<一>、液压整体提升过程控制
重型构件液压提升过程控制己经有了较多的系统总结,特别是DG/TJ08-2056-2009有较为系统的阐述,其他也有较多研究者相关的案例讨论,但大多停留在方案介绍。对具体施工缺乏指导。根据工程实践,重型构件提升过程中可能出现的重大风险因素包括:
(1)施工与方案设计偏离。在工程实践中,大部分提升方案均由提升单位自行设计、施工,没有形成的监管。出于各种考虑,工程提升单位经常在具体实施过程中往往简配相关设施,如缩小提示器规格、支撑系统缩水、废旧材料代用、承重结构和被提升结构加固过程偷工减料等等,随意变方案,虽然提升单位根据自身经验认为这些简配在范围之类,但是一旦不能识别其他管理各方均面临严重系统风险,如被提升结构失稳、承重构件破坏、提升系统失稳等等。所以,提升前验收至关重要,只有确认各个系统己经严格按照设计方案施工完成方可组织试提升。
(2)误差控制超过设计考虑幅度。如被提升结构拼装位置偏差超过设计值,造成提升起吊时荷载方向改变产生附加荷载,有可能影响侧向支撑;未设置防幌装置提升过程由于阵风、千斤顶规律性提升造成被提升构件摆幅超过设计值;同步控制精度不足导致实质上的不同步等等。这些误差一旦超过设计值,则意味着系统有超出预期的状态,导致不可预料的风险事件发生。
(3)局部超载。在多点提升系统,一旦控制不当,极易出现局部超载现象。工程实践中,同步控制主要依据位移控制为主,由于安装偏差、构件变形等因素,个别提升点在某一时点可能会发生或滞后,其承担的荷载或应力将增加,一旦超过设计值将可能造成破坏并进一步引起系统问题,因此,采取措施防止个别提升点超载。施工前应根据预先通过计算的液压同步提升工况各吊点液压提升力数值,在计算机同步控制系统中,对每台液压提升器的较大提升力进行设定并在各个液压提示器油路中设置旁通阀。当遇到提升力超出设定值时,液压提升器自动采取溢流卸载,以防止出现局部个别提升点应力超出设计值或提升荷载分布严重不均。
(4)信息反馈滞后。如前所述,同步液压顶升是一个复杂的系统工程,包含钢绞线、提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机(控制部件)等多个系统,空间从地面到空中数十米或几百米高空,参与人员至少数十人,信息的及时传递和反馈至关重要。由于系统的不成熟,提升过程必然面临各种异常情况,典型的如各点提升不同步、局部支撑系统变形、被提升构件变形、摆动、油管爆裂、停电、传感器执行器故障等等,如果处理及时各项异常均可以在受控范围,但一旦处理滞后,这些微小的故障将突破范围。
解决这一问题的关键点在于事前详细的预案和充分的演练,并及时保持信息通畅,指挥到位,充分利用传感监测和计算机集中控制、目前计算机控制技术可以实现通过计算机人机界面的操作,实现自动控制、顺控(单行程动作)、手动控制以及单台提升器的点动操作,从而达到钢结构整体提升安装工艺中所需要的同步提升、空中姿态调整、单点毫米级微调等要求。为了可控,各点位的辅助检查、验证手段不可少,各个部位均应安排观察岗随时监控和反应。
<二>、斜梁桥智能同步技术的施工工艺
桥梁智能同步顶升施工步骤如下:
1)称重。
保压试验:核查智能同步顶升系统的工作状况,油路状况。
称重:为了智能同步顶升的顺利进行,需准确称量出梁体的实际荷载,在顶升称重过程中,只需将梁体与支座顶升亮缝,即可停止顶升。
2)主梁的水平调整。
调整千斤顶进入新的平衡,并将此时数据作为起点,准备进入自动顶升。
3)试顶调整。
控制所有千斤顶主顶回到起始位,进入顶升准备。
4)顶升。
启动自动顶升,液压提升装置自动运行。
第1次行程顶升至50mm高时拆除旧支座并进行体系转换。体系转换利用50mm钢支墩支撑整个梁体,再将千斤顶活塞收缩至原始状态。在千斤顶上方加高50mm高支墩后再进行下一次顶升。以后分别按100、150、200、250mm换高支墩。
第2次顶升至50mm高时拆除50mm钢支墩支撑并进行体系转换。体系转换后利用100mm钢支墩支撑整个梁体,再将千斤顶活塞收缩至原始状态;以后分别按150、200、250mm换钢支墩,直至顶升到270mm(应略高于设计255mm)。当主梁结构顶升到270mm后,拆除250mm钢支墩支撑并安装255mm支座垫石、支座。支座表面应保持清洁,支座附近的杂物及灰尘应清理。分级卸压同步落梁。
5)支座换。
拆除旧支座;清理支座主梁结合面的硅表面;在原支座安装位置安装钢性垫石,并做防锈处理;新支座安装时,支座位置按中心线对中,误差在允许范围之内;分级卸压同步落梁。
6)落梁。
支座换完成后,千斤顶顶起主梁,逐步撤除钢垫板,同步缓慢回落梁板至换好的支座。
①千斤顶按设计的行程同步回落,应控制回落速度在1mm/min左右,各顶升点的位移同步精度应达到0.5mm。
②应同时观测梁体回落高度和千斤顶的起顶力,施行双控。总回落量与千斤顶起顶力不能超过设计值或计算值。
③落梁时按先拆后降的原则拆除临时支撑。
④每降落一个行程后检查梁体的情况,落梁至设计高度后,若梁就位支座不密贴,尖塞钢板调平,各支座均匀受力。详细检查垫石及支座、复测标高,确认压紧密贴、位置正确后,撤除液压顶升设备。