(一)、液壓整體提升過程控制
重型構(gòu)件液壓提升過程控制己經(jīng)有了較多的系統(tǒng)總結(jié),特別是DG/TJ08-2056-2009有較為系統(tǒng)的闡述,其他也有較多研究者相關(guān)的案例討論,但大多停留在方案介紹。對具體施工缺乏指導(dǎo)。根據(jù)工程實(shí)踐,重型構(gòu)件提升過程中可能出現(xiàn)的重大風(fēng)險因素包括:
(1)施工與方案設(shè)計偏離。在工程實(shí)踐中,大部分提升方案均由提升單位自行設(shè)計、施工,沒有形成的監(jiān)管。出于各種考慮,工程提升單位經(jīng)常在具體實(shí)施過程中往往簡配相關(guān)設(shè)施,如縮小提示器規(guī)格、支撐系統(tǒng)縮水、廢舊材料代用、承重結(jié)構(gòu)和被提升結(jié)構(gòu)加固過程偷工減料等等,隨意變方案,雖然提升單位根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為這些簡配在范圍之類,但是一旦不能識別其他管理各方均面臨嚴(yán)重系統(tǒng)風(fēng)險,如被提升結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、承重構(gòu)件破壞、提升系統(tǒng)失穩(wěn)等等。所以,提升前驗(yàn)收至關(guān)重要,只有確認(rèn)各個系統(tǒng)己經(jīng)嚴(yán)格按照設(shè)計方案施工完成方可組織試提升。
(2)誤差控制超過設(shè)計考慮幅度。如被提升結(jié)構(gòu)拼裝位置偏差超過設(shè)計值,造成提升起吊時荷載方向改變產(chǎn)生附加荷載,有可能影響側(cè)向支撐;未設(shè)置防幌裝置提升過程由于陣風(fēng)、千斤頂規(guī)律性提升造成被提升構(gòu)件擺幅超過設(shè)計值;同步控制精度不足導(dǎo)致實(shí)質(zhì)上的不同步等等。這些誤差一旦超過設(shè)計值,則意味著系統(tǒng)有超出預(yù)期的狀態(tài),導(dǎo)致不可預(yù)料的風(fēng)險事件發(fā)生。
(3)局部超載。在多點(diǎn)提升系統(tǒng),一旦控制不當(dāng),極易出現(xiàn)局部超載現(xiàn)象。工程實(shí)踐中,同步控制主要依據(jù)位移控制為主,由于安裝偏差、構(gòu)件變形等因素,個別提升點(diǎn)在某一時點(diǎn)可能會發(fā)生或滯后,其承擔(dān)的荷載或應(yīng)力將增加,一旦超過設(shè)計值將可能造成破壞并進(jìn)一步引起系統(tǒng)問題,因此,采取措施防止個別提升點(diǎn)超載。施工前應(yīng)根據(jù)預(yù)先通過計算的液壓同步提升工況各吊點(diǎn)液壓提升力數(shù)值,在計算機(jī)同步控制系統(tǒng)中,對每臺液壓提升器的較大提升力進(jìn)行設(shè)定并在各個液壓提示器油路中設(shè)置旁通閥。當(dāng)遇到提升力超出設(shè)定值時,液壓提升器自動采取溢流卸載,以防止出現(xiàn)局部個別提升點(diǎn)應(yīng)力超出設(shè)計值或提升荷載分布嚴(yán)重不均。
(4)信息反饋滯后。如前所述,同步液壓頂升是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,包含鋼絞線、提升油缸集群、液壓泵站、傳感檢測及計算機(jī)(控制部件)等多個系統(tǒng),空間從地面到空中數(shù)十米或幾百米高空,參與人員至少數(shù)十人,信息的及時傳遞和反饋至關(guān)重要。由于系統(tǒng)的不成熟,提升過程必然面臨各種異常情況,典型的如各點(diǎn)提升不同步、局部支撐系統(tǒng)變形、被提升構(gòu)件變形、擺動、油管爆裂、停電、傳感器執(zhí)行器故障等等,如果處理及時各項異常均可以在受控范圍,但一旦處理滯后,這些微小的故障將突破范圍。
解決這一問題的關(guān)鍵點(diǎn)在于事前詳細(xì)的預(yù)案和充分的演練,并及時保持信息通暢,指揮到位,充分利用傳感監(jiān)測和計算機(jī)集中控制、目前計算機(jī)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)通過計算機(jī)人機(jī)界面的操作,實(shí)現(xiàn)自動控制、順控(單行程動作)、手動控制以及單臺提升器的點(diǎn)動操作,從而達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)整體提升安裝工藝中所需要的同步提升、空中姿態(tài)調(diào)整、單點(diǎn)毫米級微調(diào)等要求。為了可控,各點(diǎn)位的輔助檢查、驗(yàn)證手段不可少,各個部位均應(yīng)安排觀察崗隨時監(jiān)控和反應(yīng)。
(二)、液壓同步頂推頂升技術(shù)實(shí)際施工案例分析
1、案例基本情況選擇實(shí)際施工案例,對液壓同步頂推頂升技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。本次研究選擇的橋梁施工案例,其橋梁長度為4574.08m,橋梁整體由48個梁段組成,考慮到梁段長度以及鋼板厚度因各類不同因素分成了多種類型,故施工計劃的設(shè)計中,將臨時橋墩數(shù)量定為10個左右,并相應(yīng)給每一部分橋墩都配備了液壓提升裝置。
在確認(rèn)預(yù)拼胎架布置在合適位置上且選擇的跨端符合工程實(shí)際情況以后,在此基礎(chǔ)上,再進(jìn)行后續(xù)整體鋼結(jié)構(gòu)節(jié)間以及區(qū)段的預(yù)拼裝工作,從而依次育序的逐步完成頂推的積累式安裝多點(diǎn)式的液壓同步頂推頂升系統(tǒng),應(yīng)該先優(yōu)先針對已安裝完畢的鋼箱結(jié)構(gòu)梁采取頂推措施,并從起始組為起點(diǎn),逐步進(jìn)行后續(xù)的連續(xù)性頂推頂升工作,上述工作完成之后,肉按照順序以此對其他各部分鋼箱結(jié)構(gòu)梁采取頂推頂升工作,完成之后,即可調(diào)整橋梁整體部分的線性結(jié)構(gòu),并使用對接措施將各段逐漸合攏,完成施工。
結(jié)合文所述,橋梁施工中液壓同步頂推頂升技術(shù)主要有單點(diǎn)和多點(diǎn)施工兩種方式。本次選擇的橋梁施工案例,按照結(jié)構(gòu)劃分,為大型斜拉索式連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)橋梁,故實(shí)際施工采用了多點(diǎn)式的液壓同步頂推頂升技術(shù)。
2、同步液壓頂升設(shè)備的構(gòu)成與運(yùn)作方式。液壓同步頂推頂升系統(tǒng)的組成在上文中已作出過分析,簡單來看,主要包括了各項傳感器與控制器等原件。利用電磁換向閥決定液壓站的輸出壓力以及驅(qū)動鋼運(yùn)作方向。利同步頂升液壓系統(tǒng),完成對各部分頂推缸的同步位移。
3、橋梁施上過程分析本次選擇的案例橋梁在施上時主要使用了整體式的液壓同步頂推頂升法,并綜合采用了GPS定位系統(tǒng)和空間三角網(wǎng)點(diǎn)技術(shù)完成了橋梁結(jié)構(gòu)的整體測繪巨作,并進(jìn)一步確認(rèn)了頂推缸與其他相關(guān)附加設(shè)備與頂推頂升設(shè)備。液壓系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)包含了頂推缸、鋼箱梁、導(dǎo)軌、頂升缸及臨時墩共同構(gòu)成。
針對一部分的臨時墩,先使用縱向支撐鋼的同步頂升作用力,將其導(dǎo)梁提升到預(yù)定高度,在預(yù)定壓力條件下,使頂推缸產(chǎn)生頂推力,并進(jìn)一步利用該作用力實(shí)現(xiàn)對臨時墩兩邊的頂推缸的充分控制,然后完成同步式頂推。在上述頂推工作完成后,確認(rèn)全部頂推缸的所在位置處于同一行程點(diǎn)后,繼續(xù)進(jìn)行頂推,直到滿足預(yù)定施工方案為止。
在使用過焊接拼裝與頂推處理后,鋼箱梁的導(dǎo)梁基本被頂推作用推動到了索塔周圍區(qū)域,為了與施工方案保持一致,所育白勺變形量都應(yīng)該使用全站儀進(jìn)行檢測,提高身佳確度。等到導(dǎo)梁安置完畢,到達(dá)索塔預(yù)定地點(diǎn)之后,再采取相應(yīng)的調(diào)整措施對臨時墩進(jìn)行處理。與此同時,同樣對索塔所在位置上的支撐鋼采取調(diào)整措施,確認(rèn)鋼箱梁的位置符合預(yù)定施工方案要求后,繼續(xù)重復(fù)這一步驟,直到臨時墩同索塔頂推缸預(yù)定壓力值保持一致位置。
將上述施工環(huán)節(jié)進(jìn)行合理循環(huán),指導(dǎo)橋體所有梁均到達(dá)施工方案確定的位置后,即可完成施工。
考慮到液壓同步頂推頂升技術(shù)本身具有諸多優(yōu)點(diǎn),故能夠較為的滿足不同橋梁施工環(huán)境的需要。我國橋梁施工中,大部分為中等規(guī)模的跨度橋,在架梁吊裝技術(shù)還未完善的基礎(chǔ)上,液壓頂推頂升技術(shù)恰好完善了施工缺陷。該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,還應(yīng)當(dāng)結(jié)合橋梁施工實(shí)際清況進(jìn)行具體調(diào)整。