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        智能張拉設(shè)備在系桿拱橋上的應(yīng)用

        2017-10-21 06:40:32張榕芳
        名城繪 2017年6期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)備管理

        張榕芳

        摘要:為了能夠改善施工條件,提高施工精度、質(zhì)量和可靠性,在中鐵上海局大蘆線項目湖北碼頭橋采用智能張拉設(shè)備進(jìn)行吊桿安裝,總結(jié)了一套適用于系桿拱橋的智能張拉施工經(jīng)驗。

        關(guān)鍵詞:大蘆線、系桿拱橋、智能張拉、機(jī)械設(shè)備管理

        1、工程概況

        大蘆線項目湖北碼頭橋采用計算跨徑123m的下承式系桿拱橋結(jié)構(gòu),主橋系梁采用鋼-砼組合梁,拱肋采用全焊鋼箱構(gòu)造,拱軸線為二次拋物線,主拱矢跨比為1/5。全橋共設(shè)置14對共28根吊桿。吊桿均與主拱拱腳連線垂直,沿橋軸水平向吊桿中心線間距均為8m,關(guān)于橋梁中心對稱布置,擬采用采用智能控制系統(tǒng)代替人工施工操作。

        2、設(shè)備特點

        2.1 智能設(shè)備系統(tǒng)控制張拉代替人工施工操作,改善施工條件,提高施工精度、質(zhì)量和可靠性。

        2.2全橋一次性整體張拉,集中化程度高,簡化施工工序、縮短施工工期,節(jié)約施工成本。

        2.3施工精度高并易于控制,通過全橋所有千斤頂?shù)奈⒄{(diào)張拉,可實現(xiàn)主梁線形的調(diào)整,提高橋梁的施工質(zhì)量、使用性能和壽命。

        2.4施工過程中,全橋所有吊索索力在電腦控制中心準(zhǔn)確、同步地顯示,整個施工過程界面化、可視化、過程可控化。

        3、適用范圍

        本工藝適用于先梁后拱的鋼結(jié)構(gòu)拱橋施工。

        4、工藝原理

        本工藝是通過系統(tǒng)控制完成,此系統(tǒng)主要由電腦控制中心、油泵從站、智能千斤頂、信號采集和傳輸系統(tǒng)、液壓油路系統(tǒng)組成,是集機(jī)、電、液、計算機(jī)和控制技術(shù)于一體的智能化設(shè)備系統(tǒng)。

        該系統(tǒng)以吊索張拉力為控制指標(biāo),吊索伸長量為輔助控制參數(shù)。工作時,由電腦控制中心發(fā)出張拉指令,操控每個千斤頂?shù)倪\行,對所有吊索進(jìn)行整體“同步”張拉, 同時,還可控制單個或局部千斤頂對局部吊索進(jìn)行“異步”張拉和調(diào)索。

        5、工藝流程及操作要點

        5.1 施工工藝流程

        吊索安裝→全橋安裝智能千斤頂→由監(jiān)控單位出具初次張拉應(yīng)力值→系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試→第一次整體吊索張拉→吊索錨固→系統(tǒng)卸載停機(jī)→橋面系施工完畢→監(jiān)控單位出具初次張拉應(yīng)力值→第二次整體吊索張拉→吊索錨固→系統(tǒng)卸載停機(jī)→拆除智能千斤頂及相應(yīng)裝置

        5.2 施工工藝流程

        5.2.1吊索安裝

        1)確認(rèn)全橋吊索掛設(shè)正確,吊索錨固螺母已經(jīng)擰緊;2)確認(rèn)全橋當(dāng)前狀態(tài),排除對正式張拉施工可能存在的安全隱患。

        5.2.2千斤頂安裝

        1)全橋吊索匹配的智能張拉千斤頂,千斤頂最大張拉力宜為對應(yīng)吊索的成橋最大索力的1.5~3.0倍;2)每根吊索依次安裝張拉附屬構(gòu)件,并確認(rèn)安裝正確;3)每根吊索依次安裝智能張拉千斤頂,并確認(rèn)安裝正確;4)各千斤頂安裝完成后,設(shè)置安全保護(hù)繩(索),防止張拉施工過程中意外情況發(fā)生。

        5.2.3智能張拉和調(diào)索系統(tǒng)聯(lián)機(jī)和調(diào)試

        1)全橋智能張拉千斤頂和電腦控制中心、油泵從站通過信號和油路系統(tǒng)聯(lián)機(jī),確認(rèn)聯(lián)機(jī)正確;2)確認(rèn)施工電源正確,線路和油路布置安全;3)確認(rèn)設(shè)備油量儲備足夠,不會影響正式張拉的施工進(jìn)程;4)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,確認(rèn)各千斤頂?shù)膲毫蜕扉L量數(shù)據(jù)信號反饋正常,各千斤頂進(jìn)油和回油正常,各千斤頂整體聯(lián)動正常。

        5.2.4預(yù)張拉

        1)全橋吊索預(yù)張拉至成橋索力的10%左右(或根據(jù)橋梁具體實際情況另行設(shè)定),消除吊索的空間彎曲,保證每根吊索基本處于無應(yīng)力順直狀態(tài);

        2)預(yù)張拉一次到位,張拉時間宜為10~15min,張拉完成后,持荷等待30min;

        3)預(yù)張拉過程中和持荷等待時,確認(rèn)設(shè)備系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常,并同時注意觀察橋梁狀態(tài),若有異響或突發(fā)情況發(fā)生,應(yīng)立即停止預(yù)張拉。

        5.2.5正式整體分級張拉

        1)預(yù)張拉順利完成后,才可進(jìn)行全橋吊索整體分級張拉; 2)根據(jù)監(jiān)控方(如無監(jiān)控指令,則以設(shè)計圖紙為準(zhǔn))下發(fā)的第一次張拉指令,確定第一次張拉的索力目標(biāo),按各索索力目標(biāo)的百分比進(jìn)行整體分級張拉; 3)整體張拉應(yīng)分為2~4級,一般情況下,宜按各索索力目標(biāo)的0%→25%→50%→75%→100%分四級進(jìn)行張拉,對于第一次張拉索力目標(biāo)值較小或有特殊要求的橋梁,宜按0%→50%→100%分兩級進(jìn)行張拉;4)整體分級張拉過程中,每級索力張拉完成時間宜為5~10min(根據(jù)不同橋梁的實際情況而定),張拉后持荷等待時間應(yīng)不少于20min;5)張拉過程中,確認(rèn)各索索力和伸長量整體同步進(jìn)行,未出現(xiàn)異常情況,并同時注意觀察梁狀態(tài),若有異響或突發(fā)情況發(fā)生,應(yīng)立即停止張拉。

        5.2.6吊索錨固

        1)整體分級張拉完成后,擰緊各吊索的錨固螺母;

        2)全橋吊索錨固螺母擰緊后,監(jiān)控或監(jiān)理單位應(yīng)即時對全橋的索力、線形、應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行復(fù)測,確認(rèn)張拉目標(biāo)正確實現(xiàn)。若張拉目標(biāo)未實現(xiàn),則須檢查原因,并及時再次張拉調(diào)整。

        5.2.7智能張拉和調(diào)索系統(tǒng)卸載停機(jī)

        1)第一次張拉目標(biāo)實現(xiàn)后,全橋吊索千斤頂回油退頂; 2)拆除和整理設(shè)備系統(tǒng)的信號和油路線管,防止對后續(xù)施工造成影響;3)電腦控制中心和油泵從站停機(jī)并入庫回收,防止損壞或被盜;4)不拆除張拉千斤頂,如有需要,對個別張拉行程較大的千斤頂進(jìn)行位置調(diào)整,以便后續(xù)第二次張拉施工。

        5.2.8成橋索力張拉和調(diào)索階段

        在橋面系及相應(yīng)工序完成后進(jìn)行第二次吊索整體張拉,操作過程與控制要點與第一次張拉一致,需要強(qiáng)調(diào)以下幾點:

        1)整體分級張拉完成后,根據(jù)設(shè)備系統(tǒng)電腦控制中心各索索力數(shù)據(jù),對不滿足設(shè)計索力的吊索進(jìn)行整體或局部(單根)調(diào)索; 2)調(diào)索張拉完成后,持荷等待不少于30min,繼續(xù)觀測全橋吊索索力狀態(tài),確保全橋吊索最終索力滿足設(shè)計要求。

        5.2.9拆除全橋張拉附屬裝置和智能千斤頂

        依次拆除各吊索的智能千斤頂和張拉附屬裝置,完成吊索張拉和調(diào)索施工。

        6、結(jié)束語

        綜上所述,智能張拉設(shè)備在系桿拱橋吊桿張拉上有較大優(yōu)勢,解決了人員主管錯誤,全程電腦智能操控,對橋梁的施工質(zhì)量有較大的提升,也將是橋梁施工今后的發(fā)展趨勢。

        (作者單位:中鐵上海工程局集團(tuán)第二工程有限公司)

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