天津城建大学
摘 要:在过去的施工技术中,plc同步顶升应用在建筑领域有很多的应用,但在铁路施工中比较少见,现结合某铁路更换摇轴支座中,plc同步顶升的应用进行研究,该技术可以保证桥体在起梁时,受力均匀,保持稳定。可以证明PLC同步顶升技术在工程中有很好的前景。
关键词:桥梁顶升:PLC:铁路桥梁:
0引言.
随着改革开放的发展,和运输量的不断提高,铁路运输拥有可靠性,安全性,运输量大,时效高等多种的优点。随着《中长期铁路网规化》的发展,铁路得到了高速发展,客货分离以后,货物运输得到了极大的提升。但是由于一些铁路修建时间早,当时修建标准比较低,时间比较长,结构老化等问题。无法进行货物运输效率的提升,需要进行更换摇轴支座等工程,来提高运输效率。
PLC全称叫可编程逻辑控制器,主要应用与工业环境下的操作电子系统。PLC同步顶升技术在高速公路,建筑等中有过多种方式的普遍使用,但在铁路中有限桥梁应用并不多,对同步顶升技术在铁路中的应用进行讨论,可以为今后类似工程进行参考。
工程概况
京九铁路(Beijing-Kowloon Railway),简称京九线,是中国境内一条连接北京市至香港特别行政区的国铁Ⅰ级铁路;线路呈南北走向,串联中国华北、华中、华东和华南地区。其中部分区间线路老化此工程需要进行更换摇轴支座的是以下几个区间:
1.京九线下行60号桥,位于霸州~文安区间,为双线桥,中心里程为99Km+836m,由52孔跨度32m预应力钢筋混凝土T型梁组成,支座为摇轴支座。2.京九线上行62号桥,位于文安~霸州区间,为双线桥,中心里程为102Km+174m,由57孔跨度32m预应力钢筋混凝土T型梁组成,支座为摇轴支座。3.京九线上行63号桥,位于文安~霸州区间,为双线桥,中心里程为111Km+592m,由2孔跨度24m、13孔跨度32m预应力钢筋混凝土T型梁、1孔跨度32m预应力钢筋混凝土超低高度T型梁组成,支座为摇轴支座。4.京九线下行64号桥,位于霸州~文安区间,为双线桥,中心里程为112Km+489m,由23孔跨度32m预应力钢筋混凝土T型梁组成,支座为摇轴支座。5.津霸线下行27#桥,位于永清~霸州区间,为双线桥,中心里程为66Km+739m,由3孔跨度24m预应力钢筋混凝土T型梁组成,支座为摇轴支座。6.津霸线下行28#桥,位于永清~霸州区间,为双线桥,中心里程为70Km+718m,由3孔跨度32m预应力钢筋混凝土T型梁组成,支座为摇轴支座。7.津霸线上行31#桥,位于霸州~永清区间,为单线桥,中心里程为72Km+769m,由1孔跨度20m普通钢筋混凝土低高度T形梁、20孔跨度32m预应力钢筋混凝土T形梁组成,支座为摇轴支座。
因为上述7座桥中共有13孔摇轴支座活动端存在不同程度的摇轴部分位移过大,摇轴倾斜,销钉折断病害,造成活动支座的功能失效,无法保证梁体的正常伸缩变形,需要对病害支座进行整治,进行修复。
总体施工流程:
1.1施工作业流程图
需要更换活动端铸钢摇轴支座13孔(上摆利旧):
1.京九线下行60#桥,第27#、37#、49#墩,共计3孔;2.京九线上行62#桥,第25#、26#、35#、36#墩,共计4孔;3.京九线上行63#桥,第5#、6#墩,共计2孔;4.京九线下行64#桥,第15#墩,共计1孔;5.津霸线下行27#桥,第2#墩,共计1孔;6.津霸线下行28#桥,第2#墩,共计1孔; 7.津霸线上行31#桥,第13#墩,共计1孔。
PLC系统工作原理
PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法,这种控制方法在力和位移双闭环的控制基础上改进。由液压千斤顶,精确地按照桥梁的实际荷重,平稳地顶举桥梁。可以使附加应力最低,并且液压千斤顶根据分布位置分组,与相应的位移传感器(拉线传感器)组成位置闭环。可以控制桥梁位移与姿态。这样就可以很好的保证顶升过程的同步性,确保顶升时梁体结构安全。
PLC控制变频同步顶升控制系统由图1.2:
1.2PLC液压同步顶升控制系统连接示意图
1顶升千斤顶 2位移传感器 3回油开关 4减压阀 5回油管 6进油管 7传感线 8中央控制器 9分配阀 10变频泵站 11油箱 12电脑控制台
2.3点前施工准备工作
1现场技术人员要对施工影响范围内线路状态进行测量。2将起梁用千斤顶安装完毕,新摇轴支座部件提前放置在墩台上,做好试顶梁准备。3利用列车间隔,松动支座下摆锚螺栓螺母,涂油后拧紧;松动防横移设施螺栓螺母,涂油后拧紧。4在新支座中心线位置、锚螺栓凿除范围及顶镐位置中心线放线,标识清楚。
5布置好起梁千斤顶及油泵,连接完毕并试压合格。6新摇轴支座部件提前放置在墩台上,做好试顶梁准备。
3 施工控制要点
在更换摇轴支座中,梁体处于一种不稳定的状态中。为了保证施工安全结构稳定,需要严格精确的控制施工工序。
3.1 施工前期工作
⑴现场技术人员要对施工影响范围内线路状态进行测量,与工务段确认既有线路状况,根据施工时温度决定是否进行应力放散。⑵利用桥梁既有吊围栏,将起梁用千斤顶安装完毕,新摇轴支座部件提前放置在墩台上,做好试顶梁准备。⑶由于墩台处人行道设有避车台影响起梁,故需提前松开部分连接螺丝,以保证避车台在梁头处断开。
⑷利用列车间隔,松动支座下摆锚螺栓螺母,涂油后拧紧;松动防横移设施螺栓螺母,涂油后拧紧。⑸技术人员进行新支座中心线位置、锚螺栓凿除范围及顶镐位置中心线放线,用油漆标识清楚。⑹布置好起梁千斤顶及油泵,连接完毕并试压合格。⑺新摇轴支座部件提前放置在墩台上,做好试顶梁准备
3.2试顶梁
⑴清除梁端盖板顶部及两线间道碴,装袋回填。⑵检查梯与既有墩台间联接。⑶松解桥上电缆,保证梁体与电缆间无连接,满足梁体起升高度。⑷清理桥台顶面,千斤顶支顶处进行整平处理,并将千斤顶提前安装至梁端调试就位。⑸提前松动锚螺栓螺母,松动避车台螺丝。⑹点内进行试起梁作业,试起梁只要达到支座底板与垫梁石间出现缝隙即可落梁,缝隙不应超过5mm。
3.3 更换支座点内工作
1.首先拆除邻孔10m扣件,并再向外松动5m扣件(保证起梁时不带动枕木)。2。人行道外侧的电缆要提前拆除本孔与人行道托架的既有连接,采取临时悬挂连接;对梁上电缆槽内的电缆,揭开电缆槽盖板,松动槽内电缆,以保证起梁时电缆设备的安全。3.4台千斤顶同时同步起梁,起顶高度满足施工需要,以60mm为宜,但不超过80mm,起梁就位后仍用圆木及木楔做好支撑,拆除旧支座下摆、摆卡及锚螺栓。同一桥墩两片梁起(落)梁时必须保持同步。可采用PLC同步液压顶升系统,或在同一孔两片梁下的千斤顶上放置槽钢,确保受力均匀。
4 结束
该工程证明plc同步顶升技术可以在铁路桥梁起落梁时确保受力均匀。可以使梁体姿态平稳,可以保证其安全性和平稳度。该技术可以缩短其工期时间,和节约工程造价。
对于桥梁的施工过程中,必须严格控制时间节点,关键工序需要进行严格监控,保证施工的安全性。
参考文献
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