高速公路桥梁改造中PLC同步顶升系统的应用

倪寅 蒋涛

摘要：随着社会经济的进步，我国交通事业发展迅速，人们生活质量的提高，对道路的行驶质量也提出了更高的要求。如今越来越多的高速公路开始进行桥梁改造，在施工过程中，需要更换桥梁支座和提升桥梁整体，那么可以应用PLC同步顶升系统，提高施工质量。文章简要分析了高速公路桥梁改造中PLC同步顶升系统的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：高速公路；桥梁改造；PLC同步顶升系统

中图分类号：U445.6 文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）17-0043-02

为了提高出行道路的行驶质量，越来越多的省份开始提质改造有着较为严重病害的水泥混凝土路面高速公路。为了避免向沥青面层扩散原混凝土路面板间横缝的剪切变形，促使较大面积的反射裂缝得到形成，就需要將一层连续配筋层或应力吸收层设置于原来的水泥混凝土路面上，这样提质改造后的路面标高就要高于原路面标高。在对原有桥梁进行加铺提质改造的过程中，如果在原有桥面上直接加铺，就会增加恒载，桥梁的安全性无法得到保证。因此，就需要顶升桥梁，促使桥面加铺厚度得到减少，实现恒载减少的目的。

PLC控制多液压缸桥梁同步顶升系统，它的硬件平台是工控机和液压控制系统，软件平台则是监控软件，系统一般可以分为两大组成部分，分别是液压动力系统和实时监控系统；通过本系统，执行机构的分散布置和集中操作都可以实现，可以促使多液压缸载荷不均同步升降要求得到满足，又可以实时监控桥梁顶升过程中各个监测点的压力、位移和应力，从而促使桥梁的力-位移双闭环控制得到实现；通过具体的实践研究表明，系统有着较高的位移同步精度，可以达到0.5 mm。

1工程概述

某高速公路路段主线下穿分离式立交桥，有着90 ̊的交叉，因为桥下高速路段为弯道路段，超高处桥下净空低于5 m，投入运行以来，超高车辆对其进行了多次的撞击，有严重损伤问题出现。如果进行重建，就需要阻断交通，带来较为严重的经济损失。经过专家进行分析和论证，在桥梁改造的过程中，将PLC同步顶升技术给应用了过来，不会对桥梁结构进行损坏，来顶升桥梁整体，促使桥梁长高的目的得到实现。

2设计内容

①抬升：通过具体测量，我们发现本立交桥桥下有着4.5 m的最小净高，通过本次顶升施工，需要达到5.0 m的最小净高，那么就确定本次立交桥抬升量为50 cm。将全桥同步顶升技术应用到本桥中，可以整体抬高上部结构，然后对桥墩和桥台进行接高，促使净空得到增加的目的。因为本桥有着较为严重的损伤问题，为了促使顶升过程的安全性得到保证，在顶升的过程中，需要将保护支架设置于桥下，避免有意外事故出现。

②加固：因为本立交桥有着较为严重的损伤，所以在顶升之后，需要维修加固损伤处。在损伤孔边板跨中底部有着完全破碎掉的混凝土，并且已经基本上撞断了钢绞线和大部分的钢筋，承载能力无法满足相关要求，需要对其进行必要的更换。在修补板底受损部位时，需要将环氧树脂砂浆给应用过来，并且将碳纤维布给粘贴于板底，实现加固的目的。

3施工顺序及技术要求

①同步抬升：首先是顶升混凝土临时立柱施工，对墩承台进行开挖，将凿毛植筋程序应用到承台顶面，对临时立柱进行浇筑，将钢板预埋于临时立柱顶，促使钢板保持在水平状态。要严格依据施工作业要求来控制临时立柱高度。在对临时立柱浇筑之前，需要预先安装原墩部分加固钢板。临时立柱的稳定性需要得到保证，避免有失稳现象发生于顶升过程中，否则就会有安全事故出现。对于临时立柱，需要保证千斤顶顶升及临时支座的需求得到满足，以桥墩中心来对称布置桥横向以及纵桥向。

其次是千斤顶系统及临时支座设施的布设，将PLC同步顶升系统作为顶升系统，严格控制系统的同步位移差，保证其在2 mm以内。将刚性横梁加设于千斤顶顶部，促使横向板底有着均匀的受力。横梁顶部需要按照梁纵坡铣刨，完成安装之后，横梁需要保持在竖直状态。将1 cm厚度的橡胶垫加垫在横梁和板底接触面，促使接触面密贴得到保证。要按照桥墩位置，来将横梁对称布置于纵桥向。顶升过程中，临时支座的安放，需要依据原墩台来进行，顶升到相应高度之后，需要在保护顶位置设置临时支座。要保证顶点及临时支座着力点处于原始接头范围内。位移监控功能以及力监控功能都是PLC千斤顶系统所必要具备的。要控制主千斤顶极限承载能力小于保护顶极限承载能力，要竖直设置主顶和保护顶。

然后是预顶，预顶工作是正式顶升前需要进行的，保证在稳定状态下临时立柱、千斤顶以及刚性横梁可以有效工作。严格检查临时立柱、支座位置以及传力系统，没有问题之后，正式顶升工作方可以进行。对于预顶加力，需要缓慢分级进行，并且需要将临时立柱、千斤顶以及刚性横梁等装置的变形问题给消除掉。

之后是分步顶升，每一步阶和每一个步长分别控制为55 mm和5 mm，要同步顶升保护顶和主顶。完成每步长顶升之后，需要将5 mm厚度的钢板放置在原来的支座位置，将临时支撑的作用给发挥出来。要实时监控全部顶升系统。当顶升到110 mm之后，需要将钢板替换为临时垫块，在顶升的过程中，千斤顶的加力需要缓慢进行。完成顶升工序之后，将保护顶撤下来，将临时支座设置于保护顶位置。将原墩顶临时支座给拆除掉，并且将原墩顶混凝土给凿除掉，在凿除的过程中，需要将静力凿除方法应用过来，这样顶升系统的稳定性才可以得到保证，然后对原墩接长之后，对支座进行合理安装。千斤顶落梁需要分步实现，等到混凝土强度符合设计要求之后，对临时支座进行降低，随着主顶，逐渐下落各孔。

最后是将顶升装置给拆除掉，并且保护装置也是不需要的，将墩台处地面原貌给恢复出来。

②加固施工：对边板提前预制，对新梁吊装之后，对湿接头和绞缝进行浇筑，并且将混凝土铺装于桥面上，同时进行板加固，对防撞护栏进行浇筑。

4结语

通过上文的叙述分析可知，随着人们生活质量的提高，对高速公路的行驶质量提出了更高的要求，高速公路桥梁改造工程在如火如荼的展开，过去传统的施工方法存在着诸多的问题和弊端，桥梁工程的安全性无法得到保证；针对这种情况，就可以将先进的PLC同步顶升系统给应用过来，这样工程施工质量可以得到保证，改造费用可以得到减少，并且正常的交通也不会受到较大的影响。在具体的施工过程中，需要严格依据规范要求来进行操作，保证施工质量。本文简要分析了高速公路桥梁改造中PLC同步顶升系统的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献：

[1] 徐伟伟,吕志涛,丁汉山.智能预应力梁的变位控制理论及方法[J].公路交通科技,2006,(12).

[2] 王宗林,王朝海.大跨径钢管混凝土拱桥的动力性能改造[J].公路交通科技,2006,（11).

[3] 侯照光,赵周青,王万平.基于PLC控制的液压同步桥梁顶升系统[J].筑路机械与施工机械化,2011,(6).

[4] 孙成来,王辉,田士强.计算机控制同步顶升系统在旧桥加固工程中的应用[J].公路交通科技,2012,(1).

[5] 张志军,张仁杰,顾元生.南浦大桥主引桥整体同步顶升工程[J].城市道桥与防洪,2009,(10).

[6] 徐斌,景红云.基于PLC和变频器的成品料提升装置控制程序设计[J].筑路机械与施工机械化,2008,(9).