一种系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方法技术

本发明专利技术涉及市政工程技术领域，公开了一种系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方法，以及用于这种施工方法中的计算机控制方法。本发明专利技术施工方法包括搭设支架、架设临时吊杆、拆除原吊杆、新吊杆安装、监控工程和后续工作，主要通过对原吊杆和临时吊杆、临时吊杆和新吊杆之间力的多次相互转换的控制，并且采用PLC液压控制系统对系杆拱桥的旧吊杆进行了同步张拉更换施工。本发明专利技术中的PLC控制液压系统能确保各个千斤顶的同步性、一致性和连续性，并能精确地达到张拉目标值；同时，本发明专利技术施工能保证原桥结构的安全性和稳定性，并且噪音小、污染少，不会对周围居民的生活工作产生影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及市政工程
，具体地说，是一种系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方法。
技术介绍
随着社会生产力水平的不断提高，公路及城市交通货运载重量和客流量都日益增加，对桥梁的损坏也越来越大，从而大大缩短了桥梁的使用寿命。早期建造的一些系杆拱桥在日晒雨淋以及日益增加的交通流量情况下，大量出现了吊杆内积水、吊杆内部砂浆不均匀、钢丝束外露、锈蚀、松弛、位置偏移等诸多问题，因此为了延长老旧系杆拱桥的使用寿命，必须对这些吊杆进行更换。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方法，以及用于这种施工方法中的计算机控制方法。为了实现上述目的，本专利技术是的技术方案如下：一种系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方法，包括以下步骤：(1)搭设支架，建立空中施工通道和平台；(2)架设临时吊杆；先利用2条长形的三角垫块在拱桥的顶部做平，然后上下用4根临时横梁，各自对应地分别两端固定住所述4根临时吊杆，同时在上横梁的顶部架设千斤顶作张拉用；(3)拆除原吊杆，同时对原吊杆与临时吊杆之间进行力转换；即：临时吊杆采用千斤顶分阶段地进行张拉加载，原吊杆采用割断钢丝束内的钢丝分阶段地进行卸载；(4)新吊杆安装，同时对新吊杆与临时吊杆之间进行力转换；即：新吊杆采用千斤顶分阶段地进行张拉加载，临时吊杆也采用千斤顶分阶段地进行张拉卸载；(5)监控工程，对步骤(3)和(4)中的张拉工程进行监控；包括：拱肋、系梁应变监控；拱肋标高监控；吊杆张力监控；拱座位移监控；其中临时吊杆和新吊杆的张拉必须“双控”，即对张拉控制力和伸长值同时作控制；(6)后续工作；包括：拆除上下临时横梁、临时吊杆；对外露的吊杆锚内部用注浆泵对下预埋管内灌注防腐油脂，外部加装防水罩和锚头罩；对凿穿的车行道板内的钢筋进行焊接补强；新吊杆在更换完毕后填上封锚混凝土等工作。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(1)中的支架的四周还设置栏杆和密目网，且当桥下为陆地时，按陆地段支架搭设标准施工，对原地面必须经地基处理，以满足承载力要求；当桥下为河道时，按船上支架搭设标准施工，施工过程中要将船体抛锚稳固，并且用钢丝绳或麻绳与岸上锚固栓绑紧。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2)中的三角垫块为现场浇注，内设钢筋网，并采用快硬高强混凝土进行制备；所述临时吊杆采用不小于的精轧螺纹钢筋，当其长度超过9m时，可采用配套的对接螺母进行接长。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(3)中的张拉工程分成5个阶段，每个阶段分别是：先用千斤顶同步张拉4根临时吊杆，使得每根临时吊杆的受力相等，并且总和等于原吊杆设计索力的20％；然后割断原吊杆中的1/5钢丝束，使其卸载掉原吊杆设计索力的20％；接着进入下一个阶段，依次循环，使最终原吊杆的设计索力全部由4根临时吊杆所承受。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(4)中的张拉工程分成5个阶段，每个阶段分别是：先用千斤顶张拉新吊杆至设计索力的20％，然后对4根临时吊杆用千斤顶同步卸载20％的索力；接着进入下一个阶段，依次循环，使最终新吊杆被张拉至100％设计索力，同时临时吊杆被全部卸载并拆除。作为本专利技术的进一步改进，所述张拉工程是在桥梁仅受恒载作用下进行，即桥梁段必须断交通。作为本专利技术的进一步改进，所述张拉工程采用PLC液压同步控制系统同步张拉；张拉前，千斤顶与压力表进行配套校验标定，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线；张拉时，设专人指挥，配备步话机，以确保临时吊杆张拉同步。作为本专利技术的进一步改进，所述PLC液压同步控制系统主要由千斤顶、传感器、液压油、液压缸、液压泵等组成；所述液压缸中设有一个带有液压桥式整流板的电磁二位二通球阀组，用于控制液压的流向和流量；同时在每组液压缸内还设有一个液控单向阀，用于当液压管等发生问题时，能够迅速锁定液压缸的功能以提高安全性；所述液压泵优先采用短的液压管长度，以提高可靠性和安全性；所述液压泵上还设有电磁阀，用于控制该系统中的控制张拉伸长量。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(6)中的防水罩、锚头罩以及锚垫板等都进行喷砂除锈防腐处理。本专利技术还公开了一种用于上述施工方法中的计算机控制方法，基于闭环控制系统理论,将吊杆张拉伸长量变化信号△L作为受控参数,并可同时反映吊杆在液压缸受力腔内的产生压强变化信号△P,通过传感器采集这些信号，并且将信号传送到电子计算机的控制器；所述控制器接受该些信号后，立即对这些信号进行比较和计算；这些同类信号并和输入的允差值进行比较，当发现其中某一受控点有超差的可能时,所述控制器立刻发出指令信号,让该点的二位二通电磁截止球阀动作,关闭液压油流,从而限定该点的液压缸上升或下降动作；同理,当发现某一受控点已经停止或有落后现象时,所述控制器同样发出指令信号,让该点的二位二通电磁截止球阀动作,开启液压油流,使该点的液压缸恢复上升或下降动作；如果某一受控点的误差不能被所述控制器修复时，所述控制器将发出系统错误警报，并发出信号，让各受控点的控制阀动作，切断液压油流，从而使各受控点的液压缸停止动作，直到错误被修复，并得到操作者重新工作的指令，系统才恢复工作。本专利技术系杆拱桥吊杆更换的技术方案属于桥梁加固与维修工程范畴之内。通过本专利技术的吊杆更换，能大大延长老桥梁使用寿命。如果原先吊杆不进行更换，原吊杆或许在经过几年，就会因锈蚀等原因发生断裂，从而导致桥梁不能再继续使用；而经本专利技术工法的更换吊杆后，能使系杆拱桥的受力体系重新得到保证，从而延长了桥梁的使用寿命。在本专利技术中采用的PLC控制液压系统，能确保各个千斤顶的同步性、一致性和连续性，并且能精确地达到张拉目标值；同时，在本发明实施过程中，能保证原桥结构的安全性和稳定性，并且噪音小、污染少，不会对周围居民的生活工作产生影响。附图说明图1是本专利技术施工方法的工艺流程图。图2是本专利技术步骤1中的支架工程立面图。图3是本专利技术步骤2中的临时吊杆纵桥向的布置示意图。图4是本专利技术步骤2中的临时吊杆横桥向的布置示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：如图1所示，本专利技术系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方法，包括以下步骤：(一)支架工程吊杆更换的施工现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)搭设支架，建立空中施工通道和平台；(2)架设临时吊杆；先利用2条长形的三角垫块在拱桥的顶部做平，然后上下用4根临时横梁，各自对应地分别两端固定住所述4根临时吊杆，同时在上横梁的顶部架设千斤顶作张拉用；(3)拆除原吊杆，同时对原吊杆与临时吊杆之间进行力转换；即：临时吊杆采用千斤顶分阶段地进行张拉加载，原吊杆采用割断钢丝束内的钢丝分阶段地进行卸载；(4)新吊杆安装，同时对新吊杆与临时吊杆之间进行力转换；即：新吊杆采用千斤顶分阶段地进行张拉加载，临时吊杆也采用千斤顶分阶段地进行张拉卸载；(5)监控工程，对步骤(3)和(4)中的张拉工程进行监控；包括：拱肋、系梁应变监控；拱肋标高监控；吊杆张力监控；拱座位移监控；其中临时吊杆和新吊杆的张拉必须“双控”，即对张拉控制力和伸长值同时作控制；(6)后续工作；包括：拆除上下临时横梁、临时吊杆；对外露的吊杆锚内部用注浆泵对下预埋管内灌注防腐油脂，外部加装防水罩和锚头罩；对凿穿的车行道板内的钢筋进行焊接补强；新吊杆在更换完毕后填上封锚混凝土等工作。

【技术特征摘要】
1.一种系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方法，其特征在于，
包括以下步骤：
(1)搭设支架，建立空中施工通道和平台；
(2)架设临时吊杆；先利用2条长形的三角垫块在拱桥的顶部做
平，然后上下用4根临时横梁，各自对应地分别两端固定住所述
4根临时吊杆，同时在上横梁的顶部架设千斤顶作张拉用；
(3)拆除原吊杆，同时对原吊杆与临时吊杆之间进行力转换；即：
临时吊杆采用千斤顶分阶段地进行张拉加载，原吊杆采用割断钢
丝束内的钢丝分阶段地进行卸载；
(4)新吊杆安装，同时对新吊杆与临时吊杆之间进行力转换；
即：新吊杆采用千斤顶分阶段地进行张拉加载，临时吊杆也采用
千斤顶分阶段地进行张拉卸载；
(5)监控工程，对步骤(3)和(4)中的张拉工程进行监控；
包括：拱肋、系梁应变监控；拱肋标高监控；吊杆张力监控；拱
座位移监控；其中临时吊杆和新吊杆的张拉必须“双控”，即对
张拉控制力和伸长值同时作控制；
(6)后续工作；包括：拆除上下临时横梁、临时吊杆；对外露
的吊杆锚内部用注浆泵对下预埋管内灌注防腐油脂，外部加装防
水罩和锚头罩；对凿穿的车行道板内的钢筋进行焊接补强；新吊
杆在更换完毕后填上封锚混凝土等工作。
2.根据权利要求1所述的系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方
法，其特征在于，所述步骤(1)中的支架的四周还设置栏杆和
密目网，且当桥下为陆地时，按陆地段支架搭设标准施工，对原
地面必须经地基处理，以满足承载力要求；
当桥下为河道时，按船上支架搭设标准施工，施工过程中要
将船体抛锚稳固，并且用钢丝绳或麻绳与岸上锚固栓绑紧。
3.根据权利要求1所述的系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方

\t法，其特征在于，所述步骤(2)中的三角垫块为现场浇注，内
设钢筋网，并采用快硬高强混凝土进行制备；所述临时吊杆采用
不小于的精轧螺纹钢筋，当其长度超过9m时，可采用配套
的对接螺母进行接长。
4.根据权利要求1所述的系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方
法，其特征在于，所述步骤(3)中的张拉工程分成5个阶段，
每个阶段分别是：
先用千斤顶同步张拉4根临时吊杆，使得每根临时吊杆的受
力相等，并且总和等于原吊杆设计索力的20％；然后割断原吊杆
中的1/5钢丝束，使其卸载掉原吊杆设计索力的20％；接着进入
下一个阶段，依次循环，使最终原吊杆的设计索力全部由4根临
时吊杆所承受。
5.根据权利要求1所述的系杆拱桥PLC同步张拉更换吊杆的施工方
法，其特征在于，所述步骤(4)中的张拉工程分成5个阶段，
每个阶段分别是：
先用千斤顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军，周送国，陈小亮，姚宇翔，徐达万，
申请(专利权)人：杭州市市政工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33