液壓同步頂推頂升技術在橋梁施工中的運用

高偉

摘 要：本文主要分析了液壓同步頂推頂升技術在橋梁施工中的實際應用問題，闡述了液壓同步頂推頂升控制系統的構建與液壓同步頂推頂升液壓系統的構建內容，其中主要包含了同步頂推頂升系統的原理與構成，以及采用PLC同組合式的液壓站來達到多點聯控同步頂推頂升的目的，從而有效的實現了橋梁頂推頂升施工的安全、高校以及多點同步架設施工的目標。

關鍵詞：液壓；同步頂推頂升技術；橋梁施工

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A

液壓頂升技術其優點眾多，在橋梁施工當中集中表現為頂升時能夠維持相對的靜平衡作用，在頂升過程中其結構形變較小承重能力較強等，因此被普遍應用與各類較大規模施工工作作業工程當中。而液壓頂推技術來源于頂升技術，是頂升技術的應用優化。

一、液壓同步頂推頂升控制系統的構建

1 同步頂推頂升系統的原理與構成

在橋梁施工當中同步頂推施工作業可分為兩種方式，其一單點頂推方式，其二多點頂推方式。在采用單點頂推方式的施工作業中，其頂推點的設置通常位于橋臺之上，進而于相應需銜接的橋墩之上設置相應可用于滑動的導軌設備。采用單點頂推施工作業方式具有結構簡便、施工操作難度較小等優點；然而其由于采用單點頂推受力，因而承重能力有限，不宜應用于較大型的施工作業當中。而在采用多點頂推方式的施工作業當中，于所有橋墩之上均安置相應可用于滑動的導軌設備及其相應的頂推設備，從而使所需要頂推的力量均勻的分布于不同的橋墩之上。采用多點頂推的方式其同單點頂推方式相比而言，能夠承受更大的頂推重量，并且由于頂推設備的多點安置，能夠準確的控制好在橋梁頂推過程當中可能會發生的橋梁位置移動等情況；然而若采用多點頂推施工作業方式其所應用到的設備設施數量較為龐大，安裝工程作業較為繁重，并且在實際的頂推作業當中對其操作時的同步性要求也更為嚴苛。采用多點頂推施工作業方法其動力學的原理數學公式可表達為：

當此公式成立之時，方可進行橋梁整體的頂推施工作業，相反若相應條件準備不足必須要在頂升設備安裝調試正常之后才可進行正常的頂升作業。

2 PLC控制系統

采用PLC整體控制線路PROFIBUS來達成主控制器材同分部控制器材的通信暢通，選用工程控制主機系統來對于頂升環節以及頂推缸的各項數據信息進行相應的記錄及運算處理，從而確保頂推過程的安全及平穩進行。這當中主線路控制器材能夠確保其整體系統的全面控制，主要包含了頂升過程對推設備的安裝操控，對于實時壓力數據的監測以及橋面水平移動情況的監控，同時也包含了故障報警以及相應的輔助功能等內容。

在控制策略方面其對于縱向的承重能力的承受不足時可采取相應的臨時加固措施，依據相應頂升頂推裝置的垂直支撐能力情況來確定臨時支撐裝置的支撐壓力，并且其相加固壓力的大小應當依據同步的統計數據來做以適當的調整和改變，從而最終確保頂升頂推過程支撐設備力的平衡；并且在此過程當中仍需對頂推缸的位置移動改變情況進行記錄，合理的控制其相應的改變速度，將其頂推力的改變大小以及位置移動狀況作為相應的參考數據，從而有效達到合理控制頂推速度，利用閉環控制理論來達到頂推力與位置移動之間的協調配合。

在控制方式的層面采用多點式的牽引方式，其能夠實現在橋梁施工過程當中各銜接部位的緊密配合，在此系統中采用半自動化的模式來達到對其準確的控制。要匹配相應的系統流程來達成對其基礎的調控作用，同時對于施工環節當中有可能出現的施工失誤，要確保相應糾錯機制的有效運行，保證在各施工環節當中系統應對各類突發性的狀況，能夠及時采取適當合理的解決措施。

二、液壓同步頂推頂升液壓系統的構建

1 頂推液壓系統的構建

同步頂推液壓系統其主要組成構建包括了電機、單項閥門、頂推缸、壓力感應裝置與位置移動感應裝置，以及相應的連接各部件的組成控制器材元器件。其具體的工作原理狀況為：施工作業壓力為30MPa液壓站的輸出壓力，由頂推缸以及電磁換向閥進行操控從而將液壓缸壓力進行輸出；液壓缸的總體推力最大可達到220t，其主要可被劃分為兩側的兩組系統，其均可被同一電磁控制閥來進行操控；在臨時的單側缸黨總配置有相應的壓力感應器，其主要目的是用來檢測相應的控制指令，從而來達到對液壓缸頂推作用力的實際有效控制；其主要控制方式為運用相應比例的減壓閥門來實現對頂推力的同步控制，在單側缸的位置移動過程當中其位置移動狀況可由另一個位置感應器來監測，從而實現其在移動過程中的準確性，確保位置移動的同步性。

2 頂升液壓系統的構建

在同步液壓頂升系統當中其主要組成部分包括了超高壓電動泵站、螺母自鎖缸、液壓單向控制閥門、壓力感應器、位置移動感應器及其相應的控制器材元器件等內容構成。其系統的具體工作機制為：將頂升壓力為75MPa的電動泵站壓力交由液壓站輸出，采用電磁換向閥來實現液壓缸面的升高、降落；缸體的頂升壓力最大可達2500t，其主要可被劃分為兩側的兩組系統，其均可被同一電磁控制閥來進行操控；在臨時的單側缸黨總配置有相應的壓力感應器，其主要目的是用來檢測相應的控制指令，從而來達到對液壓缸頂推作用力的實際有效控制。

三、橋梁施工中同步頂推頂升技術的實現

在橋梁施工的鋼梁箱體安裝過程當中，通常采用整體頂推的方式進行，對于頂推設備的控制及相應調試需要運用到GPS同施工空間當中的三角網點進行實地測量繪制。首先在第一個頂推設備的安裝中采用臨時支撐被來將相應的引導鋼箱梁上升到實際的安裝高度，進而在第一個頂推設備完全能夠支撐之后以此安裝相應其它的頂推設備。

結語

依據本次研究結合相關的實踐檢驗結果共同驗證了PLC控制控制技術在同步液壓頂推頂升的橋梁施工作業當中獲得了良好的實際檢驗效果。其在頂推頂升的移動過程當中震動頻率較低，且采用矩陣式的應力分布方式能夠顯著的提升橋梁平移施工過程的穩固性，因而其也就能夠適應大多不同條件施工環境的約束。

參考文獻

[1]張朝亮，張河新，董偉亮，等.液壓同步頂推頂升技術在橋梁施工中的應用[J].液壓與氣動，2008（08）：65-68.