液压同步顶推顶升技术在桥梁施工中的运用

高伟

摘 要：本文主要分析了液压同步顶推顶升技术在桥梁施工中的实际应用问题，阐述了液压同步顶推顶升控制系统的构建与液压同步顶推顶升液压系统的构建内容，其中主要包含了同步顶推顶升系统的原理与构成，以及采用PLC同组合式的液压站来达到多点联控同步顶推顶升的目的，从而有效的实现了桥梁顶推顶升施工的安全、高校以及多点同步架设施工的目标。

关键词：液压；同步顶推顶升技术；桥梁施工

中图分类号：TH137 文献标识码：A

液压顶升技术其优点众多，在桥梁施工当中集中表现为顶升时能够维持相对的静平衡作用，在顶升过程中其结构形变较小承重能力较强等，因此被普遍应用与各类较大规模施工工作作业工程当中。而液压顶推技术来源于顶升技术，是顶升技术的应用优化。

一、液压同步顶推顶升控制系统的构建

1 同步顶推顶升系统的原理与构成

在桥梁施工当中同步顶推施工作业可分为两种方式，其一单点顶推方式，其二多点顶推方式。在采用单点顶推方式的施工作业中，其顶推点的设置通常位于桥台之上，进而于相应需衔接的桥墩之上设置相应可用于滑动的导轨设备。采用单点顶推施工作业方式具有结构简便、施工操作难度较小等优点；然而其由于采用单点顶推受力，因而承重能力有限，不宜应用于较大型的施工作业当中。而在采用多点顶推方式的施工作业当中，于所有桥墩之上均安置相应可用于滑动的导轨设备及其相应的顶推设备，从而使所需要顶推的力量均匀的分布于不同的桥墩之上。采用多点顶推的方式其同单点顶推方式相比而言，能够承受更大的顶推重量，并且由于顶推设备的多点安置，能够准确的控制好在桥梁顶推过程当中可能会发生的桥梁位置移动等情况；然而若采用多点顶推施工作业方式其所应用到的设备设施数量较为庞大，安装工程作业较为繁重，并且在实际的顶推作业当中对其操作时的同步性要求也更为严苛。采用多点顶推施工作业方法其动力学的原理数学公式可表达为：

当此公式成立之时，方可进行桥梁整体的顶推施工作业，相反若相应条件准备不足必须要在顶升设备安装调试正常之后才可进行正常的顶升作业。

2 PLC控制系统

采用PLC整体控制线路PROFIBUS来达成主控制器材同分部控制器材的通信畅通，选用工程控制主机系统来对于顶升环节以及顶推缸的各项数据信息进行相应的记录及运算处理，从而确保顶推过程的安全及平稳进行。这当中主线路控制器材能够确保其整体系统的全面控制，主要包含了顶升过程对推设备的安装操控，对于实时压力数据的监测以及桥面水平移动情况的监控，同时也包含了故障报警以及相应的辅助功能等内容。

在控制策略方面其对于纵向的承重能力的承受不足时可采取相应的临时加固措施，依据相应顶升顶推装置的垂直支撑能力情况来确定临时支撑装置的支撑压力，并且其相加固压力的大小应当依据同步的统计数据来做以适当的调整和改变，从而最终确保顶升顶推过程支撑设备力的平衡；并且在此过程当中仍需对顶推缸的位置移动改变情况进行记录，合理的控制其相应的改变速度，将其顶推力的改变大小以及位置移动状况作为相应的参考数据，从而有效达到合理控制顶推速度，利用闭环控制理论来达到顶推力与位置移动之间的协调配合。

在控制方式的层面采用多点式的牵引方式，其能够实现在桥梁施工过程当中各衔接部位的紧密配合，在此系统中采用半自动化的模式来达到对其准确的控制。要匹配相应的系统流程来达成对其基础的调控作用，同时对于施工环节当中有可能出现的施工失误，要确保相应纠错机制的有效运行，保证在各施工环节当中系统应对各类突发性的状况，能够及时采取适当合理的解决措施。

二、液压同步顶推顶升液压系统的构建

1 顶推液压系统的构建

同步顶推液压系统其主要组成构建包括了电机、单项阀门、顶推缸、压力感应装置与位置移动感应装置，以及相应的连接各部件的组成控制器材元器件。其具体的工作原理状况为：施工作业压力为30MPa液压站的输出压力，由顶推缸以及电磁换向阀进行操控从而将液压缸压力进行输出；液压缸的总体推力最大可达到220t，其主要可被划分为两侧的两组系统，其均可被同一电磁控制阀来进行操控；在临时的单侧缸党总配置有相应的压力感应器，其主要目的是用来检测相应的控制指令，从而来达到对液压缸顶推作用力的实际有效控制；其主要控制方式为运用相应比例的减压阀门来实现对顶推力的同步控制，在单侧缸的位置移动过程当中其位置移动状况可由另一个位置感应器来监测，从而实现其在移动过程中的准确性，确保位置移动的同步性。

2 顶升液压系统的构建

在同步液压顶升系统当中其主要组成部分包括了超高压电动泵站、螺母自锁缸、液壓单向控制阀门、压力感应器、位置移动感应器及其相应的控制器材元器件等内容构成。其系统的具体工作机制为：将顶升压力为75MPa的电动泵站压力交由液压站输出，采用电磁换向阀来实现液压缸面的升高、降落；缸体的顶升压力最大可达2500t，其主要可被划分为两侧的两组系统，其均可被同一电磁控制阀来进行操控；在临时的单侧缸党总配置有相应的压力感应器，其主要目的是用来检测相应的控制指令，从而来达到对液压缸顶推作用力的实际有效控制。

三、桥梁施工中同步顶推顶升技术的实现

在桥梁施工的钢梁箱体安装过程当中，通常采用整体顶推的方式进行，对于顶推设备的控制及相应调试需要运用到GPS同施工空间当中的三角网点进行实地测量绘制。首先在第一个顶推设备的安装中采用临时支撑被来将相应的引导钢箱梁上升到实际的安装高度，进而在第一个顶推设备完全能够支撑之后以此安装相应其它的顶推设备。

结语

依据本次研究结合相关的实践检验结果共同验证了PLC控制控制技术在同步液压顶推顶升的桥梁施工作业当中获得了良好的实际检验效果。其在顶推顶升的移动过程当中震动频率较低，且采用矩阵式的应力分布方式能够显著的提升桥梁平移施工过程的稳固性，因而其也就能够适应大多不同条件施工环境的约束。

参考文献

[1]张朝亮，张河新，董伟亮，等.液压同步顶推顶升技术在桥梁施工中的应用[J].液压与气动，2008（08）：65-68.