橋梁同步頂升技術(shù)是在確保橋梁結(jié)構(gòu)(尤其是超靜定結(jié)構(gòu))整體性和使用功能的前提下，采用剛性立柱支撐梁體、傳感器提供反饋、計(jì)算機(jī)控制液壓系統(tǒng)同步及液壓千斤頂集群實(shí)現(xiàn)頂升。該項(xiàng)技術(shù)可以控制梁體在頂升過程中的姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步、同比例和反坡頂升，也可以實(shí)現(xiàn)梁體在空中長(zhǎng)期滯留以及梁體姿態(tài)的微調(diào)。

橋梁同步頂升一般采用力和位移雙控的閉環(huán)控制，通過壓力傳感器對(duì)梁體稱重后，由千斤頂集群頂升橋梁。此外，多組千斤頂與臨近的位移傳感器(光柵尺)形成位移閉環(huán)，控制橋梁頂升過程中各頂升點(diǎn)位移以及梁體的整體姿態(tài)，確保頂升時(shí)蓋梁和梁體的結(jié)構(gòu)安全。橋梁同步頂升技術(shù)的核心是液壓同步頂升系統(tǒng)，它由液壓系統(tǒng)(高壓泵站、千斤頂集群和傳感器)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(人機(jī)交互界面和編程控制器)組成。

1.1液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)由高壓油泵、千斤頂集群、單向閥、減壓閥、比例伺服閥及液壓軟管等組成。高壓油泵、單向閥、蓄能器壓力傳感器及電磁溢流閥組成供油回路。由減壓閥、比例伺服閥與壓力傳感器組成力的閉環(huán)回路，向系統(tǒng)提供壓力反饋并與相應(yīng)的位移傳感器(光柵尺)形成位移閉環(huán)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)力和位移的雙控。蓄能器安裝可以顯著提高比例伺服閥的穩(wěn)定性。

1.2液壓同步控制系統(tǒng)的分類

1.2.1開環(huán)控制和閉環(huán)控制

液壓同步控制系統(tǒng)根據(jù)輸出是否進(jìn)行反饋，主要有開環(huán)控制和閉環(huán)控制。與依靠同步閥、節(jié)流閥或調(diào)速閥等液壓控制元件的精度來控制同步性能的開環(huán)控制相比，具有壓力、速度及位移等參數(shù)反饋的閉環(huán)控制雖然系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，價(jià)格較高，但精度更高。橋梁同步頂升系統(tǒng)采用了通過計(jì)算機(jī)及編程控制器控制的由液壓泵和多個(gè)千斤頂組成的液壓系統(tǒng)，通過壓力及位移傳感器與控制器形成反饋式閉環(huán)控制系統(tǒng)。

1.2.2單任務(wù)與多任務(wù)控制

液壓同步控制系統(tǒng)根據(jù)控制任務(wù)不同可以分為：壓力控制、速度控制、位移控制及其組合。橋梁同步頂升常用的同步控制系統(tǒng)就是壓力和位移雙重控制系統(tǒng)。

1.2.3 按液壓控制元件分類

根據(jù)液壓控制元件的不同，液壓同步控制系統(tǒng)分為：機(jī)液伺服閥、電液伺服閥及數(shù)字閥控制液壓同步控制系統(tǒng)。與泵控同步系統(tǒng)相比，各類閥控同步系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、精度高和響應(yīng)快的特點(diǎn)。

1.2.4同步控制方式

液壓同步控制系統(tǒng)的同步控制方式可以分為：流量控制型、容積控制型和伺服(比例)控制型。

1.3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由人機(jī)交互界面或PC機(jī)、編程控制器組成，主要承擔(dān)采集傳感器信號(hào)、分析計(jì)算、生成控制信號(hào)與發(fā)出指令等任務(wù)。人機(jī)交互界面可以實(shí)時(shí)顯示整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)(如各千斤頂壓力、各測(cè)點(diǎn)的位移量等信息)。

1.4系統(tǒng)工作原理

橋梁同步頂升分為稱重、頂升、位置保持和帶載下降4個(gè)步驟。

1.4.1稱重

橋梁正式頂升前應(yīng)進(jìn)行稱重，以確定各頂升點(diǎn)的實(shí)際壓力。首先以各頂升點(diǎn)壓力的估算值為基礎(chǔ)，緩慢提升各減壓閥出口壓力；當(dāng)千斤頂?shù)某隽Τ^其承擔(dān)的梁體荷載時(shí)，該點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生微量位移，此時(shí)位移傳感器將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)傳回編程控制器，再由控制器向該位移傳感器關(guān)聯(lián)的千斤頂發(fā)出停止指令；當(dāng)所有減壓閥出口壓力平穩(wěn)后，梁體脫離支座，其質(zhì)量全部由液壓千斤頂集群承擔(dān)，稱重環(huán)節(jié)即宣告結(jié)束。此時(shí)，各千斤頂?shù)膲毫槠胶鈮毫Α?/p>

1.4.2橋梁同步頂升

稱重完畢后，由編程控制器再次發(fā)出指令，賦予各千斤頂減壓閥相同的壓力增量，使所有千斤頂缸體同步上升，頂升速度可以通過調(diào)整減壓閥壓力增量來調(diào)節(jié)。

1.4.3保持位置

當(dāng)頂升到達(dá)千斤頂行程極限和設(shè)定的幅度時(shí)，由控制器向所有千斤頂發(fā)出停止指令，減壓閥出口壓力保持恒定，并利用單向閥的作用使千斤頂缸體停留在當(dāng)前的位置。

1.4.4帶載下降

帶載下降時(shí)，由編程控制器發(fā)出指令，賦予各千斤頂減壓閥相同的壓力減量，使所有千斤頂缸體同步下降，下降速度可以通過調(diào)整減壓閥壓力變化量來調(diào)節(jié)。