液压提升装置控制同同步顶升液压系统构建

　　重型构件液压提升过程控制己经有了较多的系统总结，特别是DG/TJ08-2056-2009有较为系统的阐述，其他也有较多研究者相关的案例讨论，但大多停留在方案介绍。对具体施工缺乏指导。根据工程实践，重型构件提升过程中可能出现的重大风险因素包括：

　　(1)施工与方案设计偏离。在工程实践中，大部分提升方案均由提升单位自行设计、施工，没有形成的监管。出于各种考虑，工程提升单位经常在具体实施过程中往往简配相关设施，如缩小提示器规格、支撑系统缩水、废旧材料代用、承重结构和被提升结构加固过程偷工减料等等，随意变方案，虽然提升单位根据自身经验认为这些简配在范围之类，但是一旦不能识别其他管理各方均面临严重系统风险，如被提升结构失稳、承重构件破坏、提升系统失稳等等。所以，提升前验收至关重要，只有确认各个系统己经严格按照设计方案施工完成方可组织试提升。

　　(2)误差控制超过设计考虑幅度。如被提升结构拼装位置偏差超过设计值，造成提升起吊时荷载方向改变产生附加荷载，有可能影响侧向支撑；未设置防幌装置提升过程由于阵风、千斤顶规律性提升造成被提升构件摆幅超过设计值；同步控制精度不足导致实质上的不同步等等。这些误差一旦超过设计值，则意味着系统有超出预期的状态，导致不可预料的风险事件发生。

　　(3)局部超载。在多点提升系统，一旦控制不当，极易出现局部超载现象。工程实践中，同步控制主要依据位移控制为主，由于安装偏差、构件变形等因素，个别提升点在某一时点可能会发生超前或滞后，其承担的荷载或应力将快速增加，一旦超过设计值将可能造成破坏并进一步引起系统问题，因此，采取措施防止个别提升点超载。施工前应根据预先通过计算得到的液压同步提升工况各吊点液压提升力数值，在计算机同步控制系统中，对每台液压提升器的较大提升力进行设定并在各个液压提示器油路中设置旁通阀。当遇到提升力超出设定值时，液压提升器自动采取溢流卸载，以防止出现局部个别提升点应力超出设计值或提升荷载分布严重不均。

　　(4)信息反馈滞后。如前所述，同步液压顶升是一个复杂的系统工程，包含钢绞线、提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机(控制部件)等多个系统，空间从地面到空中数十米或几百米高空，参与人员至少数十人，信息的及时传递和反馈至关重要。由于系统的不成熟，提升过程必然面临各种异常情况，典型的如各点提升不同步、局部支撑系统变形、被提升构件变形、摆动、油管爆裂、停电、传感器执行器故障等等，如果处理及时各项异常均可以在受控范围，但一旦处理滞后，这些微小的故障将突破范围。

　　解决这一问题的关键点在于事前详细的预案和充分的演练，并及时保持信息通畅，指挥到位，充分利用传感监测和计算机集中控制、目前计算机控制技术完全可以实现通过计算机人机界面的操作，实现自动控制、顺控(单行程动作)、手动控制以及单台提升器的点动操作，从而达到钢结构整体提升安装工艺中所需要的同步提升、空中姿态调整、单点毫米级微调等要求。为了确保可控，各点位的辅助检查、验证手段不可少，各个部位均应安排观察岗随时监控和反应。

　　(二)、同步顶推顶升液压系统的构建

　　液压同步顶推技术原理基本与液压同步顶升技术相同，液压同步顶升技术早期主要应用在水力发电行业水轮机转轮和叶轮的安装中，由于其具有静平衡顶升、结构变形小及承载力大等众多优点，所以被广泛应用于其他大型设备的安装中。同步顶推技术起源于同步顶升技术，是同步顶升技术在实际应用中的拓延。

　　在大型桥梁钢箱结构梁的安装中，由于跨内吊装、原位分段拼装等传统施工方法很难适应实际施工的需求，所以长期以来都没有形成较好的处理办法。为了满足这些需要，液压同步顶推顶升技术应运而生，液压同步顶推顶升技术在钢箱梁安装中具有较好的适应性和通用性，是近年来发展较快的一种桥梁施工技术，它具有控制系统模块化、通用化等诸多优点，可满足不同的施工需要。多点联控及多点同步是同步顶推顶升系统的核心，由于实现系统联合控制的方式具有一定的难度，所以一直以来都倍受许多学者和研究机构的关注。

　　针对桥梁施工中液压同步顶推顶升技术的要求开发了相应的PLC控制系统和组合式液压站，实现了液压系统的多路多点联控和多点同步液压顶推顶升。系统构建主要由PLC控制模块、多点通信模块、液压系统模块、同步顶推顶升模块和结构运动模块组成，其中PLC控制模块与液压系统模块设计是构成多点同步液压顶推顶升技术的基础。

　　1、顶推液压系统的构建

　　同步液压提升装置由电机、单向阀、顶推缸、压力传感器与位移传感器及控制器等元件组成。系统工作原理：工作压力为32MPa液压站输出压力油驱动缸，电磁换向阀控制液压缸推出、缩回的方向；液压缸较大总顶推力200t，液压缸分成左右侧两组，两组均由一个电磁控制阀来控制；临时墩单侧的缸配有压力传感器，用于检测控制指令并控制液压缸的顶推力；顶推力通过比例减压阀来实现力的同步控制，单侧位移由一个位移传感器在保证力同步的同时保证位移同步。

　　2、顶升液压系统的构建

　　同步液压顶升设备主要由高压电动泵站、螺母自锁缸、液控单向阀、压力传感器、位移传感器和控制器等元件组成。系统工作原理：工作压力为70MPa电动泵站输出高压油驱动液压缸，电磁换向阀控制液压缸上升、下降的方向；液压缸较大总顶升力2400t，分成左右侧两组，每组由一个电磁阀控制；临时墩单侧的缸配有压力传感器，并且由位移传感器检测单侧位移；检测数据经控制器运算比较后，发出控制指令通过电磁控制阀来实现对单个墩上的两侧缸的顶升力和位移的控制。