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、計算機控制液壓系統(tǒng)同步及液壓千斤頂集群實現(xiàn)頂升。該項技術(shù)可以控制梁體在頂升過程中的姿態(tài)，實現(xiàn)多點同步、同比例和反坡頂升，也可以實現(xiàn)梁體在空中長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位移以及梁體的整體姿態(tài)，確保頂升時蓋梁和梁體的結(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)和計算機控制系統(tǒng)(人機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)相對復(fù)雜，價格較高，但精度更高。橋梁同步頂升系統(tǒng)采用了通過計算機及編程控制器控制的由液壓泵和多個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)簡單、控制方便、精度高和響應(yīng)快的特點。

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計算機控制系統(tǒng)

計算機控制系統(tǒng)由人機交互界面或PC機、編程控制器組成，主要承擔(dān)采集傳感器信號、分析計算、生成控制信號與發(fā)出指令等任務(wù)。人機交互界面可以實時顯示整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)(如各千斤頂壓力、各測點的位移量等信息)。

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，以確定各頂升點的實際壓力。首先以各頂升點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，該點會產(chǎn)生微量位移，此時位移傳感器將實測數(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，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，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，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)。