(一)、液压同步提升的同步控制
液压提升技术中的液压设备多采用多点集群作业,各点的同步控制是液压提升技术的关键。对不同的大型构件,同步控制的精度有不同的要求。通常柔度较大的构件各点的位置误差对构件内力的变化不太敏感,对同步精度的要求可低些。而刚度较大的析架结构对同步精度的要求较高,因为各点间的位置误差引起杆件内力的变化会很大,使应力比难以控制,带来隐患,故严格控制同步精度。
液压同步控制系统由计算机、动力源模块、测量反馈模块、传感模块和相应的配套软件组成。系统采用CAN串行通信协议组建局域网,该通信负责测量数据和控制指令的传输;计算机负责数据的处理和呈现并给出相应的动作指令;动力源模块即泵站控制器,负责接收计算机给出的指令并驱动相应的泵和阀;测量反馈模块随时采集传感器传回的模拟数据并经处理后以数值方式传输到计算机。控制系统可以进行全自动监测和控制。
同步控制系统使用的CAN总线是一种串行数据通信协议,带有CAN控制器,可组建串行数据局域通信网络,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等多项工作,具有通信,和等突出优点。
同步控制系统常用的传感器有位移传感器和角度传感器。位移传感器有磁致伸缩传感器,拉线传感器和激光传感器等,磁致伸缩传感器,性好,但行程受限制;拉线传感器精度能满足要求,拉线长度可大些,但用于上百米的行程很难抵抗风力的影响;激光传感器行程百多米也能传输信号,但对气候的影响较敏感,价格也昂贵;角度传感器不受高度限制,但精度不高。同步控制采用闭环控制,由位移(或角度)传感器传回各点的位置信号,经计算机处理,实时调整各点位置。
(二)、某高速桥梁顶升施工
①对桥梁约束进行解除,包括:伸缩缝、桥面连续原有通过桥面的各种管线拆卸等,顺序为:伸缩缝凿除一桥面连续凿除一梁板连接处防撞墙凿除一各种管线的拆卸。
②将将千斤顶安放至梁底与桥梁墩台之间。千斤顶安放时,放置平稳,底部要与墩台接触牢固,不能有倾斜、架空现象,千斤顶支撑在梁底的支座受力线附近,不能支撑在梁体边缘,以免梁体损坏。
③液压顶升装置的安装,包括高压油管的连接、安装位移感应器等。将高压油管与千斤顶相按规定的顺序进行连接前,对油管及接口进行检查,无污物、油管的通畅、无扭曲、无折弯等。在梁体的四角分别安装位移传感器,位移传感器与千斤顶相对应,防止错位,而且安装要牢固,无松动,否则会影响测量精度。
④对桥梁进行预顶称重,根据对设计施工图纸的初步受力分析,确定荷载的大致分布,采用逐级加载的方式进行称重。启动PLC控制,选择自由顶升状态,操纵液压泵站进行供油,当整个桥梁的顶升高度在5~10mm时,即整个桥梁处于悬浮状态,就证明各顶升点处的荷载与该千斤顶的负载值相一致。在此基础上顶升1~2cm以确定是否可以以该值进行顶升,该千斤顶的油压值,就是我们然后的称重结果。
⑤再次启动PLC控制,根据称重结果设定好千斤顶的初始工作值后(所测得的油压值为5MPa),开始由PLC系统进行自动控制,即控制压力>5MPa时系统进行顶升工作,控制压力<5MPa时进行落梁工作,当控制压力=5MPa时桥梁处于悬浮状态。选择同步顶升状态,操纵液压泵站进行供油,高速开关阀进入工作状态,根据位移传感器的反馈数据,PLC设备自动调整每个千斤顶的进油量,所有的千斤顶同步上升,顶升速度不超过1.6mm/min。
⑥每隔5min,对桥梁顶升设备的工作状态、梁体状态进行一次复核,桥梁顶升处于可控与可知状态。
⑦当工作千斤顶接近顶升时,放入配套的顶桥丝杆或临时垫块,作为桥梁的临时支撑,然后取出千斤顶,增加千斤顶底部的垫块,当千斤顶回油后,再次放入,重新进行顶升状态。
⑧如此反复,直到桥梁顶升到设计的标高位置。
⑨换损坏的支座,将损坏的支座取出,换上新的支座。在安装新支座前,须将梁底及墩台顶面清理干净,梁体与支座充分接触受力。当需要加高标高时,将预制好的支座垫石放入原有的支座上面,并使用环氧树脂与原有的支座粘结牢固,再在加高后的支座垫石安放调平钢板和橡胶支座。控制千斤顶将梁体整体同步下落到设计位置。然后关闭所有的设备,断开所有的油管连接,取出千斤顶,完成桥梁的顶升工作,清理液压提升设备施工现场,拆除搭设的临时支架。