微泵多點頂升系統
微泵(beng)多點頂(ding)升(sheng)系(xi)統是為(wei)了解決橋(qiao)梁(liang)上(shang)部(bu)結(jie)構(gou)(gou)在(zai)頂(ding)升(sheng)、降(jiang)落(luo)過程(cheng)中(zhong)難(nan)(nan)以(yi)進(jin)(jin)行同步位(wei)移操作(zuo)的(de)(de)(de)難(nan)(nan)題(ti)，將先進(jin)(jin)的(de)(de)(de)數字(zi)(zi)監控(kong)(kong)傳(chuan)輸、液(ye)壓傳(chuan)動控(kong)(kong)制、計算機(ji)數字(zi)(zi)信號處理技術進(jin)(jin)行整合，將機(ji)械(xie)設備系(xi)統與(yu)傳(chuan)統的(de)(de)(de)橋(qiao)梁(liang)結(jie)構(gou)(gou)分析和養護技術相(xiang)結(jie)合，而研究開發出的(de)(de)(de)一套對既(ji)有交通運營(ying)影響少、并能夠有效(xiao)解決橋(qiao)梁(liang)上(shang)部(bu)結(jie)構(gou)(gou)在(zai)頂(ding)升(sheng)、降(jiang)落(luo)過程(cheng)中(zhong)同步位(wei)移難(nan)(nan)題(ti)的(de)(de)(de)高科技集約化專用設備。該設備有效(xiao)地(di)避免了橋(qiao)梁(liang)上(shang)部(bu)結(jie)構(gou)(gou)在(zai)頂(ding)升(sheng)、降(jiang)落(luo)過程(cheng)中(zhong)由于各支點豎(shu)向(xiang)位(wei)移差的(de)(de)(de)存在(zai)，引起的(de)(de)(de)橋(qiao)梁(liang)上(shang)部(bu)結(jie)構(gou)(gou)在(zai)橋(qiao)梁(liang)縱、橫(heng)方向(xiang)附(fu)加二(er)次內力的(de)(de)(de)出現，有效(xiao)地(di)消除了橋(qiao)梁(liang)上(shang)部(bu)結(jie)構(gou)(gou)實際內力的(de)(de)(de)變化，保(bao)證了橋(qiao)梁(liang)上(shang)部(bu)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)安(an)全。
在計算機控制橋梁位移同步頂升系統中，系統對計算機采集到的位移傳感信號進行判別處理，通過專門編寫的計算機處理程序模塊控制橋梁頂升過程和步驟。控制數據經中央計算機系統處理后將數字控制信號由輸出模塊傳遞到電磁閥組以控制液壓油路的流量，以達到液壓單元控制和同步的目的。
根據系統功能要求，液壓系統控制閥組由精密節流閥、溢流閥、電磁截止閥、液控單向閥等組成，使用高壓油泵提供壓力，通過高壓油管頂升單元與油泵相連，終端使用精密油壓千斤頂作為液壓作業單元完成系統的頂升作業。位移信號采集設備使用微型激光位移傳感器，以便于現場安裝并具備標準化的計算機接口與計算機能夠平滑通訊。系統采用積木模塊式體系結構，能夠進行簡單連接方式的系統拼接與擴展，理論上具有無限的擴容能力。
微泵多點頂升系統模塊構成
微泵多點頂升系統包括一臺集中控制系統和若干臺微泵組。標準配置下，一臺集中控制系統可以同時控制八臺微泵組，控制16路通道。多臺集中控制系統之間通過以太網進行互聯擴充，并最終由單臺電腦提供人機界面，對所有的通道節點進行監視、控制。
每一臺微泵組由五部分組成：微型液壓泵站及控制閥組、液壓終端工作單元及高壓連接管路、壓力監測單元、位移監控單元、數字信號傳輸控制。微泵組接受集中控制系統下達的命令，同時將監控信息實時反饋給集中控制系統；集中控制系統對微泵組進行簡單電路控制，同時將信息提交到電腦，進行更復雜的邏輯分析與判斷并進行操作。在系統中各模塊之間采用以太網連接，使用雙絞線或數字光纖完成信號傳輸，最終各模塊由一臺計算機統一控制和指揮，進行聯合工作。
微泵多點頂升系統特點
- 以位移為監控參數（而非液壓系統的內部壓力），步長最小為0.5mm
- 多點同步位移誤差≤0.2mm
- 利用激光或超聲波傳感器監控位移變化，自動反饋到控制系統進行動作調整。激光位移傳感器的分辨率：0.1mm，完全滿足土木工程高精度度的要求
- 位移傳感器與千斤頂分立安裝，避免了頂升作業中由于千斤頂基礎的變位導致位移量的誤判
- 基于Windows平臺的軟件自動控制系統連續工作，能夠在誤差超限時自動報警并停止
- 可以分別對每個作業點的工作壓力和位移進行單獨設定、操作和監控
- 可以支持單作用千斤頂或雙作用千斤頂
- 每套控制系統模塊可以控制16個作用點，并通過以太網進行擴展為128、256個乃至無限多
- 控制系統互聯采用TCP/IP協議，利用光纖互聯，最長可以超過10里，可以完成長距離大跨度連續梁的多橋墩的同步頂升
- 在落梁過程中系統可以保持與頂升過程同樣的控制精度
- 系統的各模塊組可以通過增配附加油箱的方式滿足多數量千斤頂及大噸位千斤頂的供油需求。
微泵多點頂升系統適用范圍
- 大跨徑、多橋孔連續箱梁橋大噸位橋梁支座的更換。大跨徑連續箱梁及其他類型橋梁結構由于橋下凈空提升所引起的上部結構整體抬升
- 橋梁上部結構為帶有橫向聯系構造的各類梁式橋的支座更換和維修，以及因橋下凈空或橋頭接順需要而進行的橋梁上部結構整體抬升
- 由于施工工藝需要帶來的大型結構物整體豎向落架工作
- 對大型現澆混凝土結構的澆筑支撐結構進行基礎沉降豎向位移補償
- 其他需要精確同步位移作業的適用場合
微泵多點頂升系統技術參數
- 泵組類型：德國進口微型超高壓靜音液壓泵
- 最大工作油壓：70MPa
- 額定工作電壓：380V
- 單泵額定功率：500W
- 位移檢測傳感器：激光式位移傳感器（有效測量范圍650mm）
- 位移檢測分辨率：0.1mm
- 單步可設定最小步長：1mm
- 同步位移控制精度：≤0.2mm（根據液壓千斤頂的規格不同，有所變化）
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微泵多點頂升系統應用案例
江西九景高速公路橋梁支座調整和更換
背景介紹：
九景高速公路為杭瑞高速（浙江杭州至云南瑞麗）在江西省的一段。起點九江、終點景德鎮，全長134公里，橫跨鄱陽湖，該路段于2000年12月投入使用。后由于道路病害嚴重原因，于2009年該路段進行全面技術改造，主要改造內容為：沿線道路進行路面結構層補強和加鋪，由于加鋪帶來的沿線橋涵結構加固、主線中小橋頂升抬高、主線大橋支座更換、支線上跨橋梁頂升抬高、伸縮縫改造等。
橋梁結構形式：
沿線橋梁以中小跨度簡支梁為主，均采用橋面連續結構形式。
項目特點：
需要頂升抬高和更換橋梁支座的橋梁數量較多，施工期間為保證道路的正常運營并且配合其他路面施工單位完成路面改造任務，要求橋梁頂升的時間周期短，對道路通行干擾少。沿線施工按標段不同分別采用了計算機控制微泵組多點橋梁位移同步頂升系統和集中液壓泵站千斤頂液壓管路并聯兩種頂升方式進行作業。
本系統表現出的優勢：
1． 施工完成后，檢查發現采用計算機控制微泵組多點橋梁位移同步頂升系統進行施工作業的橋梁結構完好，完全保證了橋梁的結構安全；
2． 由于采用計算機控制微泵組多點橋梁位移同步頂升系統，加快了施工進度、并且保證了在施工期間的高速公路的正常運營；
3． 采取了支座墊石預制加工的方法保證了橋梁結構重要受力部位的質量和強度，提高了橋梁結構的耐久性；
4． 由于采用橋梁上部結構頂升抬高的方案，使得橋梁上部結構因鋪裝層加厚、橋梁恒載加大所帶來的橋梁上部結構加固內容和數量大大減小。
山東省煙威高速跨線橋整體頂升70cm
背景介紹：
本項目是2008年奧運火炬傳遞必經路線。由于高速公路大修，道路路面重新加鋪50cm的新路面，使得道路路面升高，橋梁凈空減少。為保證交通安全，需要將跨線橋抬高到相應的高度，以保證車輛的正常通行。
橋梁結構類型：
簡支箱梁
項目特點：
同步舉升高度大，受千斤頂行程限制，需要多次（7～10次）頂升循環才能達到目標高度。
本系統表現出的優勢：
1. 單次多點同步頂升后，工人在頂升空間中加入承載墊塊，為下一次頂升動作做準備。由于工人加入的承載墊塊緊密程度不同，千斤頂回收時，各橋板的實際下降回位距離會不同，多次累積可能會形成大的累積誤差，導致工程失敗。本系統提供了誤差歸位功能。每次到達目標值時，系統會自動記錄上次回位時的位移偏差，下一次開始前，系統可以恢復到千斤頂回收前位置做為下一步的起始點，再開始本次的動作，因此消除了累積誤差；
2. 長距離雙墩同時頂升，同步多點之間采用電纜連接。相對于油管連接的多點頂升系統，本系統的可擴展性、施工易操作性、可靠性、安全性都有不可比擬的優勢；
3. 以位移為第一監控要素，保證了即使在橋梁上部結構各支點反力不同的狀態下，仍然能夠確保整個橋面同步上升。（通常由于護欄、橋面鋪裝、梁板結構橫向分布等原因，邊梁位置的反力會大于中間部分的梁體反力。）
寧波繞城跨線橋施工中的監控與同步頂升
背景介紹：
寧波繞城跨金塘大橋連接線是寧波的蛟川樞紐工程。寧波繞城線路在上（簡稱上橋）、金塘大橋連接線在下（簡稱下橋）。由于工程進度安排原因，下橋先完成施工，使得上橋在施工中，必須依賴下橋做為支撐。為保證下橋的安全，上橋施工單位需要在下橋底增加輔助支撐并進行監控，當下橋出現過度變形時，需要進行適當的豎向位移補償調整，以確保下橋的結構安全。
橋梁結構類型：
現澆箱梁、連續梁
項目特點：
本項目以位移監控為主，壓力調整為輔。需要進行長時間（兩個月）的位移監控。即使在斷電的情況下，重新加電后，仍能夠恢復對位移的繼續監控。
本系統表現出的優勢：
1. 獨立位移監控系統。本項目中，上橋施工單位采用了兩套同步頂升系統用于橋梁上部結構現場澆筑過程中沉降位移監控和補償；
2. 斷電保持系統。本系統在項目中需要連續長達兩個月以上的監控。在整個監控過程中，工地上的供電不能完全保證，在突然掉電的情況下，系統的各項參數能夠保持，并在加電后繼續進行監控。
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