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1.PLC液压整体同步控制技术
1.1、 PLC液压整体同步控制系统原理
其工作原理是由PLC液压控制室按照预先编制的控制程序输入液压、位移指令给液压泵站和位移监控系统，液压泵站接受指令后，输送相应的液压给液压千斤顶，千斤顶根据液压值和顶力会产生相应的位移；位移监控系统根据各千斤顶的位移情况，及时反馈给PLC液压控制室，控制软件程序将根据位移反馈信息及时修整液压、位移指令，通过反复调控形成力与位移的闭环，使各个千斤顶的位移在每个循环内的系统误差控制在2mm以内。
在施工时，根据设计要求对建筑物进行必要加固处理，再安装PLC液压控制系统，系统安装、调试完成后将建筑物受力系托换至PLC液压控制系统上，通过PLC液压控制室发布的一系列位移指令完成对建筑物的位移；位移至设计位置后，在保压平衡状态下将建筑物受力结构体系托换至新的结构基础上，最终完成建筑物的位移施工。
1.2、PLC液压整体同步控制技术简介
以某桥顶升施工为例对PLC液压控制技术做简介：
1.2.1、顶升准备阶段
1.2.1.1、总体顶升力的计算、顶升点的布置
依据有关规范、既桥梁竣工图对桥梁结构进行受力分析，分跨计算每跨顶升重量及总顶升重量，确定千斤顶用量；合理布置顶升点，使桥梁在整个顶升过程中处于整体稳定、受力合理的状态。该桥主跨总重约1500t，采取16台200t千斤顶，总顶力3200t，每个盖梁对称布置8台200t千斤顶；引桥每跨总重约200t，每个盖梁下对称布置2台200t千斤顶；顶升力安全系数K≥2（K值一般取1.5-2）。
1.2.1.2、限位装置
设置限位装置的目的是防止桥梁在顶升过程发生纵横向位移。由于坡度调整其纵向长度会发生变化，为此在桥上每跨处设置限位装置，桥下主控制墩处亦设置限位装置，在上下限位共同作用下，确保桥梁不发生横向位移，纵向位移在跨内消除、防止逐跨累计转送，使顶升后墩柱误差小于10mm。
1.2.1.3、顶升设备的安装及调试
以上工作完成后即可进行顶升设备的安装。顶升设备包括千斤顶及顶下钢支撑、临时钢支撑、液压泵站及油管路、PLC控制系统、顶升位移监控系统等。安装前对设备的状况进行检查。安装完成后进行设备调试，无误后安装钢支撑。
1.2.1.4、PLC液压同步顶升控制技术
PLC控制技术是一种力和位移综合控制的顶升方法，是建立在力和位移双闭环的控制基础上。由千斤顶，精确地按照桥梁的实际荷重，平稳地顶举桥梁，使顶升过程中桥梁受到的附加应力下降最低，同时千斤顶根据分布位置，与相应的位移传感器（光栅尺）组成位置闭环，以便控制桥梁顶升的位移和姿态，同步精度为±2.0mm，很好的保证顶升过程的同步性。
元件的可靠性检验：为确保元件可靠，本系统选用的元件均为Enerpac优质产品。在正式实施顶升前，将以70%—90%的顶升力在现场保压5小时，再次确认密封的可靠性。
系统的可靠性：液压系统在施工前进行31.5MPa满荷载试验24小时，进行0—31.5MPa循环试验，使系统无故障无泄漏。
液压油的清洁度：本系统的设计和装配工艺，除严格按照污染控制的设计准则和工艺要求进行外，连接软管在进行严格冲洗，封口后移至现场，系统的清洁度应达到NAS9级。
力闭环的稳定性：所谓力闭环就是当系统设定好一定的力后，力的误差在5%内，当力超过此范围后，系统自动调整到设定值的范围。
位置闭环的稳定性：所谓位置闭环就是当系统给光栅尺设定顶升高度后，当顶升高度超过此高度系统自动降至此高度，当顶升高度低于此高度系统自动升至此高度，保证系统顶升的安全性和同步性。
1.2.1.5、保压平衡
调试完成后，对顶升系统按每级10%逐级加载，预加计算荷载的99.9%时锁定系统，实现平衡保压。
1.2.1.6、断柱
依据〈钢筋机械连接通用技术规程〉（JGJ107—2003、J257—2003）4接头的应用4.0.3之1、2、3条规定。有抗震要求或加高后柱不能满足设计要求时，可采用环向外侧值入补强钢筋、柱外包钢筋砼使钢筋接头错开的方法。
墩柱切割采用金钢链锯无振动切割，切割时采取逐墩对称切割；切割采用水冷却，无粉尘噪音污染，切口平顺。
1.2.1.7、试顶升、称重
柱切割完成后，进行试顶升称重， PLC液压同步控制系统先给出一个位移1mm的位移指令，顶升系统在位移1mm后持荷5min，并将各液压千斤顶及液压泵站的荷载、泵压、油压值等数据反馈给PLC液压同步控制系统，进而实现整体同步顶升。
1.2.2、正式顶升阶段
1.2.2.1、正式顶升
正式顶升按照整体同步顶升、逐墩到位的方法完成全桥顶升。
该桥按照设计给出的顶升不平衡误差为不大于5mm，而采用PLC液压整体同步控制技术其顶升不平衡误差不大于2mm，完全满足设计要求。
1.2.2.2、立柱钢筋接长及柱砼浇筑
立柱钢筋接头的连接：可采用挤压套筒机械连接亦可采用电焊焊接连接。
柱砼浇筑：采用整体钢模、微膨胀砼浇筑完成确保柱砼密实、新旧砼粘接牢固、表面光洁。
1.2.2.3、拆除恢复
顶升完成、柱砼达到设计强度后，即可拆除桥梁限位装置、千斤顶及支撑系统、液压泵站台、PLC液压控制系统。
2.适用范围
该施工控制技术可适用于各类房屋建筑物、连续梁桥等及各类内力自平衡体系桥梁的位移。
结束语
综上所述，液压控制同步技术已成为一项日趋成熟的施工技术。利用它完成既有建筑物位移、既有桥梁的改、扩建工程施工，无论从直接经济效益还是社会经济效益分析，都具有显著成效；随着国民经济建设的进一步发展，这项技术将得到更为广泛的应用和发展。
参考文献：
1．廖常初. PLC基础及应用.机械工业出版社，2004
汇荣流体（http://www.servo-valve.cn/） |
