大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工工法

芜申线（高溧段）航道整治工程南河特大桥整体顶升改造工程WSXGL-SG-QL7标，南河特大桥位于位于宁杭高速公路溧阳段与芜申线运河交叉处，作为高速公路的一部分，南河特大桥于2003年建成通车，修建时间较短，使用状况良好。现状通航净宽为60m，满足三级航道净宽；净高为5m，不满足三级航道要求，需调整为7m，因此需要抬高老桥，对老桥进行顶升改造，本次改造桥梁提升高度为2.161m。通过安全、技术比选，南河特大桥采取半幅通车、半幅封闭顶升施工，通过该方案，顺利完成了南河特大桥整体顶升施工任务，并总结形成了“大跨径钢管砼系杆拱桥及组合箱梁整体顶升工程关键技术研究”这一国际先进的新成果，经查新，结论为全国首例大跨径钢管砼系杆拱桥整体顶升施工，对同类桥梁整体顶升施工有积极的借鉴意义。2019年8月6日，经中国铁建股份有限公司组织的专家鉴定评审，认为研发的力均衡多点变频调速顶升控制技术，保证了大跨径桥梁同步顶升的位移高度一致，解决了顶升过程中顶升力与实际负载力一致的难题；研发了主动施力静压支撑机械保护顶自动控制技术，消除了钢支撑的弹性变形量和连接间隙，解决了千斤顶倒顶时受力不均的难题；研发的长距离控制系统应用技术，增强了PLC控制系统灵敏度计算精度与频率，确保了信号传输的准确性；采用的钢筋混凝土抱柱梁托换方式，确保了桥梁整体顶升过程中反力支撑系统的稳定性。该工程现场照片见图1-1，右幅顶升到位对比图见图1-2。图1-1现场照片图1-2右幅顶升到位对比图该工法在南河特大桥整体顶升改造施工中成功应用，取得了良好的社会、经济效益，具有推广应用价值，总体达到国际先进水平。其中研发的力均衡多点变频调速顶升控制技术及长距离控制系统的应用技术达到了国际领先水平。基于此成果关键技术申请专利12项，其中受理发明专利4项：《一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统及顶升施工方法》(201910730851.4)、《一种大跨径钢管砼系杆拱桥顶升施工方法》（201910731474.6）、《基于桥梁液压顶升系统的大跨径系杆拱桥改造方法》（201910731840.8）、《一种大跨径系杆拱桥引桥顶升系统及顶升施工方法》（201910732062.4授权实用新型专利8项：《桥梁顶升施工用钢箱支撑垫块》（ZL201921228143.2）、《一用随动支撑装置》（ZL201921228387.0）、《基于倒置千斤顶的桥梁顶升施工用液压顶升装置》（ZL201921250389.X）、《一种带纠偏机构的桥梁顶升施工用液压顶升装置》（ZL201921250728.4）、《一种桥墩墩柱用液压顶升装置》（ZL201921276036.7）、《一种大跨径系杆拱桥引桥顶升系统》（ZL201921276039.0）、《大跨径钢管砼系杆拱桥顶升施工用限位装置》（ZL201921281751.X）《一种大跨径系杆拱桥主桥顶升系统》（ZL201921281752.4）。2工法特点2.1针对主桥为钢管砼系杆拱桥，且跨度大、重量大、柔性大等特点，对千斤顶的选型和布置方案进行了专项研究，使得选型适合，布置更加合理，大大降低了顶升过程的风险。2.2主桥系杆拱拱脚底与过度墩盖梁顶之间净距小，不足放置500t千斤顶，该工法针对此情况，研究了一套托换方式，避免了对主桥受力结构的凿除和切割，保证了主桥受力性能的完好，给主桥顶升提供了可靠、有效的保障措施。2.3本次顶升高度2.16m，顶升高度较高，顶升过程中由于顶升循环次数多，临时支撑系统的钢垫块更换数量及次数多，故对支撑结构整体稳定性提出了更高的要求，该工法研究的分级垫块，确保了纵横支撑体系的牢固、可靠、不失稳。2.4主桥跨度大、重量大、点位多，为避免出现液压系统失常及油管爆裂的情况发生，采用了可靠的监控及精密度传感器，确保了液压系统稳定。2.5在过程中采取了拉线式位移传感器及应力实时监控措施，对每个行程根据实时数据进行纠偏，每个行程的精度可控制到0.01mm，确保了桥梁顶升及落梁的误差控制及纠偏。2.6采用半幅通车、半幅封闭的顶升施工方法，与传统的拆除后新建相比具有工期短、投入少的特点，且不会占用航道，不存在支架被过往船舶冲撞的隐患。2.7该工法高效、便捷，克服了安全风险高、高速封闭施工时间短等困难，解决了施工的主要矛盾，施工安全和航道正常运营、高速正常通行得到了保障，社会、经济效益良好。3适用范围本工法适用于类似本工程的系杆拱桥及其它大跨径、大重量桥梁的整体顶升，以及类似航道升级改造施工。4工艺原理首先根据主桥结构形式进行千斤顶点位的比选布置，将已经检验合格的千斤顶按照确定的点位进行现场布置，连接油压管，使千斤顶与液压泵站可靠连接。在连接过程中根据分布设置进行分组连接，主桥共分为8个点，分别是桥南4个，桥北4个。但是因为主桥钢筋混凝土拱脚自身刚性较大，而左右2拱脚底的千斤顶布置点位相隔很近，仅仅1m，假如通过单点控制，在整体顶升施工过程中会因拱脚自身刚性，而带动旁边点位，将会出现相隔较近的点位受力偏差较大的风险，故又将相邻2点进行串联，避免两点之间的相互带动作用，从而使得顶升更加精确。4.1通过分阶段顶升，避免了对拱脚的凿除和切割破坏，用280t千斤顶将拱脚底部空间顶升至65cm位置，然后利用500t大千斤顶进行整体顶升。4.2采用PLC液压同步顶升控制系统，分组控制，实现桥梁整体同步顶升。4.3在每个布置点上设置拉线式位移传感器，该传感器在顶升过程中将位移数据实时传递给总控台，总控台根据实时数据信号进行误差比对，显示每个点的误差，总控台负责人员根据误差，输入调整指令，以在过程中对误差纠偏。4.4在原有位移闭环的基础上增加力均衡（力跟随）控制程序，在PLC主控系统及千斤顶泵站增设改进后程序及模块，将8点控制优化为4点控制。5施工工艺流程及操作要要点5.1施工工艺流程主跨盖梁顶及拱脚底面处理→280吨液压千斤顶安装→试顶升→正式顶升→楔形钢板抄垫保护→重复顶升与钢板安装，使拱脚底至盖梁顶净空达到65cm→保压环锁定液压千斤顶（第一阶段顶升完成）→拆除原支座→安装500吨随动千斤顶→液压千斤顶更换为500吨→试顶升→正式顶升→重复顶升，交替更换垫块→达到预定顶升高度→保压环锁定液压千斤顶→拆除随动千斤顶→安装新支座→调整钢箱垫块高度→浇筑垫石→拆除→盖梁加高→主跨系杆拱同步下落就位。5.1.1顶升前结构受力分析采用桥梁结构计算分析专用程序Midas/Civil2015对主桥系杆拱桥上部结构建立结构离散模型，划分了258个单元、191个节点，支点位置节点编号为3#、4#、188#、189#，计算几何模型见图5.1.1-1。图5.1.1-1主桥系杆拱结构计算模型130m钢管砼系杆拱在顶升施工过程中按支点不同步位移3mm进行计算，计算工况见表5.1-1：表5.1-1钢管砼系杆拱工况表工况应力拱肋端横梁系梁上缘下缘上缘下缘上缘下缘1单支座不均匀位移4#节点位移3mm0.370.45-0.020.04-0.030.022双支座不均匀位移（扭转）4#、188#节点位移3mm0.750.91-0.020.08-0.120.08工况1位移见图5.1.1-2；工况2位移见图5.1.1-3；工况1应力见图5.1.1-4；工况2应力见图5.1.1-5。图5.1.1-2工况1位移图图5.1.1-3工况2位移图（1）上缘（2）下缘图5.1.1-4工况1应力图（1）上缘（2）下缘图5.1.1-5工况2应力图根据以上计算，后续监控截面选择拱肋截面作为监控截面。5.1.2钢管砼系杆拱桥整体顶升施工概述主桥为130m跨度下承式系杆拱结构体系，经现场勘查，端横梁底与盖梁顶之间净空为33cm。为了尽量减少顶升力对桥梁结构应力分布的影响，充分利用原盖梁结构承载力，在支座周围布置液压千斤顶进行顶升。由于主墩千斤顶安装位置净空的限制，分两阶段进行主桥顶升：第一阶段：由于280吨千斤顶高度28cm加上找平砂浆层和钢垫板总厚度约为41cm，所以首先适当剔除过渡墩盖梁顶面及拱脚底面的保护层混凝土，使拱肋底至盖梁顶净空达到44cm左右。以便安装钢垫板及280吨液压千斤顶进行第一阶段顶升，280t千斤顶安装细部图见图5.1.2-1，安装实例见图5.1.2-2。图5.1.2-1280t千斤顶安装细部图图5.1.2-2280t千斤顶安装实例第一阶段顶升完成，当拱脚底至盖梁顶净空达到65cm以后，拧紧保压环锁定液压千斤顶。这一阶段顶升过程无随动顶保护，采用抄垫的方法保证安全，即在顶升过程中逐步向支座顶与梁底出现的缝隙内插入钢板，单幅主跨系杆拱桥四只支座顶上插入钢板一样多，使各支座上累计厚度保持一致，防止液压失效时梁体出现突然下落。根据桥梁荷载状况，施工图设计明确主跨第一阶段顶升单墩布置280吨液压千斤顶48台，顶升荷载6400吨，安全系数2.0。第二阶段：当顶升至梁底净空达到65cm时，用保压环锁死液压千斤顶，形成液压千斤顶保压支撑，然后拆出原支座。将原支座位置盖梁顶以灌浆料找平，安装500吨随动千斤顶，将上部荷载全部转移至随动千斤顶形成由随动顶支撑桥梁上部结构。然后将280吨液压千斤顶更换为500吨液压千斤顶，继续进行第二阶段顶升。传统的顶升控制模式是单点位移闭环控制，适用于单跨跨度小、单墩自重荷载轻的桥梁，因本工程主桥为单跨跨径130米钢管砼系杆拱桥，半幅上部结构自重7000吨，具有跨度大、柔性大、自重大的特点，对整体同步顶升的精准度要求极高，因此为确保4个拱脚处8个顶升点位顶升力及位移偏差及安全风险降到最低，在原有位移闭环的基础上增加力均衡（力跟随）控制程序，既在PLC主控系统及千斤顶泵站增设改进后程序及模块，将8点控制改为4点控制。这一阶段的主桥顶升由随动千斤顶跟随保护，钢管支撑垫块和钢箱混凝土支撑垫块逐级加高，直至逐级顶升到设计标高。根据桥梁荷载状况，施工图设计明确主跨第二阶段顶升单墩布置500吨液压千斤顶32台，500吨随动千斤顶32台，单只支座处顶升荷载4000吨，安全系数大于1.8。液压千斤顶支撑采用Φ500钢管作为支撑，随动千斤顶下支撑采用精加工钢箱垫块作为支撑，第一阶段顶升布置见图5.1.2-3，第二阶段顶升布置见图5.1.2-4。图5.1.2-3第一顶升阶段280吨液压千斤顶平面布置图图5.1.2-4第二顶升阶段500吨液压千斤顶平面布置图5.2操作要点5.2.1主桥顶升步骤第一步：剔除过渡墩盖梁顶及拱脚底部分混凝土保护层，找平，安装280吨液压千斤顶，在支座沿纵桥向前后两侧分别安装48台280吨液压千斤顶。拆除现有盆式支座上钢板锚固螺栓，解除桥梁上、下部结构之间所有连接、约束，使桥梁上部结构在顶力作用下可认自由上升。280t千斤顶布置示意见图5.2.1-1，280t千斤顶布置实例见图5.2.1-2。图5.2.1-1280t千斤顶布置示意图图5.2.1-2280t千斤顶布置实例图第二步：将主桥顶升32cm，支座顶面与梁底之间逐步添加钢板进行保护，使拱脚底净空由33cm增加至65cm。顶升至65cm示意见图5.2.1-3，顶升至65cm实例见图5.2.1-4。图5.2.1-3顶升至65cm示意图图5.2.1-4顶升至65cm实例图第三步：保压环锁定液压千斤顶，取出原支座，安装500吨随动千斤顶，将荷载转换至500吨随动千斤顶，并将280吨液压千斤顶更换为500吨液压千斤顶。安装500t千斤顶示意见图5.2.1-5，更换为500t千斤顶实例见图5.2.1-6。图5.2.1-5安装500t千斤顶示意图图5.2.1-6更换为500t千斤顶实例图第四步：继续向上顶升，至累计顶升2.16m，保压环锁定液压千斤顶，拆除随动千斤顶，调整钢箱垫块高度，并安装新支座。拆除随动顶及增加垫块示意见图5.2.1-7,增加钢箱垫块及安装新支座实例见图5.2.1-8。图5.2.1-7拆除随动顶及增加垫块示意图图5.2.1-8增加钢箱垫块及安装新支座实例图第五步：植筋浇筑盖梁接高混凝土，将钢箱垫块浇筑于混凝土内，钢箱垫块预留支座锚栓安装孔，等支座锚栓插入后采用灌浆料固定。液压千斤顶回油卸载，系杆拱主跨同步下落就位，拆除液压千斤顶。拆除随动顶及增加垫块示意见图5,2.1-9,主墩垫石加高实例见图5.2.1-10。图5.2.1-9拆除随动顶及增加垫块示意图图5.2.1-10主墩垫石加高实例5.2.2主桥整体顶升方案实施5.2.2.1钢箱支撑垫块制作及安装1、垫块制作由于千斤顶的行程有限，所以每次顶升行程为10cm，而对于整体顶升216cm来说，需整体顶升19个行程。每顶升一个行程，千斤顶需在其下垫一个垫块，垫块根据顶升高度做成工具式垫块，根据顶升高度设置垫块高为10cm、20cm，若安装方便，垫块高度也可设置为50cm，但因实际重量太重不便于安装，顶升高度通过10cm、20cm两种垫块来组拼。垫块采用钢箱混凝土，外形为长方体或圆形钢箱，钢箱内放置钢筋网片。单个垫块高度误差小于±0.3mm,同一支点1870mm高的垫块累计误差不超过6mm。为控制顶升垫块的误差最小化，垫块采用钢板焊接成型，并上车床铣刨，内灌高强(C50)混凝土。同时垫块准备使用前，对其进行编号组合试拼，组合成功后对其进行加载，尽量消除压缩变形等；若试拼精度不符合要求的再进行精调。各垫块参数如下：主墩顶升千斤顶下垫块为400*400,随动千斤顶下垫块大小均为450*450mm，主桥支座下垫块大小为直径φ1250mm*100（200）mm，千斤顶和支座下方垫块示意及实例见图5.2.2-1，千斤顶下400*400垫块见图5.2.2-2。图5.2.2-1千斤顶和支座下方垫块图5.2.2-2千斤顶下400*400垫块2、主墩垫块安装安装难点：顶升垫块单个相对较重，垫块安装施工空间狭小。由于主墩单个垫块的体量与千斤顶的体量大致相似，故施工空间狭小的位置处垫块安装与千斤顶的安装方式相同。由于支承垫块体积较大且重量较重，因箱梁底与墩柱顶空间有限，采用吊车施工很困难，必须采用机械和人工配合安装。垫块安装实例见图5.2.2-3。图5.2.2-3垫块安装实例图3、支撑垫块的稳定性加固支撑下部的钢箱垫块随着顶升高度的增加会越来越高，钢箱垫块最高可堆积1.87米。为保证其钢箱垫块的稳定性，在原墩柱顶面钢箱垫块四周植入直径为Φ20的钢筋，然后与钢箱垫块外部的钢板焊接，使墩柱与堆积的钢箱垫块形成稳定的整体。4、顶升前系统检查、调试顶升前，项目部由项目经理组织各部门主管及相关人员对系统、设备等进行检查，并调试。检查项目包括钢支撑的垂直度、限位安装的合适度、约束是否解除等；调试项目：油管是否装反、液压油的利用程度、顶升电量是否有富余、PLC控制系统运行是否正常、位移传感器是否正常、顶升过程中的监测工作是否已准备好等。5、试顶升在正式顶升之前，应进行试顶升，顶升高度为10mm。试顶升时，打开顶升控制系统界面，打开液压泵站及随动泵站，加载顶升力，位移置零，设置位移上限为10mm及顶升速度等，然后开始试顶升。试顶升时，密切关注程序是否异常、是否联动正常，密切关注液压油泵是否运行正常，密切关注油管是否漏油，通讯设备是否在一个频道上且沟通正常，两种千斤顶是否正常伸出受力，操作人员、管理人员是否已完全准备好，后勤保障工作是否到位等。若不正常，逐一排查，直至解决：（1）若程序有问题，信号连接不上，对程序进行编码检查，同时逐个检查位移传感器；（2）若油管漏油，暂停，更换备用油管；（3）若液压泵站运行异常，声响异常等，检查阀块是否正常等；（4）通讯、人员、后勤保障等未满足要求，可及时调整。6、正式顶升试顶升结束后，准备正式顶升。每一个标准顶升行程为100mm，并作好记录。正式顶升时，顶升千斤顶作用，同时机械跟随顶自动跟随，顶升完一个行程，顶升千斤顶与机械跟随顶交叉更换垫块，待两者都更换完垫块后进行下一个行程顶升。共19个行程。单个顶升行程详细步骤如下：准备工作到位（包括人员等），设置置零压力，开始置零，置零结束。设置位移上限10mm，然后设置顶升速度为每分钟1mm，开始同步升。观察顶升压力是否有异常，以及位移的同步性，确认每个控制点的同步。到10mm时，更改位移上限，根据现场情况设置顶升速度每分钟3~5mm之间，顶升过程中注意每个控制点压力是有过载的情况，如过有过载，暂停顶升及时检查液压油管是否漏油，或者阀门的堵塞，以及千斤顶的内泄。位移是否有偏差，位移的偏差如非现场触碰，则判断拉线传感器是否出现问题，及时更换。以每10mm更改一次位移上限，重复以上步骤，等到100mm时顶升结束，位移清零，设置位移下限，开始同步降。千斤顶脱离以后，总停，开始强制收缸。缸体收完，单个行程结束。7、顶升过程控制整个顶升过程应保持顶升点处位移传感器误差小于设定值误差2mm，一旦位置误差大于2mm，同步控制系统需对该点单独调整。每一轮顶升完成后，对计算机显示的各千斤顶的位移和千斤顶的压力情况，随时整理分析，如有异常，及时处理。顶升并固定完成后，测量各标高观测点的标高值，计算各观测点的顶升高度，作为工程的内页资料存档。8、同步落梁关键点（1）落梁时与顶升时工序正好相反，每次落梁均需拆除临时支撑下临时垫块，在拆除这些垫块时，可能要先顶升方能实现，所以落梁时需同时用到同步顶升和同步下降程序。（2）支座安放调整到位后，打开油缸，液压千斤顶顶升1～2mm，并填塞薄铁皮或灌浆料使支座与梁体完全密贴，然后支承千斤顶缸体回收，梁体重量转移至支座上。落梁速度为1～2mm/min。检查支座的安装位置、支座与梁体的密贴性，符合要求后，拆除液压千斤顶及垫块等。（3）在下落过程中的最大难点是液压泵站在打开一瞬间，连接泵站的千斤顶均是承载较轻的先打开，这样造成原来支垫的千斤顶重载越重，轻载越轻，这对下落造成致命的危险。本方案中提到的均载保护阀(平衡保护阀)解决了这一关键难点。当多个带均载保护阀的油缸同时支撑一重载时，同步下降时，载荷较大的油缸会先打开。9、主桥过渡墩接高顶升到位后，对过渡墩进行接高。拆除随动千斤顶后代以钢箱垫块垫高，在钢箱垫块上安装支座，高度直至梁底，同时在墩顶凿除原墩柱，凿出墩顶原主筋，焊接原有主筋作为接高部分主筋，然后绑扎钢筋、立模，钢箱垫块不拆除，连同钢箱垫块一起浇筑混凝土，主桥过渡墩接高立面示意图见图5.2.2-4，平面示意图见5.2.2-5，主桥过渡墩接高照片见图5.2.2-6。图5.2.2-4主桥过渡墩接高立面图图5.2.2-5主桥过渡墩接高平面图图5.2.2-6主桥过渡墩接高照片6材料与设备6.1主要材料施工主要材料见表6.1-1。表6.1-1施工主要材料序号材料名称规格数量（重量）性能1钢管Φ630×16、Φ630×10110m临时支架及操作平台2工字钢I20a、I40a50t分配梁及限位结构3槽钢［16a5t剪刀撑4钢板Q235、Q345各种尺寸反力座及其他5钢筋各种型号40t混凝土临时墩、钻孔桩及其他6混凝土C50150m³盖梁、垫石接高6.2主要设备施工主要设备见表6.2-1。表6.2-1主要机具设备序号名称型号单位数量用途1千斤顶500t台60主桥整体顶升2千斤顶280t台80主桥顶升3洒水车EQ140辆2扬尘洒水4汽车起重机QY25辆2起重5汽车起重机QY50辆2起重6破碎机T130台1破碎混凝土7破碎机T70台1破碎混凝土8钢筋弯曲机GW6-40B台3加工钢筋9钢筋切割机CQ40台2加工钢筋钢筋直螺纹滚丝机SGS-40B台2对焊钢筋电焊机B*315台20焊接钢筋混凝土搅拌站HZS120座1生产混凝土混凝土罐车XZJ5281GJB辆运输混凝土混凝土汽车泵HLQ5160THB辆1泵送混凝土发电机HD200GF台2备用发电装载机ZL50C台2拌合站上料平板车HDLC160辆2设备材料运输变压器500KVA台2供电挖掘机PC220-6台3土方、基坑开挖7质量控制7.1顶升过程中重点控制桥面纵横梁线形变化及整体姿态变化，主要包括含偏差量的平面线形控制、整体高程控制、各点位移偏差控制。7.2根据《桥梁顶升移位改造技术规范》（GB/T51256-2017第7章质量检验第7.0.5条要求，桥梁各检验批、分项和分部检测的主控项目质量检测项目与新设计值偏差应符合表7.2-1规定。表7.2-1桥梁总体检测项目项次检测项目规定值或允许偏差检查方法和频率1桥面中心偏差（mm）全站仪或经纬仪，每10m检查1处2桥面横坡（%m）±0.15水准仪，每跨检查5处～7处3桥头高程衔接（mm）水准仪：在桥台搭板范围内顺延桥面纵坡，每1点测量标高4墩柱垂直度或斜度（mm）0.3%H且不大于20吊垂线或经纬仪：测量2点5墩柱或盖梁顶面高程（mm）水准仪：测量3处断柱后浇筑检测项目与新设计值偏差应符合表7.2-2。表7.2-2墩柱检测项目项次检测项目规定值或允许偏差检查方法和频率1断面尺寸（mm）尺量，检查3个断面2节段间错台（mm）尺量，每节段检查4处3大面积平整度（mm）2m直尺，检查垂直、水平两个方向，每20m24混凝土强度（mm）满足设计要求按回弹法检查5混凝土保护层和钢筋间距（mm）满足设计要求7.3对混凝土钢垫块等刚性支撑必须经过严密的设计计算，其强度、刚度、局部承压和稳定性应符合相关要求。施工过程由质检工程师全程监督，验收合格后方可进行下一道工序。7.4千斤顶的布置与选用均经严格计算和一定安全系数确定，本桥顶升中采用了200t、500t自锁千斤顶以及200t、500t随动千斤顶；本次采用的500t机械跟随保护千斤顶是目前顶升行业内最新最先进的，其平衡油缸内置在底部，镶嵌于随动千斤顶内，与随动千斤顶组成整体，其特点是可避免平衡油缸不均匀受力，不需要人工调整，相对以往更加方便、安全实用。自锁方式是在千斤顶的缸径外增设自锁螺纹和自锁螺母装置，在千斤顶整个油缸伸进状态下都能实现自锁，不受其他因素影响。采用机械螺母与缸体顶部接触实现锁定，有效行程与千斤顶有效行程同步。经采用以上方法，有效可靠的保证了桥梁同步顶升中的梁体平稳，从而顶升反力也保持了相对的平衡，使得顶升的总体荷载处于可控的波动范围。7.5液压同步顶升控制过程确保设备状态正常过程控制级分散布置在各个泵站上，由四组PLC组成。水平方向上各PLC之间是相互独立的，在完成数据上传和操作管理级指令的同时，各PLC之间也可进行数据交换。过程控制级PLC主要用来完成实时性强的控制任务，电液比例减压阀和压力传感器组成的快速闭环调压回路就是在这一层实现的。为了保证液压缸同步，该系统还安装了位置闭环。位移传感器测得位移，通过3轴正交编码卡上传给工控机，工控机对位移进行比较决策后，下传结果给各PLC，由PLC对各液压缸进行实时同步控制。位移的测量、比较决策之所以在上层操作管理级完成，是因为位移传感器和液压缸之间的分组关联是任意的，根据工程实际布置情况时刻在变，位移传感器并不固定属于某PLC的某一缸，这种设计方案的通用性强。7.6除了过程中位移传感器实时反馈的信息调整指令外，每个行程顶升之后均进行高程及线性的监测，同时对位移传感器进行检查，保证其完好灵敏且没有被外界物体碰撞移位。控制室由专人进行指挥，并且采用了UPS不间断电源，能够确保意外断电后80分钟的延续供电，这个时间足够完成随动千斤顶的锁定以及其他保证桥梁安全的措施。8安全措施8.1根据《内河交通安全管理条例》，施工前报告海事部门。8.2成立以项目经理为组长、各职能部门负责人为成员的经理部安全领导小组，小组设专职安全员、联络员，负责检查安全制度的制定和执行。8.3施工前，必须对施工作业队进行详细的施工技术交底和专项安全交底。8.4实行全日制值班制，日常监控、巡查，及时发现问题，立即停工整改。8.5特殊工种作业人员持证上岗。作业前由作业班组长检查安全装备及安全设施的牢靠性，并对作业人员进行安全教育。8.6施工作业人员必须分工明确，统筹管理，做到有条不紊、细致周全，交叉作业须由专人指挥。8.7主桥顶升施工涉及高空及临水作业，作业人员必须穿戴好安全防护用品，无关人员不得靠近施工现场。8.8施工期间实时了解作业区域的水深、流速等有关情况，须及时掌握气象和水文情况，遇有大风天气或雨水天气，暂停施工。8.9执行安全用电制度，重点对配电箱、线路进行全面检查，确保施工过程用电安全。8.10施工区域应按要求设置醒目的警示牌或警示灯，及时更换道路防撞桶及水马等交安设施。9环保措施9.1施工中，按公司ISO14001体系文件的规定，严格控制好工程的环保指标，建设绿色工地。9.2建立环境保护责任体系，加强环境保护的宣传力度。9.3在施工过程中，禁止把多余的混凝土随意倾倒，将废弃物抛洒入航道，污染环境，损害施工形象。9.4施工作业要在不影响周围居民正常休息的时间进行，一般为6：00-22：00，并遵守当地有关部门对夜间施工的规定，同时施工作业尽量采取能减少噪声的方法进行。9.5现场用电不得随意乱接、乱用，设专人对现场用电进行管理。10效益分析10.1经济效益南河特大桥改造工程，初步方案为“先拆除老桥，再建新桥”。根据最初预算，该桥拆除重建投入总额为1.2亿元，且施工工期预计为2年。优化采用桥梁整体顶升，然后在顶升后的南北侧各建4跨和6跨新桥，预算成本为0.82亿元，较原来拆除重建方案节约成本约3000万元，且整体工期缩短一半。经济效益极其显著。故，降低直接成本3000万元，经济效益显著。10.2社会效益顶升技术是指通过液压顶升系统将桥面顶高至期望标高的一项技术。桥梁顶升技术在国内桥梁改造和支座更换中应用较广，而且桥梁液压同步顶升也有一定的研究和工程应用，实践证明，在桥梁顶升平移改造中完全可以达到安全运营、节约投资、造型美观等方面的要求，同时相对拆除重建而言，无论从社会影响方面还是成本投入方面，均能够达到较为理想的状态，同时还减少拆除过程的风险。施工单位中铁二十局集团第一工程有限公司在南河特大桥整体顶升改造工程施工中，采取半幅通车半幅封闭的方式对宁杭高速公路进行交通转换，大大减少了对交通的影响程度，且半幅施工时间仅为4.5个月，给常州人民提供了极大的便利条件。