现代施工技术：平曲线桥梁顶推施工

图4-45　平曲线示意图

1）平曲线桥梁施工方法及施工难点 如图4-45所示，平曲线顶推中比较大的问题是顶推施工过程中的梁体横向位移控制问题。

目前，平曲线顶推多采用被动强制横向限位方式，如在临时墩及永久墩上设置横向限位及导向装置（见图4-46），或者采用顶推设备上的横向调整油缸（见图4-47）等。

图4-46　滚轮式横向限位导向装置

图4-47　步履式顶推上的横向调整油缸

其中，在临时墩及永久墩上设置横向限位及导向装置，事先准备工作比较麻烦，而且顶推过程中也需要调整；步履式顶推上的横向调整油缸，也是需要通过观测，当发现桥体偏离中心线的时候，再中断顶推过程停下来进行横向调整。

综上，这些被动纠偏措施操作起来比较烦琐，效率低。为了减少人工干预次数，提高施工过程的自动化程度，提高效率，需要对现有的控制程序进行改进。

2）改进措施 为了改变现有平曲线施工被动纠偏的状况，可以通过电控来控制横向纠偏。例如，对图4-45所提到的曲线，可以事先将这条曲线用函数表示出来，然后根据函数曲线进行编程来控制横向油缸，使设备根据曲线的坐标进行自动调整。

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图4-48　任意一条平曲线

对图4-48所示的一段由两段相切的曲线组成的平曲线，假设水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，初始位置的半径垂直于X轴，第一段圆弧半径为R1，所对应的圆心角为θ1，圆心坐标为（a1，b1）；第二段圆弧的半径为R2，所对应的圆心角为θ2，圆心坐标为（a2，b2）。则这条曲线可以用分段函数表示为：

这个函数清晰地表达了曲线上每个点的横纵坐标的关系，因此将它嵌入到控制程序中，设备每走到一个点，计算机控制中心即可自动得出该位置需要横向移动的位移，并自动控制横向油缸的偏移位移来实现自动调节。

改进以后设备的自动化程度明显提高，因此对控制模块的要求也更高。每个顶推点（每个安装有顶推设备的墩顶）布置电液控制装置，通过“远程／就地”选择转换，根据中心控制器的指令控制分系统内各油缸的动作。

整个顶推施工在一台中央控制器的控制下进行，该控制器具备对各墩控制单元的远程控制，动态显示系统中每台千斤顶的压力、位移、竖向顶升的高度、顶推设备的倾角等信息，能够实现远程启动、停止泵站和调节进入各执行机构千斤顶液压油的流量，以实现整个系统同步。

电控系统由泵站操控面板和泵站电气柜组成，采用基于CAN总线的网络控制方式，即泵站操控面板和泵站电气柜通过CAN总线连接并通信。泵站操控面板采集就地控制信号，通过第一路CAN将控制信息发送给泵站电气柜的第二路CAN，泵站电气柜根据接收的控制信号执行相应的驱动输出；同时，泵站电气柜采集泵站的工作状态信号，通过第二路CAN发送给泵站操控面板，泵站操控面板根据接收的信号控制串控屏显示泵站当前状态。系统布置如图4-49所示。

图4-49　控制系统主要布置

同时，系统具备人工选择控制功能，在人工选择模式下，系统能够提供单顶、多顶同时顶升（顶推）选择的操作模式（例如当上、下游主梁推进的累计误差大于预期时，需要操作各顶推点的某一侧油缸同时动作以纠正误差），在完成选择后，系统能够实现所选择千斤顶的自动同步功能。

此外，中央控制器与各顶推墩控制单元间的通信及数据传输采用抗干扰能力强的方式，以保证通信及数据传输的可靠性和连续性。