1．立項(xiàng)背景

近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施、交通公路等工程的不斷修建，越來(lái)越多的彎橋被應(yīng)用到城市大型互通立交橋、城市高架橋和高速公路大橋工程上，尤其是在該些大型橋梁工程的引橋、匝道橋上應(yīng)用的更多。連續(xù)彎橋具有對(duì)地形地物等構(gòu)筑物或障礙物具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，能服從交通規(guī)劃、城市規(guī)劃道路的總體線路走向要求；且具有線條平順、明快、流暢；在平面上呈現(xiàn)曲線或圓弧線形等特點(diǎn)，另外還能讓橋梁與環(huán)境融為一體，具有很強(qiáng)的美觀感等優(yōu)點(diǎn)。

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，社會(huì)交通壓力也就顯得越來(lái)越大，但是為了保證人們的正常出行，也就必須確保城市道路交通網(wǎng)絡(luò)的通暢，這樣勢(shì)必要求在城市化進(jìn)程中新建道路或擴(kuò)建、改建現(xiàn)有的道路交通設(shè)施以滿足社會(huì)交通需求。然而在道路交通網(wǎng)絡(luò)的改造過(guò)程中勢(shì)必會(huì)因附近的企業(yè)大樓、工廠廠房、居民住宅等房屋構(gòu)筑物比較密集、地下管道的錯(cuò)綜復(fù)雜等情況而修建城市高架橋或大型的城市立交橋來(lái)加以解決道路改建過(guò)程中的沖突問(wèn)題，這樣就顯得擬建橋梁采用彎橋形式比較合理，也是可行的。

另外，連續(xù)彎梁橋具有對(duì)地形地物等構(gòu)筑物或障礙物具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，能服從交通規(guī)劃、城市規(guī)劃道路的總體線路走向要求；且具有線條平順、明快、流暢；在平面上呈現(xiàn)曲線或圓弧線形等特點(diǎn)，另外還能讓橋梁與環(huán)境融為一體，具有很強(qiáng)的美觀感等優(yōu)點(diǎn)。

綜上所述，彎梁橋的應(yīng)用前景很廣闊。

彎梁橋在使用過(guò)程中，由于溫度效應(yīng)、車輛行駛、預(yù)加力等一些因素的作用，會(huì)產(chǎn)生側(cè)向的移位。由于彎梁橋的支承形式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等原因，當(dāng)在外荷載等外界影響因素消失后，彎梁橋發(fā)生的側(cè)向移位并不能夠完全恢復(fù)到原狀，即表明彎梁橋在側(cè)向會(huì)產(chǎn)生部分不可恢復(fù)的殘余位移。在環(huán)境、外力等外界因素的長(zhǎng)期反復(fù)作用下，側(cè)向的殘余位移就會(huì)累積從而會(huì)產(chǎn)生較大的位移，這就是所謂的彎梁橋的側(cè)向位移問(wèn)題。彎梁橋的側(cè)向位移問(wèn)題輕則導(dǎo)致彎梁橋伸縮縫的剪切破壞，橋面欄桿錯(cuò)位；嚴(yán)重的則會(huì)導(dǎo)致彎梁橋的梁體滑移和翻轉(zhuǎn)、支承結(jié)構(gòu)破壞等問(wèn)題。橋梁在使用過(guò)程中如果出現(xiàn)該類問(wèn)題，將嚴(yán)重影響交通，由于其加固難度大將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

本科研項(xiàng)目就是對(duì)連續(xù)箱梁彎橋向曲線內(nèi)側(cè)滑移進(jìn)行了分析，并采取相應(yīng)的措施使橋梁復(fù)位，利用本研究所解決問(wèn)題的思路同樣可以解決連續(xù)箱梁彎橋向曲線外側(cè)滑移及扭轉(zhuǎn)所造成的病害及事故，當(dāng)然還可以更換橋梁的支座，對(duì)今后其他類型的橋梁的糾偏加固提供借鑒。

2．詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容（應(yīng)著重說(shuō)明其技術(shù)難易程度或復(fù)雜程度，技術(shù)創(chuàng)新程度）

本項(xiàng)目是依托杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續(xù)箱梁彎橋頂升糾扭工程開展研究，該聯(lián)箱梁為3×25m三跨等截面連續(xù)箱梁，梁高1.5m，箱梁自重達(dá)3076t。由于箱梁剛好位于整個(gè)高架橋線形布置的彎道上，另外在受箱梁自重在橫向向內(nèi)側(cè)的水平分力、汽車活載橫向偏載的作用下，同時(shí)134#墩只設(shè)置了兩個(gè)雙向滑動(dòng)支座對(duì)橋梁的橫向約束不夠，從而導(dǎo)致該聯(lián)箱梁發(fā)生向內(nèi)側(cè)滑移扭轉(zhuǎn)等病害。

為了解決這一病害，同時(shí)又能確保橋梁的安全性、穩(wěn)定性以及在實(shí)施過(guò)程中降低對(duì)社會(huì)的影響，項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)廣泛的調(diào)研，認(rèn)真的分析研究，確定采用PLC液壓同步頂升技術(shù)進(jìn)行頂升糾扭工作。PLC控制液壓同步頂升是一種力和位移綜合控制的頂升方法，這種力和位移綜合控制方法，建立在力和位移雙閉環(huán)的控制基礎(chǔ)上，由液壓千斤頂精確地按照橋梁上部結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷重，平穩(wěn)地頂舉橋梁，使頂升過(guò)程中梁體受到的附加應(yīng)力下降至最低，同時(shí)液壓千斤頂根據(jù)分布位置分組，與相應(yīng)的位移傳感器組成位置閉環(huán)，以便控制橋梁頂升的位移和姿態(tài)，同步精度為±2.0mm，這樣就可以很好的保證頂升過(guò)程的同步性，確保頂升時(shí)梁體結(jié)構(gòu)安全。采用該技術(shù)完成131#～134#聯(lián)連續(xù)箱梁彎橋頂升糾扭工作后，項(xiàng)目組對(duì)箱梁進(jìn)行了進(jìn)一步監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)值均小于容許規(guī)范值，滿足工程設(shè)計(jì)及使用要求。

3．與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)的綜合比較（應(yīng)著重說(shuō)明其主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)程度、總體技術(shù)水平）

本項(xiàng)目應(yīng)用研究技術(shù)應(yīng)用于"杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續(xù)箱梁彎橋頂升糾扭工程"中，該工程中標(biāo)合同價(jià)為88.3103萬(wàn)元，其中工程成本費(fèi)56.1562萬(wàn)元，措施費(fèi)26.6102萬(wàn)元，規(guī)費(fèi)2.4496萬(wàn)元，稅金3.0萬(wàn)元。該工程已經(jīng)于2009年12月份竣工完成，經(jīng)過(guò)核算該工程共獲得工程利潤(rùn)17.5萬(wàn)元，利潤(rùn)率為19.82%。

項(xiàng)目的驗(yàn)收專家組一致認(rèn)為：該項(xiàng)目經(jīng)過(guò)工程的實(shí)踐應(yīng)用，取得了良好的效果，該項(xiàng)目體系技術(shù)可靠、工藝先進(jìn)，連續(xù)箱梁彎橋的同步頂升糾扭技術(shù)在國(guó)內(nèi)具有先進(jìn)水平，有廣泛的推廣應(yīng)用前景，同時(shí)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4．發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn)

本課題分析了連續(xù)箱梁彎橋產(chǎn)生曲線內(nèi)側(cè)滑移的原因，提出了采用PLC液壓同步頂升技術(shù)，對(duì)連續(xù)箱梁彎橋曲線內(nèi)側(cè)滑移進(jìn)行了糾扭復(fù)位，保證了原橋結(jié)構(gòu)的完全性和穩(wěn)定性。PLC控制液壓同步頂升是一種力和位移綜合控制的頂升方法，這種力和位移綜合控制方法，建立在力和位移雙閉環(huán)的控制基礎(chǔ)上，由液壓千斤頂精確地按照橋梁上部結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷重，平穩(wěn)地頂舉橋梁，使頂升過(guò)程中梁體受到的附加應(yīng)力下降至最低，同時(shí)液壓千斤頂根據(jù)分布位置分組，與相應(yīng)的位移傳感器組成位置閉環(huán)，以便控制橋梁頂升的位移和姿態(tài)，同步精度為±2.0mm，這樣就可以很好的保證頂升過(guò)程的同步性，確保頂升時(shí)梁體結(jié)構(gòu)安全。

在完成項(xiàng)目的同時(shí)，項(xiàng)目組對(duì)PLC液壓同步頂升技術(shù)進(jìn)行整理、分析、總結(jié)，編制了"連續(xù)彎橋PLC同步頂升糾偏施工工法"，并獲得了"浙江省2009年度省級(jí)工法"的稱號(hào)，獲得了國(guó)家發(fā)明專利"一種對(duì)單墩立柱的糾偏方法"和國(guó)家實(shí)用新型專利"一種對(duì)箱梁整體頂升的裝置"，同時(shí)還申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利"一種對(duì)連續(xù)箱梁彎橋糾扭的方法"，該項(xiàng)專利已被受理。

該項(xiàng)目中的PLC液壓同步頂升技術(shù)、連續(xù)彎橋同步頂升糾扭技術(shù)能為今后類似工程的設(shè)計(jì)、施工提供了借鑒和指導(dǎo)，同時(shí)也為我單位承接類似工程奠定了基礎(chǔ)，在完成"杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續(xù)箱梁彎橋頂升糾扭工程"后公司先后承接了"杭州市慶春立交橋改善工程"、"廣西平南潯江大橋加固工程"、“廣西生牛卜橋、新屋面橋和武利橋加固改造工程”、“杭州市清泰高架鋼箱梁糾偏等維修和文暉大橋支座等維修工程”、“福州市東二環(huán)鰲峰洲大橋橋面改造工程”等城市橋梁結(jié)構(gòu)工程，為單位帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

5．應(yīng)用情況（應(yīng)著重說(shuō)明其轉(zhuǎn)化、應(yīng)用、推廣程度；對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)或?qū)崿F(xiàn)技術(shù)跨越的作用；對(duì)推動(dòng)行業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的作用）

本項(xiàng)目是依托杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續(xù)箱梁彎橋頂升糾扭工程開展研究，該聯(lián)箱梁為3×25m三跨等截面連續(xù)箱梁，梁高1.5m，箱梁自重達(dá)3076t。由于箱梁剛好位于整個(gè)高架橋線形布置的彎道上，另外在受箱梁自重在橫向向內(nèi)側(cè)的水平分力、汽車活載橫向偏載的作用下，同時(shí)134#墩只設(shè)置了兩個(gè)雙向滑動(dòng)支座對(duì)橋梁的橫向約束不夠，從而導(dǎo)致該聯(lián)箱梁發(fā)生向內(nèi)側(cè)滑移扭轉(zhuǎn)等病害。為了解決這一病害，同時(shí)又能確保橋梁的安全性、穩(wěn)定性以及在實(shí)施過(guò)程中降低對(duì)社會(huì)的影響，項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)廣泛的調(diào)研，認(rèn)真的分析研究，確定采用PLC液壓同步頂升技術(shù)進(jìn)行頂升糾扭工作。PLC控制液壓同步頂升是一種力和位移綜合控制的頂升方法，這種力和位移綜合控制方法，建立在力和位移雙閉環(huán)的控制基礎(chǔ)上，由液壓千斤頂精確地按照橋梁上部結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷重，平穩(wěn)地頂舉橋梁，使頂升過(guò)程中梁體受到的附加應(yīng)力下降至最低，同時(shí)液壓千斤頂根據(jù)分布位置分組，與相應(yīng)的位移傳感器組成位置閉環(huán)，以便控制橋梁頂升的位移和姿態(tài)，同步精度為±2.0mm，這樣就可以很好的保證頂升過(guò)程的同步性，確保頂升時(shí)梁體結(jié)構(gòu)安全。采用該技術(shù)完成131#～134#聯(lián)連續(xù)箱梁彎橋頂升糾扭工作后，項(xiàng)目組對(duì)箱梁進(jìn)行了進(jìn)一步監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)值均小于容許規(guī)范值，滿足工程設(shè)計(jì)及使用要求。

該項(xiàng)目中的PLC液壓同步頂升技術(shù)、連續(xù)彎橋同步頂升糾扭技術(shù)能為今后類似工程的設(shè)計(jì)、施工提供了借鑒和指導(dǎo)，同時(shí)也為我單位承接類似工程奠定了基礎(chǔ)，在完成"杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續(xù)箱梁彎橋頂升糾扭工程"后公司先后承接了"杭州市慶春立交橋改善工程"、"廣西平南潯江大橋加固工程"、“廣西生牛卜橋、新屋面橋和武利橋加固改造工程”、“杭州市清泰高架鋼箱梁糾偏等維修和文暉大橋支座等維修工程”、“福州市東二環(huán)鰲峰洲大橋橋面改造工程”等城市橋梁結(jié)構(gòu)工程，為單位帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

6．經(jīng)濟(jì)效益（列經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算依據(jù)）

該項(xiàng)目中的PLC液壓同步頂升技術(shù)、連續(xù)彎橋同步頂升糾扭技術(shù)能為今后類似工程的設(shè)計(jì)、施工提供了借鑒和指導(dǎo)，同時(shí)也為我單位承接類似工程奠定了基礎(chǔ)，在完成"杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續(xù)箱梁彎橋頂升糾扭工程"后公司先后承接了"杭州市慶春立交橋改善工程"、"廣西平南潯江大橋加固工程"、“廣西生牛卜橋、新屋面橋和武利橋加固改造工程”、“杭州市清泰高架鋼箱梁糾偏等維修和文暉大橋支座等維修工程”、“福州市東二環(huán)鰲峰洲大橋橋面改造工程”等城市橋梁結(jié)構(gòu)工程，為單位帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體經(jīng)濟(jì)效益情況如下：

2009年主要應(yīng)用于杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)頂升糾扭工程，獲得新增產(chǎn)值88.3萬(wàn)元，新增利潤(rùn)17.5萬(wàn)元，新增稅收3萬(wàn)元。

2010年主要應(yīng)用于"杭州市慶春立交橋改善工程"和"廣西平南潯江大橋加固工程"，總共獲得新增產(chǎn)值998萬(wàn)元，新增利潤(rùn)120萬(wàn)元，新增稅收36萬(wàn)元。

2011年主要應(yīng)用于“廣西生牛卜橋、新屋面橋和武利橋加固改造工程”、“杭州市清泰高架鋼箱梁糾偏等維修和文暉大橋支座等維修工程”總共獲得新增產(chǎn)值1149.6萬(wàn)元，新增利潤(rùn)168萬(wàn)元，新增稅收50萬(wàn)元。

另外2012年還應(yīng)用于“福州市東二環(huán)鰲峰洲大橋橋面改造工程”，該工程中標(biāo)價(jià)為1700萬(wàn)元。

7．社會(huì)效益、發(fā)展前景及潛在效益

1、對(duì)今后類似工程具有借鑒意義   

 隨著我國(guó)公路和城市道路的飛速發(fā)展，連續(xù)箱梁彎橋結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)的越來(lái)越多。本課題通過(guò)工程實(shí)例，介紹了上塘高架131～134#墩梁校正過(guò)程中所采用的施工工藝，課題組開展了專題研究，進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，總結(jié)和分析了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有對(duì)連續(xù)箱梁彎橋的頂升糾扭的研究、設(shè)計(jì)和施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)主要問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)的研究，該課題的研究將給類似工程的設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)一定的參考和指導(dǎo)價(jià)值，PLC液壓同步頂升技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景。在項(xiàng)目完成后進(jìn)一步形成專利、工法、國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在保護(hù)企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的同時(shí)，也必定會(huì)將為同行提供相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)。

2、提高老橋的安全性能，延長(zhǎng)使用壽命    

原連續(xù)箱梁彎橋存在偏移、支座損壞等情況而已經(jīng)威脅到橋梁使用安全以及社會(huì)車輛通行安全，但通過(guò)對(duì)原連續(xù)箱梁彎橋的頂升糾偏復(fù)位后，消除了存在的安全隱患，而提高了老橋的安全使用性能和延長(zhǎng)了老橋的使用壽命。    

另外，通過(guò)類似項(xiàng)目的研究和開展，企業(yè)的信譽(yù)度以及社會(huì)的褒獎(jiǎng)自然會(huì)得到提高，從而獲得不可預(yù)見的社會(huì)效益。