液壓頂升故障預測研究及連續(xù)梁橋頂升施工過程控制

其一、液壓系統(tǒng)故障預測研究現(xiàn)狀

目前，針對液壓提升系統(tǒng)故障的研究大多主要針對故障診斷、故障定位及故障原因查找等。對當前狀態(tài)正常但存在故障隱患的預測研究較少，只有少數(shù)專家對液壓系統(tǒng)故障預測進行過研究。

有研究者針對液壓系統(tǒng)性能參數(shù)退化的特點，提出了一種基于小波包變換和隱馬爾科夫模型(HMM)相結合的液壓系統(tǒng)故障預測方法，并通過試驗驗證了方法的可行性和性。有些通過對液壓泵振動信號的小波包分析，建立了小波包分 解和支持向量機相結合的液壓泵的故障預測模型。還有研究者對重型平板運輸車液壓系統(tǒng)建立故障樹模型，并研究了故障判據(jù)和權重研究，為準確地進行故障溯源、故障預測和診斷研究提供了一種新思路和方法。

雖然現(xiàn)有系統(tǒng)運行狀態(tài)評估及故障診斷技術的研究取得了一些成果，但還存在很多不足，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

(1)現(xiàn)有對系統(tǒng)運行狀態(tài)的研究從宏觀入手的多，針對設備狀態(tài)評估研究都是針對整機設備，對設備部件的狀態(tài)評估研究較少，在評估基礎上進行故障預測判斷的近乎空白，沒有很好地將狀態(tài)評估與故障診斷相結合。

(2)傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)故障診斷理論是建立在元器件運行狀態(tài)相互單獨及有限狀態(tài)或二值假設基礎上，對設備的運行狀態(tài)只確定為正常與失效兩種狀態(tài)，不能夠真實反映系統(tǒng)運行與故障間的關系，不利于故障預測。

(3)現(xiàn)有對液壓系統(tǒng)故障診斷方法主要針對單發(fā)故障，對同時發(fā)生多故障模式的研究還不夠，不能夠正確全而反映系統(tǒng)運行的真實情況。

其二、連續(xù)梁橋頂升施工過程控制

對于多跨連續(xù)梁橋，可以實現(xiàn)多跨同步頂升和比例頂升。頂升方式有兩種：直接頂升梁體的加高墊石頂升和截柱頂升。對于液壓頂升裝置施工中重要的受力結構，如鋼牛腿、鋼抱箍、鋼支撐、限位裝置等經過嚴謹?shù)挠嬎惴治?，并經現(xiàn)場力學性能試驗后才能正式使用。橋梁頂升施工風險，在正式頂升施工前進行重大危險源識別，并進行施工風險評估，在施工過程中對危險源實行動態(tài)控制。在頂升施工過程中，建立三方監(jiān)測體系，對梁體關鍵部位的應力，梁體的偏位和頂升高度進行實時監(jiān)測。

1、關鍵部位的應力監(jiān)測

在頂升過程中，對每一跨梁體的應力進行監(jiān)測，監(jiān)測關鍵截面有墩頂、1/4截面、3/4截面、跨中截面。需要監(jiān)測的部位還包括下抱箍底部的立柱砼表面，蓋梁側面。監(jiān)測這些截面的應力變化，防止出現(xiàn)較快的拉應力或壓應力變化，在梁體出現(xiàn)拉應力時應警報。

2、梁體偏位監(jiān)測

頂升過程中較忌梁體發(fā)生縱向和橫向位移，因此建立一個測量控制網(wǎng)，監(jiān)測梁體的縱、橫向偏位情況。根據(jù)施工需要，每頂升一個階段，監(jiān)測一次。梁體的縱向、橫向偏位均控制在10mm以內。

3、頂升高度監(jiān)測

橋梁頂升施工的質量很大程度是通過控制頂升高度的精度來體現(xiàn)。雖同步液壓提升設備控制系統(tǒng)能將頂升高度的精度控制在1mm以內，但通過橋面標高的測量來校核，并以實測頂升高度指導頂升施工。頂升高度控制指標：(1)橋面上每個橋墩處橫向布置4個標高測點，每一次頂升時，這4個點的頂升高度差值超過1mm時，測量人員向頂升施工總指揮警報，并及時作出調整。(2)每個橋墩處梁體的實測頂升高度與設計頂升高度差值控制在+5mm以內。