1．立項背景

近年來(lái)，隨著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展，城市基礎設施、交通公路等工程的不斷修建，越來(lái)越多的彎橋被應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、匝道橋上應用的更多。連續彎橋具有對地形地物等構筑物或障礙物具有很強的適應能力，能服從交通規劃、城市規劃道路的總體線(xiàn)路走向要求；且具有線(xiàn)條平順、明快、流暢；在平面上呈現曲線(xiàn)或圓弧線(xiàn)形等特點(diǎn)，另外還能讓橋梁與環(huán)境融為一體，具有很強的美觀(guān)感等優(yōu)點(diǎn)。

隨著(zhù)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，這樣勢必要求在城市化進(jìn)程中新建道路或擴建、改建現有的道路交通設施以滿(mǎn)足社會(huì )交通需求。然而在道路交通網(wǎng)絡(luò )的改造過(guò)程中勢必會(huì )因附近的企業(yè)大樓、工廠(chǎng)廠(chǎng)房、居民住宅等房屋構筑物比較密集、地下管道的錯綜復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，連續彎梁橋具有對地形地物等構筑物或障礙物具有很強的適應能力，能服從交通規劃、城市規劃道路的總體線(xiàn)路走向要求；且具有線(xiàn)條平順、明快、流暢；在平面上呈現曲線(xiàn)或圓弧線(xiàn)形等特點(diǎn)，另外還能讓橋梁與環(huán)境融為一體，具有很強的美觀(guān)感等優(yōu)點(diǎn)。

綜上所述，彎梁橋的應用前景很廣闊。

彎梁橋在使用過(guò)程中，由于溫度效應、車(chē)輛行駛、預加力等一些因素的作用，會(huì )產(chǎn)生側向的移位。由于彎梁橋的支承形式和結構特點(diǎn)等原因，當在外荷載等外界影響因素消失后，彎梁橋發(fā)生的側向移位并不能夠完全恢復到原狀，即表明彎梁橋在側向會(huì )產(chǎn)生部分不可恢復的殘余位移。在環(huán)境、外力等外界因素的長(cháng)期反復作用下，側向的殘余位移就會(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向位移問(wèn)題。彎梁橋的側向位移問(wèn)題輕則導致彎梁橋伸縮縫的剪切破壞，橋面欄桿錯位；嚴重的則會(huì )導致彎梁橋的梁體滑移和翻轉、支承結構破壞等問(wèn)題。橋梁在使用過(guò)程中如果出現該類(lèi)問(wèn)題，將嚴重影響交通，由于其加固難度大將造成巨大的經(jīng)濟損失。

本科研項目就是對連續箱梁彎橋向曲線(xiàn)內側滑移進(jìn)行了分析，并采取相應的措施使橋梁復位，利用本研究所解決問(wèn)題的思路同樣可以解決連續箱梁彎橋向曲線(xiàn)外側滑移及扭轉所造成的病害及事故，當然還可以更換橋梁的支座，對今后其他類(lèi)型的橋梁的糾偏加固提供借鑒。

2．詳細科學(xué)技術(shù)內容（應著(zhù)重說(shuō)明其技術(shù)難易程度或復雜程度，技術(shù)創(chuàng )新程度）

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

為了解決這一病害，同時(shí)又能確保橋梁的安全性、穩定性以及在實(shí)施過(guò)程中降低對社會(huì )的影響，項目組經(jīng)過(guò)廣泛的調研，認真的分析研究，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)的控制基礎上，由液壓千斤頂精確地按照橋梁上部結構的實(shí)際荷重，平穩地頂舉橋梁，使頂升過(guò)程中梁體受到的附加應力下降至最低，同時(shí)液壓千斤頂根據分布位置分組，與相應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)梁體結構安全。采用該技術(shù)完成131#～134#聯(lián)連續箱梁彎橋頂升糾扭工作后，項目組對箱梁進(jìn)行了進(jìn)一步監測，監測數據顯示，各監測點(diǎn)的實(shí)測值均小于容許規范值，滿(mǎn)足工程設計及使用要求。

3．與當前國內外同類(lèi)研究、同類(lèi)技術(shù)的綜合比較（應著(zhù)重說(shuō)明其主要技術(shù)經(jīng)濟指標先進(jìn)程度、總體技術(shù)水平）

本項目應用研究技術(shù)應用于"杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續箱梁彎橋頂升糾扭工程"中，該工程中標合同價(jià)為88.3103萬(wàn)元，其中工程成本費56.1562萬(wàn)元，措施費26.6102萬(wàn)元，規費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17.5萬(wàn)元，利潤率為19.82%。

項目的驗收專(zhuān)家組一致認為：該項目經(jīng)過(guò)工程的實(shí)踐應用，取得了良好的效果，該項目體系技術(shù)可靠、工藝先進(jìn)，連續箱梁彎橋的同步頂升糾扭技術(shù)在國內具有先進(jìn)水平，有廣泛的推廣應用前景，同時(shí)具有很好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

4．發(fā)現、發(fā)明及創(chuàng )新點(diǎn)

本課題分析了連續箱梁彎橋產(chǎn)生曲線(xiàn)內側滑移的原因，提出了采用PLC液壓同步頂升技術(shù)，對連續箱梁彎橋曲線(xiàn)內側滑移進(jìn)行了糾扭復位，保證了原橋結構的完全性和穩定性。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)的控制基礎上，由液壓千斤頂精確地按照橋梁上部結構的實(shí)際荷重，平穩地頂舉橋梁，使頂升過(guò)程中梁體受到的附加應力下降至最低，同時(shí)液壓千斤頂根據分布位置分組，與相應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)梁體結構安全。

在完成項目的同時(shí)，項目組對PLC液壓同步頂升技術(shù)進(jìn)行整理、分析、總結，編制了"連續彎橋PLC同步頂升糾偏施工工法"，并獲得了"浙江省2009年度省級工法"的稱(chēng)號，獲得了國家發(fā)明專(zhuān)利"一種對單墩立柱的糾偏方法"和國家實(shí)用新型專(zhuān)利"一種對箱梁整體頂升的裝置"，同時(shí)還申請了國家發(fā)明專(zhuān)利"一種對連續箱梁彎橋糾扭的方法"，該項專(zhuān)利已被受理。

該項目中的PLC液壓同步頂升技術(shù)、連續彎橋同步頂升糾扭技術(shù)能為今后類(lèi)似工程的設計、施工提供了借鑒和指導，同時(shí)也為我單位承接類(lèi)似工程奠定了基礎，在完成"杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續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”等城市橋梁結構工程，為單位帶來(lái)較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

5．應用情況（應著(zhù)重說(shuō)明其轉化、應用、推廣程度；對產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級或實(shí)現技術(shù)跨越的作用；對推動(dòng)行業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的作用）

本項目是依托杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續箱梁彎橋頂升糾扭工程開(kāi)展研究，該聯(lián)箱梁為3×25m三跨等截面連續箱梁，梁高1.5m，箱梁自重達3076t。由于箱梁剛好位于整個(gè)高架橋線(xiàn)形布置的彎道上，另外在受箱梁自重在橫向向內側的水平分力、汽車(chē)活載橫向偏載的作用下，同時(shí)134#墩只設置了兩個(gè)雙向滑動(dòng)支座對橋梁的橫向約束不夠，從而導致該聯(lián)箱梁發(fā)生向內側滑移扭轉等病害。為了解決這一病害，同時(shí)又能確保橋梁的安全性、穩定性以及在實(shí)施過(guò)程中降低對社會(huì )的影響，項目組經(jīng)過(guò)廣泛的調研，認真的分析研究，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)的控制基礎上，由液壓千斤頂精確地按照橋梁上部結構的實(shí)際荷重，平穩地頂舉橋梁，使頂升過(guò)程中梁體受到的附加應力下降至最低，同時(shí)液壓千斤頂根據分布位置分組，與相應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)梁體結構安全。采用該技術(shù)完成131#～134#聯(lián)連續箱梁彎橋頂升糾扭工作后，項目組對箱梁進(jìn)行了進(jìn)一步監測，監測數據顯示，各監測點(diǎn)的實(shí)測值均小于容許規范值，滿(mǎn)足工程設計及使用要求。

該項目中的PLC液壓同步頂升技術(shù)、連續彎橋同步頂升糾扭技術(shù)能為今后類(lèi)似工程的設計、施工提供了借鑒和指導，同時(shí)也為我單位承接類(lèi)似工程奠定了基礎，在完成"杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續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”等城市橋梁結構工程，為單位帶來(lái)較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

6．經(jīng)濟效益（列經(jīng)濟效益的計算依據）

該項目中的PLC液壓同步頂升技術(shù)、連續彎橋同步頂升糾扭技術(shù)能為今后類(lèi)似工程的設計、施工提供了借鑒和指導，同時(shí)也為我單位承接類(lèi)似工程奠定了基礎，在完成"杭州市上塘路高架橋延伸段131#～134#聯(lián)連續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”等城市橋梁結構工程，為單位帶來(lái)較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。具體經(jīng)濟效益情況如下：

2009年主要應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17.5萬(wàn)元，新增稅收3萬(wàn)元。

2010年主要應用于"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120萬(wàn)元，新增稅收36萬(wàn)元。

2011年主要應用于“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168萬(wàn)元，新增稅收50萬(wàn)元。

另外2012年還應用于“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、對今后類(lèi)似工程具有借鑒意義   

 隨著(zhù)我國公路和城市道路的飛速發(fā)展，連續箱梁彎橋結構將出現的越來(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(kāi)展了專(zhuān)題研究，進(jìn)行了廣泛的調研，總結和分析了國內外現有對連續箱梁彎橋的頂升糾扭的研究、設計和施工的實(shí)踐經(jīng)驗，對主要問(wèn)題進(jìn)行仔細的研究，該課題的研究將給類(lèi)似工程的設計和施工帶來(lái)一定的參考和指導價(jià)值，PLC液壓同步頂升技術(shù)具有很好的應用前景。在項目完成后進(jìn)一步形成專(zhuān)利、工法、國家行業(yè)標準在保護企業(yè)知識產(chǎn)權的同時(shí)，也必定會(huì )將為同行提供相應的技術(shù)規程、標準和指導。

2、提高老橋的安全性能，延長(cháng)使用壽命    

原連續箱梁彎橋存在偏移、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(chē)輛通行安全，但通過(guò)對原連續箱梁彎橋的頂升糾偏復位后，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(cháng)了老橋的使用壽命。    

另外，通過(guò)類(lèi)似項目的研究和開(kāi)展，企業(yè)的信譽(yù)度以及社會(huì )的褒獎自然會(huì )得到提高，從而獲得不可預見(jiàn)的社會(huì )效益。