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乌江大桥前支点挂篮智能化控制技术

一．背景及意义

1.挂篮应用历史背景

二十世纪60年代西德首次采用挂篮悬臂浇筑工艺进行桥梁主梁施工，经过多年逐步发

展多种类进行悬浇施工。我国于80年代引入该技术应用于连续钢构、斜拉桥PC主梁施工中，

二航局应用该技术已有二十余年，早期代表有温州大桥、鄂黄长江大桥等，我分公司近15年

应用该技术较多，代表工程有淮安大桥、信江大桥、赤石大桥、荣乌大桥等，该技术经过多

年发展已较为成熟。

2.现阶段前支点挂篮特点

1E

○A结构设计较为成熟、安全、可靠；载荷比介于0.3-0.5之间。我公司赤石大桥设计制

作使用了世界第一承载力750t的前支点挂篮；

2E

A○挂篮操作均为传统人工操作，劳动密集型效率低下，单套前支点挂篮需投入8-10人A

约20h完成全部操作；

3E

A○集成化程度低：挂篮操作工位多，单套前支点挂篮操作涉及12个操作工位（提升、A

下放、前移各4个工位），多点独立操作，没有实现多点之间集成控制操作；

4E

A○A多点独立操作过程同步性控制仅靠人为控制，没有智能化传感技术对压力和位移予以

科学控制。

3.现阶段挂篮需解决问题

1E

A○A多点之间同步性控制误差精度问题：无科学的多点同步性控制手段，仅依靠人工手动

测量，多点之间信息反馈后手动调节油泵进油流量来进行调整纠偏，误差精度达到了cm级别，

误差较大，安全隐患较大；

2E

A○A挂篮操作效率低：利用普通千斤顶进行挂篮操作，需多个行程及锚固体系转换才能够

完成挂篮操作，操作效率低下；

3E

A○A劳动密集型工作：操作过程投入劳动力较多，自动化程度低，完成单套挂篮操作需

8-10名劳动力。

4.挂篮智能化控制技术开发意义

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A○A将工业自动化技术应用到挂篮施工工艺中，推动挂篮施工的自动化、智能化，为同类

传统桥梁施工设备的自动化提供技术指导与技术储备；

2E

A○A降低挂篮操作过程劳动力投入，与现代化施工理念相吻合；

3E

A○A利用科学智能化手段对同步性进行控制，规避安全风险；

4E

A○A提高挂篮操作效率，缩短项目施工工期，降低成本。

5.挂篮智能化控制技术开发依托工程

乌江大桥为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主跨320m，双边箱主梁宽37.6m，前支点

挂篮最大承载力720t，挂篮自重278t（含平台、模板等）。

二．挂篮自动化控制系统介绍

1.挂篮自动化控制系统组成

挂篮自动化控制系统是一套集机械、电气、液压以及自动化技术于一体的特种施工控制

系统。通过电气系统将机械部分挂篮承载平台、模板等与液压油泵、千斤顶联系成整体，并

通过可视化操作界面对挂篮实施远程自动化操作。

液压油缸：挂腿油缸4台、顶升油缸2台、拱架油缸4台、挂篮行走油缸2台、反滚轮

旋转油缸2台；

集成泵站：所有液压油缸由一台液压泵站集中提供液压动力，每台油缸的油路均安装有

电磁比例阀和截止阀进行控制。

控制系统：包括主控、分控、通讯线以及各种位移、压力传感器等组成，分控安装在液

压动力站上，负责进行信号采集和油缸动作控制，分控与主控之间通过通讯线相连，主控对

各个分控进行统一协调控制，以达到多点同步与远程集控的要求。液压及控制系统组成见下

挂挂挂挂顶顶

图1。腿腿腿腿升升

油油油油油油

缸缸缸缸缸缸

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