液压同步提升系统在网架施工中的应用研究

【摘要】网架施工在建筑行业上的应用越来越普遍，因此网架整体提升技术也得到了人们的青睐，本文就液压同步提升系统进行举例分析，以便在以后的施工中更加成熟的应用该项技术。

【关键词】网架提升、液压同步、计算机控制

一、工程概况

二、方案整体思路

屋面网架结构根据柱网布置及提升工艺的需求，划分为5个提升单元，将屋面网架各提升单元在其正下方的二层楼面上（+5.960m）拼装为整体，同时，在网架支座处混凝土柱柱顶设置提升平台（上吊点），每组提升平台安装1台YS-SJ-45型液压提升器，在与上吊点对应位置的屋面网架提升单元下弦球标高处设置提升临时管（下吊点），下吊点与上吊点间利用专用钢绞线及专用底锚连接。利用液压同步提升系统将网架提升单元整体提升到位。

网架提升流程具体如下：

将屋面网架提升单元在其安装位置的正下方二层楼面上按照提升工艺要求拼装为整体提升单元；

在提升吊点处的混凝土柱顶安装网架提升平台，提升平台通过预埋件与混凝土结构连接；

在提升平台上安装液压提升系统，包括液压提升器、传感器、液压油管、钢绞线等；

在已拼装完成的网架提升单元与上吊点对应的位置安装下吊点临时结构，包括临时管以及临时加固杆件等，提升临时管通过专用底锚及钢绞线与上吊点提升器连接；

调试液压同步提升系统；

张拉钢绞线，使得所有钢绞线均匀受力；

检查屋面网架提升单元以及液压同步提升的所有临时措施是否符合设计要求；

确认无误后，按照设计荷载的20%、40%、60%、70%、80%、90%、95%、100%的顺序逐级加载，直至提升单元脱离拼装平台；

屋面网架提升单元整体提升约150mm后，暂停提升；

微调提升单元的各个吊点的标高，使其处于水平。

静置12小时后，再次检查屋面网架提升单元以及液压同步提升临时措施有无异常；

确认无异常情况后，开始正式提升；

整体提升屋面网架提升单元至设计标高；

安装网架支座处后装杆件等；

安装完成后，液压提升系统各吊点同步分级卸压，使屋面网架提升单元自重转移至其自身支座；

拆除液压提升系统及临时措施；

按照同样的方法安装其余网架提升单元；

屋面网架整体提升作业完成。

三、施工工艺重点说明

3.1 关键技术和设备

主要使用如下关键技术和设备：

1）超大型构件液压同步提升施工技术；

2）YS-SJ-45型液压提升器；

3）YS-PP-11型液压泵源系统；

4）YS-CS-01型计算机同步控制及传感检测系统。

3.2 提升区域划分

3.3网架提升吊点选择

采用液压同步提升技术整体吊装屋面网架提升单元，必须事先选择好合适的提升吊点。吊点的选择应首先充分考虑到被提升结构的受力体系特点，以尽量不改变结构受力体系为原则，使得提升吊装过程中，结构的应力比以及变形情况均控制在可以接受的范围内。

根据屋面网架各个区域平面布置特点及提升工艺的要求，各提升区域网架提升吊点的具体布置原则如下：

（1）一区共设置14组提升吊点，每组吊点布置1台YS-SJ-45型液压提升器，共计14台。

（2）二区共设置14组提升吊点，每组吊点布置1台YS-SJ-45型液压提升器，共计14台。

（3）三区共设置6组提升吊点，每组吊点布置1台YS-SJ-45型液压提升器，共计6台。

3.4提升临时措施的设置

采用液压同步提升设备吊装大跨度屋面网架提升单元，需要设置合理的提升上下吊点。在提升上吊点即提升平台上设置液压提升器。液压提升器通过提升专用钢绞线与屋面网架提升单元整体提升单元上的对应下吊点相连接。

四、液压系统配置

液压提升系统主要由液压提升器、液压泵源系统、计算机同步控制及传感检测系统组成。

4.1 总体布置原则

满足屋面网架提升单元各吊点的理论提升推反力的要求，尽量使每台液压设备受载均匀；

尽量保证每台液压泵源系统驱动的液压设备数量相等，提高液压泵源系统的利用率；

在总体控制时，要认真考虑液压同步提升系统的安全性和可靠性，降低工程风险。

4.2 液压提升器的配置

本工程中屋面网架提升单元在整体提升过程中，拟选择YS-SJ-45型液压提升器作为主要提升承重设备。

每台YS-SJ-45型液压提升器标准配置3根钢绞线，额定提升能力为180t。钢绞线作为柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度为1860MPa，单根直径为17.80mm，破断拉力不小于36t。 4.3 液压泵源系统

液压泵源系统为液压提升器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。

在不同的工程使用中，由于吊点的布置和液压提升器的配置都不尽相同，为了提高液压提升设备的通用性和可靠性，泵源液压系统的设计采用了模块化结构。根据提升重物吊点的布置以及液压提升器数量和液压泵源流量，可进行多个模块的组合，每一套模块以一套液压泵源系统为核心，可独立控制一组液压提升器，同时可用比例阀块箱进行多吊点扩展，以满足各种类型提升工程的实际需要。

本工程中依据提升吊点及液压提升器设置的数量，共配置4台YS-PP-11型液压泵源系统，放置在二层楼面上。

五、提升同步控制策略

控制系统根据一定的控制策略和算法实现对屋面网架提升单元整体提升（下降）的姿态控制和荷载控制。在提升（下降）过程中，从保证结构吊装安全角度来看，应满足以下要求：

应尽量保证各个提升吊点的液压提升设备配置系数基本一致；

应保证提升（下降）结构的空中稳定，以便提升单元结构能正确就位，也即要求各个吊点在上升或下降过程中能够保持一定的同步性（±10mm）。

根据以上要求，制定如下的控制策略：

将集群的液压提升器中的一台提升速度和行程位移值设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准。在计算机的控制下，其余液压提升器分别以各自的位移量来跟踪比对主令点，根据两点间位移量之差ΔL进行动态调整，保证各吊点在提升过程中始终保持同步。通过三点确定一个平面的几何原理，保证屋面网架提升单元在整个提升过程中的水平度和稳定性。

六、结束语

采用液压提升整体同步提升屋面网架提升单元，与用卷扬机或吊机吊装不同，可通过调节系统压力和流量，严格控制起动的加速度和制动加速度，使其接近于零以至于可以忽略不计，保证提升过程中屋面网架提升单元和主楼结构的稳定性。

屋面网架提升单元整体提升完毕、后序施工中，不可避免会对主结构件进行焊接或钻孔等，同时根据建筑功能的调整需要，也可能出现局部荷载与设计工况有出入的情况。