液壓提升系統(tǒng)在鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用

趙佳巖 李明浩

摘 要：有很多鋼結(jié)構(gòu)工程如體育場館、機場航站樓、展覽中心、高層建筑等大型公共建筑因種種原因不能夠采用常規(guī)的吊車安裝的方法來完成，或者采用常規(guī)的吊裝方法需選用大型吊車安裝，成本高，施工難度很大。近年在國內(nèi)發(fā)展起的一種液壓水平滑移、垂直提升的安裝技術(shù)成為一種新的解決方案，其成本低、操作簡潔、安全可靠、人力物力消耗少的施工特點，越來越多的應(yīng)用在特殊工況的鋼結(jié)構(gòu)安裝工程中。本文介紹了此種安裝技術(shù)的原理、技術(shù)應(yīng)用及施工方案的建立過程。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu); ?施工; ?液壓提升系統(tǒng); ?運用

引言：

液壓水平滑移及垂直提升技術(shù)是利用計算機通過液壓傳動來控制液壓設(shè)備的油缸伸縮，以其往復(fù)動作來完成某一構(gòu)件的水平或垂直運輸?shù)囊环N先進的施工技術(shù)。它通過計算機可以對單體油缸或群體油缸進行集群控制，還可以通過無線通訊技術(shù)傳遞控制指令，它可全自動完成同步動作、負載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制等動作，它具有操作鎖閉、過程顯示以及故障報警等多種功能。是集機、電、液、傳感器、計算機控制于一體的現(xiàn)代化先進吊運技術(shù)。運用它能解決其它工藝方法難以完成的安裝問題。

1設(shè)備技術(shù)原理及特點

1.1穿芯式千斤頂工作原理

穿芯式千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)組成：主要由上錨、下錨、液壓油缸、外殼等組成。穿芯式千斤頂?shù)墓ぷ髁鞒蹋阂杂透椎奶嵘r說明油缸的工作原理：首先上錨緊，下錨松，油缸伸缸，張拉鋼絞線，將負載通過鋼絞線作用于上錨;當油缸伸到底以后，下錨緊，上錨松，油缸縮缸，將負載由上錨轉(zhuǎn)換至下錨;油缸縮缸到底，這樣就完成了一個伸縮過程，如此周而復(fù)始，通過油缸的伸縮，上下錨具負載的轉(zhuǎn)換，將重物隨著油缸的伸缸動作逐步提升或牽引至指定位置。穿芯式千斤頂可完成提升和回落兩個過程，每個流程為油缸動作的一個行程。當油缸周期動作時，提升重物則一步步上升或下降。設(shè)備特點。采用柔性索具承重。只要有合理的承重吊點，提升高度 /滑移距離不受限制;穿芯式千斤頂兩端的楔型錨具具有逆向運動自鎖性;設(shè)備體積小、自重輕、承載能力大，特別適宜于在狹小空間或室內(nèi)進行大噸位構(gòu)件提升或索引;設(shè)備自動化程度高，操作方便靈活，安全性好，可靠性高，適用面廣通用性強;能夠自行連續(xù)動作。

1.2 爬行器工作原理

爬行器的結(jié)構(gòu)組成：主要由油缸系統(tǒng)、夾緊器等結(jié)構(gòu)組成。爬行器的工作流程：爬行器處在油缸收縮狀態(tài)，利用夾緊器夾持在軌道上，油缸伸張，實現(xiàn)推移動作，夾緊器松開收縮油缸，實現(xiàn)爬行器前進，如此周而復(fù)始產(chǎn)生連續(xù)的推移動作。設(shè)備特點。能吸附軌道不需要特設(shè)反力點;一次安裝，能夠完成推進和牽引兩種動作;動作精確度高能夠自行連續(xù)動作;設(shè)備輕巧安裝方便。

2 應(yīng)用技術(shù)

2.1工作系統(tǒng)技術(shù)在工程中的應(yīng)用

水平滑移技術(shù)。液壓水平滑移技術(shù)可以通過兩種方式來獲得，一種是采用穿芯式千斤頂平放利用鋼鉸線的拉力來獲得水平運動;一種是利用特制的夾持在滑行軌道上的爬器，通過推/拉力來獲得水平運動。水平滑移技術(shù)可以對單元構(gòu)件進行滑移，也可采取累積滑移的方式對大面積的構(gòu)件拼裝單元進行滑移。

垂直提升技術(shù)。垂直提升技術(shù)一般采用穿芯式千斤頂正放來進行，以穿芯式千斤頂作為牽引機具，柔性鋼絞線作為承重索具，有著安全、可靠、承重件自身重量輕、運輸安裝方便等一系列獨特優(yōu)點。

曲線運動。通過穿芯式千斤頂、爬行器或二者技術(shù)組合通過不同的線速度控制位移可進行曲線運運。如鄭州國際會展中心的傘裝結(jié)構(gòu)，其滑移安裝的水平圓周運動就是靠爬行器的推移與穿芯式千斤頂?shù)乃綘恳餐瑏硗瓿傻摹?/p>

2.2技術(shù)應(yīng)用的適用范圍

施工場地平面窄深型的鋼結(jié)構(gòu)安裝。此類安裝現(xiàn)場一般不宜采用吊車安裝或吊車根本就不可能進入現(xiàn)場安裝作業(yè)，此時可考慮滑移或累積滑移安裝。如中國證券大廈鋼連廊工程，在兩棟塔樓之間有八層連廊，連廊平臺頂面標高是18.700m～ 88.600m 之間，每層連廊平面尺寸為 30.4* 64.2m，跨度 30.4m，柱距 9～12m，由七根大梁組成，每根梁重約30t，每層連廊重約350t，本工程由于安裝高度高，工程面積較大，可供施工場地狹小，已無法采用常規(guī)吊裝方法進行安裝，因此

采用分段水平滑移，垂直提升工藝進行安裝。大面積空間單元網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝。如干煤棚的施工，干煤棚一般為拱形結(jié)構(gòu)網(wǎng)架，跨度 102m，長度 80m，可采用水平累積滑移技術(shù)進行安裝。大噸位結(jié)構(gòu)或設(shè)備的運輸或安裝。

2.3施工技術(shù)方案的確立程序

采用液壓水平滑移及垂直提升技術(shù)進行施工，其技術(shù)方案的確立一般需經(jīng)過以下幾步來完成。 根據(jù)工程特點首先確立選用何種施工技術(shù)。確立施工的基本順序。根據(jù)施工順序確立吊運單元大小并建立工況信息。根據(jù)工況信息選擇吊點，對各桿件及節(jié)點進行應(yīng)力及變形析。并通過計 算對施工節(jié)點進行改造，由設(shè)計單位確認。根據(jù)計算結(jié)果確認吊點，匹配吊運設(shè)備，組建工作系統(tǒng)。此時需要考慮以下幾點：承重系統(tǒng) （如鋼絞線） 要有足夠的安全儲備，錨具工作靈活可靠;節(jié)約能耗，提高效率。從液壓系統(tǒng)看，連在一個泵中的千斤頂工作壓力愈接近，則系統(tǒng)的工作效率越高。即具有相同工作壓力的油缸應(yīng)用一個泵源;管路不宜太長，尤其冬季施工，要保證系統(tǒng)在較低溫度下仍能正常運轉(zhuǎn);對于復(fù)雜的大型構(gòu)件的吊運，在方案實施前需進行模擬試驗。試驗的目的是熟悉執(zhí)行機構(gòu)、控制系統(tǒng)、動力裝置之間的關(guān)系確立運行參數(shù)等。

6） 總體方案形成，正式施工。

結(jié)束語

液壓水平滑移及垂直提升技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)安裝工程中有如下特點：吊運過程的作用力及位移速度完全可測和可控。設(shè)備自動化程度高，操作方便靈活，安全性好，可靠性高使用面廣，通用性強;根據(jù)需要通過設(shè)備的模塊化組合、擴展，使提升 滑移構(gòu)件的重量、跨度、面積不受限制;液壓穿芯千斤頂采用柔性索具承重。液壓水平滑移及垂直提升技術(shù)是成熟的、安全可行的高科技施工技術(shù)，在鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)予以推廣應(yīng)用。提升設(shè)備體積小、自重輕、承載能力大，特別適宜于在狹小空間或室內(nèi)或起重設(shè)備難以進入的施工場地進行大噸位大體量構(gòu)件滑移提升安裝;大量安裝工作在地面完成，減少高空作業(yè)。

參考文獻：

1吳明權(quán)， 馬同莊， 李生增，等. 大噸位超長跨鋼結(jié)構(gòu)連廊整體液壓提升施工[J]. 建筑技術(shù)， 2016， 47（3）：242-244.

2劉山. 大跨度異形桁架式鋼結(jié)構(gòu)液壓整體提升技術(shù)的應(yīng)用[J]. 建筑施工，2018（9）：1531-1534.