**液壓同步提升施施工技術方案案編制：審核：批準：**技術有限公公司2009年5月月目錄TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc228901384"1工程概況11HYPERLINK\l"_Toc228901385"2計算機控制制液壓同步提提升技術3HYPERLINK\l"_Toc228901386"2.1計算機機控制液壓同同步提升技術術簡介3HYPERLINK\l"_Toc228901387"2.2系統組組成4HYPERLINK\l"_Toc228901388"2.3同步提提升控制原理理及動作過程程7HYPERLINK\l"_Toc228901389"2.3.1同同步提升控制制原理7HYPERLINK\l"_Toc228901390"2.3.2提提升動作原理理8HYPERLINK\l"_Toc228901391"3提升總體布布置9HYPERLINK\l"_Toc228901392"3.1提升油油缸的布置99HYPERLINK\l"_Toc228901393"3.2液壓泵泵站的布置99HYPERLINK\l"_Toc228901394"3.3計算機機控制系統的的布置9HYPERLINK\l"_Toc228901395"3.3.1傳感器的布布置9HYPERLINK\l"_Toc228901396"現場實時網絡控控制系統的連連接10HYPERLINK\l"_Toc228901397"4提升系統同同步控制111HYPERLINK\l"_Toc228901398"4.1提升油油缸動作同步步11HYPERLINK\l"_Toc228901399"4.2提升吊吊點位置同步步11HYPERLINK\l"_Toc228901400"5施工準備及及人員輔助113HYPERLINK\l"_Toc228901401"5.1液壓提提升系統133HYPERLINK\l"_Toc228901402"5.2鋼絞線線安裝及油缸缸鋼絞線吊裝裝13HYPERLINK\l"_Toc228901403"5.3鋼絞線線預緊及地錨錨就位14HYPERLINK\l"_Toc228901404"5.4油缸安安裝以及鋼絞絞線的梳導114HYPERLINK\l"_Toc228901405"6整體提升實實施15HYPERLINK\l"_Toc228901406"6.1試提升升15HYPERLINK\l"_Toc228901407"6.2正式提提升15HYPERLINK\l"_Toc228901408"7結構最終就就位16HYPERLINK\l"_Toc228901409"8安全措施117HYPERLINK\l"_Toc228901410"8.1設備安安全措施177HYPERLINK\l"_Toc228901411"8.2現場安安全措施177HYPERLINK\l"_Toc228901412"9主要提升設設備181工程概況本次施工需要整整體提升**屋面邊跨和和中跨網架結結構，每跨結結構提升重量量約775噸，提升高高度約為14-188m，縱向提升升跨度90.0m，橫向提升升跨度約90~1225m。本次提升升同時在橫向向主桁架和側側邊主桁架上上設置提升點點，對邊跨網網架和中跨網網架分段提升升。采用橫向主桁架架提升邊跨及及中跨網架總總體立面示意意圖見圖1.1。圖1.1邊邊跨及中跨網網架提升立面面示意圖采用側邊主桁架架提升邊跨及及中跨網架總總體立面示意意圖見圖1.2。邊跨及中跨網架架提升點平面面位置布置圖圖見圖1.3。圖1.3邊邊跨及中跨網網架提升點平平面位置布置置示意圖提升點分別布置置在橫向提升升主桁架一側側或兩側以及及側邊提升主主桁架的一側側。端部橫向向主桁架在其其起吊一側布布置6個提升點，中中部橫向主桁桁架在其兩側側各布置6個提升點，側側邊主桁架在在其一邊布置置4個提升點。每每個提升點采采用一臺100噸提升油缸缸。對跨度較大的大大型鋼結構進進行整體提升升，無論是位位置控制，還還是荷載控制制均有較高的的難度。計算算機控制液壓壓同步提升技技術為確保鋼鋼結構的安全全施工提供了了保障。2計算機控制制液壓同步提提升技術2.1計算機機控制液壓同同步提升技術術簡介計算機控制液壓壓同步提升技技術是一項新新穎的構件提提升安裝施工工技術，它采采用柔性鋼絞絞線承重、提提升油缸集群群、計算機控控制、液壓同同步提升新原原理，結合現現代化施工工工藝，將成千千上萬噸的構構件在地面拼拼裝后，整體體提升到預定定位置安裝就就位，實現大大噸位、大跨跨度、大面積積的超大型構構件超高空整整體同步提升升。我國從從九十年代開開始自主研究究和開發這項項技術，先后后應用于上海海東方明珠廣廣播電視塔鋼鋼天線桅桿超超高空整體提提升、北京西西客站主站房房1800噸鋼門樓整整體提升、北北京首都機場場四機位庫和和上海大劇院院6075噸鋼屋架整整體提升、深深圳市民中心心鋼結構大屋屋蓋整體提升升、廣州新白白云機庫屋頂頂整體提升、大大連造船600噸龍門吊、蘇蘇通大橋南主主橋墩整體下下放、北京國國家數字圖書書館剛桁架10388噸整體提升升等一系列重重大建設工程程，獲得了成成功，取得了了顯著的經濟濟效益和社會會效益。計算機機控制液壓同同步提升技術術的核心設備備采用計算機機控制，可以以全自動完成成同步升降、實實現力和位移移控制、操作作閉鎖、過程程顯示和故障障報警等多種種功能，是集集機、電、液液、傳感器、計計算機和控制制技術于一體體的現代化先先進設備。計算機機控制液壓同同步提升技術術具有以下特特點：通過提升設備擴擴展組合，提提升重量、跨跨度、面積不不受限制；采用柔性索具承承重，只要有有合理的承重重吊點，提升升高度與提升升幅度不受限限制；提升油缸錨具具具有逆向運動動自鎖性，使使提升過程十十分安全，并并且構件可在在提升過程中中的任意位置置長期可靠鎖鎖定；提升系統具有毫毫米級的微調調功能，能實實現空中垂直直精確定位;設備體積小，自自重輕，承載載能力大，特特別適宜于在在狹小空間或或室內進行大大噸位構件提提升；設備自動化程度度高，操作方方便靈活，安安全性好，可可靠性高，適適應面廣，通通用性強。計算機控制液壓壓同步提升技技術的特點和和工程實踐表表明，它是一一項極具應用用前景的新技技術。2.2系統組組成計算機控制液壓壓同步提升系系統由鋼絞線線及提升油缸缸集群（承重重部件）、液液壓泵站（驅驅動部件）、傳傳感檢測及計計算機控制（控控制部件）和和遠程監視系系統等幾個部部分組成。鋼絞線及提升油油缸是系統的的承重部件，用用來承受提升升構件的重量量。用戶可以以根據提升重重量（提升載載荷）的大小小來配置提升升油缸的數量量，每個提升升吊點中油缸缸可以并聯使使用。本工程程擬在橫向主主桁架及側邊邊主桁架的各各個吊點位置置皆布置100噸提升油缸缸，在橫向及及側邊主桁架架上同步提升升邊跨（或中中跨）網架共共使用20臺油缸。提升油缸為穿芯芯式結構。穿穿芯式提升油油缸的結構示示意圖HZZX001所示。鋼鋼絞線采用高高強度低松弛弛預應力鋼絞絞線，公稱直直徑為15.244mm，抗拉強度度為1860NN/mm，破斷拉力力為260.77KN，伸長率在1％時的最小小載荷221.55KN，每米重量量為1.1Kg。鋼絞線符符合國際標準準ASTMA416－87a，其抗拉強強度、幾何尺尺寸和表面質質量都得到嚴嚴格保證。油油缸采用先進進的設計方法法(數字技術與與有限元分析析技術)。圖2.1有限限元分析云圖圖圖2.2錨具虛擬裝裝配提升油缸具有嚴嚴格的制造質質量控制：由專業廠家生產產，生產過程程嚴格按照ISO90000質量標準進進行質量控制制；經過嚴格的測試試與試驗，提提升油缸試驗驗主要包括：：功能性試驗驗和耐久性試試驗；在國外工程中，提提升油缸通過過了美國和德德國嚴格的試試驗標準。提升油缸的特點點：提升油缸的密封封件采用德國國技術，有效效保證提升油油缸的密封性性能，從而提提高提升油缸缸的工作可靠靠性；提升油缸采用獲獲得國家專利利的新型錨具具結構，錨具具的工作可靠靠性更高；提升油缸采取模模塊化設計，一一旦使用過程程中出現故障障，能夠隨時時更換，確保保工程的順利利進行；在提升油缸中安安裝壓力速度度控制閥，確確保下降時油油缸負載安全全；提升油缸采取模模塊化設計，使使用2臺提升油缸缸進行組合，形形成1臺連續提升升油缸。圖2.31100噸提升油缸圖2.4德國漢堡橋橋吊提升油缸缸液壓泵站是提升升系統的動力力驅動部分，它它的性能及可可靠性對整個個提升系統穩穩定可靠工作作影響最大。在在液壓系統中中，采用比例例同步技術，這這樣可以有效效地提高整個個系統的同步步調節性能。圖2.5TTX-80--P型液壓泵站圖2.6TTX-40--P型液壓泵站站液壓泵站的特點點：先進的電液比例例控制技術，通通過電液比例例控制技術，實實現液壓提升升中的同步控控制，控制精精度高；在蘇蘇通長江公路路大橋南主塔塔墩鋼吊箱整整體下放工程程中，共布置置12個同步下放放點，使用40臺提升油缸缸，應用電液液比例控制技技術，各點之之間的同步控控制精度在±1mm內。載荷保護，在現現有的液壓系系統中，專門門設計了對每每臺油缸的載載荷保護，使使整體提升更更加可靠安全全。清晰的模塊化設設計，針對不不同工程的使使用要求，綜綜合考慮液壓壓系統的通用用性、可靠性性和自動化程程度；在不同同的工程使用用時，由于設設備布置和使使用要求不盡盡相同，為了了提高設備的的通用性，泵泵站液壓系統統的設計采用用模塊化結構構。主要液壓元件德德國進口，現現有的液壓泵泵站中，關鍵鍵的液壓元件件如泵、比例例閥等均采用用德國產品，極極大地提高了了液壓系統的的可靠性。雙泵、雙主回路路和雙比例閥閥系統，實現現連續提升、連連續下降和大大流量驅動。傳感檢測主要要用來獲得提提升油缸的位位置信息、載載荷信息和整整個被提升構構件空中姿態態信息，并將將這些信息通通過現場實時時網絡傳輸給給主控計算機機。這樣主控控計算機可以以根據當前網網絡傳來的油油缸位置信息息決定提升油油缸的下一步步動作，同時時，主控計算算機也可以根根據網絡傳來來的提升載荷荷信息和構件件姿態信息決決定整個系統統的同步調節節量。2.3同步提提升控制原理理及動作過程程同步提升控制制原理主控計計算機除了控控制所有提升升油缸的統一一動作之外，還還必須保證各各個提升吊點點的位置同步步。在提升體體系中，設定定主令提升吊吊點，其它提提升吊點均以以主令吊點的的位置作為參參考來進行調調節，因而，都都是跟隨提升升吊點。圖HZZX002是提升系系統同步控制制方框圖。主令提升吊點決決定整個提升升系統的提升升速度，操作作人員可以根根據泵站的流流量分配和其其它因素來設設定提升速度度。根據現有有的提升系統統設計，最大大提升速度不不大于10米/小時。主令令提升速度的的設定是通過過比例液壓系系統中的比例例閥來實現的的。在提升系統中，每每個提升吊點點下面均布置置一臺距離傳傳感器，這樣樣，在提升過過程中這些距距離傳感器可可以隨時測量量當前的構件件高度，并通通過現場實時時網絡傳送給給主控計算機機。每個跟隨隨提升吊點與與主令提升吊吊點的跟隨情情況可以用距距離傳感器測測量的高度差差反映出來。主主控計算機可可以根據跟隨隨提升吊點當當前的高度差差，依照一定定的控制算法法，來決定相相應比例閥的的控制量大小小，從而，實實現每一跟隨隨提升吊點與與主令提升吊吊點的位置同同步。為了提提高構件的安安全性，在每每個提升吊點點都布置了油油壓傳感器，主主控計算機可可以通過現場場實時網絡監監測每個提升升吊點的載荷荷變化情況。如如果提升吊點點的載荷有異異常的突變，則則計算機會自自動停機，并并報警示意。電電控系統連接接圖如圖HZZX003所示。提升動作原理理提升油缸數量確確定之后，每每臺提升油缸缸上安裝一套套位置傳感器器，傳感器可可以反映主油油缸的位置情情況、上下錨錨具的松緊情情況。通過現現場實時網絡絡，主控計算算機可以獲取取所有提升油油缸的當前狀狀態。根據提提升油缸的當當前狀態，主主控計算機綜綜合用戶的控控制要求（例例如，手動、順順控、自動）可可以決定提升升油缸的下一一步動作。提提升系統上升升時，提升油油缸的工作流流程見圖HZZX004，提升系系統下降時，提提升油缸的工工作流程見圖圖HZXX005。3提升總體布布置根據鋼結構本身身的結構特點點，提升點的的布置要和結結構的剛度分分布相一致，同同時也要保證證提升狀態的的結構受力情情況和實際使使用狀態的結結構受力情況況基本吻合。3.1提升油油缸的布置提升各跨網架時時，在每個橫橫向提升主桁桁架的起吊一一側各布置六六臺100噸油缸，在在每個側邊提提升主桁架的的起吊一側各各布置四臺100噸油缸，油油缸數量一共共為二十臺。3.2液壓泵泵站的布置根據各提升吊點點的油缸種類類和數量，以以及要求的提提升速度來布布置液壓泵站站。液壓泵站站的布置遵循循以下的原則則：泵站提供的動力力應能保證足足夠的提升速速度就近布置，縮短短油管管路提高泵站的利用用效率根據提升吊點具具體提升油缸缸的布置和提提升力情況，在在每側分別布布置1臺液壓泵站站，本次工程程每次提升使使用5臺泵站。預預計提升速度度可達6-8米/小時。3.3計算機機控制系統的的布置傳感器的布布置壓力傳感器：在在每個提升吊吊點的油缸中中，選擇一個個油缸安裝壓壓力傳感器；；壓力傳感器器安裝在油缸缸的大腔側，由由于同一提升升吊點的所有有油缸的進油油口并聯，壓壓力相同，所所以一個油缸缸的壓力就代代表同一提升升吊點的壓力力；錨具及油缸智能能傳感器：在在每個油缸的的上下錨具油油缸上各安裝裝1只錨具傳感感器，在主缸缸上安裝1只油缸位置置傳感器；將各種傳感器同同各自的通訊訊模塊連接。現場實時網絡控控制系統的連連接地面布置1臺計計算機控制柜柜，從計算機機控制柜引出出比例閥通訊訊線、電磁閥閥通訊線、油油缸信號通訊訊線、工作電電源線；通過比例閥通訊訊線、電磁閥閥通訊線將所所有泵站聯網網；通過油缸信號通通訊線將所有有油缸信號通通訊模塊聯網網；通過電源線將所所有的模塊電電源線連接。當完成傳感器的的安裝和現場場實時網絡控控制系統的連連接后，計算算機控制系統統的布置就完完成,見圖HZZX003。4提升系統同同步控制4.1提升油油缸動作同步步現場網絡控制系系統根據油缸缸位置信號和和錨具信號，確確定所有油缸缸的狀態，根根據提升油缸缸的當前狀態態，主控計算算機綜合用戶戶的控制要求求，決定提升升油缸的下一一步動作。當當主控計算機機決定提升油油缸的下一步步動作后，向向所有液壓泵泵站發出同一一動作指令，控控制相應的電電磁閥統一動動作，實現所所有提升油缸缸的動作一致致，同時錨具具動作、同時時伸缸、縮缸缸或同時停止止。4.2提升吊吊點位置同步步在提升過程中，設設定某一點為為主令點，其其余點為跟隨隨點。根據用用戶希望的提提升速度設定定主令點的比比例閥電流恒恒定，進而主主令點液壓泵泵站比例閥開開度恒定，提提升油缸的伸伸缸速度恒定定，主令點以以一定的速度度向上提升。其其余跟隨點通通過主控計算算機分別根據據該點同主令令點的位置高高差來控制這這點提升速度度的快慢，以以使該跟隨點點同主令點的的位置高度跟跟隨一致。現現場網絡控制制系統將各傳傳感器的高度度信號采集進進主控計算機機，主控計算算機通過比較較主令點同每每個跟隨點的的高度得出跟跟隨點同主令令點的高差。如如果某跟隨點點與主令點的的高差為正，表表示跟隨點的的位置比主令令點高，說明明該跟隨點的的提升油缸速速度快，計算算機在隨后的的調節中，就就降低驅動這這點提升油缸缸的比例閥控控制電流，減減小比例閥的的開度，降低低提升油缸的的提升速度，以以使該跟隨點點同主令點的的位置跟隨一一致。反之，如如果某跟隨點點比主令點慢慢了，計算機機控制系統就就調節該點的的提升油缸伸伸缸快一些，以以跟隨上主令令點，保持位位置跟隨一致致。為了保證提升過過程中的位置置同步，系統統中還設置了了超差自動報報警停機功能能。一旦某跟跟隨點同主令令點的同步高高差超過某一一設定值，系系統將自動報報警停機，以以便檢查。整體提升同步控控制系統見圖圖HZZX002。我們在蘇通大橋橋南主塔墩鋼鋼吊箱整體下下放工程中，共共布置12個同步下放放點，使用40臺提升油缸缸，應用電液液比例控制技技術，各點之之間的同步控控制精度在±1mm內。圖8蘇通大橋橋同步控制高高差(綠色框數值)5施工準備及及人員輔助5.1液壓提提升系統液壓提升系統中中所有元件、部部件必須經過過嚴格的檢測測后才能進場場使用。5.2鋼絞線線安裝及油缸缸鋼絞線吊裝裝根據各點的提升升高度，考慮慮提升結構的的狀況，切割割相應長度的的鋼絞線；鋼絞線左、右旋旋各一半，要要求鋼絞線兩兩頭倒角、不不松股，將其其間隔平放地地面，理順，鋼鋼絞線左、右右旋數量最大大允許差距小小于兩根；根據本工程特點點，上下錨具具打半開，鋼鋼絞線從提升升油缸頂部穿穿入油缸，通通過疏導板，油油缸上端留出出30厘米，鋼絞絞線油缸過程程中，上下錨錨要一致，不不能交錯或纏纏繞，每個油油缸中的鋼絞絞線左右旋相相間，每穿好好一根用U型夾夾住，以以保證鋼絞線線在安裝過程程中的安全；；鋼絞線穿好后，壓壓緊油缸的上上下錨；在疏導板上根據據油缸的錨孔孔位置捆扎作作好標記，同同時將疏導板板拉到鋼絞線線尾部，留一一定距離，在在疏導板下部部將兩根鋼絞絞線夾注，防防止疏導板掉掉落；按照鋼絞線下端端的標記和疏疏導板相應位位置，安裝鋼鋼絞線地錨，確確保從油缸下下端到地錨之之間的鋼絞線線不交叉、不不扭轉、不纏纏繞；安裝地錨時各錨錨孔中的三片片錨片應能均均勻夾緊鋼絞絞線；其高差差不得大于0.5mm，周向間隙隙誤差小于0.3mm；整個過程大約需需要四天時間間，需要輔助助人員8-10人；油缸泵站吊裝和和鋼絞線安裝裝需要吊車配配合。5.3鋼絞線線預緊及地錨錨就位將泵站系統壓力力調到5MPa，將地錨提提到落槽位置置，用一噸葫葫蘆將每根鋼鋼絞線拉緊；；鋼絞線基本一樣樣齊后，用油油缸1MPa的力帶緊，通通過調整確保保地錨就位；；根據現場情況，需需要半天時間間，大約需要要輔助人員3-4人；梳導板和安全錨錨就位為了保證鋼絞線線在油缸中的的位置正確，在在安裝鋼絞線線之前，每臺臺油缸應使用用一塊梳導板板；安裝安全錨的目目的是油缸出出現故障需要要更換時使用用，另外它也也可以起安全全保護作用；；梳導板和安全錨錨在安裝時，應應保證與油缸缸軸線一致、孔孔對齊；5.4油缸安安裝以及鋼絞絞線的梳導所有油缸正式使使用前，應經經過負載試驗驗，并檢查錨錨具動作以及及錨片的工作作情況；油缸就位后的安安裝位置應達達到設計要求求，否則要進進行必要的調調整；油缸自由端的鋼鋼絞線應進行行正確的導向向；鋼絞線疏導架可可用腳手架塔塔設，由于需需要下放，腳腳手架高度要要大于油缸高高度2米以上；鋼絞線預緊，在在地錨和油缸缸鋼絞線穿好好之后，應對對鋼絞線進行行預緊。每根根鋼絞線的預預緊力為15KN。6整體提升實實施6.1試提升升解除上部結構與與地面的所有有連接；認真檢查上部結結構，并去除除一切計算之之外的載荷；；認真檢查整體提提升系統的工工作情況(結構地錨、鋼鋼絞線、安全全錨、液壓泵泵站、計算機機控制系統、傳傳感檢測系統統等)；運用前述的控制制策略，采用用手動方式完完成油缸的第第一個行程；；行程結束后后，認真檢查查上部結構、提提升平臺、提提升地錨的情