【一】、上世紀九十年代液壓同步提升技術(shù)的發(fā)展
從1994年上海東方明珠廣播電視塔鋼天線(xiàn)桅桿整體提升到前不久的上海大劇院鋼屋架整體提升,是液壓同步提升技術(shù)大規模工程應用并取得輝煌成就的時(shí)期,與此同時(shí),該項技術(shù)本身也在各項重大工程應用中不斷完善,日趨成熟。
上海東方明珠廣播電視塔鋼天線(xiàn)桅桿全長(cháng)118m,總重450t,采用地面組裝,整體提升的技術(shù)方案,并為此專(zhuān)門(mén)研制了一套液壓提升設備。以φ15.2mm柔性鋼絞線(xiàn)作為承重索具,120根鋼絞線(xiàn)從標高350m的混凝土塔頂平臺掛到地面,20只400kN的液壓提升器分別布置在鋼天線(xiàn)桅桿根部段四側,托著(zhù)一百多米的天線(xiàn)桅桿,沿著(zhù)120根鋼絞線(xiàn)同步向上攀升。在這一工程中,柔性鋼絞線(xiàn)的采用使電視塔天線(xiàn)桅桿的長(cháng)距離高空整體提升成為可能,鋼絞線(xiàn)平均負載為每根3.75t;計算機控制系統采用MCS一96系列單片機與FX一2可編程控制器組成的控制網(wǎng)絡(luò ),同時(shí)控制天線(xiàn)桅桿的垂直度和鋼絞線(xiàn)的負載均衡,這一多目標控制策略了龐大天線(xiàn)桅桿的平穩提升。又由于提升器契形夾片的逆向運動(dòng)自鎖作用,使提升過(guò)程;錨具的主動(dòng)松緊,又解決了提升器帶載下降問(wèn)題。在解決了這一系列技術(shù)關(guān)鍵之后,鋼天線(xiàn)桅桿經(jīng)80余小時(shí)、350m的連續提升,于1994年5月1日順利到達預定安裝位置,使其尾端達到468m的高度。
之后,該項技術(shù)又應用于北京西客站主站房鋼門(mén)樓整體提升和北京都機場(chǎng)四機位庫大型鋼屋架提升等工程。西客站鋼門(mén)樓長(cháng)45m,寬28.5m,在地面整體拼裝后,總重1800t。采用8吊點(diǎn)24只提升器(2000kN提升器16只,500kN提升器8只),336根鋼絞線(xiàn),鋼絞線(xiàn)平均負載為每根5.35t,凈提升高度43.5m,于1994年12月25日提升到位。
都機場(chǎng)四機位庫全長(cháng)300m,寬90m,鋼結構屋架分為南、北大梁(各重1200t,跨度132m),中梁(重400t)及四片網(wǎng)架結構(每片重630t,80mx75m)等部分,分七次提升,鋼絞線(xiàn)平均負載為每根4.3t和5.6t,提升高度為24m,于1995年10月全部完成。
在這兩個(gè)工程中,次采用了多級計算機主從控制方式,以適應多吊點(diǎn)遠距離同步控制的需要;特別是根據“東方明珠”工程的實(shí)踐經(jīng)驗,并經(jīng)理論分析和實(shí)驗驗證,證實(shí)了鋼絞線(xiàn)的負載自動(dòng)均衡特性,從而免除了每根鋼絞線(xiàn)上的引伸傳感器,使傳感檢測系統了很大簡(jiǎn)化;同時(shí),在研制的二代提升設備上,對液壓系統和計算機控制系統作了進(jìn)一步改進(jìn),使之簡(jiǎn)單、方便靈活。
較近,采用液壓同步提升技術(shù)又對上海大劇院鋼屋架實(shí)施整體提升。鋼屋架長(cháng)100m,寬90m,高11m,總重6075t,采用4吊點(diǎn)44只2000kN提升器,792根鋼絞線(xiàn),鋼絞線(xiàn)平均負載又提高到每根7.67t,提升高度26.5m,于1996年7月2日提升到位。這是迄今為止整體提升的較大較重構件之一在這一工程中,進(jìn)一步提高了第三代提升設備的模塊化、標準化程度,使之成為可擴展系統。
液壓同步提升技術(shù)正是在諸多重大工程的應用中,解決了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵,逐步發(fā)展成為新穎和完整的成套施工技術(shù)—型構件液壓同步提升技術(shù)。
【二】、液壓同步頂推技術(shù)施工的控制問(wèn)題
1、采用現場(chǎng)制造節段方式進(jìn)行施工
在對橋梁進(jìn)行施工建設時(shí),將橋分為幾段,在現場(chǎng)之外進(jìn)行建造,然后再在現場(chǎng)進(jìn)行拼接是非常有的施工方式。在對各個(gè)節段進(jìn)行鑄造時(shí),對節段的質(zhì)量和長(cháng)度,以及拼接接口進(jìn)行控制。主要有兩種方式來(lái)對長(cháng)度和質(zhì)量進(jìn)行確定:①利用連續預制但是逐段頂推的方式,此方法是利用預制場(chǎng)的梁軸線(xiàn)來(lái)控制完成的;②需要依靠生產(chǎn)廠(chǎng)家對材料進(jìn)行預制,建成較小的快件時(shí),將這些小快件運送到橋梁施工現場(chǎng)之后再進(jìn)行同步頂推。對于后者的應用要求高,運輸過(guò)程需要采用公路貨車(chē)進(jìn)行運輸,快件的大小根據運輸貨車(chē)的長(cháng)度和整體載重來(lái)確定。兩種方法進(jìn)行對比,二種的方法的運輸和拼接都比較巨大,容易產(chǎn)生連接不到位等失誤問(wèn)題,因此采用一種現場(chǎng)制作的方法加簡(jiǎn)便易行。
2、現場(chǎng)預制需要注意的問(wèn)題
利用液壓同步頂推技術(shù)進(jìn)行施工的主要操作流程是:先將材料進(jìn)行預制,然后對預制好的節段采用頂推技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工和安裝。但是在預制過(guò)程中往往會(huì )遇到一些問(wèn)題,對這些問(wèn)題進(jìn)行合理分析和找出相應的解決措施,這對提高施工技術(shù)和施工質(zhì)量至關(guān)重要。先是預制場(chǎng)地的選擇,要對預制場(chǎng)的設置長(cháng)度與預制快件進(jìn)行綜合的考慮,一般是階段的三倍,從而運輸和建設過(guò)程的方便可行。于此同時(shí),還要設置頂推過(guò)渡段,從而液壓頂升裝置工作的順利進(jìn)行。對于頂推過(guò)渡段中的中間支撐做好做到位,盡力其在水平方向上呈現線(xiàn)性關(guān)系,對于無(wú)法線(xiàn)性關(guān)系的情況,在計算和施工時(shí),要對具體情況進(jìn)行綜合性考慮。