周朗

摘 要：液壓同步提升技術(shù)屬于一種可以提升超高、超重、超大型物體的新型技術(shù)，廣泛應(yīng)用在各類大型構(gòu)件的起重活動(dòng)中。當(dāng)前液壓提升技術(shù)已經(jīng)在大型重構(gòu)件吊裝中占有不可或缺的重要地位，但也存在部分控制系統(tǒng)自動(dòng)化水平低、同步不佳、未配置鋼絞線卷繞設(shè)備或者鋼絞線卷繞雜亂等情況，依然需要借助人力輔助?；诖耍Y(jié)合朱家角站-西岑站區(qū)間中間跨鋼箱梁及鋼混結(jié)合段液壓提升項(xiàng)目施工需求，結(jié)合計(jì)算機(jī)同步控制技術(shù)，完成設(shè)備間的高效數(shù)據(jù)、信息傳輸。此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用可以達(dá)成集群化、自動(dòng)化、同步化、均載型控制的目的，具備極強(qiáng)的穩(wěn)固性與可靠性，取得了理想的施工效果。

關(guān)鍵詞：鋼箱梁；超大型構(gòu)件；液壓；同步提升技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU74? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2024）05-0031-03

0引言

液壓同步提升技術(shù)是一種新式的建筑施工技術(shù)，其基于柔性鋼絞線、提升器集群、計(jì)算機(jī)控制以及液壓同步抬升原理，能把大型物件綜合抬升至預(yù)期高度進(jìn)行安裝。在進(jìn)行提升操作時(shí)，既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)與應(yīng)力分布的精準(zhǔn)把控，還能夠讓物體在半空中長時(shí)間停滯不動(dòng)，并加以精細(xì)調(diào)節(jié)，具備提升質(zhì)量、高度范圍靈活、自動(dòng)化水平高、操控模塊成熟、可靠度強(qiáng)的特征。

1 工程概況

朱家角站-西岑站區(qū)間的攔路港大橋設(shè)計(jì)為主跨達(dá)200 m的連續(xù)混合梁跨越攔路港航道，是目前國內(nèi)市域鐵路最大跨度的鋼混連續(xù)梁橋，作為示范區(qū)線關(guān)鍵線路上的重難點(diǎn)控制工程，中間跨鋼箱梁及鋼混結(jié)合段液壓提升項(xiàng)目。

待提升對(duì)象為鋼箱梁和兩側(cè)的鋼-混凝土混合段。全橋鋼箱梁總長82 m。其中兩側(cè)鋼混結(jié)合段各長7 m，包含了4 m的鋼-混凝土混合段和3 m的鋼箱梁；中間整體吊裝段鋼箱梁長68 m?？偺嵘|(zhì)量約為1 284.65 t。

2 液壓同步提升系統(tǒng)

2.1 液壓同步提升技術(shù)概述

液壓同步提升技術(shù)是一種先進(jìn)的提升方法，它采用了液壓提升器和柔性鋼絞線作為承重索具。液壓提升器為穿芯式結(jié)構(gòu)，其中的鋼絞線起到了提升的關(guān)鍵作用。

在液壓提升器的兩端設(shè)有楔型錨具，這些錨具具備單向自鎖的功能。當(dāng)錨具開始工作時(shí)，它會(huì)自動(dòng)夾緊鋼絞線，確保提升過程的安全性。而當(dāng)錨具停止工作時(shí)，它會(huì)放開鋼絞線，使得鋼絞線可以自由上下移動(dòng)。液壓提升的過程中，每一個(gè)流程都對(duì)應(yīng)著液壓提升器的一個(gè)行程，而每個(gè)行程的長度為250 mm。通過不斷重復(fù)液壓提升器的動(dòng)作，可以逐步將重物向前移動(dòng)。

液壓提升包括以下6個(gè)步驟：①液壓提升器開始工作，夾緊鋼絞線，確保提升的安全性。②液壓提升器開始提升重物，使其升高。③重物升高后，液壓提升器下方的錨具夾緊鋼絞線，固定重物位置。④主液壓缸進(jìn)行微小的收縮，使上錨片脫開。⑤上錨片開始上升，與重物分離，解除對(duì)鋼絞線的約束，使其自由活動(dòng)。⑥主液壓缸回到初始位置，為下一次提升做準(zhǔn)備[1]。

2.2 計(jì)算機(jī)同步控制

液壓同步提升施工技術(shù)可結(jié)合計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)多種功能，包括同步動(dòng)作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正和應(yīng)力控制等。其核心是利用數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，確保各個(gè)液壓系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)的動(dòng)作。操作人員可以通過位于中央控制室的計(jì)算機(jī)界面來觀察整個(gè)提升過程，并發(fā)布相應(yīng)的控制指令。這使得操作更加方便和靈活，同時(shí)也提高了施工的安全性[2]。

3 方案介紹

3.1 提升上吊點(diǎn)設(shè)置

提升上吊點(diǎn)采用澆筑混凝土箱梁所用到的掛籃主桁架結(jié)構(gòu)作為提升支架，其上放置提升梁，再在提升梁上安裝提升器作為上吊點(diǎn)，支架材料為Q355B型鋼。

3.2 提升下吊點(diǎn)設(shè)置

提升下吊點(diǎn)使用吊耳方式，對(duì)于鋼箱梁提升部位使用銷軸進(jìn)行連接，對(duì)應(yīng)上吊點(diǎn)設(shè)置。吊耳是一種常用的下吊點(diǎn)形式，具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便的優(yōu)點(diǎn)，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。此外，在待提升鋼箱梁處用銷軸連接，以有效避免結(jié)構(gòu)在提升過程中發(fā)生位移或者扭曲，保證提升順利進(jìn)行。

3.3 液壓提升系統(tǒng)配置

3.3.1 液壓提升器配置

在具體的工程項(xiàng)目中，應(yīng)根據(jù)不同的需求和工作條件，對(duì)液壓提升器進(jìn)行合理選配。在本工程中鋼混段，每一吊點(diǎn)都配置了一臺(tái)TJJ-600型液壓提升器，其額定提升能力為60 t，總共配備了8臺(tái)。而在68 m鋼梁段，由于承載能力的要求更高，每處吊點(diǎn)配置了1臺(tái)TJJ-3500型液壓提升器，額定提升能力為350 t，總共配備了4臺(tái)[3]。

3.3.2 液壓泵源系統(tǒng)配置

液壓泵源系統(tǒng)是提供動(dòng)力和控制信號(hào)的重要組成部分。根據(jù)液壓提升器數(shù)目與吊點(diǎn)反力值的參考，本方案選擇了2臺(tái)TJV-60泵液壓泵源系統(tǒng)。每臺(tái)泵源系統(tǒng)至多可以操控4臺(tái)液壓提升器，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作效率。

3.3.3 同步控制系統(tǒng)配置

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓提升系統(tǒng)的精確控制和監(jiān)測(cè)，將計(jì)算機(jī)同步控制及傳感檢測(cè)系統(tǒng)配置在鋼連體結(jié)構(gòu)。這套YT-1型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲取液壓提升器的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并與泵源系統(tǒng)進(jìn)行同步協(xié)調(diào)，確保各個(gè)部件的協(xié)調(diào)工作。

3.3.4 承重鋼絞線配置

鋼絞線屬于柔性承重索具，可起到承載物體質(zhì)量的重要作用。在本方案中，結(jié)合液壓提升器的型號(hào)選擇合適直徑的鋼絞線，TJJ-600型提升器選用直徑為15.2 mm的鋼絞線，而TJJ-3500型提升器選用直徑為17.8 mm的鋼絞線。

4 質(zhì)量控制

4.1 一般規(guī)定

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的提升姿態(tài)和荷載的精確控制，必須應(yīng)用高效的控制系統(tǒng)。這個(gè)控制系統(tǒng)應(yīng)該能夠基于提升方案與指定算法，準(zhǔn)確地調(diào)整各個(gè)吊點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定提升。

在提升期間，要求做到以下4點(diǎn)：①吊點(diǎn)油壓均衡，每個(gè)吊點(diǎn)都要受到相同的載荷，可以避免因單個(gè)吊點(diǎn)承載過重而導(dǎo)致安全問題。②結(jié)構(gòu)姿態(tài)調(diào)整，確保整個(gè)結(jié)構(gòu)在提升過程中保持平衡，避免傾斜或不穩(wěn)定的情況發(fā)生。③分級(jí)卸載就位，逐步減少荷載，使結(jié)構(gòu)平穩(wěn)地就位，避免沖擊力過大。④位移同步控制，即所有吊點(diǎn)都應(yīng)該按照相同的速度和順序進(jìn)行提升，以避免結(jié)構(gòu)的不平衡和不穩(wěn)定[4]。

4.2 提升前準(zhǔn)備及檢查

在進(jìn)行固定設(shè)備提升前，需要對(duì)各個(gè)設(shè)備的狀況加以檢查，確保所有部件都處于良好狀態(tài)，并進(jìn)行必要的維護(hù)和修理。重點(diǎn)包括以下9項(xiàng)內(nèi)容：①液壓提升器是固定設(shè)備提升中最核心的部分之一，所以在進(jìn)行提升前，必須要對(duì)它的連接情況、油管狀態(tài)以及壓力和速度調(diào)節(jié)等方面進(jìn)行仔細(xì)的檢查。確保油管連接正確無誤，壓力調(diào)節(jié)穩(wěn)定可靠，速度調(diào)節(jié)靈敏合理。②確保導(dǎo)向架安裝穩(wěn)固，導(dǎo)出鋼絞線通暢，鋼絞線不可存在彎折、錯(cuò)位等情況。只有這樣，才能保證鋼絞線在提升過程中的承重能力和穩(wěn)定性。③確保吊具安裝正常，錨片可牢牢鎖緊鋼絞線。④重點(diǎn)關(guān)注泵站閥門和硬管接頭的松動(dòng)情況，并展開逐一檢查，及時(shí)擰緊。同時(shí)，還需要檢查溢流閥的調(diào)壓彈簧有否放松，以確保泵站能夠正常運(yùn)行。⑤確保電纜線和控制線的連接都正確無誤。⑥確保油管連接無誤，電磁閥與截止閥能夠正常工作。⑦對(duì)傳感器和信號(hào)燈的發(fā)訊狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保它們能夠正常工作從而有效地監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并及時(shí)預(yù)防設(shè)備故障。⑧預(yù)載入是固定設(shè)備提升前非常重要的一步，能夠使每根鋼絞線處于相同的張緊狀態(tài)。這個(gè)過程需要適當(dāng)調(diào)節(jié)壓力，確保每臺(tái)提升器中每一根鋼絞線均處于同等的張緊狀態(tài)。⑨對(duì)臨時(shí)設(shè)施的安裝情況進(jìn)行檢查，確保上吊點(diǎn)、下吊點(diǎn)和結(jié)構(gòu)加固等方面都達(dá)到了要求。

4.3 試提升

具體有以下5個(gè)要點(diǎn)：①在試提升期間，需要密切觀察鋼結(jié)構(gòu)的變化情況，并監(jiān)測(cè)提升設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)任何異常情況。②根據(jù)主體結(jié)構(gòu)的理論載荷來確定各個(gè)吊點(diǎn)的加載順序。通常情況下，會(huì)按照20％、40％、60％、80％的順序逐步加載各個(gè)吊點(diǎn)。在每次加載后，需要對(duì)相關(guān)受力點(diǎn)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保沒有出現(xiàn)任何異常情況。如果所有部分都沒有異常，那么可以繼續(xù)加載，直到鋼結(jié)構(gòu)完全離地。③在每次分級(jí)加載完成后，應(yīng)該對(duì)有關(guān)受力點(diǎn)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行檢查。同時(shí)，還需要使用全站儀來追蹤監(jiān)測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的高差和下?lián)锨闆r，這些數(shù)據(jù)對(duì)于后續(xù)的調(diào)平工作非常重要。在試提升環(huán)節(jié)，需要確保所有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都有完整的記錄下來，以便后續(xù)分析和評(píng)估。④為了確保提升過程的平穩(wěn)進(jìn)行，應(yīng)該減小提升速度，密切觀察各個(gè)點(diǎn)離地的狀況。如果有必要，可以進(jìn)行“單點(diǎn)動(dòng)”提升，以保證結(jié)構(gòu)離地的平穩(wěn)性，并使各個(gè)點(diǎn)同步[5]。 ⑤在分級(jí)加載完成后，當(dāng)結(jié)構(gòu)提升脫離拼裝胎架約0.5 cm后，應(yīng)該暫時(shí)停止提升過程，停留12 h，進(jìn)行全方位的檢查。在這段時(shí)間內(nèi)，需要安排專業(yè)人員對(duì)提升支架與吊具、鋼結(jié)構(gòu)、連接件實(shí)行專項(xiàng)檢查。這樣可以確保在繼續(xù)提升之前，所有的設(shè)備和結(jié)構(gòu)都處于良好的工作狀態(tài)，以確保提升過程的安全性。

4.4 正式提升

在提升環(huán)節(jié)需實(shí)時(shí)觀察每處吊點(diǎn)提升器載重均勻程度、上吊點(diǎn)平臺(tái)的穩(wěn)定程度、鋼結(jié)構(gòu)提升期間的穩(wěn)固程度、計(jì)算機(jī)操控每處吊點(diǎn)是否同步。

提升承重系統(tǒng)是整個(gè)工程的核心部分，如果出現(xiàn)故障或問題，可能會(huì)對(duì)整個(gè)提升過程產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，在正式提升前，應(yīng)該對(duì)提升承重系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)的檢查和觀察，以確保其正常運(yùn)行。著重檢查錨具、鋼絞線、主液壓缸、上下錨具液壓缸、液壓鎖、軟管、管接頭、行程傳感器等。

在正式提升過程中，應(yīng)該特別關(guān)注液壓動(dòng)力系統(tǒng)的壓力狀態(tài)、油溫狀態(tài)、油路有否泄漏，以及系統(tǒng)的噪聲狀況。這些指標(biāo)可以反映液壓動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，如果存在任何問題，都可能對(duì)提升工程的安全性產(chǎn)生影響，因此必須注意監(jiān)測(cè)。

4.5 提升就位

當(dāng)鋼箱梁接近設(shè)計(jì)位置時(shí)，操作人員會(huì)將提升設(shè)備暫停，以便進(jìn)行下一步精確調(diào)整。通過吊點(diǎn)的微調(diào)，操作人員可以對(duì)鋼箱梁的位置進(jìn)行細(xì)致調(diào)整，以確保其準(zhǔn)確地達(dá)到設(shè)計(jì)位置。當(dāng)鋼箱梁達(dá)到設(shè)計(jì)位置后，將提升設(shè)備暫停，并進(jìn)行鎖定，以維持結(jié)構(gòu)的空中姿態(tài)穩(wěn)定不變。其后，操作人員會(huì)安裝后補(bǔ)桿件，用于加固和支撐結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行集中對(duì)口焊接，以確保結(jié)構(gòu)的牢固性和穩(wěn)定性。

4.6 卸載

卸載過程中，操作人員要按照預(yù)定的比例進(jìn)行同步分級(jí)卸載。在每個(gè)卸載階段，操作人員要仔細(xì)檢查各部分的狀態(tài)和情況，確保沒有異常情況發(fā)生。只有在確定各部位正常后，才會(huì)繼續(xù)進(jìn)行下一階段的卸載。卸載完成后，結(jié)構(gòu)的受力形式會(huì)轉(zhuǎn)變成設(shè)計(jì)工況，即結(jié)構(gòu)完全依靠基礎(chǔ)承載。

5 提升過程中主要問題

5.1 吊裝間隙過程中安全措施

具體有以下3個(gè)要點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)整體提升到位后，為了確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，必須先安裝后補(bǔ)桿件方可進(jìn)行卸載。這是因?yàn)樵谶B體鋼結(jié)構(gòu)中，結(jié)合工況的需求，結(jié)構(gòu)需要在空中暫停一定時(shí)間。在這個(gè)過程中，后補(bǔ)桿件起到支撐和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用，避免結(jié)構(gòu)的傾斜或不穩(wěn)定。②液壓同步提升器中應(yīng)設(shè)有機(jī)械與液壓自鎖裝置以及3道錨具鎖緊裝置，以防止提升器的意外下降或松動(dòng)，保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，確保能將吊裝設(shè)備牢固地固定在結(jié)構(gòu)上，避免其滑移或脫落。③具有豐富經(jīng)驗(yàn)的施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工況需求，制定合理的吊裝方案和安全措施，確保吊裝設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，并采取必要的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)手段來監(jiān)控結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)。

5.2 桁架就位時(shí)調(diào)整允許范圍

控制上吊點(diǎn)和下吊點(diǎn)之間的鋼絞線垂直度是非常重要的，會(huì)直接影響到提升設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。需將鋼絞線的偏移角度在不超過1°，避免因偏移而導(dǎo)致提升設(shè)備的不穩(wěn)定甚至發(fā)生傾斜、翻覆等事故。

在提升前，需要仔細(xì)檢查和調(diào)整吊具、地錨、液壓提升器等部件，確保其連接正確無誤，鋼絞線呈垂直狀態(tài)。認(rèn)真觀察提升過程中鋼絞線的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施糾正，確保提升作業(yè)的安全順利進(jìn)行。

5.3 保護(hù)提升設(shè)備

在提升設(shè)備時(shí)，通常情況下不需要特殊保護(hù)。但在惡劣天氣下，如大雪、暴雨等，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，以防設(shè)備出現(xiàn)意外損壞。此時(shí)，可以采取覆蓋防護(hù)罩、加固支撐結(jié)構(gòu)等措施，以保護(hù)設(shè)備免受天氣影響。

在提升到位暫停或后裝桿件安裝時(shí)，鋼絞線承受的質(zhì)量較大，容易受到外力的影響，從而出現(xiàn)斷裂、變形等問題。為了避免這種情況，可以采取加固支撐、增加緩沖器等措施，以保護(hù)鋼絞線和提升設(shè)備的安全。

鋼絞線是一種金屬材料，具有一定的導(dǎo)電性，在焊接施工時(shí)，如果不加保護(hù)地進(jìn)行焊接作業(yè)，可能會(huì)引起意外事故。對(duì)此，可以使用橡膠、石棉布等絕緣材料進(jìn)行遮擋，以保護(hù)鋼絞線免受電流的影響。

6 結(jié)束語

本文針對(duì)朱家角站～西岑站區(qū)間中間跨鋼箱梁及鋼混結(jié)合段液壓提升項(xiàng)目施工需要，對(duì)液壓提升技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)展開分析。利用液壓提升技術(shù)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)桁架的吊裝施工已經(jīng)十分成熟，且現(xiàn)有許多同類型工程的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)可作為參考，可充分保證吊裝期間的安全性，而且基于此技術(shù)，能夠減小高空工作量，節(jié)約工期與成本。

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