隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)廠房如雨后春筍般涌現(xiàn)，而鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架也越來(lái)越多的運(yùn)用到工業(yè)廠房的屋面之中。鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架具有抗震性、隔音性、耐久性及節(jié)能環(huán)保等等優(yōu)點(diǎn)，但其特殊的安裝方法（整體拼裝）和自身特性（自重較大等），讓其吊裝就位成為了施工過(guò)程中的一大重點(diǎn)和難點(diǎn)，尤其是隨著現(xiàn)代廠房規(guī)模的日益增大，廠房屋面也越來(lái)越讓傳統(tǒng)吊裝方法捉襟見(jiàn)肘，本文主要介紹采用新型液壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)鋼網(wǎng)架屋面同步提升。

　　2. 液壓提升原理

　　“液壓同步提升技術(shù)”采用液壓提升器作為提升機(jī)具，柔性鋼絞線作為承重索具。液壓提升器為穿芯式結(jié)構(gòu)，以鋼絞線作為提升索具，有著安全、可靠、承重件自身重量輕、運(yùn)輸安裝方便、中間不必鑲接等一系列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

　　液壓提升器兩端的楔型錨具具有單向自鎖作用。當(dāng)錨具工作（緊）時(shí)，會(huì)自動(dòng)鎖緊鋼絞線；錨具不工作（松）時(shí)，放開(kāi)鋼絞線，鋼絞線可上下活動(dòng)。

　　液壓提升過(guò)程見(jiàn)圖所示，一個(gè)流程為液壓提升器一個(gè)行程。當(dāng)液壓提升器周期重復(fù)動(dòng)作時(shí)，被提升重物則一步步向上移動(dòng)。

　　液壓提升原理圖

　　上升工況步序動(dòng)作示意如下圖所示。

　　液壓提升器提升工作原理表

　　3. 液壓系統(tǒng)配置

　　液壓提升系統(tǒng)主要由液壓提升器、液壓泵源系統(tǒng)、傳感檢測(cè)及計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)組成。液壓提升系統(tǒng)的配置本著安全性、符合性和實(shí)用性的原則進(jìn)行。

　　3.1 液壓提升器配置

　　液壓提升器配置需滿足網(wǎng)架提升各吊點(diǎn)理論提升反力的要求，盡量使每臺(tái)提升設(shè)備受載均勻。

　　液壓提升器標(biāo)準(zhǔn)配置5根鋼絞線，額定提升能力從幾十噸至上百噸不等。鋼絞線作為柔性承重索具，采用多根高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，抗拉強(qiáng)度需滿足特定網(wǎng)架要求，破斷拉力總和應(yīng)滿足特定網(wǎng)架提升要求。

　　3.2 液壓泵源系統(tǒng)

　　液壓泵源系統(tǒng)為液壓提升器提供液壓動(dòng)力，在各種液壓閥的控制下完成相應(yīng)動(dòng)作。

　　在不同的工程使用中，由于吊點(diǎn)的布置和液壓提升器的配置都不盡相同，為了提高液壓提升設(shè)備的通用性和可靠性，泵源液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了模塊化結(jié)構(gòu)。根據(jù)提升重物吊點(diǎn)的布置以及液壓提升器數(shù)量和液壓泵源流量，可進(jìn)行多個(gè)模塊的組合，每一套模塊以一套液壓泵源系統(tǒng)為核心，可獨(dú)立控制一組液壓提升器，同時(shí)可用比例閥塊箱進(jìn)行多吊點(diǎn)擴(kuò)展，以滿足各種類型提升工程的實(shí)際需要。

　　3.3 電氣同步控制系統(tǒng)

　　電氣同步控制系統(tǒng)由動(dòng)力控制系統(tǒng)、功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成。

　　電氣控制系統(tǒng)主要完成以下兩個(gè)控制功能：

　　集群提升器作業(yè)時(shí)的動(dòng)作協(xié)調(diào)控制。無(wú)論是提升器主油缸，還是上、下錨具油缸，在提升工作中都必須在計(jì)算機(jī)的控制下協(xié)調(diào)動(dòng)作，為同步提升創(chuàng)造條件；

　　各點(diǎn)之間的同步控制是通過(guò)調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的流量來(lái)控制提升器的運(yùn)行速度，保持被提升構(gòu)件的各點(diǎn)同步運(yùn)行，以保持其空中姿態(tài)。

　　液壓同步提升施工技術(shù)采用行程及位移傳感監(jiān)測(cè)和計(jì)算機(jī)控制，通過(guò)數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，可全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制、操作閉鎖、過(guò)程顯示和故障報(bào)警等多種功能。

　　操作人員可在中央控制室通過(guò)液壓同步計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)界面進(jìn)行液壓提升過(guò)程及相關(guān)數(shù)據(jù)的觀察和（或）控制指令的發(fā)布。

　　3.4 提升速度及加速度

　　3.4.1 提升速度

　　液壓同步提升系統(tǒng)的提升速度取決于液壓泵源系統(tǒng)的流量、錨具切換、同步精度設(shè)定、其他輔助工作所占用的時(shí)間以及整個(gè)系統(tǒng)工作的狀況，系統(tǒng)理論提升速度約為12m/h（提升就位前降低提升速度）。

　　3.4.2 提升加速度

　　液壓同步提升作業(yè)過(guò)程中各點(diǎn)速度保持勻速、同步。在提升的啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)，其加速度取決于液壓泵源系統(tǒng)流量及液壓提升器的工作壓力，加速度極小，以至于可以忽略不計(jì)。這為提升過(guò)程中臨時(shí)措施的安全性增加了保證。

　　4  液壓系統(tǒng)同步控制

　　4.1  提升同步控制策略

　　控制系統(tǒng)根據(jù)一定的控制策略和算法實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)架提升部分的整體提升（下降）的姿態(tài)控制和荷載控制。在提升（下降）過(guò)程中，從保證結(jié)構(gòu)吊裝安全角度來(lái)看，應(yīng)滿足以下要求：

　　1)應(yīng)盡量保證各個(gè)提升吊點(diǎn)的液壓提升設(shè)備配置系數(shù)基本一致；

　　2)應(yīng)保證提升（下降）結(jié)構(gòu)的空中穩(wěn)定，以便提升網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能正確就位，也即要求各個(gè)吊點(diǎn)在上升或下降過(guò)程中能夠保持一定的同步性。

　　根據(jù)以上要求，制定如下的控制策略：

　　集群的液壓提升器中的任意一臺(tái)提升速度和行程位移值設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值，作為同步控制策略中速度和位移的基準(zhǔn)。在計(jì)算機(jī)的控制下，其余液壓提升器分別以各自的位移量來(lái)跟蹤比對(duì)，根據(jù)兩點(diǎn)間位移量之差ΔL進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證各吊點(diǎn)在提升過(guò)程中始終保持同步。

　　4.2  同步控制原理

　　計(jì)算機(jī)控制，通過(guò)數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制、過(guò)程顯示和故障報(bào)警等多種功能。

　　4.3  壓力、位移不同步防控措施

　　(1) 提升過(guò)程按照實(shí)際壓力的110%-115%調(diào)節(jié)各個(gè)點(diǎn)的泵源壓力，保證個(gè)別或者部分點(diǎn)無(wú)法單獨(dú)完成整體網(wǎng)架的升降動(dòng)作；

　　(2) 提升加載階段復(fù)核重量，如偏差較大需重新分析及設(shè)定泵源壓力；

　　(3) 所有提升器集群動(dòng)作，每個(gè)提升行程實(shí)時(shí)進(jìn)行各點(diǎn)位移監(jiān)控，同步超差過(guò)大系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，停止提升，檢查復(fù)核后方能再次啟動(dòng)，保證構(gòu)件不會(huì)在各點(diǎn)不同步超差的狀態(tài)下提升；

　　(4) 根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，盡量選取小風(fēng)天氣提升，大于6級(jí)風(fēng)停止提升，采用臨時(shí)纜風(fēng)繩固定。

　　5  提升過(guò)程中的穩(wěn)定性控制

　　5.1 液壓提升的穩(wěn)定性

　　采用液壓提升整體同步提升網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，與用卷?yè)P(yáng)機(jī)或吊機(jī)吊裝不同，可通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和流量，嚴(yán)格控制起動(dòng)的加速度和制動(dòng)加速度，使其接近于零以至于可以忽略不計(jì)，保證提升過(guò)程中網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

　　5.2 臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性控制

　　與整體提升有關(guān)的臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括加固措施，均應(yīng)充分考慮各種不利因素的影響，保證整體提升過(guò)程的穩(wěn)定性和絕對(duì)安全。

　　臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除應(yīng)考慮荷載分布不均勻性、提升不同步性、施工荷載、風(fēng)荷載、動(dòng)荷載等因素的影響，在計(jì)算模型的建立過(guò)程以及荷載分項(xiàng)系數(shù)選取時(shí)充分考慮以上因素，還應(yīng)該對(duì)相關(guān)永久結(jié)構(gòu)的加固以及臨時(shí)結(jié)構(gòu)與永久結(jié)構(gòu)的連接要求有充分的認(rèn)識(shí)。這樣才能夠保證提升過(guò)程中不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全隱患。

　　5.3網(wǎng)架自身的穩(wěn)定性控制

　　通過(guò)對(duì)整體提升過(guò)程各種工況的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對(duì)提升安裝過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行預(yù)先調(diào)整控制；網(wǎng)架中間及端部分段在組拼時(shí)、提升之前通過(guò)加設(shè)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)、加固構(gòu)件/板件，臨時(shí)改變永久結(jié)構(gòu)的受力體系，達(dá)到控制局部變形和改善局部應(yīng)力狀態(tài)的目的，保證網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在提升安裝過(guò)程的穩(wěn)定性和安全。

　　5.4 液壓提升力的控制

　　通過(guò)預(yù)先分析計(jì)算得到的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體提升過(guò)程中各吊點(diǎn)提升反力數(shù)值，在液壓同步提升系統(tǒng)中，依據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)每臺(tái)液壓提升器的最大提升力進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定。

　　當(dāng)遇到某吊點(diǎn)實(shí)際提升力有超出設(shè)定值趨勢(shì)時(shí)，液壓提升系統(tǒng)自動(dòng)采取溢流卸載，使得該吊點(diǎn)提升反力控制在設(shè)定值之內(nèi)，以防止出現(xiàn)各吊點(diǎn)提升反力分布嚴(yán)重不均，造成對(duì)永久結(jié)構(gòu)及臨時(shí)設(shè)施的破壞。

　　5.5 空中停留的穩(wěn)定性控制

　　由于網(wǎng)架工程所配套的安裝工程需要，為保證網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在暫停提升時(shí)的穩(wěn)定性，主要從以下幾個(gè)方面考慮。

　　1）液壓提升器自身獨(dú)有的機(jī)械和液壓自鎖裝置，保證了網(wǎng)架在整體提升過(guò)程中能夠長(zhǎng)時(shí)間的在空中停留。

　　2）網(wǎng)架提升離地之前，應(yīng)在其立柱附近，將水平限位所需的鋼絲繩、卸扣和導(dǎo)鏈等預(yù)先掛好，方便隨時(shí)使用。

　　5.6 提升過(guò)程同步控制措施

　　網(wǎng)架整體同步提升過(guò)程中，液壓提升系統(tǒng)的同步性控制是穩(wěn)定性控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

　　首先是液壓同步提升系統(tǒng)設(shè)備自身設(shè)計(jì)的安全性保障。通過(guò)液壓回路中設(shè)置的液壓自鎖裝置以及機(jī)械自鎖系統(tǒng)，在液壓提升器停止工作或遇到停電、油管爆裂等意外情況時(shí)，液壓提升器能夠長(zhǎng)時(shí)間鎖緊鋼絞線，確保被提升結(jié)構(gòu)的安全。

　　其次是保證液壓提升系統(tǒng)設(shè)備的完好性，在正式提升之前進(jìn)行充分的調(diào)試，以確保其在整個(gè)提升過(guò)程中能夠?qū)⑼骄瓤刂圃陬A(yù)先設(shè)定的安全范圍之內(nèi)。

　　6  提升過(guò)程的實(shí)現(xiàn)

　　6.1 提升分級(jí)加載

　　通過(guò)試提升過(guò)程中對(duì)網(wǎng)架、提升設(shè)施、提升設(shè)備系統(tǒng)的觀察和監(jiān)測(cè)，確認(rèn)符合模擬工況計(jì)算和設(shè)計(jì)條件，保證提升過(guò)程的安全。

　　以計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算的各提升吊點(diǎn)反力值為依據(jù)，對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行分級(jí)加載（試提升），各吊點(diǎn)處的液壓提升系統(tǒng)伸缸壓力應(yīng)緩慢分級(jí)增加，依次為20%、40％、60％、70%、80％；在確認(rèn)各部分無(wú)異常的情況下，可繼續(xù)加載到90％、95％、100％，直至網(wǎng)架全部脫離拼裝胎架。

　　在分級(jí)加載過(guò)程中，每一步分級(jí)加載完畢，均應(yīng)暫停并檢查如：上吊點(diǎn)、下吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等加載前后的變形情況，以及主樓結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等情況。一切正常情況下，繼續(xù)下一步分級(jí)加載。

　　當(dāng)分級(jí)加載至網(wǎng)架即將離開(kāi)拼裝胎架時(shí)，可能存在各點(diǎn)不同時(shí)離地，此時(shí)應(yīng)降低提升速度，并密切觀察各點(diǎn)離地情況，必要時(shí)做“單點(diǎn)動(dòng)”提升。確保網(wǎng)架離地平穩(wěn)，各點(diǎn)同步。

　　6.2 結(jié)構(gòu)離地檢查

　　網(wǎng)架離開(kāi)拼裝胎架約200mm后，利用液壓提升系統(tǒng)設(shè)備鎖定，空中停留6-12小時(shí)作全面檢查（包括吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)，承重體系和提升設(shè)備等），并將檢查結(jié)果以書(shū)面形式報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)總指揮部。各項(xiàng)檢查正常無(wú)誤，再進(jìn)行正式提升。

　　6.3 姿態(tài)檢測(cè)調(diào)整

　　用測(cè)量?jī)x器檢測(cè)各吊點(diǎn)的離地距離，計(jì)算出各吊點(diǎn)相對(duì)高差。通過(guò)液壓提升系統(tǒng)設(shè)備調(diào)整各吊點(diǎn)高度，使網(wǎng)架達(dá)到水平姿態(tài)。

　　6.4 整體同步提升

　　以調(diào)整后的各吊點(diǎn)高度為新的起始位置，復(fù)位位移傳感器。在網(wǎng)架整體提升過(guò)程中，保持該姿態(tài)直至提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高附近。

　　6.5 提升過(guò)程的微調(diào)

　　網(wǎng)架在提升及下降過(guò)程中，因?yàn)榭罩凶藨B(tài)調(diào)整和桿件對(duì)口等需要進(jìn)行高度微調(diào)。在微調(diào)開(kāi)始前，將計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)由自動(dòng)模式切換成手動(dòng)模式。根據(jù)需要，對(duì)整個(gè)液壓提升系統(tǒng)中各個(gè)吊點(diǎn)的液壓提升器進(jìn)行同步微動(dòng)（上升或下降），或者對(duì)單臺(tái)液壓提升器進(jìn)行微動(dòng)調(diào)整。微動(dòng)即點(diǎn)動(dòng)調(diào)整精度可以達(dá)到毫米級(jí)，完全可以滿足網(wǎng)架安裝的精度需要。

　　6.6 提升就位

　　網(wǎng)架提升至設(shè)計(jì)位置后，暫停；各吊點(diǎn)微調(diào)使各弦桿精確提升到達(dá)設(shè)計(jì)位置；液壓提升系統(tǒng)設(shè)備暫停工作，保持網(wǎng)架的空中姿態(tài)，后裝桿件安裝，使網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形成整體穩(wěn)定受力體系。

　　液壓提升系統(tǒng)設(shè)備同步卸載，至鋼絞線完全松弛；拆除液壓提升系統(tǒng)設(shè)備及相關(guān)臨時(shí)措施，完成網(wǎng)架的整體提升安裝。