【一】、上世纪九十年代液压同步提升技术的发展
从1994年上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆整体提升到前不久的上海大剧院钢屋架整体提升,是液压同步提升技术大规模工程应用并取得辉煌成就的时期,与此同时,该项技术本身也在各项重大工程应用中不断完善,日趋成熟。
上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆全长118m,总重450t,采用地面组装,整体提升的技术方案,并为此专门研制了一套液压提升设备。以φ15.2mm柔性钢绞线作为承重索具,120根钢绞线从标高350m的混凝土塔顶平台挂到地面,20只400kN的液压提升器分别布置在钢天线桅杆根部段四侧,托着一百多米的天线桅杆,沿着120根钢绞线同步向上攀升。在这一工程中,柔性钢绞线的采用使电视塔天线桅杆的长距离高空整体提升成为可能,钢绞线平均负载为每根3.75t;计算机控制系统采用MCS一96系列单片机与FX一2可编程控制器组成的控制网络,同时控制天线桅杆的垂直度和钢绞线的负载均衡,这一多目标控制策略了庞大天线桅杆的平稳提升。又由于提升器契形夹片的逆向运动自锁作用,使提升过程;锚具的主动松紧,又解决了提升器带载下降问题。在解决了这一系列技术关键之后,钢天线桅杆经80余小时、350m的连续提升,于1994年5月1日顺利到达预定安装位置,使其尾端达到468m的高度。
之后,该项技术又应用于北京西客站主站房钢门楼整体提升和北京都机场四机位库大型钢屋架提升等工程。西客站钢门楼长45m,宽28.5m,在地面整体拼装后,总重1800t。采用8吊点24只提升器(2000kN提升器16只,500kN提升器8只),336根钢绞线,钢绞线平均负载为每根5.35t,净提升高度43.5m,于1994年12月25日提升到位。
都机场四机位库全长300m,宽90m,钢结构屋架分为南、北大梁(各重1200t,跨度132m),中梁(重400t)及四片网架结构(每片重630t,80mx75m)等部分,分七次提升,钢绞线平均负载为每根4.3t和5.6t,提升高度为24m,于1995年10月全部完成。
在这两个工程中,次采用了多级计算机主从控制方式,以适应多吊点远距离同步控制的需要;特别是根据“东方明珠”工程的实践经验,并经理论分析和实验验证,证实了钢绞线的负载自动均衡特性,从而免除了每根钢绞线上的引伸传感器,使传感检测系统了很大简化;同时,在研制的二代提升设备上,对液压系统和计算机控制系统作了进一步改进,使之简单、方便灵活。
较近,采用液压同步提升技术又对上海大剧院钢屋架实施整体提升。钢屋架长100m,宽90m,高11m,总重6075t,采用4吊点44只2000kN提升器,792根钢绞线,钢绞线平均负载又提高到每根7.67t,提升高度26.5m,于1996年7月2日提升到位。这是迄今为止整体提升的较大较重构件之一在这一工程中,进一步提高了第三代提升设备的模块化、标准化程度,使之成为可扩展系统。
液压同步提升技术正是在诸多重大工程的应用中,解决了一个又一个技术关键,逐步发展成为新颖和完整的成套施工技术—型构件液压同步提升技术。
【二】、液压同步顶推技术施工的控制问题
1、采用现场制造节段方式进行施工
在对桥梁进行施工建设时,将桥分为几段,在现场之外进行建造,然后再在现场进行拼接是非常有的施工方式。在对各个节段进行铸造时,对节段的质量和长度,以及拼接接口进行控制。主要有两种方式来对长度和质量进行确定:①利用连续预制但是逐段顶推的方式,此方法是利用预制场的梁轴线来控制完成的;②需要依靠生产厂家对材料进行预制,建成较小的快件时,将这些小快件运送到桥梁施工现场之后再进行同步顶推。对于后者的应用要求高,运输过程需要采用公路货车进行运输,快件的大小根据运输货车的长度和整体载重来确定。两种方法进行对比,二种的方法的运输和拼接都比较巨大,容易产生连接不到位等失误问题,因此采用一种现场制作的方法加简便易行。
2、现场预制需要注意的问题
利用液压同步顶推技术进行施工的主要操作流程是:先将材料进行预制,然后对预制好的节段采用顶推技术来进行施工和安装。但是在预制过程中往往会遇到一些问题,对这些问题进行合理分析和找出相应的解决措施,这对提高施工技术和施工质量至关重要。先是预制场地的选择,要对预制场的设置长度与预制快件进行综合的考虑,一般是阶段的三倍,从而运输和建设过程的方便可行。于此同时,还要设置顶推过渡段,从而液压顶升装置工作的顺利进行。对于顶推过渡段中的中间支撑做好做到位,尽力其在水平方向上呈现线性关系,对于无法线性关系的情况,在计算和施工时,要对具体情况进行综合性考虑。