大跨网架结构在整体同步提升过程及工作原理和竞争优点

【一】、大跨网架结构在整体同步提升过程及工作原理

我国对于整体提升施工技术的研究早期主要集中在桥梁工程的相关领域，而大跨空间钢结构的整体提升在理论计算和施工工艺等方面与桥梁工程还存在较大差别，再加上现代大跨度空间结构的体系越来越新颖、规模越来越大、形式越来越复杂，使得很多钢结构的提升安装工程无成功先例可循，较终导致了我国对于大跨空间钢结构整体提升施工技术的研究相对缓慢。

从20世纪90年代开始，我国着手对大跨空间结构的整体提升施工技术进行了研究，并较早在上海东方明珠广播电视塔天线桅杆、北京西站1800吨钢门楼的整体提升等几个大型工程中得到了应用，但受当时我国经济水平、建筑业发展状况、计算机应用等多因素的制约，导致了整体提升施工的计算分析体系不够完善、机械设备不够先进、同步控制不够准、自动化水平不高，整体施工技术水平较低。

进入21世纪以来，随着我国科学技术的进步、建筑业的兴起和计算机技术的迅猛发展，整体提升施工技术在建筑业领域有了惊人的进步，计算机技术也成功应用于提升过程同步性的控制，其中运用计算机同步控制较为的项目有都机场A380机库网架屋盖的整体提升，国家图书馆万吨钢结构整体提升以及国家体育场钢屋盖安装整体提升、CCTV新址B标段钢结构连廊等，这些一系列大型、超复杂建设工程的顺利实施标志着我国整体提升施工技术日趋成熟。

大跨网架结构在整体同步提升过程中，需根据各作业点提升力的要求，将若干液压千斤顶与液压阀组、泵站等组合成液压千斤顶集群，并在计算机控制下实现同步运动，自动完成同步升降、负载平衡、姿态校正、应力控制、操作闭锁、过程显 示和故障警报等多种功能，保证在提升或移位过程中网架结构的姿态平稳、负荷均衡。

(1)关键设备

目前，“液压同步提升施工技术”己有多次应用于大跨度屋面钢结构吊装的成功经验。在本工程中采用了液压同步整体提升的新型吊装工艺，并配合本工艺的先进性和创新性。

(2)技术及设备简介

①液压同步提升施工技术特点

通过提升设备扩展组合，提升重量、跨度、面积不受限制并采用柔性索具承重。液压提升器锚具具有逆向运动自锁性，使提升过程十分，并且构件可以在提升过程中的任意位置长期可靠锁定；液压提升机械通过液压回路驱动，动作过程中加速度小，对被提升构件及提升框架结构几乎无附加动荷载，比如振动和冲击。液压提升设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件提升安装。设备自动化程度高，操作方便灵活，性好，可靠性高，使用面广，通用性强；液压整体提升通过计算机控制各提升点同步，提升过程中构件保持平稳的提升姿态，同步控制精度高；与土建施工的交叉作业少，能够充分利用现场施工作业面，对工程总体工期控制有利。

【二】、液压提升机的竞争优点

液压顶升设备的竞争优点除原有结构紧凑，安装灵活，操作简单及良好的防爆性能与容积调速恒扭矩输出特性外，各种液压伺服控制策略的应用必将使其具有新的技术优点，可以说液压提升机的技术优点主要在于液压伺服控制系统的优点，具体可归纳为如下几点：

(1)大功率液压伺服控制系统与电气伺服控制系统相比，仍将保持体积小，重量轻，惯性小而输出的力或力矩大的优点。

(2)由于液压伺服系统特别是电磁伺服系统可以允许较大的放大倍数，因而可以获得较高的静态与动态精度，液压伺服系统的压力放大倍数大，故系统受负载变化的影响相对小，对反操作的能力强；液压伺服所表现的这种负载刚性大的另一个原因是液压油本身带来的油的体积的变化很小。电动机的输出力是由电磁力的电磁场作用造成的，它的刚性比液压的差，因而定位误差也大。高动态品质，综合性能要求的液压顶升设备的发展正是利用了液压伺服控制的这些优点。

(3)液压伺服系统解决散热问题方便，利用液体的流动把那些由于功率损耗而产生的热量，从发生的地方带到别处，只要在适当的地方安装上冷却器便可解决散热问题。电器元件由于电阻损失和涡流损失等产生的热量无法很快带走，故而限制了它的使用条件，或它的较小使用条件受到限制。因而液压元件的体积可以做得相当小。

此外，液压油能起润滑油作用，从而使液压系统的使用寿命得到延长，液压伺服系统调速范围宽，高低速之比可达到400以五以及固有的枯滞性使其传动平稳，特别是低速有良好的稳定性。当然液压伺服系统也存在着如液压油容易污染，流体流动复杂，理论上的描述不如电气成熟，以及管路传输也不如电气方便等缺点。