采用钢结构提升安装,一般是由于钢结构的单个构件过于重大、钢结构整体体积大、空中吊装拼接难度大,或由于施工工序要求没有足够的吊装安装位置。
钢结构提升安装可以显著减少结构安装时的高空作业,有利于质量控制、作业安全和提高施工效率。提升机械可以采用卷扬机组或液压同步提升设备。
在大型钢结构安装工程中不采用散件吊运、原位拼装等常规吊装方法,而是在易于拼装作业的地面(或其他位置)将钢结构整体拼装(或局部拼装),然后通过特殊的起重手段将结构整体提升至高空等设计位置,予以定位和固定,从而完成大型结构安装的施工方法。
采用钢结构提升安装,一般是由于钢结构的单个构件过于重大、钢结构整体体积大、空中吊装拼接难度大,或由于施工工序要求没有足够的吊装安装位置。
钢结构提升安装可以显著减少结构安装时的高空作业,有利于质量控制、作业安全和提高施工效率。提升机械可以采用卷扬机组或液压同步提升设备。
在早期的钢结构提升施工中,限于当时的工业水平,整体提升安装的动力主要采用卷扬机来提供,利用扒杆的组合作为提升的支承,通过钢丝绳配合滑轮组实现,整体提升的能力(提升重量)以及同步性控制都相对较弱。现卷扬机整体提升多用于较轻的结构或者设备的安装。
随着技术的进步,广泛应用的整体提升安装多采用液压同步提升技术。该技术使钢结构施工的控制精度大大提高,施工中的荷载分布、结构变形和结构稳定性均得到有效的动态控制,而且借助机电一体化和模块化技术,使起重能力可按实际需要进行任意组合配置。因此,钢结构安装的施工能力和工程规模得以数十倍的扩展,一次安装的高度可达数百米,一次安装的重量可达数千上万吨,安装的控制精度可达毫米级。钢结构整体提升安装技术和设备,作为一种先进的施工手段,可以实现许多以往无法实现的特殊结构工程施工。
液压同步整体提升系统主要由液压提升系统、支承系统和控制系统3大部分组成。
主要由液压提升器(穿心式液压千斤顶)、液压泵站、承重钢绞线及锚具等组成。①液压提升器,由张拉缸、顶压缸、顶压活塞及弹簧等部分组成,其特点是沿拉伸机轴心有穿心孔道,钢绞线穿入后由尾部的工具锚锚固。液压系统提升时,液压提升器作为提升机具,柔性钢绞线作为承重索具,柔性钢绞线与液压提升器的锚具配合传递提升力,实现提升过程中结构件的上升(下降)和锁定。液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用,当锚具工作(紧)时,会自动锁紧钢绞线;锚具不工作(松)时,放开钢绞线,钢绞线可上下活动。液压提升工作流程见图。②液压泵站,是液压整体提升系统的动力部分。随着技术的发展,液压泵站采用了一些先进技术,比如电液比例控制技术、远程实时控制技术、结构模块化设计技术、节能及安全保护技术等,有效地提高了泵站的工作性能。③承重钢绞线,通常采用高强度低松弛预应力钢绞线。④锚具,一般称作地锚,安装在被提升结构上,锚固承重钢绞线,承载承重钢绞线的提升力,并将提升力传递到被提升结构上。
支托液压提升系统的支架,用以固定液压千斤顶装置。提升支架可独立设置,也可利用永久结构设置支承架。
液压整体提升系统的大脑,分为电气控制系统和计算机控制系统。计算机控制部分通过电气控制部分驱动液压系统,并通过电气控制部分采集液压系统状态和提升工作的数据作为控制调节的依据。电气控制部分负责整个整体提升系统的启动、停机、安全联锁以及供配电管理等,因此电气控制是计算机控制系统与液压执行系统之间的桥梁与纽带。