超大设备构件-液压提升技术施工方案

1浅谈超大牌坊吊装----液压提升技术一、概况唐山中厚板材有限公司轧钢工程中厚板工程，由中冶京诚工程技术2有限公司设计，轧线设备由中国第二重型机械集团公司制造。设计有一台四辊可逆粗轧机和一台四辊可逆精轧机。每台轧机有两片牌坊，牌坊重300t，外形尺寸高13245mm×宽4340mm×厚1900mm。外形尺寸示意图吊耳吊耳在厂房内大吨位天车未安装完毕的前提下，精轧机机架吊装方案的选择如采用国内先进的液压同步提升牵引技术，牌坊滑移采用液压爬行推进技术最为实用，经济，安全。在唐钢3.5m中厚板精轧机牌坊安装采用此种技术，快捷、安全、方便，从开始准备到两片牌坊安装完毕仅用了7天时间，提升过程中未发现任何安全隐患，显现出液压提升技术的优越性。二、液压提升技术特点：1.与传统的吊装相比技术先进，采用钢绞索承重，提升器集群，计算机控制，液压同步整体提升新原理，结合现代化施工工艺，具有同步升降、负载均衡、姿态校正、应力控制、参数显示及故障报警等多种功能；提升技术具有提升重量、提升高度（跨度）不受限制，自动化程度高，安全可靠性好，体积小，自重轻及适应性、通用性强等一系列特点。2.液压提升范围广。从大型牌坊、天车等设备到超大型构件的大跨度、超高空整体提升等工程。如在上海石洞口第二电厂和外高桥电厂六座240m钢内筒烟囱倒装施工、上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆整体提升、北京西客站主站房钢门楼整体提升、北京首都机场四机位机库网架屋面提升以及上海大剧院钢屋架整体提等工程上都收到了良好的效果。三、液压提升技术的优点31.提升构件的重量、提升高度不受限制。由于提升吊点数可以扩展，提升器集群数不限，单根钢铰线长度可达数千米，因此可将超大型构件整体同步地提升到很高的高空就位；并由于楔形夹具的自锁作用，构件可在空中任意位置长期、可靠地锁定。2.自动化程度高。整套提升设备采用计算机控制，能够全自动地完成同步升降、负载均衡、姿态校正、参数显示及故障报警等多种功能。此外，手动、顺控、自动及单动、联动等多种操作方式十分适应于现场施工作业。3..控制模式完备。液压提升设备并不象其他起重设备那样仅仅是作简单的构件提升，而是能够根据不同的提升对象和施工要求，在提升过程中进行构件的姿态调整和(或)应力控制，乃至实现多目标复合控制。4.设备体积小，起重/自重比大。与相同起重量的其他起重设备相比，液压提升设备的体积仅为它们的1/5～1/10，而提升重量却能够达到其自重的50倍或更大，这就有可能进入其他起重设备无法进入的狭小空间或高空、地下等施工场合进行起重安装作业。5.安全可靠性好。为确保提升工程绝对安全，对系统的安全可靠性作了周密考虑。采用信号冗余传感技术、控制系统电磁兼容技术、控制软件抗干扰技术、误操作闭锁、液压系统爆裂自锁和楔形夹具逆向运动自锁等一系列措施，有效地避免了事故的发生。6..适应性、通用性强。提升系统采用了模块化、集成化和程序化设计，使液压系统、电气系统中的模块单元可以灵活组合，以适应不同的施工要求；系统结构紧凑，适合在狭小空间作业，也给设备本身的运输和现场安装布置带来方便；硬件功能的软件化，只要通过更改软件就能够满足不同系统的提升要求。四、液压同步提升系统的结构大型构件液压同步提升系统的核心是一套液压提升设备。它主要由柔性钢铰线或刚性支架承重系统、电液比例液压控制系统、计算机控制系统及传感器检测系统组成，如图1所示。被提升结构件的水平度、液压提升油缸的位置、系统压力及温度等参数通过相应的高差、位置或压力传感器转换为电信号输入到计算机控制系统，并经计算机和可编程控制器(PLC)处理、判断，发出相应的控制命令或一定的控制信号，以满足提升过程的精度和可靠性要求，最终完成给定的提升任务。4由于提升对象具有大负载、超高空的施工要求，就使得承重系统不但要有足够大的承载能力，而且要有足够长的承重索具，为此，要采用抗拉强度大、单根制作长度较长的柔性钢铰线作为承重索具；采用承载能力大、自重轻、结构紧凑的液压提升器作为提升机具［1］。液压提升器的结构如图2所示，它由提升主油缸和位于两端的锚具构成。锚具因提升器直立放置，分别简称为上锚具和下锚具。锚具由楔形夹具和一个控制夹具动作的锚具油缸组成。它们通过楔形夹具的单向自锁作用夹紧钢铰线，而松开锚具则要通过提升主油缸和锚具油缸的配合才能打开。承重系统提升力是通过提升器主油缸大腔进油产生的。图2液压提升器结构图液压同步提升系统是一种现场拼装式的大型起重安装设备，为了适应各种大型构件的起吊要求，液压系统采用了紧凑的集成化结构设计和灵活的模块化结构设计方法，以满足系统不同方式的扩展要求。5五、提升方法5.1提升承重系统配置轧机牌坊吊装重300t，提升系统选取提升能力为500吨液压提升器1台，1台功率为60KW液压泵站，1副塔架、两根横梁、动力控制柜及相应计算机控制系统，液压提升器设置在两根横梁之间；单台提升器设置36根1860级低松弛钢绞线，每根钢绞线破断力36吨，安全系数为5.6。通过多次工程实践证明采用该安全系数是可靠的。5.2、施工工艺5.2.2平移轨道基础及塔架基础图运输车辆道路准备平移轨道准备用千斤顶放到平移轨道上的滑移小车上运牌坊车自卸后离开用爬行器把牌坊移至安装位置提升装置开始提升牌坊,同时爬行器平推提升到高度后撤去下边轨道提升装置开始下降牌坊牌坊到位调整平移龙门架,准备下一个牌坊6磨辊间主轧跨滑移轨道牌坊吊装塔架轧制中心线换辊沟轧机底座临时浇灌混凝土支撑架临时支撑梁1--1总平面布置图滑移轨道条形基础临时支称I30随设备基础定标高采取隔离措施，用完凿除临时支称I30204牌坊轨道埋件@800素砼7图号审核设计图名上海同济宝冶建设机器人有限公司吊装塔架布置图一唐山轧机牌坊安装工程0.000500厚临时砼层，并找平塔架下滑移架厂房钢筋砼层厂房钢筋砼层提升小梁提升大梁塔架西侧塔架基础处理图2根I30说明：塔架基础下如遇孔洞则采取加固处理，保证基础稳定性.244塔架基础布置图5.2.3牌坊的卸车用４台２００吨千斤顶布设在两侧将牌坊顶起，将滑移小车从侧面用吊车推入当小车全部进入牌坊内时，可回千斤顶。5.2.4用爬行器推移牌坊用同步液压推动器，推动滑移小车逐步滑移，直至轧机基础轧机底座上面。滑移速度为20米/小时。5.2.5塔架的设立、揽风绳的拉结组装好塔架横梁和立柱，固定好缆风绳，保证上下垂直度小于1/2000。提升塔架提升大梁提升小梁a提升小梁b提升立柱8揽风绳布置图牌坊支架5.2.6提升装置开始提升牌坊,同时爬行器平推厂房钢筋砼层临时砼层唐山轧机牌坊安装工程吊装流程图一上海同济宝冶建设机器人有限公司图名设计审核图号液压提升器提升器底座梁提升大梁提升小梁钢绞线塔架吊具滑移小车尾端小车9上海同济宝冶建设机器人有限公司吊装流程图三厂房钢筋砼层临时砼层唐山轧机牌坊安装工程图名设计审核图号液压提升器提升器底座梁提升大梁提升小梁钢绞线10上海同济宝冶建设机器人有限公司提升小梁提升大梁提升器底座梁液压提升器图号审核设计图名吊装流程图五唐山轧机牌坊安装工程5.2.7塔架的垂直观测11塔架垂直度测量厂房钢筋砼层基础实践表明：1.在安装过程中塔架的颤动不大，在顶部最大为12mm（塔架的设计承载力为669t）。2.颤动在牌坊快要提升离开地面阶段最大。6.取得的经验：牌坊塔架及轨道基础做成砼形式拆除困难，最优选择为钢结构基础。