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澳门东亚运动会体育馆结构安装工程 钢结构主桁架 整体提升技术方案 上海同新机电控制技术有限公司 2003年7月 一、工程概况 澳门东亚运动会体育馆钢结构主桁架结构为拱形，跨度365米，拱顶高度54米，结构重量约3200吨。在主桁架的安装中，采取将主桁架分成2榀在地面拼装，在中部设立提升塔架，对每榀桁架一端整体提升，一端在地面滑移，最后空中合拢的安装工艺。 对跨度较大的大型钢结构进行整体提升，无论是位置控制，还是荷载控制均有较高的难度。计算机控制液压同步提升技术为确保钢结构主桁架的安全施工提供了保障。 二、计算机控制液压同步提升技术 1、计算机控制液压同步提升技术简介 计算机控制液压同步提升技术是一项新颖的构件提升安装施工技术，它采用柔性钢绞线承重、提升油缸集群、计算机控制、液压同步提升新原理，结合现代化施工工艺，将成千上万吨的构件在地面拼装后，整体提升到预定位置安装就位，实现大吨位、大跨度、大面积的超大型构件超高空整体同步提升。 我国从九十年代开始自主研究和开发这项技术，先后应用于上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆超高空整体提升、北京西客站主站房1800吨钢门楼整体提升、北京首都机场四机位库和乌鲁木齐机场二机位库大型钢屋架提升、上海大剧院6075吨钢屋架整体提升、广州环城高速公路丫髻沙大桥竖转施工、连徐高速公路京杭运河特大桥竖转施工、深圳市民中心钢结构大屋盖整体提升和广州新白云国际机场飞机维修设施工程钢结构屋架整体提升等一系列重大建设工程，获得了成功，取得了显著的经济效益和社会效益。 计算机控制液压同步提升技术的核心设备采用计算机控制，可以全自动完成同步升降、实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能，是集机、电、液、传感器、计算机和控制技术于一体的现代化先进设备。 计算机控制液压同步提升技术具有以下特点： 通过提升设备扩展组合，提升重量、跨度、面积不受限制； 采用柔性索具承重，只要有合理的承重吊点，提升高度与提升幅度不受限制； 提升油缸锚具具有逆向运动自锁性，使提升过程十分安全，并且构件可在提升过程中的任意位置长期可靠锁定； 提升系统具有毫米级的微调功能，能实现空中垂直精确定位; 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； 设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，适应面广，通用性强。 计算机控制液压同步提升技术的特点和工程实践表明，它是一项极具应用前景的新技术。 2、系统组成 计算机控制液压同步提升系统由钢绞线及提升油缸集群（承重部件）、液压泵站（驱动部件）和传感检测及计算机控制（控制部件）等几个部分组成。 钢绞线及提升油缸是系统的承重部件，用来承受提升构件的重量。用户可以根据提升重量（提升载荷）的大小来配置提升油缸的数量，每个提升吊点中油缸可以并联使用。本工程采用的提升油缸有350吨、200吨两种规格，均为穿芯式结构。穿芯式提升油缸的结构示意图如图1所示。钢绞线采用高强度低松弛预应力钢绞线，公称直径为15.24mm，截面积为140mm，抗拉强度为1860N/mm，破断拉力为260.7KN，伸长率在1％时的最小载荷221.5KN，每米重量为1.1Kg。钢绞线符合国际标准ASTM A416－87a，其抗拉强度、几何尺寸和表面质量都得到严格保证。 液压泵站是提升系统的动力驱动部分，它的性能及可靠性对整个提升系统稳定可靠工作影响最大。在液压系统中，采用比例同步技术，这样可以有效地提高整个系统的同步调节性能。 传感检测主要用来获得提升油缸的位置信息、载荷信息和整个被提升构件空中姿态信息，并将这些信息通过现场实时网络传输给主控计算机。这样主控计算机可以根据当前网络传来的油缸位置信息决定提升油缸的下一步动作，同时，主控计算机也可以根据网络传来的提升载荷信息和构件姿态信息决定整个系统的同步调节量。 3、同步提升控制原理及动作过程 （1）、同步提升控制原理 主控计算机除了控制所有提升油缸的统一动作之外，还必须保证各个提升吊点的位置同步。在提升体系中，设定主令提升吊点，其它提升吊点均以主令吊点的位置作为参考来进行调节，因而，都是跟随提升吊点。图2是提升系统同步控制方框图。 主令提升吊点决定整个提升系统的提升速度，操作人员可以根据泵站的流量分配和其它因素来设定提升速度。根据现有的提升系统设计，最大提升速度约6米/小时。主令提升速度的设定是通过比例液压系统中的比例阀来实现的。 在提升系统中，每个提升吊点下面均布置一台激光测距仪，这样，在提升过程中这些激光测距仪可以随时测量当前的构件高度，并通过现场实时网络传送给主控计算机。每个跟随提升吊点与主令提升吊点的跟随情况可以用激光测距仪测量的高度差反映出来。主控计算机可以根