液压提升设备上世纪的发展和液压顶升防护

　　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保证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，使提升过程十分可靠；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，使传感检测系统得到了很大简化；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，使之简单可靠、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。这是迄今为止国内外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，使之成为无限可扩展系统。

　　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—超大型构件液压同步提升技术。

　　{二}、铁路上跨结构液压顶升防护

　　随着铁路建设事业的发展，我国相当一部分既有铁路进行了电气化改造，并开行双层集装箱列车，这都需要足够的运行净空，同时个别地段线路纵断面改造也使得既有铁路的许多上跨结构出现净空不足的问题。动车组车站高站台的广泛应用，也使得部分原有跨越站台的旅客天桥、货运天桥、管道等与铁路之间的净空受到压缩，站台空间布置显得压抑，景观上不协调，也需要提高站线上跨结构的高度。因此，进行上跨结构的净空改造，是目前既有铁路改造要解决的问题。

　　既有铁路上跨结构净空改造的常用方法有拆除改造、分幅改造、降低线路标顶升改造等4种方法，其各具特点及应用条件。拆除改造是将原有上跨结构、墩台拆除重建，拆除过程中对铁路运输有较大的影响。分幅改造是在上跨结构不中断道路通行，将道路分成左右幅来改造。适用于道路比较宽且又不允许中断的情况，一般多用于公路结构。对上跨结构下的铁路线路是坡顶或平坡线路，在不会因降坡而影响列车运行的前提下，可采用降低线路标高的办法。但有的线路对坡度有限制，且顺坡太长会造成投资费用过高，所以要与上述方法比较后才能采用。而顶升改造是利用原有的上跨结构通过切割、顶升、接长、加高墩台帽或墩柱的高度等技术措施，使上跨结构的净空得以提高。这种方法具有投资少，对周边环境以及铁路、公路的运输影响小的特点。

　　上跨结构顶升时，严格按照有关规定做好工作。上跨结构如果是交通要道，施工中需要限速或交通管制；液压提升装置施工现场设置防护标志，夜间要有反光标志和灯光标志；派人防护施工现场。对铁路行车来说，应做好：①靠近既有铁路线两边墩身，盖梁施工搭设脚手架时，应使用钢管脚手架，脚手架应与既有墩台可靠连接。靠铁路一侧还应悬挂密目网，确保工具、材料不侵入限界。②利用列车行车间隙进行梁片焊接和湿混凝土连接作业时，设置防护。列车来临前停止焊接作业，以免火星落下引起列车火灾。③跨越既有铁路，进行梁湿混凝土连接和横隔板施工时安装梁底工作平台，靠近既有电气化铁路施工时，采取带电防护措施。

　　同步整体液压顶升设备在铁路上跨结构净空改造中的应用，避免了大量的拆除重建工程量，工程造价可降低50%左右，且极大地减少了对铁路和道路运营的干扰，符合绿色环保的施工要求，具有较好的社会和经济效益。近年来，顶升技术在铁路电气化改造施工中得到了大量的实践，既降低了改造成本，又节约了改造时间。实践表明，随着铁路电气化改造施工的大面积展开，该技术具有广阔的应用前景。