{一}、上世紀九十年代液壓同步提升技術的發展

　　從1994年上海東方明珠廣播電視塔鋼天線桅桿整體提升到前不久的上海大劇院鋼屋架整體提升，是液壓同步提升技術大規模工程應用并取得輝煌成就的時期，與此同時，該項技術本身也在各項重大工程應用中不斷完善，日趨成熟。

　　上海東方明珠廣播電視塔鋼天線桅桿全長118m，總重450t，采用地面組裝，整體提升的技術方案，并為此專門研制了一套液壓提升設備。以φ15.2mm柔性鋼絞線作為承重索具，120根鋼絞線從標高350m的混凝土塔頂平臺掛到地面，20只400kN的液壓提升器分別布置在鋼天線桅桿根部段四側，托著一百多米的天線桅桿，沿著120根鋼絞線同步向上攀升。在這一工程中，柔性鋼絞線的采用使電視塔天線桅桿的長距離高空整體提升成為可能，鋼絞線平均負載為每根3.75t；計算機控制系統采用MCS一96系列單片機與FX一2可編程控制器組成的控制網絡，同時控制天線桅桿的垂直度和鋼絞線的負載均衡，這一多目標控制策略了龐大天線桅桿的平穩提升。又由于提升器契形夾片的逆向運動自鎖作用，使提升過程；錨具的主動松緊，又解決了提升器帶載下降問題。在解決了這一系列技術關鍵之后，鋼天線桅桿經80余小時、350m的連續提升，于1994年5月1日順利到達預定安裝位置，使其尾端達到468m的高度。

　　之后，該項技術又應用于北京西客站主站房鋼門樓整體提升和北京都機場四機位庫大型鋼屋架提升等工程。西客站鋼門樓長45m，寬28.5m，在地面整體拼裝后，總重1800t。采用8吊點24只提升器(2000kN提升器16只，500kN提升器8只)，336根鋼絞線，鋼絞線平均負載為每根5.35t，凈提升高度43.5m，于1994年12月25日提升到位。

　　都機場四機位庫全長300m，寬90m，鋼結構屋架分為南、北大梁(各重1200t，跨度132m)，中梁(重400t)及四片網架結構(每片重630t，80mx75m)等部分，分七次提升，鋼絞線平均負載為每根4.3t和5.6t，提升高度為24m，于1995年10月全部完成。

　　在這兩個工程中，次采用了多級計算機主從控制方式，以適應多吊點遠距離同步控制的需要；特別是根據“東方明珠”工程的實踐經驗，并經理論分析和實驗驗證，證實了鋼絞線的負載自動均衡特性，從而免除了每根鋼絞線上的引伸傳感器，使傳感檢測系統了很大簡化；同時，在研制的二代提升設備上，對液壓系統和計算機控制系統作了進一步改進，使之簡單、方便靈活。

　　較近，采用液壓同步提升技術又對上海大劇院鋼屋架實施整體提升。鋼屋架長100m，寬90m，高11m，總重6075t，采用4吊點44只2000kN提升器，792根鋼絞線，鋼絞線平均負載又提高到每根7.67t，提升高度26.5m，于1996年7月2日提升到位。這是迄今為止整體提升的較大較重構件之一在這一工程中，進一步提高了第三代提升設備的模塊化、標準化程度，使之成為可擴展系統。

　　液壓同步提升技術正是在諸多重大工程的應用中，解決了一個又一個技術關鍵，逐步發展成為新穎和完整的成套施工技術—型構件液壓同步提升技術。

　　{二}、建筑物頂升工況的分析

　　根據建筑物頂升施工要求，整個過程分為稱重、頂升、保壓和帶載下降四個工況。

　　(1)稱重

　　稱重是為了預先確定頂升施工中各個頂升點處執行機構所承擔的實際載荷壓力。稱重執行過程：根據建筑構件圖初算得出各個頂升點近似載荷值，調節各頂升點的頂升力。為了避免計算誤差和工程，初始頂升力應略小于計算的近似載荷值。待各頂升點調整好后，各處的頂升力以固定步長增加，并根據位移傳感器的周期采樣數據判斷是否產生位移。如果沒有位移產生，則繼續增加頂升力；如果產生位移，則判斷是否達到設定位移。如果達到設定位移，記錄稱重結果，稱重結束；如果沒有達到設定位移，則繼續判斷是否產生位移，如此反復直到稱重結束。各頂升點獲得的實際載荷壓力值，是頂升的準備。以是否達到設定位移作為稱重結束的標準，而不是以是否產生位移為標準，因為在頂升力增大的過程中，可能由于頂升對象的變形而引起微小位移，而此時的稱重結果并不是該處的實際載荷值。稱重設定位移值，要根據具體頂升對象的結構和材質而定。

　　(2)頂升

　　建筑物的頂升與普通剛性物體的頂升有以下兩點不同。一，普通物體頂升可以認為是單點頂升，而建筑物頂升是多點頂升，頂升過程要彼此協調，否則會產生傾斜或“虛腿”現象。二，普通物體進行頂升通過一個閉環反饋控制即可實現，使實際位移圍繞理想位移上下波動，然后穩定在誤差允許的范圍內，即頂升對象在然后位置附近上下往復震動。建筑物不是剛性結構，上下往復震動在建筑物頂升中是不允許的，否則會產生額外的應力，對建筑物內部結構造成很大損害。因此，液壓頂升裝置頂升時的位移是只增不減，即單向的。當頂升到預定位置后，由于建筑物是大負載，慣性，不能立刻停止，只能靠自身重力減速停止。所以，在頂升工況，采用的頂升方法對工程的順利完成有很大影響。

　　頂升工程任務類型主要有兩類，一類是所有頂升點的頂升位移都相同，另一類是頂升點的頂升位移不是都相同。一類可以看作二類的情況。頂升中擬采用分步的頂升方法，以避免建筑物頂升過程中出現傾斜或“虛腿”現象。分步頂升法分為同步長頂升法和同步數頂升法，兩種方法的不同之處是劃分每步的方法不同。

　　同步數頂升法是每個頂升點的頂升步數都相同，而每步頂升的位移不同的方法。分步頂升法按照同步長頂升法或同步數頂升法，將整個頂升過程分成了很多小步，按順序同步頂升。開始頂升后，先按照所劃分的步給各頂升點分配頂升任務并設置液壓提升設備，然后按照采樣周期采樣得來的位移判斷所有頂升點是否都完成本步頂升的位移，完成任務則停止本步頂升，沒完成任務則繼續，直到全部完成。再判斷是否所有步都已完成，完成則頂升結束，否則繼續向各頂升點分配下一步任務。對于每步頂升中的位移精度，可以通過智能控制算法來提高。本步產生的誤差，在下一步頂升中可以清理，因此然后頂升誤差由較后一步的頂升誤差決定。此種方法控制精度較高，控制方法簡單，便于計算機控制，自動化程度高。

　　(3)保壓

　　保壓是頂升完成后，為了后續施工而暫時保持頂起的一種工況，其主要任務就是保持頂升完成后的頂升位置不變。

　　保壓主要是靠液壓系統的自鎖機構保持頂升位置不變，自鎖機構一般采用手動開關閥門或液控單向閥，手動開關閥門用于自動化程度不高的設備，而液控單向閥則可以用于自動化程度較高的設備。保壓精度和較大保壓時間主要由液壓系統中所使用的液壓元件的制造精度、密封性決定。單靠手動開關閥門或液控單向閥進行保壓，保壓時間不能太長，因為即使制造精度再高，密封性再好，也無法避免泄漏，保壓時間過長，頂升位置將超出誤差允許范圍。如果需要長時間保壓，應提供動力源。一旦系統檢測到頂升誤差超出允許范圍，則動力源立刻啟動，調用頂升程序，將其頂回到原位，即頂升位移量就是產生的誤差。

　　(4)帶載下降

　　帶載下降是在頂升和后續施工完成后，將建筑物或大型結構物降回到較低位置的工況。此過程其實質是頂升過程的逆過程，承受的負載相同，下降方法也相似，只是位移方向相反。