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1 引言 大型构件液压同步提升技术是一项新颖的建筑施工安装技术。它与传统的提升方法不同，采用柔性钢铰线或刚性立柱承重、液压提升器集群、计算机控制、液压同步提升新原理，结合现代化施工方法，将成千上万吨的构件在地面拼装后，整体地提升到预定高度安装就位。在提升过程中，不但可以控制结构件的运动姿态和应力分布，还可以让结构件在空中长期滞留和进行微动调节，实现倒装施工和空中拼接，完成人力和现有设备难以完成的施工任务，使大型构件的起重安装过程既简便快捷，又安全可靠。 2 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。 
图1 液压同步提升系统组成 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。 3 大型构件液压同步提升技术的特点 (1)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。 4 大型构件液压同步提升技术的应用及发展方向 在我国，这项技术从八十年代末开始，先后应用于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升等一系列重大建设工程中，获得了巨大成功。 上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆全长118米，总重4.5MN，采用了柔性钢铰线承重、顶升液压缸沿钢铰线集群爬升的构件提升方案［2］。以Φ15.2mm柔性钢铰线作为承重索具，120根钢铰线从标高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根钢铰线同步向上攀升。钢铰线平均负载为37.5kN/根；计算机控制系统采用MCS-96系列单片机与FX-2可编程控制器组成的控制系统，同时控制天线桅杆的垂直度和钢铰线的负载均衡，这一多目标控制策略保证了庞大天线桅杆的平稳提升。又由于提升器楔形夹片的逆向运动自锁作用，使提升过程十分安全可靠；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，使其顶端达到468m的高度。 众多的工程实践证明，液压同步提升技术是一项具有良好应用前景的新技术。根据目前的发展情况，它将在以下两方面得到发展： (1)完善液压同步提升技术本身。到目前为止，所有工程均以垂直向上的重载提升工况为主，极少带载下降工况，更无负载平移或旋转 ，发展这些作业工况，使之成为多向同步技术，则将适应更多的施工场合；此外，减少提升准备工作量，改目前的间歇提升为连续提升，则施工周期还将进一步缩短。 (2)拓展应用领域，除构件同步提升外，液压同步提升技术还可用于建筑施工的其他方面，如滑模施工，地下排管乃至建筑物整体平移都是有可能应用的领域；此外，还可将液压同步提升技术作为机械作业功能的一部分，用于建筑施工固定设备上。 5 结束语 大型构件液压同步提升技术的出现，适应了当前建设事业蓬勃发展的需要，是高新技术改造传统施工技术的重大突破。它以新颖的设计构思、独特的施工方法、高超的自动化程度和良好的安全可靠性赢得了重大工程的应用，并将在更广泛的领域获得推广。 | 
