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摘要:现在我国城市化建设水平不断提高，但随之而来的问题就是城市建设用地日渐紧张。在超高层建筑工程的施工过程中，我们可以选用施工平台液压顶升系统，这种设备可以适应于较大的荷载需求，并且具有较高的同步精度以及可靠性要求。本文针对该系统进行了简要介绍，之后结合了一些典型的故障类型分析了可行的对策，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
关键词:高层建筑；施工平台；液压顶升；同步控制；施工技术
现在超高层建筑工程在我国建设规模越来越大，数量也越来越多，所以现在顶升模架的设计水平越来越高，并且也得到了推广。顶升体系首先采用的是爬模技术，之后逐渐改进为低位顶模以及支点顶模等等，在这个过程中模架的作用也越来越多样，在过去，模架仅仅可以用来承载挂架以及模板，现在已经可以摆放很多大型设施，例如温度调控室。消防设备、机房和塔式起重机等等。
一、关于超高层建筑结构施工平台液压顶升系统简介
关于超高层建筑结构施工平台的构成如图1所示，液压传动装置最为明显的优势就是功率的转换率高，并且具有较高的负载刚度，响应十分灵敏，所以液压顶推技术目前已经在很多工程的施工当中得到了推广。超高层建筑使用的是多支点同步顶升这项技术，支点数量往往会高于3个。但是由于其才刚刚起步，所以制造技术并没有推广开来，而生产上仅仅提供无法和施工实际情况相配套的设备。在这种年轻看下，设备投入使用一段时间后就会发生故障。
施工平台大多采用多个支点固定在剪力墙上，在每个支点上都固定一个顶升液压缸设备。所有液压缸将输出力传递施工平台。液压顶升系统组成主要包括：顶升液压缸、液压泵站以及电液控制系统。液压缸提供施工平台整体顶升所需的位移和顶推力；液压泵站是将电能转换为液压能的换能装置，为顶升液压缸提供流量和压力；电液控制系统将控制指令转换为相应电、液元器件的动作，并实时监测液压顶升系统的运行参数，主要由操作台、PLC控制器(包含I／O模块)、各类传感器和继电器组成。如图2所示。施工平台顶升时，全部支点上支承架(或上支承箱梁)与剪力墙脱离，各顶升液压缸活塞杆保持同步匀速向上伸出直至达到指定高度后回落就位。
图2所示为目前应用最广泛的液压比例同步顶升系统，一般采用一套恒压源泵站为多个液压缸提供动力，每个液压缸活塞杆的运动方向和速度通过独立的比例换向阀控制。此外，也可以利用数字阀通过PWM(脉宽调制)控制液压缸活塞杆的运动速度。如图2和图3所示，多缸同步顶升的一般原理为：采用多个液压缸其中之一作为主动缸，其余液压缸为从动缸，通过调整控制主动缸的比例方向阀开度增益完成顶升速度调定后，从动缸以主动缸位移为参考做跟随运动。
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二、常见故障以及对策
（一）液压阀卡阻
液压顶升系统回路当中，阀件数量和种类非常多，对污染有很高的敏感程度，所以单向阀和截止阀都非常容易出现卡阻问题。如果液压卡紧导致出现的故障则可以在设计阶段合理选择零件。
能够导致卡阻的原因有两个类型，分别是固体颗粒以及液体所造成的污染。固体污染颗粒产生原因包括制造安装残留、管道剥落、液压油氧化分解生成、元件磨损产生磨屑、新油带人等。固体污染颗粒不仅会进入阀件密封间隙导致卡阻，还会破坏密封导致泄漏，催化油液氧化分解。液体污染主要是外界侵入系统的水，水掺人液压油导致润滑性能劣化，阀件相对于运动部件的表面摩擦阻力增大，导致阀件易卡阻。液压油污染导致的液压阀卡阻已成为目前液压顶升系统最常见、危害最大的故障类型之一。目前最常见的油液清洁方法是通过图2所示在液压泵的吸入口、比例方向阀的前端以及回油管路分别设置吸油过滤器、压力过滤器以及回油过滤器。
（二）防护问题导致故障
液压顶升系统大部分设备暴露在露天环境下的温湿度和降水冲淋中，并且施工平台施工现场汇集了起重作业、临时设施、人员活动、坠物、泥浆洒落、气体切割／焊接设备等不利因素，对液压顶升系统的防护造成困难。常见的由于防护不周导致的系统故障包括：电气绝缘条件破坏导致短路，外置电液元器件遭雨淋、坠物、泥浆损坏，管路、线缆受拉扯、挤压等。在系统设计阶段就需要针对施工现场环境条件进行相应的防护性设计，如选用自身具有较高防护等级的元器件，仪器设备采用独立的供电回路和保险装置，采用隔离变压器、隔离直流电源、PLC光电隔离I／O端口，选用具有一定耐冲击和耐热能力的室外管路、电缆等。设计无法满足防护要求时，应在现场提供额外防护，如增加设备防护罩等。
三、结语
总体上来说，液压顶升系统的工况是非常复杂的，不仅影响施工进度，更重要的是对施工安全也会产生严重影响。所以我们应该一方面保证器械的使用性能，并且着重提高设备的可靠性。对于部分决定整个器械安全系数的元件和结构来说，应该在选型上提高重视程度，尽量避免系统过于冗杂。在安装和调试过程中应该注意操作的规范合理，提高设备运行的可靠性。在安装和布置泵站时，应该满足相应的防护要求，并且保证避开热源。本文针对该系统进行了简要介绍，之后结合了一些典型的故障类型分析了可行的对策，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
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论文作者:王守元
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/7
标签：液压论文; 液压缸论文; 系统论文; 平台论文; 液压油论文; 防护论文; 支点论文; 《防护工程》2018年第7期论文;