80t架梁吊機施工應(yīng)用技術(shù)

1、80t架梁吊機在朝天門大橋主橋鋼桁梁安裝施工中的應(yīng)用技術(shù)一. 工程概況：朝天門大橋全長為1126m， 正橋鋼梁全長934.1m（ 包括端縱梁）,主橋為190m+552m+190m 三跨連續(xù)鋼桁系桿拱橋，桁寬為29m，兩側(cè)邊跨為變桁高平弦桁梁，中跨為剛性拱柔性梁的鋼桁系桿拱橋，拱頂至中間支點高度為142m。主桁采用變高度的“N”形桁式，鋼桁拱肋跨中桁高為14m。全橋采用變節(jié)間布置，共有12m、14m、16m 等三種節(jié)間形式，其中邊跨節(jié)間布置為8×12m14m5×16m，中跨節(jié)間布置為5×16m2×14m28×12m2×14m5×

2、;16m。二架梁吊機的主要施工用途架梁吊機用于主橋鋼桁梁安裝施工，其具體功能如下：1安裝邊跨構(gòu)件：鋼梁構(gòu)件通過水路運至工地臨時施工碼頭，由安裝在碼頭上的WQ7040桅桿式起重機吊到運梁小車上運至后方預(yù)拼場進(jìn)行構(gòu)件的預(yù)拼。預(yù)拼后的邊跨構(gòu)件，用運梁小車通過棧橋運到待安裝節(jié)間的上游側(cè)架梁吊機的覆蓋范圍內(nèi)。由架梁吊機將構(gòu)件從運梁小車上吊起安裝。2安裝主墩大噸位球形支座。3安裝中跨構(gòu)件：需要利用架梁吊機架設(shè)中跨構(gòu)件主要是拱肋主桁鋼梁及吊桿。中跨的構(gòu)件用運梁小車運到施工碼頭裝船轉(zhuǎn)運到待拼裝節(jié)間的下方，再由架梁吊機起吊安裝。4利用南岸側(cè)架梁吊機進(jìn)行主桁合攏，先合攏下弦再合攏上弦5在拆除吊索塔架和拉索后，架梁

3、吊機退回中支點靠邊跨附近的適當(dāng)位置，將所有的系桿和橋面系構(gòu)件由退回邊跨的架梁吊機從邊跨外側(cè)的施工棧橋上吊至下層橋面，通過橋面上的運梁臺車運至橋面吊機后方，再由橋面吊機起吊進(jìn)行安裝。6臨時系桿安裝時需要利用架梁吊機輔助進(jìn)行牽引索的跨江敷設(shè)。三. 架梁吊機設(shè)計條件CTM80架梁起重機是為朝天門大橋主橋鋼桁梁構(gòu)件安裝而專門設(shè)計的架梁設(shè)備，共計兩臺，南北兩岸各一臺。吊機設(shè)計主要約束條件：1主要性能參數(shù)的要求：最大起重量：由于主橋橋鋼桁梁構(gòu)件的最大單件重量為80t，所以最大起重量定為80t。吊幅及回轉(zhuǎn)要求：起重機能夠?qū)崿F(xiàn)一次前移站位錨固后，完成14m、16m節(jié)間距逐個節(jié)間的鋼梁架設(shè)；在進(jìn)行12m節(jié)間距鋼

4、桁梁架設(shè)時具有一次前行站位完成的兩個節(jié)間架設(shè)的能力。如下圖所示：圖1根據(jù)上圖所示確定最大吊幅應(yīng)為30.5m，吊幅的盲區(qū)應(yīng)不大于8.5m。左右回轉(zhuǎn)角度按照上圖應(yīng)大于80.2o。最大起升高度：吊機在桁拱上工作時離江面的最大高度約為180m，確定其最大起升高度為190m。最大爬坡角度：由于上弦桿切線與水平面的最大夾角為20o，所以要求最大爬坡角度不小于20o。單件重量及整機重量要求：由于安裝使用的塔式起重機最大吊重為32t，所以要求吊機部件的單件重量不得大于32t。2機構(gòu)要求：該起重機能夠在鋼桁梁上弦行走，可同時完成邊跨平直梁和主跨拱梁的架設(shè)，具有提升、變幅、回轉(zhuǎn)、底盤調(diào)平、整機前移及錨固的功能。起

5、重機在鋼桁拱上架梁時，起重機的上底盤能夠隨拱頂坡度變化保持水平狀態(tài)。機構(gòu)速度要求：為了提高工效，主副卷揚機及變幅卷揚機都采用變頻調(diào)速，起升、變幅速度可以隨負(fù)荷的不同而獲取不同的速度；另外設(shè)置吊重為15t的副鉤，以便于起吊安裝較小構(gòu)件時能夠獲得較快的速度。錨固系統(tǒng)：吊機在桁架上移動并占位后，能夠依靠自身的系統(tǒng)在桁架的上弦桿上錨固，并進(jìn)行吊裝作業(yè)。即起重機能夠依靠自身的千斤頂將兩個前部支點頂出，使前走行車輪懸空。安裝前錨固所用錨固板的橫向間距應(yīng)能夠調(diào)整，適應(yīng)上弦桿寬度的變化。若千斤頂在吊機工作時需要長時間處于持荷狀態(tài)，則該千斤頂須設(shè)有機械或液壓的自鎖裝置，以保證吊機工作時前支點支撐的可靠性。后錨固

6、能夠通過設(shè)在后部錨箍將吊機尾部與鋼梁的上弦桿固定在一起，承擔(dān)吊機工作時的反力。后錨的數(shù)量及布置應(yīng)能夠滿足吊機工作時的穩(wěn)定要求和鋼桁梁的結(jié)構(gòu)特點，并避開鋼梁上的節(jié)點位置。對于采用軌排形式的牽引系統(tǒng)，還需在吊機上設(shè)計軌排前（后）移動安裝的機械裝置。3結(jié)構(gòu)幾何尺寸要求：由于吊機利用鋼梁的上弦桿占位進(jìn)行吊裝作業(yè)和前移行走。為使吊機能夠在上弦桿上順暢通行，吊機最下部的構(gòu)件距主桁上弦桿頂面的距離不小于2m。以避開吊索塔架的支座以及吊索的下錨箱節(jié)點。如圖1所示：由于上弦桿的頂板寬度為1200mm和1600mm兩種，截面高12401840mm。桿件為四面拼接設(shè)計，拼接處桿件高度、寬度均相同，不同寬度和高度桿件

7、之間采用變寬（高）度設(shè)計，對于同一桿件，寬度和高度不同時變化。因此軌枕的長度應(yīng)能夠滿足在頂面寬度不同的上弦桿上鋪設(shè)軌枕和軌道的需要。吊機前進(jìn)（后退軌排的結(jié)構(gòu)形式與吊機的設(shè)計均由本項目的中標(biāo)廠商完成設(shè)計和制造。圖2組成吊機的結(jié)構(gòu)件或模塊應(yīng)能夠視運輸要求進(jìn)行拆解，以便于平板車或頂開式集裝箱汽車運輸。4受力要求：根據(jù)鋼桁梁的對于施工荷載的要求，整機最大重量不得超過300t。吊機單個前支點的最大反力263噸。該荷載應(yīng)通過相應(yīng)的裝置（或分配梁）傳遞到鋼桁梁上弦桿的腹板上。吊機的最大輪壓20噸，吊機牽引移動時，其自身重量所形成的荷載也必須通過軌道、軌枕，傳到鋼梁上弦桿的腹板上。5電氣安全系統(tǒng)施工期間供電距

8、離（主橋箱式變電站至主跨跨中最大直線距離）：南岸為480m；北岸為350m。電源及電氣控制系統(tǒng)采用三相五線制。控制部分采用可編程控制器為控制核心。起重機應(yīng)配有完善的安全裝置。在移動、調(diào)整位置、起吊、就位安裝等作業(yè)過程中，若出現(xiàn)過載或環(huán)境條件發(fā)生變化并危及設(shè)備本身的安全和穩(wěn)定時，這些裝置應(yīng)能及時發(fā)出聲、光信號向操作者提示并限動。所以必須配備力矩限制器、風(fēng)速報警儀、電氣過、欠壓保護(hù)和過流保護(hù)、主、副起升機構(gòu)卷揚機的過卷和欠繞保護(hù)、變幅和回轉(zhuǎn)限位保護(hù)、各機構(gòu)動作聯(lián)鎖安全裝置等。配備在風(fēng)速大于工作風(fēng)速時的吊機防風(fēng)錨定裝置。吊機的調(diào)平機構(gòu)在安裝調(diào)試完成整機的上平臺調(diào)整水平后，左右兩側(cè)的調(diào)平機構(gòu)在電氣控制

9、上應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)“聯(lián)動”和“單動”控制，以備在使用中可能需要的對吊機水平度進(jìn)行調(diào)整。由于本吊機的起升高度大且大部分構(gòu)件須在水上從船上起吊，為確保構(gòu)件和吊機、運輸船舶的安全，吊機的主、副起升及變幅機構(gòu)的卷揚機除具備標(biāo)準(zhǔn)的高速端制動器外，還應(yīng)在卷揚機的低速端（卷筒處）配備制動器，該制動器與高速端制動器同時工作。對于配備雙重制動器的機構(gòu)，其制動器的能力能夠確保在任何一端的制動器在單獨制動時均有足夠的制動力。起重機所有控制操作裝置設(shè)置于司機室內(nèi)，同時在移動牽引機構(gòu)、調(diào)平機構(gòu)的工作區(qū)域設(shè)置機旁控制（遙控）裝置，用以實現(xiàn)對上述機構(gòu)的目視操作。6其他要求根據(jù)鋼桁梁安裝工程進(jìn)度要求，確定整機工作級別為A5架梁吊機

10、的結(jié)構(gòu)和機構(gòu)應(yīng)能適應(yīng)在2550溫度，相對濕度90的野外環(huán)境下正常工作。根據(jù)重慶的自然氣候條件，確定工作風(fēng)速應(yīng)小于15.5m/s四. 設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)：根據(jù)設(shè)計的各種約束條件，確定設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)如下：整機工作級別 A5主鉤額定起重量 800kN主鉤起升速度額定載荷 5.0 m/min空載 15m/min副鉤額定起重量 150kN副鉤起升速度 11 m/min吊機的回轉(zhuǎn)角度 ±90°回轉(zhuǎn)速度 0.3r/min起升高度 190m（安裝軌面以上25m）吊臂變幅角度 29°78°變幅速度 4.1 m/min最大起重量×吊距 80t×26m

11、最小/最大吊距 8.5m/30.5m最大水平坡度 22°整機調(diào)整角度時的頂升速度 0.2m/min工作風(fēng)速 15.5m/sec工作環(huán)境溫度 -25+50相對濕度 90整機總重 300t整機功率 300KW前支點位置 節(jié)點中心后2.5m吊機前移方式 在上弦桿腹板頂部軌枕與鋼質(zhì)軌道上由卷揚機前移并具備向后移動的能力。單個前支點的最大反力 263t最大單件重量 32t五架梁吊機的安裝架梁吊機是依靠P6、P9墩的1000t.m塔機進(jìn)行安裝的。該起重機分為上部桅桿吊部分和下部走行部分。上部吊機部分由33m吊臂、立柱、斜撐、上底盤、起升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、變幅機構(gòu)、上底盤調(diào)平機構(gòu)、司機室組成。下部走

12、行部分由下底盤、走行臺車、吊機前移牽引機構(gòu)、錨固系統(tǒng)等部分組成。如圖2所示：圖31安裝工藝流程圖如下：鋪設(shè)軌排前后臺車安裝前錨定安裝下底盤拼裝后錨固安裝上底盤拼裝立柱拼裝斜撐安裝安裝回轉(zhuǎn)機構(gòu)的安裝起升、變幅和牽引爬升機構(gòu)安裝司機室、梯子平臺、軌道前移機構(gòu)及其它附件的安裝電氣、液壓系統(tǒng)及其附件的安裝起重臂安裝起升、變幅幅鋼絲繩牽繞調(diào)試試吊驗收合格后投入正常運行2設(shè)備安裝步驟設(shè)備正式安裝之前，應(yīng)首先將軌排、臺車架、各種底盤箱梁、起重臂、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤、立柱、斜撐等全部拼裝成形，盡量減少現(xiàn)場安裝的工作量。其基本安裝步驟如下：2.1鋪設(shè)軌排首先在預(yù)拼場（或者P6、P9周圍場地）將軌排拼裝成節(jié)，然后用運梁小車

13、運輸?shù)絇6、P9墩，由1000t.m塔機吊到主橋1、2#節(jié)間上弦桿上進(jìn)行鋪設(shè)，并將其用U型螺桿錨固在上弦桿上。2.2前后臺車安裝首先安放前臺車，將前臺車軸線位置放在初始節(jié)間A2節(jié)點位置如下圖所示，以方便主橫梁的安裝。前臺車定位后，用臨時支撐將其操平并固定。然后定位后臺車和臨時臺車，后臺車中心線距離前臺車中心線為15225mm，因為距離超出了12m，即后臺車已經(jīng)懸空于A1節(jié)點之外，所以需要在A1節(jié)點（即距離A2節(jié)點11200mm）處使用臨時臺車支撐吊機的下底盤，同樣用用臨時支撐將其操平和固定。如下圖及附圖一。圖42.3 前錨定安裝吊裝前錨定箱梁，放置在A3節(jié)點處臨時固定，留待A4節(jié)點安裝完畢再行

14、安裝。2.4 下底盤拼裝1將橫梁一和橫梁三、橫梁一和橫梁二拼接成前后長橫梁。2吊裝縱梁，將其固定在前后臺車上并用臨時支撐操平。3吊裝前后長橫梁。4拼接斜撐梁及中部直撐梁。詳見附圖二。2.5 后錨固安裝將錨桿插入下底盤的梁中，旋入大螺母，用螺旋扣將后錨固固定在鋼梁上。2.6 上底盤拼裝1主橫梁總重59t，分為三段，中間段重25t，兩端分別重15t。由于1000t.m塔機的最大吊重為32t，所以主橫梁的三段需要在鋼桁梁A2處的橫梁上進(jìn)行現(xiàn)場拼裝。先吊裝位于主橫梁兩邊的節(jié)段，一端放置于下底盤上，用鉸接支座支撐，另一端用臨時支撐固定好，之后拼接主梁中間節(jié)段。如圖1所示。2將長螺桿旋入調(diào)平機構(gòu)的大螺母中

15、，使長螺桿端部銷孔中心距調(diào)平機構(gòu)轉(zhuǎn)軸中心的距離約為1605毫米。把斜梁一、斜梁二、端梁和螺旋調(diào)平機構(gòu)拼裝成一體（總重12.8t），整體吊裝，一端與主梁拼接，另一端用銷軸將調(diào)平機構(gòu)長螺桿與下底盤調(diào)平支座鉸接好。3將橫梁四和橫梁七拼接成長橫梁并整體吊裝。4拼裝縱梁一，最后安裝其它橫、縱梁等。詳見附圖三。2.7 立柱拼裝將拉軸、轉(zhuǎn)動軸頭、拉桿鉸座以及相應(yīng)的軸承用螺母固定在立柱上部上，然后安裝頂部轉(zhuǎn)向滑輪組和中部轉(zhuǎn)向滑輪組。將立柱上部和立柱中部拼接成一體。先安裝好底座、軸承和立柱下部，起吊立柱中上部整體，安裝到底盤上，使立柱軸線與水平面垂直，然后用纜風(fēng)繩將立柱臨時固定。吊機前端的兩根纜風(fēng)固定在臨時1#

16、墩（NL1或者SL1），后段兩根纜風(fēng)固定在吊機上平臺上。立柱吊裝見附圖四。2.8 斜撐的安裝1將斜撐首段和中段組裝成斜撐總成（總長26.7m，總重5.4t）。2用銷軸將斜撐的一端與立柱上部鉸座鉸接，另一端與上底盤的支座鉸接，使立柱總成、上底盤和兩斜撐構(gòu)成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。2.9 回轉(zhuǎn)機構(gòu)的安裝將回轉(zhuǎn)機構(gòu)支座的底板墊鋼板后點焊在底盤總成的橫梁上，通過試運轉(zhuǎn)，調(diào)整回轉(zhuǎn)機構(gòu)支座所墊鋼板的厚度到最合適時將底板焊接在上底盤總成的橫梁上。2.10 吊臂的安裝吊臂安裝之前，應(yīng)首先將吊機整體前移至前臺車中心線距離A3節(jié)點距離2.5m處，然后才進(jìn)行拼裝，如下圖：圖51將吊臂的四節(jié)拼裝成吊臂總成（總長33m，總重15.

17、5t）。并將變幅動滑輪組與拉繩臨時固定在吊臂上。2起吊吊臂，將吊臂的下鉸點和立柱相連接，吊臂前部用1000t.m塔機穩(wěn)定在半空中，吊臂仰角應(yīng)大于零度；2.11 起升、變幅和牽引爬升機構(gòu)及其所有相關(guān)的鋼絲繩的安裝。2.12 司機室、梯子平臺、軌道自移機構(gòu)及其它附件的安裝2.13 電氣、液壓系統(tǒng)及其附件的安裝圖6 3. 安裝注意事項該吊機安裝于鋼桁梁上弦，屬于高空作業(yè)，為了確保人機安全，特擬訂下列安全注意事項：3.1項目部和生產(chǎn)設(shè)備廠家專門成立一個設(shè)備安裝領(lǐng)導(dǎo)小組；3.2起重吊裝作業(yè)必須有專職指揮，持證上崗，由指揮人員統(tǒng)一指揮，在部件拼裝和大件整體吊裝過程中，保證通信暢通、信號明確，參與安裝的工作

18、人員必須堅守崗位，各司其責(zé)，認(rèn)真做到“一切行動聽指揮”，步調(diào)一致，有條不紊；3.3在安裝過程中所有人員應(yīng)遵守施工現(xiàn)場的安全制度，必須帶好勞保防護(hù)用品，安全帽，安全帶等，確保人機安全；3.4在吊裝起重之前，必須向有關(guān)人員交待明確所用信號表示的含意，一經(jīng)明確規(guī)定，必須遵守，不得任意變更；3.5每次吊裝作業(yè)前應(yīng)檢查所用鋼絲繩是否有斷絲現(xiàn)象，如有立即更換；3.6拼立柱時，用纜風(fēng)繩臨時固定，在斜撐未安裝好之前不得解除纜風(fēng)繩；3.7特種作業(yè)人員中包括起重工、電工、吊車操作人員、實驗員等必須進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，按規(guī)定有關(guān)主管部門考試合格后，持證上崗；3.8禁止地面操作人員在正在進(jìn)行吊裝作業(yè)的下方停留或任意通過；3

19、.9禁止在有大風(fēng)的狀況下進(jìn)行吊裝作業(yè)；3.10對拼裝、吊裝中發(fā)現(xiàn)不安全因素或違章操作行為予以制止，對事故隱患進(jìn)行及時整改；3.11吊機在試驗前，應(yīng)檢查各部件安裝就位可靠，電氣系統(tǒng)接線和液壓系統(tǒng)布管安全可靠，各卷揚機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)的制動系統(tǒng)安全可靠，各種部件、零件的緊固程度之后，方可進(jìn)行試驗；3.12吊臂第一次起升要逐步進(jìn)行，邊起升邊調(diào)整，直至制動達(dá)到要求，必要時要用吊車配合，以免發(fā)生意外事故。4吊機的拆卸當(dāng)?shù)鯔C退回中支點靠邊跨附近的適當(dāng)位置，將所有的系桿和橋面系構(gòu)件由退回邊跨的架梁吊機從邊跨外側(cè)的施工棧橋上吊至下層橋面，通過橋面上的運梁小車運至橋面吊機后方，再由橋面吊機起吊進(jìn)行安裝。當(dāng)所橋面構(gòu)件

20、安裝完畢之后，由橋面吊機退回邊支點附近，完成對架梁吊機的拆卸。架梁吊機的拆卸過程與安裝過程相反。所有拆下的零部件由橋面吊機吊到棧橋上的運梁小車運送至后場堆存。六載荷試驗所有部件和系統(tǒng)安裝完畢后，如圖所示，將吊臂拉起和進(jìn)行整機試驗，具體實施方案按照實驗大綱進(jìn)行。1在作載荷試驗之前，必須對基礎(chǔ)及前后支點的錨固情況進(jìn)行驗收，合格后才能作以下試驗。2空載試車空載試驗的目是為了檢查制造和安裝中是否存在質(zhì)量缺陷。2.1進(jìn)行各機構(gòu)的單獨運轉(zhuǎn)，確切觀察電壓、電流、功率、起動電流、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速是否正常。2.2進(jìn)行機構(gòu)聯(lián)合運轉(zhuǎn)，包括正反轉(zhuǎn)和快慢車。檢查各運動部件是否松動，不應(yīng)有超過規(guī)定的偏斜和振動，傳動齒輪不應(yīng)異響

21、，工作溫度不超過規(guī)定范圍，制定器動作靈活、可靠。2.3除上述一般性試車檢查之外，還要對各機構(gòu)作如下檢查：起升、變幅機構(gòu)a、無負(fù)荷，升降落2-3次，不應(yīng)有卡阻現(xiàn)象和異響；b、檢查控制器的指示方向與電機轉(zhuǎn)動方向是否協(xié)調(diào)一致；c、檢查起升卷筒軸承處是否有振動；d、檢查各滑車輪工作是否良好；e、檢查各滑輪是否工作良好；f、測量吊具起升高度并作記錄，調(diào)整起升高度限位開關(guān)，使吊具底座面離吊鉤底面為額定起升高度時，限位開關(guān)動作要斷開電流;當(dāng)?shù)蹙叩酌媛涞降鬃斆鏁r，調(diào)整限位開關(guān)動作切斷電流，起升機構(gòu)制動。調(diào)整制動器，使制動時間符合要求。3載荷試驗載荷試驗包括靜載試驗、動載試驗兩種,動載試驗必須在靜載試驗符合要求之后才能進(jìn)行。3.1靜載荷試驗靜載荷試驗的目的是檢驗起重機及其各部分的機構(gòu)承載能力,同時檢測鋼構(gòu)件基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、強度、剛度。要求如下：1）如果未見到裂紋、永久變形、油漆剝落或?qū)ζ鹬貦C的性能與安全有影響的損壞，連接處沒出現(xiàn)松動或損壞，即認(rèn)為本試驗結(jié)果良好。2）此次靜載試驗起升機構(gòu)不作聯(lián)合動作。試驗時應(yīng)按實際使用情況使起重機處于主要部件承受最大鋼絲繩載荷，最大彎矩和最大軸向力的位置和狀態(tài)。3）靜載試驗的載荷應(yīng)逐漸加上去，起升高度離