巧用塔機(jī)伸臂拆除復(fù)雜環(huán)境下的塔吊

畢良榮 常路軍

摘要：本文介紹一例QTZ80A型塔式起重機(jī)的拆除作業(yè)，分析作業(yè)過(guò)程中的危險(xiǎn)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，指出了在有限資源的情況下，進(jìn)行復(fù)雜環(huán)境下塔吊拆除作業(yè)的可行性，充分利用現(xiàn)場(chǎng)資源，巧妙的運(yùn)用塔吊自身的伸臂充當(dāng)?shù)蹙咄瓿伤C(jī)主體部分的拆除作業(yè)，從而降低了施工成本、提高施工效率，樹(shù)立了公司優(yōu)質(zhì)服務(wù)的良好形象。

關(guān)鍵詞：QTZ80A、拆除、伸臂

塔式起重機(jī)由于其高安全性及實(shí)用性等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)目前的電力建設(shè)市場(chǎng)中，作為主力施工機(jī)械之一，得到了廣泛的應(yīng)用。由于近年來(lái)電力建設(shè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，短工期、高效率就成為各施工單位追求的目標(biāo)，在壓縮工期時(shí)，缺乏一定的科學(xué)性，這就造成了眾多為工程服務(wù)的塔吊需在復(fù)雜環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行拆除，而又由于其塔機(jī)拆除又是一項(xiàng)具有高風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)的施工作業(yè)，所以，如何保證塔式起重機(jī)能夠在復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行塔機(jī)的拆除作業(yè)，成為各方面都十分關(guān)注的問(wèn)題。下面，我就自己在這方面的成功經(jīng)驗(yàn)，談一點(diǎn)體會(huì)。

(一) 工程概述

安徽淮南平圩發(fā)電廠二期工程2×600MW機(jī)組工程建設(shè)中，2#爐電除塵安裝主吊機(jī)械采用一臺(tái)QTZ80A塔式起重機(jī)，該塔機(jī)系長(zhǎng)沙建筑機(jī)械研究院設(shè)計(jì)，連云港機(jī)械廠制造的水平臂架、小車(chē)變幅、上回轉(zhuǎn)自升式多用途塔機(jī)，其標(biāo)準(zhǔn)臂長(zhǎng)為40m，加長(zhǎng)臂可達(dá)45m、50m，最大起重量為8000kg，不加附著最高起升高度為45m，加裝附著裝置最大起升高度可達(dá)100m，目前工況為起重臂長(zhǎng)40m，安裝有一層附著，塔吊最高起升高度為50m。

該塔機(jī)定位在2#電除塵中部，電除塵安裝結(jié)束后，根據(jù)施工安排，需對(duì)塔機(jī)進(jìn)行拆除，而此時(shí)塔機(jī)的周?chē)ㄖ锞寻惭b完畢，塔機(jī)的西側(cè)為送風(fēng)機(jī)及電除塵進(jìn)口煙道，東側(cè)為引風(fēng)機(jī)及電除塵出口煙道，南側(cè)及北側(cè)均為電除塵。這就造成用于拆除作業(yè)的吊車(chē)無(wú)法接近該塔機(jī)，所以當(dāng)塔吊的高度降至電除塵頂部位置時(shí)，塔吊就已無(wú)法拆除；而此時(shí)唯一可以利用的是用于2#鍋爐吊裝用的一臺(tái)DBQ3000塔式起重機(jī)(塔式工況：主臂66m+付臂54m)，該塔式起重機(jī)布置于2#爐擴(kuò)建端，由于DBQ3000塔式起重機(jī)最大起吊幅度為60m，距QTZ80A塔吊中心尚有11m距離，所以此時(shí)DBQ3000只能拆除其塔吊的起重臂及平衡臂，而塔吊中心主體部分，就無(wú)法拆除，結(jié)合當(dāng)時(shí)的實(shí)際困難，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械配置情況，通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境經(jīng)過(guò)認(rèn)真考察，對(duì)施工方案進(jìn)行了認(rèn)真的分析和策劃,同時(shí)并對(duì)QTZ80A塔吊起重臂進(jìn)行了強(qiáng)度校核及認(rèn)可，最后決定采用該塔吊起重臂充當(dāng)起吊梁，利用杠桿原理，DBQ3000塔式起重機(jī)吊于杠桿的支點(diǎn)處，采用一臺(tái)KH180履帶吊(主臂工況：52m)進(jìn)行輔助，吊于杠桿的一端并在此端掛一配重，用于起吊重物時(shí)的壓重，另一端用于起吊塔吊中心主體部分。

QTZ80A塔機(jī)中心主體部分重量明細(xì)表

序號(hào) 部件名稱 重量 備注

1. 塔頂及回轉(zhuǎn)塔身 2.58t 塔頂頂部高度為42.5m

2. 上支座及下支座組合件 2.45t

3. 爬升架 4.12t

4. 標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 913Kg/節(jié) 共有13節(jié)

(二) 作業(yè)步驟和方法

1. 起吊梁的動(dòng)作原理：采用QTZ80A塔機(jī)起重臂（40m）作為起吊梁（以下統(tǒng)稱為起吊梁），利用扛桿原理進(jìn)行作業(yè)，起吊梁上帶小車(chē)加一配重塊（配重重約0.5t），共重約：5.664t；配重與小車(chē)均放置于起吊梁的B端（塔吊起重臂的根部為B端以下簡(jiǎn)稱B端），位于A端的（塔吊起重臂的頭部為A端以下簡(jiǎn)稱A端）38m處；DBQ3000塔式起重機(jī)吊于起吊梁距A端11m處，此處作為杠桿原理中的支點(diǎn)，KH180-3履帶吊吊于B端端部，雙機(jī)進(jìn)行抬吊。

2. 試吊作業(yè)：起吊梁開(kāi)始吊裝前，應(yīng)在地面進(jìn)行試吊作業(yè)，試吊作業(yè)分別進(jìn)行最大拆除載荷（即爬升架重量：4.12t）試驗(yàn)、最大拆除載荷（即爬升架重量：4.12t）的1.1倍動(dòng)載荷試驗(yàn)及1.25倍靜載荷試驗(yàn)；試吊結(jié)束確認(rèn)后進(jìn)行拆除作業(yè)。

3. 起吊梁起吊重物時(shí)各吊車(chē)協(xié)同動(dòng)作：當(dāng)利用起吊梁起吊重物時(shí)，方法為兩吊車(chē)水平吊起起吊梁，利用起吊梁的A端生鉤吊起被吊物體，待生鉤完畢后，KH180-3履帶吊逐漸減負(fù)荷，直至吊物被吊起，然后通過(guò)雙機(jī)協(xié)同動(dòng)作，將被吊物體吊至地面。

4. 起吊重物時(shí)載荷分配：起吊梁未吊重物時(shí)DBQ3000塔吊實(shí)際負(fù)荷為3.11t,KH180-3實(shí)際負(fù)荷為：2.554t，當(dāng)起吊梁吊重物時(shí)，按最重物體爬升架4.12t計(jì)算，DBQ3000塔吊實(shí)際負(fù)荷為：8.78t、KH180履帶吊實(shí)際負(fù)荷為：1t。

5. 塔機(jī)主體部分拆除：拆除共分為塔頂、操作室、上支座、下支座、爬升架、部分標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的拆除，由于各部拆除步驟及方法基本類(lèi)同，在此只針對(duì)最高部件及最重部件的拆除，來(lái)闡述其起吊梁在實(shí)際起吊重物時(shí)的步驟、方法以及注意事項(xiàng)。

1) 塔頂及回轉(zhuǎn)塔身拆除：塔頂頂部高度為42.5m，塔頂及回轉(zhuǎn)塔身重約：2.58t，采用一對(duì)φ15-10m采用捆綁的形式生根于塔頂?shù)闹邢虏浚⒃谄鸬趿荷仙^，保證鋼絲繩的凈高為1m，回轉(zhuǎn)塔身與上支座的連接件拆除后，KH180履帶吊緩慢松鉤，回轉(zhuǎn)塔身離開(kāi)下支座約100mm后，KH180履帶吊與DBQ300塔吊同時(shí)緩慢起鉤，注意在緩慢起鉤時(shí)起吊指揮人員應(yīng)密切關(guān)注兩吊車(chē)的同步情況，隨時(shí)注意調(diào)整，當(dāng)回轉(zhuǎn)塔身離開(kāi)下支座約500mm時(shí)停止起鉤，雙機(jī)協(xié)同動(dòng)作將塔頂及回轉(zhuǎn)塔身組合件吊于地面。

2) 爬升架的拆除:爬升架重4.12t，尺寸為6.22m×2.36m×2.36m，采用起吊梁的方法起吊爬升架，起吊爬升架時(shí)，DBQ3000塔機(jī)實(shí)際負(fù)荷為8.78t，DBQ3000工況為主臂66m+付臂54m，選定幅度為：60m，額定載荷為：10.2t,負(fù)荷率為：86.07%；KH180-3實(shí)際負(fù)荷為：1t，選定幅度為：18m，額定載荷為：4.6t，實(shí)際負(fù)荷率為：21.7%。

(三) 施工總結(jié)

1. 施工過(guò)程中的重點(diǎn)和危險(xiǎn)點(diǎn)：

采用起吊梁進(jìn)行起吊重物時(shí)，由于兩臺(tái)吊車(chē)的機(jī)械性能有所差別，動(dòng)作的協(xié)調(diào)性較差，所以應(yīng)做好DBQ3000塔吊及KH180履帶吊的協(xié)同作業(yè)時(shí)的動(dòng)作協(xié)調(diào)性，避免應(yīng)兩吊車(chē)動(dòng)作不協(xié)調(diào)導(dǎo)致吊車(chē)載荷分配不均，從而造成超載形成危險(xiǎn)。同時(shí)還應(yīng)對(duì)兩吊車(chē)的機(jī)械完好情況在工作前進(jìn)行確認(rèn)，確保在機(jī)械使用過(guò)程中的安全。

2. 采用起吊梁的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)塔機(jī)中心主體部件拆除作業(yè)的優(yōu)缺點(diǎn)：

此施工方法最大的優(yōu)點(diǎn)在于其最大限度地發(fā)揮了現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械能力，充分利用了現(xiàn)場(chǎng)配置的DBQ3000塔吊及KH180履帶吊，通過(guò)協(xié)同作業(yè)完成其塔吊的拆除；同時(shí)此作業(yè)方法還巧妙地運(yùn)用塔吊自身的起重臂作為起吊梁，無(wú)須另外制作起吊梁，節(jié)省了制作起吊梁的費(fèi)用。同時(shí)也大大降低了機(jī)械使用費(fèi)，如采用傳統(tǒng)的作業(yè)方法，在塔吊降至極限位置時(shí)，需采用輔助吊車(chē)進(jìn)行拆除，根據(jù)此塔吊的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，最少應(yīng)采用一臺(tái)200t履帶吊接塔式工況進(jìn)行起吊，方可完成拆除作業(yè)，僅此吊車(chē)進(jìn)退場(chǎng)費(fèi)少則2萬(wàn)元以上，同采用此起吊梁拆除作業(yè)相比，機(jī)械使用費(fèi)至少節(jié)約1.5萬(wàn)元以上。

采用起吊梁的方法的缺點(diǎn)為：起吊重物時(shí)對(duì)兩吊車(chē)的機(jī)械性能及起重機(jī)械可靠性的要求較高，同時(shí)還對(duì)起重指揮人員的指揮水平要求較高。

(四) 相關(guān)計(jì)算

1. 起吊梁未吊重物時(shí)：

以A端為基準(zhǔn)點(diǎn)列出方程：

40F1+11F2=4.23×20+0.88×38+0.554×33.25-------○1

F1+ F2=0.88+0.554+4.23-------------------------○2

解得：F1=2.554t; F2=3.11t

所以：在起吊梁未吊重物時(shí)，DBQ3000實(shí)際負(fù)荷為：3.11t，KH180-3實(shí)際負(fù)荷為：2.554t

2. 起吊梁最大起吊量計(jì)算

起吊梁為均質(zhì)，以DBQ3000吊點(diǎn)為分割點(diǎn)，A端重：G2=1.16t，B端重：G1=3.07t；以O(shè)點(diǎn)（即DBQ3000吊點(diǎn)）為基準(zhǔn)點(diǎn)，列出力矩方程：

11G+5.5G2=14.5G1+0.554×22.25+0.88×27-29F1---------○3

當(dāng)F1=0時(shí)，起吊梁所吊重物最重，根據(jù)上式計(jì)算得：Gmax=6.7t。

3. 起吊爬升架時(shí)各機(jī)承受載荷計(jì)算

根據(jù)式3，將式中G按爬升架的重量帶入即G=4.12t,計(jì)算得：F1=1t; F2=8.78t

所以：在起吊爬升架時(shí)，DBQ3000實(shí)際負(fù)荷為：8.78t，KH180-3實(shí)際負(fù)荷為：1t；

4. 各吊點(diǎn)鋼絲繩的校核

KH180-3履帶吊點(diǎn)處在起吊梁空載時(shí)，此吊點(diǎn)所受重量最大即Fmax=2.554t,吊裝時(shí)采用一根φ15、2m鋼絲繩，采用3.3t卸扣對(duì)接，單根鋼絲繩受力約為1.3t，φ15鋼絲繩的破斷拉力為11.9t，安全系數(shù)為：9.1，鋼絲繩選用符合要求；

DBQ3000塔吊吊點(diǎn)處在起吊爬升架時(shí)，此吊點(diǎn)所受力最大即Fmax=8.78t，吊裝時(shí)采用φ19.5、16m鋼絲繩一對(duì)，做四個(gè)繩頭，吊點(diǎn)相距8m，單根鋼絲繩實(shí)際載荷為：2.195t, φ19.5鋼絲繩的破斷拉力為19.65t，安全系數(shù)為：8.95，鋼絲繩選用符合要求；

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。