淺談平移纜索式起重機安裝安全施工技術研究

文/李林 、焦翔 中國水電四局有限公司白鶴灘施工局 四川涼山 615000

淺談平移纜索式起重機安裝安全施工技術研究

文/李林 、焦翔 中國水電四局有限公司白鶴灘施工局 四川涼山 615000

平移式纜索起重機，因其塔身高、跨度大，施工覆蓋范圍廣等優點,有著其它機械設備所不能替代的作用。主要由索道系統、主副塔架系統、提升系統、牽引系統、行走系統、控制系統等設備組成。其A型主塔架、承載索的安裝為難度大、風險高關鍵環節。本文就纜機安裝關鍵部位施工程序和步驟，重點介紹A型主塔架提升、自升安裝施工安全技術研究進行分析和闡述，供各位同仁參考借鑒。

白鶴灘水電站 ；纜機群；主塔架；安裝

1、工程概述

白鶴灘水電站位于四川省寧南縣和云南省巧家縣境內，該工程使用了由國內較為先進的7臺杭州國電大力公司產30T平移式纜索起重機（以下簡稱纜機），是目前國內外水電建設工程最為龐大的纜機群。白鶴灘水電站纜機采用高低雙層平移式布置，其中高平臺布置纜機3臺，低平臺布置纜機4臺。

高平臺纜機，左岸布置為A字型塔架主車+配重平衡臺車形式，右岸布置為低塔架形式。主車A字型塔架向山側后傾10°角，主塔架高度100.00m，承載索鉸點高度75.00m。主、副塔間設計跨距分別為：1169.00m、1178.00m、1187.00m。主、平衡車間設計跨距分別為：121.75m、113.75m、105.75m。承載索索設計最大垂度為61.14m。

2、施工設備布置

根據白鶴灘水電站纜機安裝需要及現場勘查，結合現場地形實際情況，確定在纜機安裝軸線分別為高纜0+235.9m，低纜0+216.35m。在左岸高平臺纜機安裝軸線上，905.00m平臺軌道后布置桅桿吊及地錨，945.00m平臺軌道前布置4臺10t卷揚機及地錨。再在主塔纜機安裝軸線上下游分別布置20t卷揚機、5t卷揚機及地錨，用于纜機主塔架提升、自升及過程控制。

3、主塔架安裝安全施工技術研究

3.1 A型主塔架提升、自升受力計算

⑴A型主塔架提升受力計算

根據現場布置，桅桿吊最大幅度起吊額定載重量時桅桿的變幅及桅桿對支座基礎的載荷最大，變幅力230t，基礎垂直正壓力、水平力210t(水平力考慮提升主塔架時兩個桅桿載荷不平衡，單組變幅滑輪組及單個支座的作用力應按總載荷60%考慮)。則自重豎向分力為F1=97.07t；當空載時，設變幅拉力為N，則根據扭矩平衡N=51.64t；當最大吊重230t時，變幅力為N=122.36t；則變幅總拉力為N總=174t。故采用兩組8門120T滑輪組、Φ24mm鋼絲繩、15t卷揚機受力為5.43t滿足要求。

⑵A型主塔架自升受力計算

當主塔提升至高度為51m時，根據塔架兩個轉鉸間長度為72.387m，則夾角sinα=38.8°。此時取側承載索、后拉索及側攬風產生下壓力按60t計，則向下總壓力為：FX≈195t，得主塔架自升時的最大水平分力為252.23t。當主塔自升時采用三組120t的8門滑輪組Φ24mm的鋼絲繩、20t卷揚機受力為5.25t滿足要求。

3.2 主塔架提升、自升安裝安全施工技術研究

3.2.1 主塔架提升安全施工技術研究

主塔架提升前，檢查主副塔、平衡臺車張緊系統、連接螺栓、纜風繩、滑輪組、卷揚機情況。確認無誤后，啟動門型雙桅桿吊提升5#、6#卷揚機收繩，起升鋼絲繩緩慢受力。同時根據桅桿吊頭部吊點狀態適度調整變幅7#、8#卷揚機，使主塔架保持垂直，直至桅桿吊完全受力。再次檢查確認各部位受力情況，啟動門型雙桅桿吊提升5#、6#卷揚機繼續收繩，運行機構間距離逐步縮小，A型主塔架逐步升高。過程中塔頂側纜風卷揚機及承載索、后拉索張緊卷揚機應隨主塔架的升高交替點動，防止各鋼絲繩繃緊造成提升超載阻力。

3.2.2 主塔架提升向自升轉換安全施工技術研究

在主塔架提升到設計高度（51m、53m、56m）后，桅桿吊提升卷揚機停止工作，對各受力鋼絲繩進行臨時鎖定。進行塔架自升張拉系統、纜機主塔側移動式檢修平臺、承馬及牽引小車的安裝。

⑴A型塔架自升張緊系統由兩臺20t卷揚機、φ24mm鋼絲繩6000m、3組8門滑輪組（120t）及張拉梁組成，主要用于A型塔架自升過程收緊塔架底梁間距。

⑵A型塔架側纜風系統由4臺5t卷揚機、4根150m φ24mm鋼絲繩、導向滑輪（10t）組成，主要用于A型塔架自升過程塔頂部分垂直度的調整。

⑶A型塔架自升同步系統由兩臺5t卷揚機、2根φ24mm鋼絲繩200m、導向滑輪（10t）組成，重要用于A型塔架自升過程底梁運行機構間距合攏不同步的調整。

安裝完畢后，解除各部位臨時鎖定。啟動主塔架自升張緊1#、2#卷揚機，使張緊鋼絲繩緩慢受力，觀察A型架頂部上下游、左右岸方向變化，同時逐漸調整承載索、后拉索受力及塔頂側攬風受力均衡，使A型塔架上下游、左右岸方向鋼絲繩的張力處于平衡狀態。當桅桿吊提升鋼絲繩完全松弛，主塔架張緊卷揚機完全受力后，檢查各部位結構件、基礎地錨、受力鋼絲繩及制動系統情況。確認無誤后，分離抬吊梁，桅桿吊變幅回收直至桅桿吊脫離A型主塔架。

3.2.3 主塔架自升安全施工技術研究

雙桅桿吊提升系統脫離后，啟動1#、2#張緊卷揚機及3#、4#同步卷揚機鋼絲繩收繩，同時啟動12#、13#、14#、15#卷揚機跟隨收緊側纜風。主塔架運行機構間距離繼續逐步縮小，主塔架逐步升高，此時主塔架自升開始。

自升過程中安排專人通過主塔架中心線錘對塔架垂直度進行實時監控、測量并記錄，時刻控制主塔架始終在垂直狀態。過程中允許A型塔架偏斜量為±100mm。若偏差量超出允許范圍，可根據主塔架左右岸、上下游方向變化量，通過塔頂側攬風卷揚機、同步卷揚機、后拉索張緊卷揚機、承載索張緊卷揚機進行調整，始終保持主塔架呈垂直狀態。主塔架自升到位后，使用螺栓聯接兩段底梁，安裝塔身桁架兩側與塔頭間的支撐連桿，致使A型主塔架自身整體穩固。

結語：

本文以通過對A型主塔架提升、自升、傾斜度調整等關鍵部位施工安全技術進行研究，并采用了切實可行的施工方法，施工過程安全、穩定、可靠，此種工藝方法成本低、經濟性好、安全性高，在可實施性、經濟性、安全性之間取得了最佳結合。

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[2]楊乾坤.起重設備進行規范化管理初探[J].中國設備工程，2007（12）：136-139.