白光清
摘 要:塔式起重機(以下簡稱塔機)的安裝,是設備出廠后,每次交付工地使用前的至關重要的工序。相關國家標準、產品使用說明書等對塔機安裝工作的安全管理、安裝方法、檢查方法等有詳細的要求和說明。此外本文對塔機安裝工作中,如起重臂、拉桿、外套架等部件安裝時注意事項,聯結螺栓的緊固方法,附著裝置的交替使用,塔身垂直度的檢測等須引起注意的一些問題做簡要分析,以供安裝人員借鑒。
關鍵詞:標記;螺栓緊固;附著;垂直度;潤滑
1 起重臂安裝
由于受力條件不同,起重臂各臂節所用材料不同,重量不同,起重臂組裝時應注意各臂節編號,按編號順序正確組合,不能混淆。檢查臂節間的聯結銷軸止退裝置是否完好可靠。
起重臂組合后整體吊裝時,吊上弦桿兩點,應找好吊平點,以保證起吊平衡。說明書一般給出理論吊平點,應試吊校驗,調整找平衡。如變幅小車已經安裝到起重臂上,應將變幅小車推到起重臂根部,與起重臂腹桿捆綁牢固后試吊,以防變幅小車滑動破壞平衡。起重臂整體起吊準備安裝于回轉塔身上時,兩端應系適當長度的纜繩,起吊后地面人員可通過牽拉纜繩,輔助起重臂平穩就位,減小風力的影響。對吊平點做好標記,以備拆卸使用。
起重臂安裝后懸臂較長,高空不方便檢查,應盡可能安裝前在地面對部件、聯結處做全面詳細的檢查,發現問題也易于處理。
2 拉桿組裝
對有塔帽的塔機,起重臂和平衡臂均通過拉桿與塔帽聯結,起重臂拉桿一般又分內拉桿和外拉桿,另外還有與拉桿配合使用的各樣拉板。拉桿和拉板及聯結銷軸種類較多,不同部位的部件往往材質和規格不同,安裝時須仔細閱讀安裝圖和安裝說明,與實物較對,保證正確安裝,看不清的及時與廠家聯系,如安裝有誤則不能使用或產生危險。有隔套的部件須按圖安裝隔套,不能漏裝。
3 外套架安裝
安裝塔機時,一般安裝3節塔身節就可套入外套架,提前檢查外套架上各爬升導向輪裝置是否完好,各銷軸止退裝置是否有效,工作平臺和護欄是否安全可靠等。外套架套入到塔身標準節上時,檢測爬升導向輪與標準節主弦桿平面間的間隙是否合適,及時調整。
外套架與回轉下支座聯結部位一般配焊,做方向標記。兩件聯結時,理論上一般不分方向,實際由于焊接變形等制作誤差,如按非配焊方向組裝,往往不能順利組裝且增大安裝應力,所以應找到方向標記,按配焊時的方向組裝。若分不清方向應與廠家聯系。
4 高強螺栓的緊固
塔機上塔身聯結螺栓和回轉支承聯結螺栓均采用高強螺栓,配平墊圈和雙螺母。塔機安裝時塔身聯結螺栓和回轉支承聯結螺栓很難一次緊固到位,初次緊固后,待塔機可以旋轉時,在塔機空載狀態作旋轉動作配合下再次緊固,塔機空載時平衡臂側對塔身的彎矩大于起重臂側,所以塔身標準節間的接觸面及回轉支承和轉臺的接觸面在靠近平衡臂側被壓緊,此時先進一步緊固接觸面壓緊處的螺栓,這樣螺栓更容易緊固到位。隨著塔機的旋轉,按平衡臂所處的不同方向,依次將所有螺栓緊固到規定的預緊力矩。雙螺母先緊定第一個螺母到預緊力矩,再旋緊第二個螺母防松。塔機使用過程中經常檢查螺栓的緊固狀況。
應注意螺栓和螺母的螺紋處涂鈣基潤滑脂,用于防銹便于將來拆卸。
5 附著裝置的安裝
塔機使用時塔身高度超過設計的獨立高度,塔身必須與建筑物用附著裝置(簡稱附著)聯結以使塔身安全穩固。實際使用時,由于基礎位置的選擇或建筑物結構的影響,附著裝置的安裝位置和附著桿的長度經常需要變化。
附著桿不能隨便加長,若桿件的截面不變,長度加長,桿件長細比增大,受壓力時整體穩定性降低;建筑物與附著桿連接點的位置關系到附著桿與塔身的夾角,若夾角不合適,附著桿所受的軸力增大。所以附著裝置不能正常安裝時,附著裝置的結構可能需要重新設計,須通過原廠家或有設計資質的單位進行受力計算后確定方案。
塔機使用說明書中,一般對基礎上平面到基礎以上第一套附著的距離、相鄰兩套附著的允許間距和最上面附著以上的塔身允許自由懸空高度都有規定。
高層建筑物在施工時,一般鋼模板、布料機等很多需塔機起重的建筑用件體積大、高度高,再加上建筑物外圍防護設施高度,還有塔機本身吊具和索具占用的高度,綜合起來要求塔身超過建筑物施工層面的高度較大,一般在10m以上,塔身高出施工層的部分顯然不能安裝附著。隨著建筑物施工的進展,隨時要求塔身加高,受最上附著以上塔身允許自由懸空高度的限制,經常需先在施工層以下達到規定強度的墻體上安裝一道附著后才能頂升增高塔身,由于施工層以上占用了一定的自由高度,所以塔身增高高度受到很大限制。如某塔機允許附著以上塔身自由懸空高度30m,使用時,在建筑物施工層以上塔身高度13m,最上面附著安裝于施工層下方3m處,此狀態下該塔機塔身可以增高的高度為14m(30m-13m-3m),若再增高還得安裝附著。這樣就容易造成相鄰兩套附著的間距太近,遠小于允許的最大間距,使附著數量增多,成本提高。為解決這樣的問題,普遍的方法是附著的交替使用。
比如某塔機,使用超過獨立高度安裝附著時,第一套附著距基礎上平面距離允許30m,以上相鄰兩套附著間距允許25m。該塔機實際使用時,假設第一套附著安裝在塔身高度20m處,第二套附著安裝在塔身高度30m處,由于第二套附著距基礎上平面距離不大于30m,所以安裝完第二套附著后可拆掉第一套附著,用于下次安裝。假設該塔機已安裝三套附著,第一套附著安裝于塔身高度26m處,第二套附著安裝于塔身高度40m處,第三套附著安裝于塔身高度50m處,因第一套附著和第三套附著距離小于25m,所以安裝完第三套附著時可拆掉第二套附著,用于下次安裝。特別注意,附著這樣交替重復利用時,拆掉附著后基礎以上第一套附著距基礎上平面距離和相鄰兩套附著的間距均不能超過允許值。
另外附著交替使用時還要考慮塔機拆卸,塔機拆卸時先拆卸塔身標準節,降塔身到最高附著處拆附著,此時塔身附著以上自由高度從下一道附著計算,附著以上自由高度不得超過允許值。
所以塔機在高層建筑施工需安裝多套附著時,應先據施工進度做好安裝方案,合理安排各套附著安裝所在的高度,才能更安全、經濟。
6 塔身垂直度檢測
塔機相關國家標準對塔身垂直度誤差規定:“空載,風速不大于3m/s狀態下,獨立狀態塔身(或附著狀態下最高附著點以上塔身)軸心線的側向垂直度允差為4/1000,最高附著點以下塔身軸心線的垂直度允差為2/1000”(GB/T5031-2008第5.2.3)。
測量塔身垂直度誤差,90°兩個方向,正對塔身兩個側面測量,并且旋轉起重臂到順著測量方向(詳見GB/T5031-2008第6.2.1.3)。兩個方向的垂直度都不得超差。
塔機獨立高度塔身安裝的垂直度非常關鍵,直接關系到塔機的安全性和后續增高塔身工作的順利進行。從安裝底架或基礎節時就認真找平、找正,盡量減小獨立高度塔身垂直度誤差,建議從兩個方向檢測均不大于3/1000。
塔身除安裝獨立高度時校正垂直度外,每次安裝附著還必須校正塔身的垂直度。塔機空載時由于平衡臂方向對塔身的彎矩大于起重臂方向,塔身略向平衡臂方向彎曲,所以安裝附著時先旋轉起重臂,可微調塔身垂直度,附著點以下塔身垂直度兩個方向均調整到允差值2/1000以內,方可安裝附著。安裝完附著再次檢測塔身垂直度,90°兩個方向檢測,最高附著點以下允差2/1000,最高附著點以上允差4/1000。一般附著桿有調節螺栓,可進一步微調校正塔身垂直度。應該指出,附著桿調節螺栓屬于附著桿的一部分,主要用于調節附著桿兩端鉸點距離,以方便安裝,減小附著桿的安裝應力,通過調整附著桿調節螺栓校正塔身僅用于微調,校正量很有限。
7 加油、潤滑
塔機主要機構有:起升機構、變幅機構、回轉機構、回轉支承、液壓頂升機構等。安裝塔機時,須按說明書對各機構加注潤滑油或液壓油,油種類要正確,加油要適量。
一般起升機構變速箱加注20號機械油;起升機構的液力推動式制動器加注變壓器油,冬季用25號的,夏季用10號的;制動器鉸點處用油壺加注機油。
小車變幅機構減速器和回轉機構行星減速器加注40號機械油。回轉機構開式齒輪涂鈣基潤滑脂潤滑。
回轉支承內外座圈旋轉軌道內,冬季加注Ⅱ鈣基潤滑脂,夏季加注Ⅴ鈣基潤滑脂。加注潤滑脂時應該邊旋轉邊加注,這樣有利于充分注油。
減速機箱體或液壓箱體上一般有油位觀察孔或到油位泄油孔,注油時注意觀察,以防加油過少或過多。
參考文獻:
[1]GB/T5031-2008《塔式起重機》.
[2]《塔式起重機使用說明書》.