山地復雜地形環境條件下大型履帶式起重機安裝施工技術

葉太軍，張順友

（中冶建工集團有限公司吊裝公司，重慶 400051）

0 引言

某風電場地理坐標介于東經106.89°～107.00°、北緯28.75°～28.84°之間，場址范圍面積約8.5km2。該風電場位于丘陵山區，地形環境復雜，風電設備重量重，安裝高度高，風輪直徑大于100m，必須使用主吊設備650t履帶式起重機96m+7m的風電作業工況，且現場施工機械操作場地狹小，主臂超長、懸伸場外組裝。針對上述施工難點，對受限空間作業場地下的履帶式起重機組裝，采用雙機抬吊、空中組裝的施工方法，取得了良好的施工效果。該施工技術獲得國家知識產權局專利授權，獲得重慶市市級工法。

1 工程概況

該風電場多數機位處于山脊頂部，由于要保護自然風景區，個別機位位置作了設計變更，其中10#風機位于山脊的上坡邊緣，是所建風電場中吊裝難度最大的一臺（圖1）。

2 安裝施工特點、難點

（1）施工場地環境作業條件

風電場所在地區為丘陵山區，在風機吊裝前相關施工單位已修筑完場外道路和場內道路。該機位涉及的場內道路按以下標準設計：路面寬5m，路基寬5.5m，道路轉彎半徑為35m，10#機位平臺口處轉彎半徑小于20m，路面最大坡度17%，機位平臺與進場道路的落差為22m。風電場道路情況如圖2、圖3所示。

圖2 風電場布置及道路圖

圖3 組裝場外道路

機位有效利用面積小，有效利用長度為40m，有效利用寬度最大30m，主吊吊臂長為103m（96m主臂+7m電桿頭），導致主吊臂桿有55m需要兩臺180t的輔助吊車在空中組裝。風機、主吊主臂、吊車站位平面布置如圖4所示。

圖4 施工平面布置圖

（2）施工區域氣候條件為山區氣候，多雨、多風，溫度變化快。

（3）進場道路坡度大，地質條件差，山體、邊坡穩定性差，需采取信息法監測監控措施。

（4）作業場地臨近山體或邊坡，空中組裝難度大，危險性大。

3 施工工藝流程

第一步地面組裝（圖5）：環境條件場地處理→吊車位基礎處理→履帶式起重機構件進場→主機組裝→履帶及配重組裝→48m主臂組裝→55m主臂組裝。

圖5 起重臂地面組裝

第二步空中組裝 （圖6）：180t吊車就位→雙機抬吊→空中就位→空中組對→連接主臂拉板→主臂變幅→吊車松鉤→650t履帶吊調試。

圖6 起重臂抬吊空中組裝

4 安裝施工工藝技術

4.1 環境條件場地的處理

（1）進入機位平臺路口處為主吊履帶式起重機起臂站位，站位平臺面積為18m×18m，需回填到與機位平臺同一水平面（海拔1579m），要分層碾壓夯實，邊緣放坡1∶1，達到地耐力60t/m2。

（2）對兩臺180t汽車吊站位基礎進行處理，處理基礎面積11m×11m，地耐力達到25t/m2。

（3）采取信息法措施對靠近的山體和邊坡進行警戒、警示標識、監測、監控，始終保證在現場環境條件穩定情況下進行安裝施工。

4.2 履帶式起重機構件等設備進場

（1）主機先進入吊裝平臺，進行履帶、底節臂的組裝。

（2）將輔助吊車80t履帶式起重機停到機位上面，便于主機的組裝和風機設備的吊裝,主機組裝好履帶后，把配重、配重框、路基板、3節12m主臂運輸到機位平臺。

（3）在平臺平行鋪上路基板，中心間距為9.5m。進行履帶式起重機的行走，左邊履帶前行，右邊履帶后退，直到履帶完全在路基板上面，與起臂方向成90°，進行履帶式起重機水平的確認，水平標高低的地方進行填高加固。

（4）進行配重、主臂的組裝，組裝時在吊臂下墊200mm×200mm枕木。

（5）主臂接到48m后，在進場道路上進行55m主臂的組裝，主臂方向沿道路朝下，在兩臺吊車的中間，便于兩車抬吊（圖7），兩臺180t汽車吊在吊臂組對和抬吊過程中，須在支腿下墊路基箱。

（6）55m主臂在地面組好后，由兩臺180t汽車抬吊進行空中組裝（圖8），組對時在主臂上栓上兩根攬風繩以控制吊臂的方向[1]。

圖7 吊車站位布置圖

圖8 主臂空中組裝圖

（7）吊車抬吊組裝站位高差如圖9所示。

圖9 抬吊組裝位置高差

（8）吊點位置設為主臂12m與主臂頂節連接處，另一吊點為塔臂與塔臂頂節臂連接處，離最前端14m[2]。在抬吊時根據實際情況再作調整，保證吊臂重量由兩臺汽車吊平均承擔。吊具用25t×7.5m吊帶捆綁吊裝，防止兩車抬吊臂桿的扭曲變形，利于空中組裝。起吊后兩車同時回轉到有利位置進行組對。組好對后先松吊臂中間吊車，接主臂拉板。操作主臂變幅卷揚使拉板受力，緩慢起升使汽車吊吊繩自然松動，然后取下吊帶。

（9）用汽車吊把吊鉤放到合適位置進行吊鉤的穿繩作業，先用小卷揚引出主鉤鋼絲繩，再用小鋼絲繩穿繞風電桿頭滑輪組和吊鉤滑輪組，用小鋼絲繩牽引，最后用吊車吊起鋼絲繩頭，連接吊繩與風電桿頭的固定鋼絲繩處，檢查并起臂。

（10）拆除輔助支腿，將履帶式起重機走正并走到吊裝半徑20m的位置，進行風機的吊裝。

5 施工安全措施

（1）履帶式起重機的組裝，嚴格按制造廠家使用說明書進行作業。

（2）兩車抬吊時，先將主臂抬離地面200mm，然后檢查吊帶捆綁情況，再根據力矩限制器顯示，檢查兩臺汽車吊負荷是否相同，檢測兩臺汽車吊站位處地基情況、汽車吊支腿受力情況，一切正常后方可起吊。

（3）履帶式起重機起臂前，檢查設備內所有的信號電纜，并進行必要加固措施，確保在起臂過程中信號不被損壞。

（4）汽車吊轉移時時速不應超過10km/h。履帶吊轉移時，轉移前用推土機把行車路線推平，轉移時由履帶吊機長負責指揮，履帶吊前方、左右履帶設專人監護，保證前后履帶角度不超過3°，左右履帶夾角不超過2°，夜間轉移時要配備足夠照明設施。

（5）吊裝作業前對主吊履帶式起重機和2臺汽車吊站位處的地基處理情況進行檢查，保證地基承載能力達到要求。

（6）在主臂接臂處兩側各挖出一個2m×2m的平臺，以方便作業人員站立操作。在接臂時，作業人員須使用安全帶，把安全帶掛在已接好臂的腹桿上。

6 結論

通過對山地地形環境條件下現場場地的處理，地基承載力的檢測，以及對作業環境條件、道路、山體及邊坡等采取信息化施工監測、監控等安全技術措施，確保了安裝施工順利實施，達到了設計和業主的要求。