堆場10t門式起重機(jī)改造關(guān)鍵技術(shù)分析

陳劍宇、謝軍

（中交三航局第三工程有限公司，江蘇南京210000）

0 引言

中交三航局第三工程有限公司第一工程處是一家混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠，近幾年承接了太倉四期碼頭、蘇錫常南部高速公路太湖隧道、江北新區(qū)G05 地塊保障房等大型重點(diǎn)工程混凝土構(gòu)件的預(yù)制。作為專業(yè)的預(yù)制廠，預(yù)制構(gòu)件的出運(yùn)成為必不可少的環(huán)節(jié)。01 區(qū)～09 區(qū)作為預(yù)制構(gòu)件的堆場，承擔(dān)預(yù)制構(gòu)件的堆放、轉(zhuǎn)運(yùn)和運(yùn)輸，其中門式起重機(jī)是當(dāng)中的核心設(shè)備。由于從成本、公司規(guī)定的章程出發(fā)，將原項(xiàng)目部遺棄的門式起重機(jī)進(jìn)行改造和修復(fù)，從而達(dá)到滿足預(yù)制構(gòu)件出運(yùn)的目的。

1 門式起重機(jī)的概況

堆場門式起重機(jī)由電動(dòng)葫蘆、主梁、支腿、大車行走部分、電器設(shè)備等組合而成。門式起重機(jī)整機(jī)重量約12.6t，最大單元（主梁）重量約為6.5t，主要技術(shù)性能如表1所示。

表1 主要技術(shù)性能

2 改造、維修

2.1 改造目的

由于本廠堆場軌道跨度與項(xiàng)目部不同，此次改造項(xiàng)目是把門式起重機(jī)的跨度由20m 改為16m。維修項(xiàng)目主要為：結(jié)構(gòu)件檢查維修；安全保護(hù)裝置檢查維修；電氣線路更換、維修、檢查；除銹防腐等。現(xiàn)場改造如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場改造圖

2.2 改造工藝

考慮到跨度減少量為4m，故此次跨度改造采取一端向跨中進(jìn)行的方案。主梁運(yùn)至現(xiàn)場后，將其找平、固定，拆除其中一側(cè)主梁的法蘭板，將其打磨、整形。原來支腿上的法蘭板保護(hù)原有的結(jié)構(gòu)，按16m 跨度找出跨中位置，用火焰法將主梁的上拱度調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)要求。待主梁吊裝時(shí)將打磨好的主梁法蘭板對準(zhǔn)支腿上的法蘭板（此時(shí)跨度即為實(shí)際跨度16m），先將其電焊，在水平、平整度都找準(zhǔn)后進(jìn)行施焊。跨度改造項(xiàng)目隨即完成。

3 安裝

3.1 下橫梁及支腿的安裝

下橫梁與支腿以組裝好的狀態(tài)運(yùn)至施工現(xiàn)場，并將大車行走機(jī)構(gòu)與之裝在一起，因此起重吊裝時(shí)應(yīng)防止任何碰撞現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2 安裝順序

將組裝完畢的下橫梁分別用汽車吊吊至安裝位置軌道上，用木方將下橫梁兩端側(cè)面的底部墊穩(wěn)，找正兩根下橫梁上的安裝基準(zhǔn)線，調(diào)整跨度對角線的相對差（4點(diǎn)），注意車輪不得離開軌道面。

以汽車吊旋轉(zhuǎn)為中心，吊點(diǎn)選在吊后使支腿成自然狀態(tài)，采用旋轉(zhuǎn)法、滑移法，將支腿的吊裝按傾斜的柱狀件進(jìn)行吊裝，底面應(yīng)與下橫梁安裝面平行，以方便調(diào)整位置。當(dāng)支腿與下橫梁安裝完成后，調(diào)整其垂直于固定支腿，采用鋼絲繩拉緊和硬斜撐固定法，同時(shí)也要達(dá)到一定的技術(shù)要求。

下橫梁的寬度中心線、支腿的中心線、支撐面的對稱中心線應(yīng)在同一水平面上，其誤差≤2mm。支腿高度的偏差等于±3mm。下橫梁座板的垂直高度應(yīng)≤2mm。

3.3 主梁安裝

將主梁用鋼絲繩捆扎好，注意捆扎用的鋼絲繩應(yīng)經(jīng)過計(jì)算和檢驗(yàn)合格。捆扎點(diǎn)選在支腿位置的附近，選用一臺載荷為25t 的汽車吊，將汽車吊停在合理位置上，在統(tǒng)一指揮下，汽車吊開始試吊。當(dāng)條件具備后，開始起吊。先吊起100mm，5 分鐘看汽車吊的情況，確認(rèn)安全無誤后，由現(xiàn)場指揮人員指揮吊起，當(dāng)?shù)醯脚c支腿頂面上方100mm 時(shí)停止起吊，準(zhǔn)備就位后，將大梁緩緩落在支腿上，當(dāng)基準(zhǔn)線重合時(shí)，開始施焊，當(dāng)施焊牢固后方可松脫鋼絲繩[1]。

4 關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)

4.1 支腿安裝時(shí)纜風(fēng)繩的架設(shè)

纜風(fēng)繩架設(shè)錨定物應(yīng)具可靠性，選擇與地面固定或重量大于纜風(fēng)繩拉力的物體，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，南面利用現(xiàn)場的立柱為錨定物，北面用2 個(gè)重量為3t 的鋼絲繩卷盤作為錨定物。

4.2 纜風(fēng)繩的選擇

每根支腿用2 根纜風(fēng)繩進(jìn)行固定，防止支腿及主梁吊裝時(shí)的重心偏移，導(dǎo)致整機(jī)幾何尺寸的超差和整機(jī)的失穩(wěn)。由經(jīng)驗(yàn)計(jì)算可得，主梁吊裝時(shí)可能對支腿水平方向的推力小于1t，考慮到安全系數(shù)5 倍的情況下，選用15mm 鋼絲繩作為纜風(fēng)繩。

4.3 吊裝鋼絲繩的選擇

根據(jù)起重的最大單元，即主梁為6.5t 的載荷，經(jīng)查表可知，應(yīng)選用22mm 鋼絲繩作為吊裝鋼絲繩。

4.4 質(zhì)量要求

應(yīng)按設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行，若無則按下列要求控制質(zhì)量；起重機(jī)跨度的允許偏差；起重機(jī)跨度S≤26m時(shí)，允許偏差±8mm；起重機(jī)跨度S＞26m 時(shí)允許偏差±10mm。

4.5 起重機(jī)跨度相對差的要求

S1、S2 為主梁兩側(cè)車輪的縱向圓周中心線的距離；當(dāng)起重機(jī)跨度S≤26m 時(shí)，允許偏差|S1-S2|為8mm；起重機(jī)跨度S＞26m 時(shí)允許偏差|S1-S2|為10mm；主梁上拱度為主梁跨度的千分之一，即F=S/1000，其允許偏差值為＋0.4F，-0.1F。

5 安全保證措施

在門式起重機(jī)安裝過程中，堅(jiān)持以安全至上和以人為本的施工宗旨，認(rèn)真組織施工作業(yè)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，始終貫穿“三不傷害”原則。設(shè)備拆除過程中，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為第一責(zé)任人，在施工現(xiàn)場由專職安全員監(jiān)督現(xiàn)場作業(yè)人員的違規(guī)行為，確保門式起重機(jī)拆除工作的有序進(jìn)行[2]。具體如下：在施工工人中牢牢樹立安全第一的思想，認(rèn)識到安全生產(chǎn)、文明施工的重要性，做到每天班前教育、班前總結(jié)，所有施工人員必須嚴(yán)格遵守現(xiàn)場條令及工區(qū)場外作業(yè)安全規(guī)章制度。所有施工人員要嚴(yán)格培訓(xùn)，合格后方可上崗（焊工、起重工、操作工等），進(jìn)入現(xiàn)場遵守現(xiàn)場紀(jì)律。所有起吊索應(yīng)具5 倍以上的安全系數(shù)，捆綁鋼絲要有10 倍以上安全系數(shù)。在施工區(qū)域拉好警戒線。專人看管，嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入。吊物時(shí)，施工人員不得在構(gòu)件、起重臂下或受力鎖具附近。

6 危險(xiǎn)源的識別與防護(hù)

此次施工項(xiàng)目的危險(xiǎn)源主要有：電焊作業(yè)，氣割作業(yè)，高空作業(yè)，油漆作業(yè)。針對上述危險(xiǎn)源，應(yīng)做好相應(yīng)的防護(hù)措施。特種作業(yè)人員專人操作，持證上崗，氧氣瓶與丙烷應(yīng)保持至少5m 的距離，且應(yīng)檢查氧氣、丙烷瓶是否完好，是否在有效檢驗(yàn)周期內(nèi)，所有元器件是否完好無損。高空作業(yè)應(yīng)系好安全帶，安全帶應(yīng)可靠，不能掛在移動(dòng)物體上，防止滑跌。著裝應(yīng)規(guī)范。聽從指揮人員的統(tǒng)一指揮。油漆作業(yè)時(shí)應(yīng)注意穿戴好防護(hù)用具，保持作業(yè)環(huán)境的通風(fēng)與安全。現(xiàn)場嚴(yán)禁煙火，應(yīng)配備滅火器，并組織專人現(xiàn)場監(jiān)督。

7 電氣設(shè)備的調(diào)試

7.1 調(diào)試的任務(wù)。

門式起重機(jī)改造或大修之后，都必須進(jìn)行調(diào)試。通過調(diào)試可以發(fā)現(xiàn)線路中存在的問題。堆場10t 門吊的結(jié)構(gòu)，起升和平移（小車）兩個(gè)機(jī)構(gòu)由鼠籠型錐型轉(zhuǎn)子電機(jī)（型號：ZD 151-413kW）傳動(dòng)，大車行走機(jī)構(gòu)由兩臺繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)（型號：YZR 132M-64kW）組成。因此，調(diào)試的基本任務(wù)就是發(fā)現(xiàn)問題、提出措施、合理解決、保證性能。

7.2 調(diào)試的基本原則

其一，先部分、后整體，對各運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)試，使其性能符合設(shè)計(jì)要求后，才可能進(jìn)行整體調(diào)試。如先對小車空載進(jìn)行測試，如平移和起升，然后進(jìn)行帶載試驗(yàn)。保證起重機(jī)電氣線路有其各機(jī)構(gòu)的獨(dú)立性，各機(jī)構(gòu)的無誤，也為整體調(diào)試打下了基礎(chǔ)。其二，先控制回路、后主回路。先調(diào)試控制回路，控制回路的動(dòng)作程序正確后再帶主回路調(diào)試。控制回路沒有調(diào)試好，主回路也就難以工作。其三，先開環(huán)、后閉環(huán)。起重機(jī)的線路具有反饋環(huán)節(jié)的，在反饋單元沒有接入的條件下進(jìn)行調(diào)試，然后閉環(huán)測試。其四，先保護(hù)回路、后輔助回路。先完成保護(hù)回路的調(diào)試，再著手進(jìn)行輔助回路如照明、信號等設(shè)施的調(diào)試。其五，按上述基本原則進(jìn)行調(diào)試，可使調(diào)試工作順利進(jìn)行。不可在起重機(jī)安裝后，一次性通電運(yùn)行，這樣使存在的問題擴(kuò)大化，甚至發(fā)生設(shè)備的損壞。

7.3 電氣設(shè)備的試運(yùn)行

在對電氣線路進(jìn)行全面的檢查和調(diào)整并確認(rèn)無誤后，合上所有的電源開關(guān)，使各機(jī)構(gòu)主回路和控制回路全部接上電源。首先在空載情況下逐個(gè)起動(dòng)各機(jī)構(gòu)，進(jìn)行試運(yùn)行，觀察各個(gè)機(jī)構(gòu)是否正常；然后進(jìn)行各機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)，只有在空載一切正常的情況下，才允許帶負(fù)載運(yùn)行。負(fù)載運(yùn)行時(shí)必須逐步加載，直至達(dá)到最大載荷。等到試運(yùn)行全部正常后，起重機(jī)電氣設(shè)備可以進(jìn)行正常使用。

8 結(jié)語

這次門式起重機(jī)的改造全過程中，以安全為準(zhǔn)繩，通過控制改造工藝，設(shè)立關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)，達(dá)到起重機(jī)堆場出運(yùn)的使用要求。同時(shí)，通過此次改造，了解了門吊的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為以后起重機(jī)的維修、保養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。起重機(jī)作為堆場出運(yùn)的核心部件，承擔(dān)著PC 廠與項(xiàng)目部之間預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸，因此，在以后使用過程中，技術(shù)人員應(yīng)不斷學(xué)習(xí)，做好應(yīng)有的保養(yǎng)工作。