乌兰木伦河3号桥履带吊技术应用

发表时间:2021/4/6   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:蒋逸谦 苏承宇 伍华刚
[导读] 摘要:本文以乌兰木伦河3号桥工程为例,详细介绍了400T履带吊在施工过程的中的安拆及使用。
        广西路桥工程集团有限公司  广西南宁  530000
        摘要:本文以乌兰木伦河3号桥工程为例,详细介绍了400T履带吊在施工过程的中的安拆及使用。本文对地质、吊重等因素进行综合考虑,选取了400T履带吊,并对其安拆过程进行了详细描述,同时对400T履带吊在使用过程中资质、人员、设备等安全管理情况进行了探讨,为同类型桥梁吊装施工提供了宝贵经验。
        关键词:400T履带吊、履带吊安拆、安全管理。
        Application of crawler crane technology in Wu lan mu lun River No.3 Bridge
        Abstract:Taking the No.3 Bridge of Ulan Mulun River as an example,this paper introduces in detail the application of 400t crawler crane in the construction process.In this paper,through the comprehensive consideration of geological,lifting and other factors,the paper selects the 400t crawler crane,and describes its installation and removal process in detail.At the same time,it discusses the safety management of qualification,personnel and equipment in the use process of 400t crawler crane,which provides valuable experience for the similar bridge hoisting construction.
        Keywords:400t crawler crane,crawler crane installation and disassembly,safety management.
        0  绪论
        缆索吊装是桥梁上部结构安装的主要施工方法之一,吊装系统按其工作性质可分为四个基本组成部分:主索、工作索、塔架及锚固装置,大跨径平行钢拱桥通常采用缆索吊装进行钢拱、钢箱梁节段的安装[1]。乌兰木伦河3号桥为双飞翼中承复式钢箱拱桥,主拱外倾17°,副拱内倾45°,主副拱存在交叉,传统缆索吊装工艺无法满足其施工要求。为此,项目采用了大型矩阵式钢管支架作为钢箱拱和钢箱梁的支撑体系,配合400T大型履带吊进行吊装作业。该吊装设备有效解决了吊装高度高、重量大、工期紧等困难,使得大型履带吊设备在桥梁吊装施工中得到更好的应用。本文以此为例,对大型400T履带吊的安拆以及使用过程中的管理进行详细的介绍。
        1  工程概况
        乌兰木伦河3号桥是国内首座双飞翼城市景观特大桥梁,跨径布置为(5+74+200+64+5)m,属中承式复式钢箱拱桥。为保证钢拱肋和钢箱梁安全可靠的完成安装,乌兰木伦河3号桥采用了大型矩阵式钢管支架,在确保安全可靠、经济合理的前提下合理布置支架形式,采用履带吊安装的吊装方法。
        钢箱梁主箱式部分为双钢箱梁形式,单侧钢箱梁采用单箱单室结构,两箱室之间顶板连通,并在底板下设置联系横梁,钢箱梁中心线处的主箱式梁高为3.5m(标准段梁高),主箱式全宽为34m。其中最长节段为7.95m,重达203.52吨,为全桥重量最大的钢箱梁节段,采用双台履带吊抬吊。
        副拱拱肋跨壁画段为三节段焊接拼接整体吊装,最大长度为32.194m,重量为148.099吨,作业半径21.06m,采用单台履带吊吊装。
        主拱吊装节段最重重量为101.097吨,吊装最高高度72m,采用单台履带吊吊装。
        以上不同类型节段具体吊装布置方式见图1.1-1.5。
        图1.4 副拱吊装图示         图1.5 主拱吊装图示
        2  履带吊的选择
        桥位区属构造剥蚀丘陵地貌,微地貌属构造剥蚀丘陵斜坡与沟谷两种地貌形态,地形一般较平缓,河床较平坦,建设场地区域地质稳定。乌兰木伦河为人工河,水位常年稳定,因此项目采用了土围堰以便下部结构的施工,也为后续的履带吊吊装作业提供了作业平台。
        综合考虑了安全性、经济性,需要满足吊装重量大、高度高、作业半径大以及因钢管支架搭设使得场地较为狭窄等各方面要求,最终选用两台400T履带式起重机,一台徐工XGC400吨履带吊(主臂加超起工况,超起配重150吨,超起半径14m);一台徐工QUY400吨履带吊(主臂加超起工况,超起配重160吨,超起半径13m)。
        3  履带吊的安拆
        400T履带起重机总件数约65件,其中主机最重,为68吨,主机外型尺寸(长×宽×高):10×3×3.2m,主臂42m,塔臂36m。根据施工要求,主臂最大可加长至91m。
        3.1、主机卸车
        确认安装场地平整、坚实,在组装场地上铺设2块垫板;连接油缸支腿液压油管,在油缸支腿头部安装铁靴。
        3.2、顶升车体
        操作遥控器启动发动机,确认4个顶升油缸安装牢固,铁靴挂好,操作油缸伸出4个顶升支腿;顶起油缸过程中,保持下部车体水平,直到下车底面离地约60cm时停止顶升,操作遥控器关闭发动机。
        3.3、履带安装
        单侧履带重量为35T,使用80T汽车吊进行安装。在履带卸车时,应考虑安装时的位置与距离。使用专用吊索和25吨的吊环安装,吊索与履带板处必须进行包角。在连接销孔处涂抹润滑脂,确保履带方向
        正确,履带起吊后,缓慢移向安装销孔处,缓缓地落下履带架,使销孔对正,连接插拔销机构液压管路的快速接头,操作远控操作盒开关,插入连接销,两个连接销均插入后,装上定位锁销。
        图3.3.2 履带吊履带安装图示
        用同样的方法安装另一条履带。安装完成后,收回主机下部顶升油缸,直至两条履带完成落在地面上为止,取下铁鞋,放到储存位置,连接左右行走驱动的所有液压管路的快速接头。
        3.4、安装车体压重
        车体压重共2块,每块中10T,使用25T汽车吊逐步起吊压重,讲车身压重安装到支架上,用螺栓螺母将车身压重固定好。用同样的方法安装另一块车身压重。
        3.5、平衡重及超起配重安装
        平衡重一共14块,每块10T,共140T。使用25T汽车吊进行安装,超起配重在履带吊就位后挂设。
        车体在水平状态下,首先吊装配重底座,安装配重连接销,安装锁销。
        左右对称依次安装其余配重,不可同一侧一次性安装完毕。
        安装四根连接杆,将配重固定连接杆上的螺母拧松,把连接杆从配重上面的孔中穿插下,直到钩住基础配重,将连接杆上的螺母拧紧。
        图3.5.2 履带吊平衡配重安装图示
        3.6、安装超起工况臂杆系统
        超起臂杆长度为30m,按照导向滑轮的安装位置,然后将超起桅杆中间节摆好,连接超起桅杆头部,根部与中间节。
        调整超起桅杆防后倾撑杆,吊起超起防后倾撑杆,取消销子,处于展开位置后安装上销子。
        将超起桅杆安装到主机上,取下桅杆根部的端块,并将根部擦拭干净,用黄油涂抹销轴和轴承孔,使用25T汽车吊吊起桅杆,对正安装位置。
        3.7、安装超起用主臂
        组合安装48m主臂,将主臂中间节与主臂根部相连接。
        使用25T辅助汽车吊吊起主臂根部,将臂根部销子正对销孔,销轴涂润油,操作动力销油缸固定销伸出,插入锁销固定。
        将主臂放道木上,拆除吊索后连接主臂拉索。
        穿绕起升绳:将桅杆根部的起升绳解开,引到主臂,连接安全装置。
        图3.7.2 履带吊吊臂安装整体图示
        3.8、穿绕超起工况的钢丝绳
        穿绕钢丝绳,前卷扬机的钢丝绳可用于副钩滑轮,后卷扬机上的钢丝绳可用于主钩;钢丝绳头通过滑轮组时做好监护,以防脱槽。
        3.9、连接各处电缆接头
        连接主臂角度传感器的接头,连接主臂主电缆,角度传感器及摄像头的接头。
        3.10、安装吊钩、扳起臂架
        将主变幅操纵杆扳向起升位置,使主臂慢慢起升。同时,将副变幅操作杆扳向降落位置,放出副变幅钢丝绳,此时,要特别注意不得使副臂拉索过于松弛。操作前后卷扬机时,放出副变幅钢丝绳,使吊钩保持留在地面,直至臂杆系统进入工作范围以内。
        3.11、调试并设置力矩限制器
        根据所选用的臂杆组合类型,主臂长度,副臂长度以及吊钩绳数选择正确的工况代码,输入力矩限制器主机,并确认。确认吊钩过卷保护、超载保护、角度上下限保护等有效,动作灵敏可靠。确认重量传感器的准确性,误差范围不超过5%。
        3.12、负荷试验
        试验时履带下方铺上路基板。试吊时地面风速不得超过7.9m/s(相当于5级风)。试吊重物采用标准重物,试吊重量含吊具重量。对吊车进行全面检查,各部件必须齐全可靠,连接准确牢固。各操纵机构扳动、回位和锁紧必须灵活准确。
        空载试验:在极限位置内,做主臂起落和吊钩升降动作,检查两卷扬机钢丝绳排列情况、各限位动作;机体向左、右回转360°;前进、后退行驶各12m。确认合格后方可进行下一步试验。
        静负荷试验:为检查安装后主副混合臂等结构的强度、刚度、制动性能以及整机静态稳定性,必须进行静负荷试验。试验方法是吊重1.25倍的额定载荷,后离地200-300mm,静置约10分钟,重物与地面距离应保持不变。
        动负荷试验:为检查安装后起升卷扬机的动态制动情况以及整机动态稳定性,必须进行动负荷试验。试验方法是吊重1.1倍的额定载荷,离地300-500mm,做以下动作:吊钩起落各3次,来回行走12m 各2次,全程回转各2次。制动时检查吊钩是否有溜钩现象,验证制动时整机的稳定性。
        完成最后一项试验,确保无误后,方可允许履带吊设备使用在实际吊装作业中。
        拆卸步骤与安装步骤逆向进行。
        4  履带吊使用过程中的安全管理
        履带吊起吊高、吊重大,如管理不善极易发生安全事故,对人员安全及施工现场造成伤害,因此,在履带吊的使用过程中需进行严格管理,主要内容包括以下几点:
        资质验收:在履带吊设备进场前,查询设备所属公司相关的资质,设备保险,合同,使用登记证,维修保养记录等相关资料,保证设备来源准确,使用过程安全可靠。履带吊设备属于特种设备的一种,操作人员必须持有特种设备操作证件方可进行设备的操作。上全国特种作业人员公示信息查询系统查询人员资质,并检查人员是否有超龄现象,确认无误后方准其进场,进场后再由安全部、物资设备部、技术部进行安全技术交底及安全教育[2]。
        安全技术交底:充分了解400T履带吊车安拆位置及安拆方式,进行技术交底和安全交底工作。向施工人员详细交代400T履带吊车安拆过程中各道工序的要点及注意事项,施工人员必须掌握施工要点和安全带、安全帽等劳动防护用品的正确使用方法,杜绝安全事故。建立安全责任制与HSE风险预测与防范,明确每个作业人员的责任与职责所在[3]。
        班前教育:在开始进行吊装前,对操作人员进行班前教育,督促人员正确穿戴好个人的防护用品,针对当天的施工内容作出风险告知及应对措施,检查操作人员的精神状态,是否能正常操作设备。为此制定了吊装验收程序,其中包含了对履带吊吊装前的验收。
 
        图4.1 吊装前对操作人员班前教育图示
        吊装前验收:履带吊吊装前,对其安全性能进行验收,检查锁具、钢丝绳、卡环是否完好,确保吊装工作安全开展。并在吊装过程中,由现场管理人员全程监管[4]。
        机车安全教育:每月开展机车安全教育培训,通过PPT课件与事故案例视频,教育操作人员在作业过程中需要注意的事项,加深印象,相互促进,相互学习。
 
        图4.2 设备操作人员安全教育培训会图示
        5  结论:
        1.通过对安全性、经济性、吊装重量、起重高度、作业半径以及使得场地等各方面的综合考虑,可以确定履带吊选型。
        2.从主机卸车、顶升车体等到负荷试验,对履带吊安拆的全过程进行了详细介绍,为同类型设备的安拆提供宝贵经验。
        3.通过资质验收、安全技术交底、班前教育、吊装前验收、机车安全教育手段有效提高了履带吊的安全管理。
        参考文献:
        [1]铁道部西宁铁路局.缆索吊车与成品装吊[M].人民铁道出版社,1959.
        [2]王善樵.如何安全使用履带式起重机[J].建筑安全,1998.
        [3]李浩.加强特种设备安全管理的措施[J].工程技术(引文版),2016(10):00067-00067.
        [4]施工现场机械设备检查技术规范[J].履带起重机,2016,P36
 
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