大型橋式起重機安裝工法

大型橋式起重機安裝工法完成單位:中國一冶機電公司完成人員:周漢生、劉熬明、馬秉俊、徐軍、陳柏超1．前言行車（橋式起重機）是工業(yè)廠房內(nèi)主要起重設(shè)備，也是工程施工中經(jīng)常安裝的特種設(shè)備。目前，行車吊裝一般使用自行式吊車安裝作業(yè)，行車規(guī)格越大，安裝位置越高，所使用的吊裝機械的規(guī)格也就越大，這樣，施工成本隨之增大，吊裝及安裝過程中安全風(fēng)險也逐漸增高。中國一冶集團機電公司通過多次研究、應(yīng)用、改進，在大型橋式起重機吊裝及安裝技術(shù)方面取得了一系列成果，其中“大型橋式起重機安裝技術(shù)研究與應(yīng)用”在中冶集團成果評審中鑒定為國內(nèi)領(lǐng)先。同時形成了大型橋式起重機安裝施工工法，獲得了湖北省級工法（HBGF346-2012），通過了5項專利的受理：梁吊法安裝橋式起重機的方法和該方法用途（發(fā)明專利號201110139850.6）、梁吊法吊裝橋式起重機的專用吊具（實用新型專利號201120173807.7）、起重機具鋼絲繩安裝與應(yīng)力消除裝置（實用新型專利號201120173819.X）、可調(diào)式活動行車鞍座（實用新型專利號201220562341.4）、用于橋式起重機的吊裝裝置（實用新型專利號201220666743.9），其中獲得授權(quán)2項。由于在新建橋式起重機安裝以及檢修拆換等方面效果明顯，技術(shù)先進可靠，故有較強的經(jīng)濟效益、社會效益及推廣價值。2．工法特點2.0.1利用廠房屋面大梁作為承載吊點，并設(shè)計相應(yīng)吊具，配合兩臺卷揚機共同完成吊裝任務(wù)，節(jié)省大型吊車機械費用。2.0.2采用一根鋼絲繩通過平衡輪連接兩臺卷揚機和多套滑輪組，形成一套平衡吊裝系統(tǒng)，完成行車梁、小車等部件吊裝，保證了施工過程的平穩(wěn)、安全。2.0.3設(shè)計并使用新的行車梁組對技術(shù)及裝置，提高了行車大梁與端梁的組對效率，降低高空作業(yè)安全風(fēng)險。2.0.4研究設(shè)計了行車卷筒上鋼絲繩安裝過程的應(yīng)力消除技術(shù)，提高了行車鋼絲繩安裝速度，減少鋼絲繩磨損，延長使用壽命，避免鋼絲繩受到污染。3．適用范圍新舊廠房內(nèi)各類規(guī)格行車吊裝、安裝、改造（檢修、拆換）等任務(wù)，也可用于廠房內(nèi)其它設(shè)備安裝。4．工藝原理利用預(yù)先設(shè)計或加固的的廠房屋面大梁作為承載支撐，在大梁底部設(shè)置吊點，在吊點下方設(shè)置兩套滑輪組，動滑輪通過吊具裝置與被吊行車連接；在屋面大梁和廠房立柱上設(shè)置多臺導(dǎo)向單滑輪，在地面適當位置設(shè)置兩臺卷揚機，通過一根鋼絲繩連接，同時啟動兩臺卷揚機，行車部件被提升至安裝位置，調(diào)整方位后即可就位。在承軌梁走行軌道上設(shè)置可調(diào)節(jié)支座，大梁和端梁通過可調(diào)節(jié)支座上下升降調(diào)整對中并安裝。卷筒鋼絲繩安裝前，將鋼絲繩懸起，使其自由旋轉(zhuǎn)完成鋼絲繩安裝。5．施工工藝流程及操作步驟5.1施工工藝流程材料進場工機具進場承重梁、吊點及卷揚機設(shè)置材料進場工機具進場承重梁、吊點及卷揚機設(shè)置吊具設(shè)計制作吊具設(shè)計制作行車設(shè)備進場場地清理滑輪、鋼絲繩連接設(shè)置行車設(shè)備進場場地清理滑輪、鋼絲繩連接設(shè)置行車小件地面組裝行車小件地面組裝橋架吊裝橋架吊裝橋架組對、安裝橋架組對、安裝小車安裝小車安裝鋼絲繩及吊鉤安裝鋼絲繩及吊鉤安裝圖5.1行車安裝施工工藝流程圖5.2操作步驟5.2.1承重梁、吊點及卷揚機設(shè)置5.2.1.1承重梁設(shè)置：吊裝用承重梁利用屋面梁，廠房屋面設(shè)計為桁架形式的，在安裝屋面前，通過與設(shè)計單位和業(yè)主溝通，將廠房屋面大梁選一品桁架更改為承重梁設(shè)計，承重梁滿足行車最大單件起重量的要求，并校核計算。圖5.2.1-1承重梁吊點設(shè)置1-承重梁；2-筋板；3-卡環(huán)；4-多輪滑輪組；5-下吊具；5.2.1.2吊點設(shè)置吊點設(shè)置在承重梁中部，在承重梁腹板兩側(cè)對稱設(shè)置筋板，焊接牢固。筋板上端寬度與上翼緣板平齊，下端寬度比下翼緣板寬，并在筋板下端各開一個孔，作為吊點吊耳，兩吊耳間距與吊具吊耳間距一致。將吊裝總載荷設(shè)定為G，則使用起重量大于G/2的卡環(huán)將滑輪組與吊耳連接起來。在兩定滑輪中間、承重梁下翼緣板下方焊接一個吊耳，設(shè)置一臺單滑輪作平衡輪。（見圖5.2.1-1）5.2.1.3卷揚機設(shè)置卷揚機是行車吊裝使用的主要起重機械，卷揚機規(guī)格根據(jù)所吊行車最大起重量確定。卷揚機共需布置兩臺，為保證吊裝過程中動作同步，要求這兩臺卷揚機型號規(guī)格一致。卷揚機一般布置在與承重梁連接廠房柱的相鄰柱腳，并與柱腳連接牢固。為便于一人同時操作兩臺卷揚機，確保兩臺卷揚機工作時同步效果達到最佳，將其中一臺卷揚機操作手柄從一邊拆裝到另一邊，這樣一個人可同時控制兩臺卷揚機。經(jīng)過調(diào)試與模擬試驗，一個人同時控制兩臺卷揚機，提高了兩臺卷揚機操作同步性及穩(wěn)定性。5.2.2吊具設(shè)計制作吊具體使用鋼板拼裝、制作，吊具吊鉤可以利用吊車吊鉤及其旋轉(zhuǎn)軸承部分，吊具體采用鋼板焊接制造成可并排掛2套多輪滑輪組的結(jié)構(gòu)。吊具設(shè)計圖見5.2.2。由于鋼絲繩穿過兩套多輪滑輪組后，摩擦力較大。吊具自重較輕，無法克服摩擦力，在吊具上設(shè)置可掛設(shè)配重的吊點，便于空鉤順暢、快速的回鉤。圖5.2.2吊具1-吊耳；2-吊具體；3-吊鉤；5.2.3滑輪、鋼絲繩連接設(shè)置5.2.3.1滑輪布置承重梁吊點吊耳連接兩組定滑輪，吊具吊耳連接兩組動滑輪，承重梁及廠房柱設(shè)置的其它各吊耳均掛設(shè)導(dǎo)向滑輪。5.2.3.2鋼絲繩連接設(shè)置鋼絲繩連接是本吊裝工藝中的重點，也是整套系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，從吊裝的穩(wěn)定性及安全性考慮，對鋼絲繩走向設(shè)置及連接進行了研究，提出了使用一根鋼絲繩連接兩臺卷揚機與兩套滑輪組的方法，同時設(shè)計了平衡輪裝置，使得左右兩側(cè)滑輪組同步運行中能夠自動調(diào)節(jié)。鋼絲繩連接方式見圖5.2.3。圖5.2.3鋼絲繩連接方法1-卷揚機1；2-卷煙機2；3-滑輪組1；4-平衡輪裝置；5-滑輪組2；6-鋼絲繩；鋼絲繩從卷揚機1輸出，通過廠房柱及承重梁導(dǎo)向滑輪進入滑輪組1，穿完滑輪組1后，通過平衡輪裝置進入滑輪組2，穿完滑輪組2后，通過導(dǎo)向滑輪進入卷揚機2，構(gòu)成整個吊裝系統(tǒng)。5.2.4行車小件地面組裝大中型橋式起重機由于單件體積、重量大，長途運輸不便等原因會散裝運輸?shù)浆F(xiàn)場?，F(xiàn)場在地面對單片梁上的行走機構(gòu)、樓梯、平臺、隔熱板進行組裝，并對連接點打磨處理等，行車主、副小車的卷筒、減速機等在地面組裝，可有效減少高空作業(yè)和吊裝次數(shù)。5.2.5橋架吊裝（1）橋式起重機橋架吊裝順序如下：主梁→端梁→副梁→主梁。（2）在地面把行走機構(gòu)、平臺、梯子、隔熱板等附件與主梁組裝好。（3）主梁兩端拴上牽引繩，使用設(shè)置好的吊裝系統(tǒng)進行主梁吊裝。吊裝時一個人同時操作兩臺卷揚機，聽從指揮；各點掛設(shè)的滑輪、吊點安排專人監(jiān)控。主梁起升到承軌梁下方接近承軌梁后通過牽引繩拉動旋轉(zhuǎn)，避開承軌梁，待起吊到承重梁上方后主梁回轉(zhuǎn)，操縱卷揚機回鉤，主梁緩慢落位。主梁落位后，通過可調(diào)式活動鞍座（圖5.2.6）將主梁支撐穩(wěn)定，再把主梁拉離吊裝位，準備下一件吊裝。（4）副梁附件在地面組裝好，副梁吊裝方法與主梁吊裝相同，吊裝到位后把主梁拉回，與副梁對接，然后再整體拉離吊裝位。把兩片端梁分別吊到位與副梁進行連接，然后重復(fù)副梁與主梁的吊裝過程，使主梁、副梁、端梁連接成一體，形成整體橋架。（5）在吊裝帶有駕駛室的主梁時，采用這種方法安裝：當主梁緩慢起升到駕駛室頂部高度，在主梁上掛設(shè)手拉葫蘆把駕駛室吊起與主梁進行組裝，待組裝完成后再整體吊裝到位，這種方法可避免高空安裝駕駛室，有效減小高空作業(yè)風(fēng)險。5.2.6橋架組對、安裝（1）根據(jù)行車橋架主梁組對特點及要求，在承軌梁軌道上設(shè)置可調(diào)節(jié)活動鞍座，該裝置如圖5.2.6：圖5.2.6可調(diào)式活動鞍座1-底板；2-滾輪；3-輪軸；4-銷軸；5-滾輪調(diào)節(jié)螺母；6-承載板；7-支柱；8-螺母；9-定位塊；將行車端梁放置在圖5.2.6所示的活動鞍座的承載板上，通過調(diào)節(jié)螺柱，使端梁與主梁高強螺栓連接孔快速對齊，便于快速安裝高強螺栓。該技術(shù)可以解決以下問題：A、避免了在行車本體上施焊，避免設(shè)備表面的損傷，減少大梁在軌道上移動時的阻力，加快了移動速度。B、解決了精制螺栓對孔時需要上下多次調(diào)整的問題，便于對接，提高了對孔效率。C、降低了勞動強度與作業(yè)時間，有效減小了高空作業(yè)安全風(fēng)險。5.2.7小車安裝（1）行車主、副小車需要組裝的部件預(yù)先在地面組裝好，并符合設(shè)備技術(shù)文件及規(guī)范要求。（2）主、副小車吊裝前，核定橋架上面小車軌道離承重梁吊點的最大起升距離，通過計算確定吊裝小車所需要的鋼絲繩長度。（3）把行車橋架拉離吊裝位，使用設(shè)置的卷揚機吊裝系統(tǒng)分別吊裝主、副小車，起吊高度超過橋架軌道時，再把行車橋架拖回至小車下方，通過卷揚機控制小車緩慢下落就位。5.2.8鋼絲繩及吊鉤安裝（1）鋼絲繩一般成卷供貨，安裝前計算鋼絲繩長度，適當截取。（2）鋼絲繩及吊鉤安裝是用小卷揚機牽引繩頭，通過穿繞定滑輪及動滑輪（吊鉤），然后把繩頭固定在卷筒上。安裝在卷筒上的鋼絲繩數(shù)量多，需要將其均勻、緊密的排列到行車主、副小車卷筒上，以往安裝鋼絲繩時，需要預(yù)先將一大塊地面清掃干凈，以免鋼絲繩上的油粘上雜物而受到污染。然后將鋼絲繩攤開，消除其自身應(yīng)力，再安裝。用這樣的方法安裝鋼絲繩，效率低，所需工作面大，且鋼絲繩攤開后應(yīng)力無法完全消除，導(dǎo)致安裝至卷筒上的鋼絲繩不易緊密、整齊、均勻排列，工作時對滑輪輪槽、鋼絲繩磨損較大，嚴重時吊鉤打轉(zhuǎn)，形成自鎖，不能正常工作。（3）針對傳統(tǒng)安裝工藝弊端，研究了鋼絲繩安裝時應(yīng)力消除技術(shù)，設(shè)計了應(yīng)力消除裝置（圖5.2.8），該裝置由吊桿、拉桿、托盤組成。鋼絲繩穿繞前，把鋼絲繩放置在托盤上，將該裝置吊起，使其懸空。穿繞時，鋼絲繩通過應(yīng)力消除裝置自由旋轉(zhuǎn)，應(yīng)力完全消除。該技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)安裝工藝弊端。圖5.2.8鋼絲繩應(yīng)力消除裝置1-吊桿；2-拉桿；3-托盤；5.2.9勞動力組織施工所需勞動力計劃見表5.2.9。表5.2.9勞動力配置表序號工種人數(shù)備注1鉗工（需持證上崗崗）4行車設(shè)備地面組裝裝，高空安裝裝2起重工（需持證上上崗）8起重機具設(shè)置、設(shè)設(shè)備吊裝3火焊工（需持證上上崗）1配合鉗工、起重工工作業(yè)4電焊工（需持證上上崗）2配合鉗工、起重工工作業(yè)5電工（需持證上崗崗）1用電機具電源和照照明電源6輔助工6配合班組作業(yè)7管理（含安全、質(zhì)質(zhì)量）4協(xié)調(diào)現(xiàn)場施工8后勤1負責(zé)后勤保障9合計276．材料與設(shè)備6.0.1所用材料見表6.0.1。表6.0.1材料配置表序號名稱型號材質(zhì)單位數(shù)量備注1鋼板δ=40mmQ235kg800制作吊耳、吊具等等工具2鋼板δ=30mmQ235kg5003角鋼Q235m若干4其他常用材料Q235kg若干支架和檢修輔料6.0.2需用機具配備見表6.0.2。表6.0.2機具配置表序號名稱型號單位數(shù)量備注1水準儀臺12經(jīng)緯儀臺13交流焊機BX3－500、38KVAA臺2吊點焊接，吊具制制作4卷揚機10T臺2主體吊裝5卷揚機1T、3T臺各1臺6單滑輪16T臺17單滑輪1OT臺148滑輪組6X6，60T個69千斤頂10T、100TT臺各2臺設(shè)備安裝10卡環(huán)60T個411卡環(huán)32T個412卡環(huán)16T個113卡環(huán)10T個1414卡環(huán)1T—5T個若干15手拉葫蘆10T臺216手拉葫蘆5T臺417手拉葫蘆1T—3T臺若干18鋼絲繩Ф26mm米110010T卷揚機19鋼絲繩Ф16mm米1503T卷揚機20鋼絲繩Ф10mm米1001T卷揚機21鋼絲繩Ф38mm米80主吊繩22鋼絲繩常用米若干23扭力扳手常用把4高強螺栓安裝24盤尺50m把125拉力計常用個17．質(zhì)量控制7.0.1質(zhì)量控制應(yīng)符合《機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》GB50231-2009及《起重設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范》GB50278-2010要求，行車安裝偏差要求見表7.0.1。表7.0.1行車安裝偏差檢查項目組裝橋架自檢查名稱及代號極限偏差（mm）檢測方法主梁上拱度F+0.4F—0.1F水準儀檢測對角線L1、L22的相對差︱L1—L2︱正軌箱形梁5拉力計、盤尺配合合測量偏軌箱形梁、單腹腹板和桁架梁梁10小車軌距K正軌箱形梁跨端±2拉力計、盤尺配合合測量跨中S≤19.5m+5～+1S＞19.5m+7～+1偏軌箱形梁、單腹腹板梁、半偏偏軌箱形梁、桁桁架梁±3同截面上小車軌道道高低差CK≤2.0m3水準儀測量2m＜K≤6..6m0.0015KK＞6.6m10主梁旁彎度f正跨箱形梁Sz/2000經(jīng)緯儀、尺配合測測量偏軌箱形梁、單腹腹板和桁架梁梁S≤19.5m5S＞19.5m87.0.2吊裝前必須校核屋面承重梁，必要時做加固處理。各類吊耳、吊具制作等，應(yīng)經(jīng)過受力計算，滿足施工環(huán)境及承載要求。7.0.3嚴格按照項目管理和組織施工。做好技術(shù)交底及各項施工準備工作。7.0.4所有計量器具均應(yīng)檢定合格后方可使用。7.0.5每道工序必須經(jīng)過檢驗合格后方可進行下道工序施工，不合格工序必須返工，合格后才能轉(zhuǎn)入下道工序。7.0.6行車裝配件按照要求進行清洗，不能及時安裝的必須進行覆蓋遮擋。7.0.7高強螺栓安裝順序及緊固力矩符合設(shè)備技術(shù)文件要求，高強螺栓安裝方法必須符合規(guī)范要求。8．安全措施8.0.1建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，成立安全領(lǐng)導(dǎo)小組，明確各級人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。8.0.2施工期做好班組安全技術(shù)交底，嚴格按交底內(nèi)容準備、實施。8.0.3吊裝區(qū)域設(shè)置安全警示繩，非施工人員禁止進入吊裝區(qū)域；吊物下嚴禁穿行。8.0.4鉗工、起重工、焊工、電工等特種作業(yè)人員應(yīng)持建設(shè)部所發(fā)特殊工種操作證上崗。8.0.5各類吊耳、吊具制作等，應(yīng)經(jīng)過受力計算，吊耳和臨時平臺、支撐的焊接牢固可靠，滿足施工環(huán)境及承載要求。8.0.6卷揚機設(shè)置的位置視野開闊，固定牢靠。卷揚機離第一個導(dǎo)向滑輪距離是卷筒長度的10—15倍，鋼絲繩走向通暢。8.0.7在吊裝前，要認真仔細的檢查所有使用的鋼絲繩、手動葫蘆、卡環(huán)、吊具等吊裝設(shè)備、機具的安全可靠性，清洗加油，嚴禁使用有缺陷或無商標的吊具、吊索等。8.0.8吊裝時專人指揮，手勢、哨音、話語清晰明確，通訊保持暢通。8.0.9起吊前及起吊過程中，必須有安全員跟班檢查確認，吊物下嚴禁站人或堆放設(shè)備和機具。8.0.10與業(yè)主操作人員協(xié)商好，嚴格聽從指揮，禁止擅自操作。8.0.11注重個人防護，做好“三穿一戴”。8.0.12動火前注意及時辦理動火證，并配備消防器材，氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放，嚴格保證氧氣瓶不沾染油脂、乙炔發(fā)生器有防止回火的安全裝置。8.0.13施工現(xiàn)場的臨時用電嚴格按照《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。8.0.14建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業(yè)中的安全檢查，確保作業(yè)標準化、規(guī)范化。9．文明施工及環(huán)保措施9.0.1施工場地和作業(yè)限制在組織設(shè)計允許的范圍內(nèi)，施工機具合理布置、行車設(shè)備擺放整齊。規(guī)范圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。9.0.2現(xiàn)場機具、材料歸堆管理，擺放整齊，掛標示牌。9.0.3每天下班前打掃施工現(xiàn)場，做好防塵措施，機具入庫。9.0.4含油手套、破布和施工邊角料、建筑垃圾等不亂扔亂放，分類集中處理，做到誰施工誰負責(zé)，始終保持設(shè)備、場地清潔,使業(yè)主滿意。9.0.5設(shè)備清洗用油及潤滑油按要求施工，不得隨意遺灑到設(shè)備及地面。10．效益分析經(jīng)濟效益：改變以往使用雙機（汽車吊或履帶吊）安裝行車的方法，創(chuàng)新使用了多項技術(shù)。對行車安裝的安全性、準確性、安裝效率等方面均有了本質(zhì)的提高?？捎行П苊怆p機抬吊帶來的不穩(wěn)定安全風(fēng)險；實施過程對其他工序施工影響小，同時縮短施工工期。形成的多套自主知識產(chǎn)權(quán)裝置重復(fù)使用率高，且不受工程施工場地、作業(yè)空間影響。以近幾年的行車安裝工程進行成本分析，平均每臺行車機械費用可節(jié)省約18萬元，節(jié)省工期人工成本約10.8萬元（檢修改造工程），那么平均一臺行車節(jié)省成本近29萬元。同時，所用的各類機具（自主知識產(chǎn)權(quán)）可