施工設(shè)備技術(shù)改造

第十篇 特種工程機(jī)械第四十三章施工設(shè)備技術(shù)改造在實際的工程施工中，往往會波及到設(shè)備的技術(shù)改造，通過改造挖潛從而提高設(shè)備原有的性能甚至用途等。一般來說，施工設(shè)備的技術(shù)改造總是以施工需要為主線，施工方案的制定也總是以企業(yè)設(shè)備裝備（包括技術(shù)改造）能力為前提，也就是說，施工方案的制定以企業(yè)自有設(shè)備和技術(shù)改造為前提條件，施工方案的研討一直同施工用設(shè)備改造的研討親密配合，兩者同步進(jìn)行，機(jī)械技術(shù)方面人員一直參與施工方案的研討，因此施工方案確定了，施工設(shè)備改造的技術(shù)問題也就隨之而來。施工設(shè)備技術(shù)改造的工程實例中不乏經(jīng)典之作，本章則著重簡介起重設(shè)備的技術(shù)改造。第一節(jié)塔機(jī)改造為高架龍門吊的技術(shù)為處理上海楊浦大橋浦西主引橋130t“T”形梁的吊裝任務(wù)，上海市機(jī)械施工企業(yè)運(yùn)用TQ60/80塔式起重機(jī)的塔身和六四式軍用鋼梁，自行設(shè)計改裝成為構(gòu)造吊裝施工用的GJ70高架龍門吊。一、高架龍門吊的技術(shù)改造規(guī)定（一）GJ70高架龍門吊的技術(shù)性能參數(shù)GJ70高架龍門吊的重要性能參數(shù)見表43-1。表43-1GJ70高架龍門吊的技術(shù)性能參數(shù)額定起重量（t）70有效起升高度（m）47跨距兩側(cè)支腿中心（m）32.48內(nèi)側(cè)鋼軌中心（m）28.28外側(cè)鋼軌中心（m）36.68起升速度（m/min）4大車行走速度（m/min）17.5小車行走速度（m/min）5.5整機(jī)工作重量（不包括吊重）（t）323（二）GJ70高架龍門吊的構(gòu)造形式及特點1．構(gòu)造形式GJ70高架龍門吊重要由兩側(cè)的支腿和上部的雙梁式主梁構(gòu)成。龍門吊的每一側(cè)支腿由2臺TQ60/80塔吊的高塔塔身構(gòu)成（清除頂部三大件：塔頂、起重臂、平衡臂）。因此，每側(cè)支腿下有兩條鋼軌。龍門吊的主梁用六四式軍用鋼梁經(jīng)改造而成。起升機(jī)構(gòu)由兩臺5t迅速電動卷揚(yáng)機(jī)，起重定、動雙層8門滑輪組構(gòu)成。起重小車的行走采用鋼絲繩牽引方式，牽引動力為兩臺1t電動卷揚(yáng)機(jī)，鋼絲繩通過倍率滑輪組提高牽引力和減少小車行走速度。龍門吊的大車行走部分運(yùn)用了TQ60/80塔吊的行走機(jī)構(gòu)，僅是將同側(cè)的兩臺塔吊的行走機(jī)構(gòu)聯(lián)成一體，合并在一起控制，以保持整機(jī)行走同步。2．構(gòu)造特點GJ70高架龍門吊是針對楊浦大橋浦西主引橋“T”形梁吊裝任務(wù)設(shè)計的，因此其使用規(guī)定和使用場地條件都完全不一樣于常規(guī)的龍門起重機(jī)。首先，GJ70高架龍門吊不是長期使用的設(shè)備，是專為楊浦大橋西主引橋的“T”形梁吊裝任務(wù)設(shè)計、改裝的，工程結(jié)束后要所有解體，塔身、軍用鋼梁、起重動力設(shè)備等均要恢復(fù)原有機(jī)械性能和工作裝置。因此，GJ70高架龍門吊的技術(shù)設(shè)計、改裝難度較大，既要考慮構(gòu)造合理，又要照顧到原有設(shè)備不能作過大的改動。在設(shè)計時，必須在其各部分的連接上采用對應(yīng)的措施來予以滿足。另一方面，GJ70高架龍門吊的使用現(xiàn)場與一般龍門吊有很大的不一樣，它需要沿引橋軸線運(yùn)行，它所工作的場地就是橋梁施工的現(xiàn)場，路基、軌道條件相對較差，假如用常規(guī)的龍門吊構(gòu)造規(guī)定來看待GJ70高架龍門吊是不現(xiàn)實的，也是不經(jīng)濟(jì)的，因此在設(shè)計中，必須根據(jù)高架龍門吊的使用場地條件，采用特殊的措施來滿足施工的規(guī)定。對GJ70高架龍門吊的路基和軌道的規(guī)定予以放寬，容許兩側(cè)路基高下差為150mm、同側(cè)軌道的橫向坡度為1/210、路軌的縱向坡度為5/1000；兩側(cè)軌道的中心距為32.48m、容許誤差不超過50mm；同側(cè)軌道的中心距4.2m、容許誤差5mm；規(guī)定路基的承壓能力為0.12MPa，以盡量顧及施工現(xiàn)場的實際狀況。二、高架龍門吊的技術(shù)改造措施（一）GJ70高架龍門吊的設(shè)計針對GJ70高架龍門吊與一般龍門吊的不一樣，在設(shè)計時考慮處理問題的思緒以及在構(gòu)造、連接方式上采用的措施，重要有如下幾種方面：1．在垂直于軌道的平面內(nèi)（YOZ平面，力學(xué)模型如圖43-1所示，下同）。與一般龍門吊不一樣之處：（1）兩側(cè)路基中心距容許偏差較大；（2）一側(cè)支腿下的兩根鋼軌有橫向坡度，易使立柱不垂直，上端偏斜，導(dǎo)致支腿中心距發(fā)生變化；（3）兩側(cè)路基有高下差，使得主梁不水平。設(shè)計時考慮處理的措施：主梁與支腿不適宜采用剛性連接，主梁支承點要能相對于支腿沿梁軸線方向稍作滑移，即主梁跨度可以調(diào)整，同步，主梁能繞支承點作擺動。構(gòu)造上采用的詳細(xì)措施：主梁與支腿橫梁之間設(shè)置滑臺，滑臺座落在轉(zhuǎn)臺承座上，如圖43-2所示，使得主梁能相對支腿橫梁沿梁軸線運(yùn)動，同步，承座頂面設(shè)計為拱形，使主梁成為簡支梁，雖然兩側(cè)支腿有高下差，主梁也不會對支腿產(chǎn)生額外的彎矩。圖43-1支腿立柱與主梁的力學(xué)計算模型簡圖圖43-2主梁、滑臺、轉(zhuǎn)臺、橫梁構(gòu)造示意圖2．在平行于軌道的平面內(nèi)（XOZ平面）與一般龍門吊不一樣之處：（1）每側(cè)支腿由2臺TQ60/80塔吊塔身構(gòu)成，高度較高，水平載荷、垂直載荷均較大；（2）兩座塔身的大車行走機(jī)構(gòu)是分別驅(qū)動的。設(shè)計時考慮處理的措施：兩座塔身的上端需采用剛性連接，以減小每臺塔身立柱的長細(xì)比，提高塔身構(gòu)造彈性穩(wěn)定性，減少危險截面的應(yīng)力，同側(cè)的兩座塔身行走速度必須一致，以保證兩座塔身之間距離不變。除了在電氣方面采用措施外，構(gòu)造上也要予以保證。構(gòu)造上采用的詳細(xì)措施：在同側(cè)的兩座塔身頂端用一剛度較大的橫梁將兩座塔身剛性連接在一起，在兩座塔身下部的平臺側(cè)架之間用拉撐聯(lián)絡(luò)起來，使兩座塔身的中心距不變，再把兩座塔身的行走電氣合并在一起控制。3．在水平平面內(nèi)（XOY平面）與一般龍門吊不一樣之處：（1）GJ70高架龍門吊需沿彎軌行走；（2）兩側(cè)支腿行走阻力不一樣，雖然在直軌上行走，行走速度也會有差異，使兩側(cè)支腿產(chǎn)生前后差；（3）兩側(cè)支腿的行走機(jī)構(gòu)由2臺控制器控制，起動時有快慢；（4）兩側(cè)支腿絕對同步是不也許的，在使用中總會有前后差。設(shè)計時考慮處理的措施：主梁應(yīng)垂直于支腿上方的橫梁，在彎軌行走時兩側(cè)支腿應(yīng)有快慢，在直軌行走時兩側(cè)支腿應(yīng)盡量保持同步，但由于跨度較大，要使主梁一直絕對垂直于支腿橫梁是不也許的，主梁就應(yīng)能繞橫梁中心的樞軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，對支腿不產(chǎn)生附加的扭矩。在大車行走時，兩側(cè)支腿的前后差不能過大，設(shè)計時容許有不不小于0.6m的前后差，首先要靠司機(jī)和指揮人員注意親密配合，另首先在電氣控制上要采用一定措施來予以保證。構(gòu)造上采用的詳細(xì)措施：在支腿橫梁和主梁滑臺之間設(shè)置轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺套在橫梁中心的樞軸上，為減小轉(zhuǎn)臺繞樞軸在橫梁上平面轉(zhuǎn)動的摩阻力，在轉(zhuǎn)臺底面鋪設(shè)聚四氟乙烯板，使主梁相對于支腿轉(zhuǎn)動時，對支腿不產(chǎn)生過大的扭矩。在橫梁上設(shè)置轉(zhuǎn)角限位開關(guān)，當(dāng)主梁相對橫梁轉(zhuǎn)動的角度超過容許值時，自動切斷行走快的一側(cè)支腿的電源，并發(fā)出聲、光警報，待調(diào)整好位置后兩側(cè)支腿重新同步行走。圖43-3改造后的高架龍門吊構(gòu)造示意（二）GJ70高架龍門吊構(gòu)造計算原則1．力學(xué)計算模型由于每側(cè)支腿的兩臺塔身的下部平臺、側(cè)架用拉撐將它們連成一體，因此，在平行于軌道的平面（XOZ平面）內(nèi)，可以將兩臺下部平臺側(cè)架當(dāng)作是一種能沿軌道運(yùn)動的剛性整體構(gòu)造，那么平臺以上的塔身立柱構(gòu)造和頂端的橫梁就視作是固接在剛性平臺上的階梯形剛性框架構(gòu)造，其力學(xué)模型見圖43-1。在垂直于軌道的平面內(nèi)（YOZ平面），由于每座塔身的下部平臺側(cè)架座落在兩條軌道上，同步平臺上又放置了壓鐵（每座塔身平臺上壓重20t），因此將每側(cè)支腿看作是固接在下部平臺側(cè)架上的階梯柱，下部平臺作為剛性基礎(chǔ)看待，塔身立柱上端與主梁的連接為既可在一定范圍內(nèi)滑移又可轉(zhuǎn)動的鉸接。由于在垂直于軌道的平面（YOZ平面）內(nèi)，支腿與主梁為鉸接連接，因此GJ70高架龍門吊的主梁亦可視作為簡支梁。2．在載荷的作用方式上所作的某些假設(shè)（1）在垂直于軌道的平面（YOZ平面），根據(jù)構(gòu)造特點和所建立的力學(xué)模型，兩側(cè)支腿所受的水平載荷（風(fēng)載荷、坡度載荷等）由兩側(cè)支腿各自承受，而主梁、小車、吊重的水平載荷（風(fēng)載荷、坡度載荷、小車運(yùn)行水平力等）可以通過滑臺傳遞給一側(cè)的支腿，另一側(cè)支腿不承受此類水平載荷。同步，假設(shè)起重小車可運(yùn)行至一側(cè)支腿的正上方。（2）在平行于軌道的平面內(nèi)（XOZ平面），兩側(cè)支腿各自承受自己的載荷，主梁的水平載荷也由兩側(cè)支腿共同承受，而小車與吊重的垂直載荷和水平載荷，因小車可運(yùn)行至一側(cè)支腿的正上方，因而這些載荷將由一側(cè)支腿的兩座塔身共同承受。以上這些假設(shè)是偏于安全的。3．在主梁計算中，采用了對比法由于六四式軍用鋼梁是再分式桁架構(gòu)造，桿件數(shù)量較多，組合的工況又較多，如規(guī)定取每桿的內(nèi)力，計算工作量相稱大。根據(jù)六四式軍用鋼梁資料中所提供的多種跨度和構(gòu)造形式下的許用載荷，與所采用的跨度和構(gòu)造形式下規(guī)定到達(dá)的載荷進(jìn)行了比較，認(rèn)為用六四式軍用鋼梁改裝成GJ70高架龍門吊的雙梁式主梁是可行的，所規(guī)定到達(dá)的載荷沒有超過原設(shè)計的容許載荷。但為了更安全可靠和便于安裝，縮小了桁架上弦鋼枕的間距，由450mm改為400mm，以盡量減小節(jié)間載荷產(chǎn)生的附加彎矩。4．支腿彈性穩(wěn)定性計算的處理在垂直于軌道的平面（YOZ平面）內(nèi)，由于主梁與支腿是鉸接，因此忽視主梁對支腿的約束作用，將支腿視作下端剛接的階梯懸臂柱，作為靜定構(gòu)造看待。在平行于軌道的平面（XOZ平面）內(nèi)，由于每側(cè)支腿的兩座塔身主柱上端用剛度較大的箱形橫梁連接在一起，下端又剛性連接在平臺側(cè)架上，因此可作為下端固接的階梯形剛性框架處理，對這一超靜定構(gòu)造，采用編制的計算機(jī)程序求解立柱的內(nèi)力。在確定塔身立柱計算長度時，由于塔身立柱上下截面不一樣，中間駕駛室節(jié)省過渡節(jié)，將該節(jié)一分為二，二分之一計入上段，另二分之一歸下段，這樣就作為階梯形桿件來看待。然后根據(jù)歐拉臨界載荷相等的措施將上半段立柱的長度換算成與下半段立柱相似截面的長度，然后根據(jù)塔身立柱在兩個平面內(nèi)的支承條件，分別計算兩個平面內(nèi)的立柱長度換算系數(shù)，在垂直于軌道的平面（YOZ平面），繞X軸的長度換算系數(shù)為2.00；在平行于軌道的平面（XOZ平面），繞Y軸的長度換算系數(shù)為1.06。根據(jù)各工況強(qiáng)度和穩(wěn)定性計算成果，在額定載荷、大車行走的工作狀態(tài)下（風(fēng)垂直軌道，250N/m2）,其穩(wěn)定性計算的應(yīng)力偏高，超過許用值3%。為此，特規(guī)定在工作中大車不得帶載行走（由于在實際使用中“T”形梁就澆搗有橋身下方或用車輛運(yùn)送到位，如大車位置停放對的，吊裝時基本不需行走）。第二節(jié)大型構(gòu)架吊裝的塔機(jī)改造技術(shù)本節(jié)重要以浦東國際機(jī)場航站樓鋼屋蓋構(gòu)造安裝施工用GT160改制塔吊為例來論述用于大型構(gòu)架吊裝的塔機(jī)改造技術(shù)，從而為此后同類型工程施工及類似工程項目提供重要參照和借鑒根據(jù)。GT160改制塔吊是根據(jù)浦東國際機(jī)場航站樓鋼屋蓋構(gòu)造安裝施工需要，運(yùn)用企業(yè)自有TQ60/80型塔吊技術(shù)改導(dǎo)致功的，是一種特殊用途的塔式起重機(jī)——不回轉(zhuǎn)、短動臂、軌道行走，雙機(jī)組工作的重型起重設(shè)備。單機(jī)工作能力1600kN·m,最大起重量40t，為區(qū)別于一般塔吊，又要稱呼簡便，采用國標(biāo)稱之為“GT160”。一、塔機(jī)的技術(shù)改造規(guī)定浦東國際機(jī)場是一種具有國際先進(jìn)水準(zhǔn)的大型現(xiàn)代化航空機(jī)場，通過國際方案征集，經(jīng)國際評委評審，選用法國巴黎機(jī)場企業(yè)和法國索德尚企業(yè)設(shè)計方案。航站樓建筑設(shè)計風(fēng)格獨(dú)特，由主樓、高架進(jìn)廳、登機(jī)廊三部份構(gòu)成，構(gòu)造地上三層，局部地下層，樓層為鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架；屋蓋呈梭子形狀大跨度鋼屋架高下擱置，尤其是主樓和高架進(jìn)廳三跨并聯(lián)一體非對稱地向兩側(cè)伸展，似展翅翱翔的海鷗；總面積160000m2，鋼構(gòu)造總重量33000t。由于鋼屋蓋構(gòu)造是在鋼筋混凝土樓層框架構(gòu)造已澆筑好的條件下吊裝施工，即跨內(nèi)不容許吊裝主機(jī)進(jìn)入，吊裝主機(jī)只能跨外運(yùn)行施工；并且工期緊，規(guī)定同步施工流水作業(yè)線達(dá)6條之多，對吊裝機(jī)械選用配套和技術(shù)改造，不僅數(shù)量上問題多，并且技術(shù)上難度也大。為此，上海市機(jī)械施工企業(yè)通過航站樓鋼屋蓋構(gòu)造安裝施工方案競選，把施工技術(shù)和設(shè)備技術(shù)改造結(jié)合一起進(jìn)行評比研討，針對主樓（包括高架進(jìn)廳）和登機(jī)廓不一樣的施工條件，確定各自施工方案和技術(shù)路線。（一）主樓和高架進(jìn)廳主樓和高架進(jìn)廳為“節(jié)間地面拼裝，跨端空間組合，區(qū)段整體位移”的施工方案，就是屋架以9m節(jié)間為單元在地面拼裝，整體抬吊送至已做好的鋼筋混凝土樓面上，再在樓面上把幾種節(jié)間單元拼裝成一種區(qū)段組合，再用水平牽引措施滑移至安裝位置。主樓兩跨同步施工，70.45m跨屋架節(jié)間單元重140t，用改制塔吊機(jī)組同300t履帶吊從地面抬吊送至樓面上，31.45m跨屋架節(jié)間單元74t，用150t履帶吊同300t履帶吊從地面抬吊送至樓面上，然后共同組裝成區(qū)段組合，同步做水平牽引滑移至安裝位置。高架進(jìn)廳（38.30m跨）一種屋架節(jié)間單元重80t，仍用300t履帶吊同改制塔吊機(jī)組抬吊送至樓面，組裝成區(qū)段組合后單獨(dú)水平牽引滑移至安裝位置，但這是在主樓施工完畢后才開始施工。都是兩端同步施工，這樣同步作業(yè)需吊裝機(jī)械：300t履帶吊2臺（企業(yè)僅有2臺）、150t履帶吊2臺（1200萬元新購2臺）、改制塔吊2個機(jī)組（4臺）。（二）登機(jī)廊登機(jī)廊是“地面組裝，四機(jī)抬吊，高位負(fù)荷，遠(yuǎn)程吊運(yùn)”的施工方案，也是以9m屋架節(jié)間為單元在地面拼裝，整體高空吊運(yùn)至安裝位置。這跨節(jié)間單元重150t，跨外兩側(cè)均用改制塔吊機(jī)組抬吊，以鐵路軌道行走，在已做好混凝土樓面上方高空吊運(yùn)，既充足發(fā)揮了原塔吊宜于行走的特性，又處理了特大鋼構(gòu)造間的水平運(yùn)送的困難。這跨也是兩端兩條作業(yè)線同步施工，需用改制塔吊為4個機(jī)組（8臺）。二、塔機(jī)的技術(shù)改造措施GT160改制塔吊的技術(shù)改造是施工方案和技術(shù)路線的基礎(chǔ)條件之一。GT160改制塔吊技術(shù)改造原則是充足運(yùn)用企業(yè)自有的TQ60/80塔吊，既要使技術(shù)改造出來的改制塔吊保證滿足施工需要，又要在工程施工結(jié)束后仍能恢復(fù)原機(jī)構(gòu)造和工作性能，在技術(shù)改造中對原機(jī)構(gòu)造和工作裝置盡量不改動和少改造。GT160改制塔吊的技術(shù)改造是以TQ60/80塔吊的塔身、門架式底座及其行走機(jī)構(gòu)做基礎(chǔ)，研制全新的塔頂和后挑配重架，重新配置起重和變幅工作機(jī)構(gòu)，改制電氣控制和安全裝置。TQ60/80型塔吊是國內(nèi)60、70年代產(chǎn)品，為上旋、動臂、路軌行走式塔吊，工作能力最大為800kN-m，最大起重量為10.4t；高塔時（塔頂高度50m）工作能力600kN-m，最大起重量為8t。GT160改制塔吊與TQ60/80型塔吊相比較，工作能力提高1至1.6倍,最大起重量提高2.85至4倍；改制塔吊塔身最大工作高度為41.3m。GT160改制塔吊技術(shù)改造的關(guān)鍵是塔身和行走機(jī)構(gòu)的承載能力問題。（一）研制全新塔頂，改善塔身工作內(nèi)力。根據(jù)改制塔吊不必回轉(zhuǎn)和工作半徑不大的施工特點，可不用原塔吊的上部回轉(zhuǎn)構(gòu)造（包括塔帽、巴桿、平衡臂和配重），全新設(shè)計一套與塔身正向鉸接的塔頂總成。既避開了原塔吊回轉(zhuǎn)構(gòu)造的微弱環(huán)節(jié)，又處理了提高塔身承載力的問題。工作主載荷對塔身只有垂直壓力，無彎矩，大幅度地改善了塔身工作內(nèi)力。全新設(shè)計的塔頂構(gòu)造包括塔身、過渡節(jié)、立柱、起重臂和平衡臂架。塔身過渡節(jié)下端同TQ60/80原機(jī)塔身聯(lián)結(jié)，上端為與新塔頂接連，在起重力方向為鉸接，在行走方向為雙支座固接。立柱，下端與塔身邊過渡節(jié)連接，下有起重巴桿和平衡臂架腳座，上端前后公別同起重巴桿和平衡臂拉條、銷軸構(gòu)成四邊形桁架構(gòu)造，可整體前傾后仰到達(dá)工作變幅作用。（二）加裝后挑裝配重架，減少行走載荷。由于改制塔吊不回轉(zhuǎn)，把起重平衡配重固定放置在原塔吊底座門架外側(cè)（即起重方向的后側(cè)）加裝的后挑配重架上，該配重架也是改制塔吊起重和變幅卷揚(yáng)機(jī)安裝平臺。后挑配重架內(nèi)端同原機(jī)底座門架側(cè)邊連接，外端通過變幅滑輪組和拉索與塔頂平衡臂尾端連接，起重時作用力向上，無起重荷載時作用力向下。這時底座門架載荷不只是塔身的作用力，尚有后挑配重架的作用力同步作用，必須對底座門架原構(gòu)造做合適加強(qiáng)，把門架構(gòu)造改制成封閉框架構(gòu)造。這樣減少了改制塔吊工作重心，保證整機(jī)傾覆穩(wěn)定的壓倉重也可對應(yīng)少些，從而減輕了整機(jī)工作行走載荷，保證原機(jī)行走機(jī)構(gòu)工作不超載，可以正常行走。不過后配重偏心較大些，忽然卸載（吊重索具脫落和破斷）和非工作狀態(tài)的傾翻穩(wěn)定不夠，一是吊重索提高安全系數(shù)和加裝保險措施，保證不發(fā)生忽然卸載狀態(tài)；二是非工作狀態(tài)時，后挑配重下方與地面撐牢。圖43-4技改方案（三）創(chuàng)新穿繞起重滑輪組鋼絲繩，既防止了鋼絲繩間擦碰，又增長了起重高度。起重滑輪選用市場供應(yīng)的通用型號，均為6門50t的，通用性強(qiáng)（此后還可它用），購置以便，成本比自己設(shè)計制作低。不過這種滑輪組繩倍率數(shù)較多（超過8）時，若鋼絲繩一順穿繞，工作時滑輪受“快慢門”影響會傾斜，以致無法工作；鋼絲繩必須采用“快慢門”交叉的穿繞措施，這樣工作時鋼絲繩間有擦碰，滑輪組收緊預(yù)留長度要大，影響起重高度。這次GT160改制塔吊起重滑輪組鋼絲繩是創(chuàng)新采用使動滑輪軸同定滑輪軸互為垂直的穿繞措施，鋼絲繩從邊側(cè)滑輪向中間滑輪穿繞，處理了一般交叉穿繞措施的鋼絲繩擦碰和影響工作高度的難題，使用效果很好。（四）嚴(yán)格路軌鋪設(shè)，保證負(fù)載運(yùn)行安全。改制塔吊技術(shù)改造中，盡量減少構(gòu)造和工作裝置重量，減少行走載荷，雖最大輪壓比TQ60/80塔吊工作狀態(tài)大些，但對行走機(jī)構(gòu)強(qiáng)度和動力校驗均在容許范圍。不過，行走路軌的鋪設(shè)質(zhì)量必須符合技術(shù)規(guī)定（在改制塔吊工作行走狀態(tài)下，地基承載力不得不不小于16t/m2，軌道縱向坡度不不小于1‰，橫度不不小于5‰）。對此，施工方面進(jìn)行了專題研究和試驗，制定了嚴(yán)密的施工措施，做好路基底層處理；對特軟地層采用密實、固化水泥碎石樁處理；用特制L型混凝土板圍護(hù)，防路渣碎石層松散。認(rèn)真施工，嚴(yán)格檢測，保證路基一直在規(guī)定原則條件下工作。這是保證改制塔吊負(fù)載運(yùn)行安全的基礎(chǔ)條件之一。圖43-5施工工況第三節(jié)MJD450門架吊技術(shù)改造本節(jié)重要以上海八萬人體育場6榀特大懸挑桁架的整體吊裝為例來論述MJD450門架吊的技術(shù)改造，從而為此后同類型工程施工及類似工程項目提供重要參照和借鑒根據(jù)。一、門架吊的技術(shù)改造規(guī)定（一）抬吊方案上海八萬人體育場是新建的特大型現(xiàn)代化體育設(shè)施，主體建筑呈雙曲線馬鞍狀，東西向跨度288.4m，南北向跨度274.4m，高度70.6m，屋蓋為懸挑鋼構(gòu)造，懸挑長度達(dá)73.5m。由于工期緊，屋蓋下邊的鋼筋混凝土看臺在屋蓋下是賓館，房屋構(gòu)造也已完畢，其上6榀懸挑桁架，最長73.5m，重80t，架設(shè)高度70.6m，施工有著相稱的難度。由于在本工程中已投入了大型履帶吊300t級2臺，100t級1臺、80t級1臺，均為企業(yè)僅有的最大的吊裝施工用起重設(shè)備，但對主席臺上部的6榀特大懸挑桁架的整體吊裝仍無能為力。經(jīng)反復(fù)研究論證，最終確定用通過技術(shù)改造新研制成的MJD450門架吊，同300t履帶吊共同抬吊的方案（如圖43-6所示）。圖43-6抬吊方案A、B、D-吊點；C-吊鉤；E-巴桿頂；G-桁架重心（二）MJD450門架吊的構(gòu)造及性能參數(shù)MJD450門架吊重要由門架、腳座、起重和變幅系統(tǒng)構(gòu)成，門架主體用自有的80t塔桅起重機(jī)巴桿，起重動力用繩拉力50kN的迅速電動卷揚(yáng)機(jī)（卷筒容繩量500m）1臺，變幅動力用繩拉力50kN的慢速電動卷揚(yáng)機(jī)（卷筒容繩量190m）2臺，起重和變幅滑輪組均用6門50t級，鋼絲繩使用6×37—22—1700。MJD門架吊性能參數(shù)見表43-2。表43-2MJD門架吊性能參數(shù)最大起重量（t）45起重能力（kN·m）10500工作半徑（m）4.8~25門架水平仰角42.7°~81.8°起重高度（m）26（起重卷揚(yáng)機(jī)容繩量限制）門架高度（m）34（上下鉸軸距離）門架寬度（m）4（兩立柱巴桿中心距）門架重（t）20變幅最大拉力（kN）985二、門架吊的技術(shù)改造措施這里重要論述MJD450門架吊技術(shù)改造的難點及應(yīng)用措施。（一）門架吊構(gòu)造及其腳座門架吊關(guān)鍵是門架構(gòu)造，它既是承載起重載荷的主體構(gòu)造，又是保證側(cè)向穩(wěn)定的主體構(gòu)造。通過反復(fù)研究與設(shè)計計算，選用既有的80t塔桅起重機(jī)巴桿兩根做主體，把上半部做成平面鉸支桁架構(gòu)造（如圖43-7所示）。圖43-7門架吊平面鉸支桁架構(gòu)造門架腳座是門架吊與建筑構(gòu)造聯(lián)結(jié)固定的裝置，上部同門架巴桿腳孔鉸接，保證門架變幅以此為鉸軸轉(zhuǎn)動；下部同建筑構(gòu)造固定，以承受門吊工作的垂直壓力和水平剪力。（二）起重和變幅系統(tǒng)起重和變幅系統(tǒng)滑輪組都是選用通用型6門50t滑輪和Ф22mm卷揚(yáng)鋼絲繩，都是用2根繩索（俗稱“千斤”）把定滑輪分別懸掛在門架二根巴桿頭端的正面和背面，使重要載荷都直接作用在巴桿上，而保證了滑輪組不打擾。起重滑輪組走13繩，使用一臺繩拉力50kN，繩速32m/min，容繩500m的電動卷揚(yáng)機(jī)。變幅最大拉力碰巧近似于最大起重載荷的2倍，即變幅最大拉力近1000kN，使用2副滑輪組通過特制平衡架使2副滑輪組穿通，雖然用一根卷揚(yáng)鋼絲繩，二個出頭分別進(jìn)入二臺繩拉力50kN，繩速80m/min，容繩190m的電動卷揚(yáng)機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)重要有如下三個方面：（1）6門滑輪組卷揚(yáng)鋼絲繩穿繞措施有講究，切不可按常規(guī)一順穿繞，那樣因卷揚(yáng)鋼絲繩走動有先后快慢（相對2只滑輪而言），整個滑輪會傾斜、卷揚(yáng)鋼絲繩在滑輪中將無法走動，不能工作，卷揚(yáng)鋼絲繩在滑輪中必須交花穿繞，措施如圖43-8所示。圖43-8滑輪組鋼絲繩穿繞措施（2）變幅滑輪組是二副，用一根卷揚(yáng)鋼絲繩，二臺電動卷揚(yáng)機(jī)。故規(guī)定二臺卷揚(yáng)機(jī)繩拉力和速度應(yīng)相似，操作應(yīng)同步，否則滑輪組和卷揚(yáng)機(jī)難以穩(wěn)定工作。（3）起重滑輪組上吊索二根，下端直接用卸甲栓接在定滑輪吊環(huán)上，這樣連接簡便，但規(guī)定二根吊索長度差盡量?。ú粦?yīng)不小于2%）。否則，不僅門架二根巴桿承載不相等，并且增長門架側(cè)向水平力；同步吊重構(gòu)件也難保證正中，影響安裝位置。最佳能在定滑輪上方加裝吊索平衡裝置。圖43-9抬吊工況（三）整體移位安裝MJD450門架吊在八萬人體育場共需吊裝6榀懸挑桁架，即需就位安裝也是6次，為加緊門架吊移位安裝速度，運(yùn)用在場外的300t履帶吊，整體吊移，直接就位安裝。工程竣工模型如圖43-10所示。圖43-10工程竣工（模型）第四節(jié)FZJ150輔助轉(zhuǎn)跨架橋機(jī)的技術(shù)改造一、架橋機(jī)的技術(shù)改造規(guī)定（一）吊梁方案比較徐浦大橋是上海黃浦江上的一座大型斜拉橋，其浦東主橋岸跨和主引橋共10孔，橋軸是直線，其中主橋岸跨（前6孔），每孔橋面梁為18根，梁截面為工字型，梁高3m，翼緣寬0.8~1.2m，腹板厚0.18~0.3m，最大重量為144.74t；主引橋有4孔，每孔布梁16根，梁截面為T型，梁高2.3m，翼緣寬1.5m，腹板厚0.55m，最大設(shè)計重量為150t。徐浦大橋引橋橋面梁的吊裝是從主引橋岸跨開始吊裝，吊裝高度較高；橋面為8車道，寬為35.95m；主橋岸跨為混凝土工字梁，梁高，翼緣窄，腹板薄，橫向剛度差，吊裝平穩(wěn)性規(guī)定高。根據(jù)徐浦大橋設(shè)計的規(guī)定，主橋岸跨的混凝土工字梁吊裝到位后，先安放在高出墩身蓋梁面1m左右的臨時支座上，所有橋面吊好后，用混凝土澆成整體，縱橫向穿索張拉使之成為持續(xù)梁。最終要清除臨時支座，使橋面座落到永久支座上。這樣就規(guī)定吊裝時，混凝土梁不僅要超過蓋梁上平面，更規(guī)定超過臨時支座頂，即規(guī)定吊裝設(shè)備有足夠的起升高度來保證吊裝設(shè)備和蓋梁上平面間5m左右的凈空高度。（混凝土工字梁高3m，臨時支座1m左右。）徐浦大橋主橋岸跨和主引橋的孔距有多種變化，橋面寬度又是不一樣，即橋墩身蓋梁長度不一樣，規(guī)定架橋設(shè)備能與之適應(yīng)。如采用架橋機(jī)就規(guī)定架橋機(jī)不僅跨度長短能變化，并且兩側(cè)支腿也要有一定的前后差?；炷亮旱脑O(shè)計最大重量為150t，這些都為橋面梁的吊裝增長了難度。就企業(yè)既有設(shè)備和技術(shù)能力，參照其他單位經(jīng)驗，徐浦大橋浦東岸跨和主引橋的橋梁吊裝大體有如下三個方案：（1）兩臺300t履帶吊雙機(jī)抬吊（南浦大橋方案）。市重點工程多，2臺300t吊機(jī)同步進(jìn)一種工地不大也許；且300t吊機(jī)工作對施工場地平整和地面耐力規(guī)定高，占地面積大。（2）兩臺高架龍門起重機(jī)抬吊（楊浦大橋方案）。徐浦大橋梁重、橋面寬和高度均比楊浦大橋大得多，高架龍門起重機(jī)再改造難度大、費(fèi)用高。（3）新研制架橋機(jī)吊裝方案。架橋機(jī)除轉(zhuǎn)跨難度大功能低外，施工吊裝橋梁比高架龍門起重機(jī)更為優(yōu)越，不占地面，設(shè)備少，構(gòu)造簡樸，改造費(fèi)用低。架橋機(jī)又可分為自行轉(zhuǎn)跨和輔助轉(zhuǎn)跨兩種方式。輔助轉(zhuǎn)跨方式就是運(yùn)用其他大型起重機(jī)協(xié)助轉(zhuǎn)跨，即這種架橋機(jī)在研制上就不必考慮自行轉(zhuǎn)跨的設(shè)備強(qiáng)度和運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，這樣的架橋機(jī)設(shè)備構(gòu)造更簡便，技術(shù)改造費(fèi)用更低。且企業(yè)有300t履帶式起重機(jī)能協(xié)助這種架橋機(jī)整體轉(zhuǎn)跨，大大提高架橋機(jī)轉(zhuǎn)跨功能，加緊了施工效率。同步，處理了橋塔墩和錨固墩無法安裝架橋機(jī)錨梁的難題——用架橋機(jī)懸臂端和300t履帶式起重機(jī)抬吊施工。詳細(xì)方案比較見表43-3。表43-3徐浦大橋浦東岸跨和主引橋吊梁方案比較表方案分項2臺300t吊機(jī)雙機(jī)抬吊2臺高架龍門起重機(jī)雙機(jī)抬吊自行轉(zhuǎn)跨式架橋機(jī)輔助轉(zhuǎn)跨式架橋機(jī)施工占地及預(yù)制梁布置施工占地大，地面耐力規(guī)定高，跨內(nèi)不得布梁，地面運(yùn)梁工作量大。占地較少，地耐力規(guī)定較低，可運(yùn)用跨內(nèi)布梁，地面運(yùn)梁工作量小。不占地，預(yù)制梁布置以便，可跨內(nèi)布梁，地面運(yùn)梁工作量小。輔助機(jī)械占地，對預(yù)制梁布置影響較小，地面運(yùn)梁工作量小。施工流水狀況隨意性大隨意性大必須按一定次序施工?？珊线m變化施工流水。轉(zhuǎn)跨效率轉(zhuǎn)跨以便，效率高。轉(zhuǎn)跨以便，無高空作業(yè)，一般需一種臺班鋪鐵路。組裝式架橋機(jī)需9到10個臺班，高空作業(yè)大。轉(zhuǎn)跨較以便，采用三根錨梁運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)跨需一種臺班，高空作業(yè)量小。輔助機(jī)械配置中型輔助起重設(shè)備協(xié)助安裝。需一臺大型起重設(shè)備協(xié)助安裝。需兩臺大型起重設(shè)備協(xié)助安裝?？蛇\(yùn)用既有設(shè)備較多。既有設(shè)備狀況兩臺300t吊機(jī)同步進(jìn)場難度大?？蛇\(yùn)用的既有設(shè)備少，主梁需新制，支腿需接高、加固無現(xiàn)成設(shè)備可運(yùn)用。需所有新制或購置。設(shè)計制作難易企業(yè)有能力自制。自制難度大。有能力設(shè)計、改造制作。設(shè)備用鋼需200~240t主機(jī)需350~400t120t左右包括3根錨梁設(shè)備費(fèi)用平常使用臺班費(fèi)高改造費(fèi)用400萬元進(jìn)口價格近1000萬元改造費(fèi)用200萬左右（二）FZJ150架橋機(jī)的構(gòu)造規(guī)定及技術(shù)性能FZJ150架橋機(jī)外型類似高下支腿帶懸臂的門式起重機(jī)，只是它的主梁上安裝2臺相似規(guī)格的起重小車，并且它的兩側(cè)支腿分別安放在橋孔兩邊墩身蓋梁上的錨梁上，并能沿錨梁橫移，以便吊梁就位。架橋機(jī)單獨(dú)吊裝時，由于混凝土梁吊點位置不變，因此起重小車只要停在支腿內(nèi)側(cè)距支腿中心2m左右的位置就能吊裝，只需在小范圍內(nèi)稍作移動以調(diào)整混凝土梁擱置點，不必沿主梁全長運(yùn)行?？紤]到主塔下橫梁上無法安裝錨梁，設(shè)想用1臺300t吊機(jī)（協(xié)助安裝和轉(zhuǎn)跨的輔助機(jī)械）與架橋機(jī)雙機(jī)抬吊1#孔的橋面梁。這時架橋機(jī)安裝在2#孔上，靠近1#孔的起重小車停在支腿外側(cè)距中心1.5m處，與300t吊機(jī)抬梁上橋，再橫移到位，然后架橋機(jī)的起重小車吊著混凝土梁的一端沿主梁朝懸臂端運(yùn)動至距支腿中心3.5m左右就完畢了縱向送梁到位的任務(wù)，因此架橋機(jī)要有懸臂。架橋機(jī)不管是單獨(dú)吊裝還是與300t吊機(jī)雙機(jī)抬吊，架橋機(jī)均需移出橋面（架橋機(jī)中心要移出墩身蓋梁端頭1.5m左右）才能吊梁上橋，因此架橋機(jī)錨梁要有懸臂段。FZJ150架橋機(jī)整體構(gòu)造如圖43-11所示。技術(shù)性能見表43-4。圖43-11FZJ150架橋機(jī)整體構(gòu)造示意圖表43-4FZJ150架橋機(jī)的技術(shù)性能跨內(nèi)最大起重量（t）（2臺起重小車）75×2額外懸臂最大起重量（t）75額定起重速度（m/min）4大車行走速度（m/min）5小車行走速度（m/min）17.5適應(yīng)跨度變化（m）40、39、35有效起升高度（m）47.7架橋機(jī)總重量（t）106二、架橋機(jī)的技術(shù)改造措施這里重要論述FZJ150架橋機(jī)技術(shù)改造的難點及應(yīng)用措施。（一）主梁的組裝設(shè)計FZJ150架橋機(jī)主梁重要由64式鐵路軍用梁改造組裝而成，采用單層雙片并列的雙梁構(gòu)造形式。（1）構(gòu)造的承載能力列出所有吊裝工況，畫出主梁的受力簡圖后，采用節(jié)點法對所有桿件進(jìn)行了內(nèi)力計算。架橋機(jī)單獨(dú)吊梁時，主梁為簡支承載形式，起重小車基本定點工作。計算時考慮起重小車停在跨內(nèi)距支腿中心3m處（實際只需2m），不必沿主梁全長運(yùn)行，因此，主梁所受載荷彎矩并不是很大。計算構(gòu)造表明采用單層式構(gòu)造完全能滿足使用規(guī)定，其內(nèi)力只到達(dá)原設(shè)計容許內(nèi)力的70%左右。主梁懸臂承載（即架橋機(jī)與300t吊機(jī)雙機(jī)抬吊時），起重小車停在支腿外側(cè)3.5m處，這時軍用梁桿件受力狀況與原設(shè)計大不相似，拉壓桿件互換。對懸臂吊裝工況下的軍用梁各桿件進(jìn)行了強(qiáng)度計算和彈性穩(wěn)定性校核。計算構(gòu)造表明，64式軍用梁仍能滿足使用規(guī)定。只是靠近支腿兩側(cè)的桁架下弦桿應(yīng)力值偏高，如能予以加強(qiáng)則更為理想。（2）主梁與支腿的連接方式為不破壞64式軍用梁桿件，主梁與箱形支腿不能采用電焊連接，又考慮到主梁與支腿的連接點要有1m的變化（從39m變?yōu)?0m或反之）設(shè)計了箱形的主梁連接過渡段，使主梁與支腿的連接，又處理了跨度變化引起的主梁與支腿連接位置變化的需要。同步，在設(shè)計時使主梁連接過渡段與軍用梁的連接形式與軍用梁原連接形式一致，對原構(gòu)件不必作任何改動。又根據(jù)大橋設(shè)計圖紙，徐浦大橋分引橋尚有35m跨和20m跨，基于64式軍用梁的拼裝長度以4m為一模數(shù)，在設(shè)計中采用了特制的連接鋼銷，在需要縮短主梁時，不必將主梁所有解體就可較以便地拆除其中一種節(jié)距，使之成為合用于35m跨距的主梁。又由于架橋機(jī)起重小車不需沿主梁全長運(yùn)行，設(shè)計的主梁也只在兩端鋪設(shè)起重小車軌道，滿足跨內(nèi)和懸臂吊裝時的就位調(diào)整規(guī)定，減輕了主梁自重。（二）在構(gòu)造上采用措施，當(dāng)兩側(cè)支腿有前后差時，不對主梁和支腿產(chǎn)生附加扭矩。FZJ150架橋機(jī)沿錨梁橫移時是依托卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩滑輪組牽引來完畢的。兩側(cè)支腿的運(yùn)行分別由2臺起重小車上的司機(jī)控制的，要保證絕對的同步，無前后差