2200t超重化工塔吊裝技術

廣東力特工程機械有限公司 廣東廣州 510735

1 概況

某化工設備在運輸途中發生側翻，需要轉向并裝車。該設備重2200t，外形尺寸Φ9200mm/Φ12120mm×128000mm（表1和圖1）。操作過程是：先將分離塔起吊、行走13.5m，再放置鞍座上翻轉57°，然后二次起吊裝車。

表1 分離塔基本參數表

圖1 分離塔尺寸圖

2 難點及措施

2.1 方案對比

設備兩側區域為淤泥軟地基（香蕉林和魚塘），裝車前示意圖見圖2。針對該分離塔設計了3種方案，并對它們的優缺點進行了對比，見表2。

圖2 分離塔裝車前示意圖

根據表2所示，鑒于工期和資源情況，最終選定1600t+1250t+900t履帶起重機方案。

2.2 難點及措施

2.2.1 重心確定

分離塔重心計算示意圖見圖3。通過計算得出重心位置h=60483mm，考慮分離塔附件偏差，計算重量按2200t，重心位置取60800mm。

2.2.2 軟地基處理

分離塔兩側為軟土（淤泥），場地類別為Ⅲ類。根據地質勘探資料，地基處理采用預應力管樁方案，樁采用直徑D400mm和D500mm預應力管樁。樁長約18～20m，單樁豎向承載力特征值：D400為1500kN，D500為2300kN。翻轉鞍座和超起配重地基結合履帶起重機作業基礎，優化處理降低成本。

表2 方案優缺點對比表

圖3 分離塔重心計算示意圖

2.2.3 三機抬吊平衡

根據起重機資源及起重量要求，另一起吊點選用SCC9000/900t履帶起重機和XGC16000/1250t履帶起重機。XGC16000/1250t履帶起重機選用SHB54m工況，若采用三點起吊，起重機分配重量難控制，無法安全操作，風險大。因此，SCC9000/900t履帶起重機和XGC16000/1250t履帶起重機采用1250t多功能平衡梁進行分載，相對于分離塔，該方法為兩點起吊作業，易操作、安全可控。選用機械工況見表3。

2.2.4 超重型吊索具設計

根據分配重量，SCC16000/1600t履帶起重機選用2套GJT168-1770-69m高性能無接頭繩圈；SCC9000/900t履帶起重機與1250t多功能平衡梁連接選用2條GJT180-1770-8m高性能無接頭繩圈；XGC16000/1250t履帶起重機與1250t多功能平衡梁連接選用2條φ220-14m無接頭繩圈；1250t多功能平衡梁與設備之間選用1條GJT246-1770-69m高性能無接頭繩圈。

2.2.5 超重型設備翻轉

翻轉時設備放置在翻轉鞍座上，鞍座與設備之間布置雙層聚四氟乙烯弧形板，采用3臺輔助機械抬吊分步逐級進行57°翻轉。

3 關鍵技術

3.1 三機抬吊技術

分離塔φ9200mm，作業跨距16～18m，起重量1100t。選用SCC16000/1600t履帶起重機HDB54m工況，中心壓重80t、后配重 280t、超級配重 660t（30m超起半徑），18m作業半徑額定起重量1355t，滿足作業要求。見圖4—圖6。

表3 選用機械工況表

圖4 吊點選擇示意圖

圖5 反應塔的整體應力與位移云圖

圖6 有限元網格模型

3.2 軟地基處理及樁基施工技術

勘察結果表明，場地內揭露有巨厚層的軟土（2-1層淤泥）分布，履帶起重機作業區域采用18～20m長預應力高強混凝土管樁（PHC樁）和800mm鋼筋混凝土承臺方案，其他作業區域采用塊石回填方式。施工過程根據方案檢驗鋼筋參數、綁扎間距，同條件試塊及回彈試驗驗證混凝土強度。

3.3 1250t多功能平衡梁應用及首次應用φ246mm大直徑鋼絲繩圈

SCC9000/900t履帶起重機和XGC16000/1250t履帶起重機選用1250t多功能平衡梁，兩臺起重機吊鉤離1250t鉤中心距離分別為2.6m和2.2m。1250t鉤作為吊點一，1600t鉤作為吊點二，兩吊點離重心距離分別為36.35m和37.5m。詳見圖7。

圖7 多功能平衡梁及大直徑繩圈布置示意圖

3.4 超重型設備翻轉技術

分離塔放置在翻轉鞍座上，鞍座與設備之間布置雙層聚四氟乙烯弧形板，采用3臺輔助機械抬吊分步逐級進行翻轉，共需轉57°。

4 方案實施

4.1 地基處理

4.1.1 作業區域地基處理設計輸入條件

（1）分離塔起吊時，SCC9000/900t最大地壓值為84.7t/m2（0.847MPa），見圖8。因此，SCC9000/900t履帶起重機作業地基設計輸入值取84.7t/m2。

圖8 SCC9000/900t地壓計算圖

（2）分離塔起吊時，SCC16000/1600t最大地壓值為95.6t/m2（0.956MPa），見圖9。因此，SCC16000/1600t履帶起重機作業地壓設計輸入值取95.6t/m2。

（3）XGC16000/1250t履帶起重機地壓計算：根據起重機出租方提供的資料，XGC16000/1250t履帶起重機最大吊裝重量為665t，車體總重1492t，合計總重2157t。起重機單條履帶有效面積2×13.22=26.44m2。

圖9 SCC16000/1600t地壓計算圖

起重機對地平均壓力：P=（2157×1.5）/（2×26.44）=61.19t/m2（取起重機兩側履帶對地壓力不均系數為1.5）。

4.2 作業區域場地處理

SCC16000/1600t起重機、SCC9000/900t起重機和XGC16000/1250t起重機作業按照設計處理。重件通道及起重機行走組裝區域如圖10所示。

圖10 起重機作業區域樁基、重型道路規劃圖

4.3 起重機站位

SCC9000/900t履帶起重機履帶端頭距離設備邊約4730mm，XGC16000/1250t履帶起重機端頭距離設備邊約4730mm，SCC16000/1600t履帶起重機端頭距離設備邊約5860mm。詳見圖11。

圖11 起重機就位示意圖

吊索具安裝示意圖見圖12和13。

4.4 分離塔起吊

三臺起重機同時起鉤，分離塔離開地面100mm時穩定10min檢查地基，用水平儀檢測基礎沉降。起吊過程中采用無線靜態（動態）應變測試分析系統對分離塔吊點進行監控。詳見圖14。

圖12 安裝多功能平衡梁及繩圈安裝示意圖

圖13 1600t履帶起重機繩圈鞍座示意圖

圖14 起重機站位立面圖

4.5 起重機帶載行走

吊離分離塔至地面50mm左右時，起重機以最緩慢速度行走，同時操作司機密切關注顯示數據動態，及時向總指揮匯報情況；專人監護履帶按照地面行走指引線行走，發生較大偏差時及時匯報，待處理完好方可繼續行走；專人監護塔體與地面的安全距離，出現問題及時匯報、及時調整。詳見圖15。

圖15 起重機帶載行走示意圖

4.6 落鉤存放鞍座

起重機向后行走至裝車位置時，起重機調整，將分離塔調整至分離塔翻轉鞍座上方；然后松鉤，將分離塔放在鞍座上。詳見圖16和圖17。

圖16 分離塔放置鞍座示意圖

4.7 分離塔翻轉

利用輔助機械500t全路面起重機、317.5t履帶起重機和100t汽車起重機，通過分離塔的裙座（卸扣與螺栓孔連接）、主吊耳和法蘭管作為受力點進行分離塔轉動，使分離塔吊耳處于水平狀態。詳見圖18。

圖17 分離塔放下鞍座立面圖

圖18 分離塔翻轉示意圖

4.8 分離塔二次起吊、裝車

三臺起重機同時起鉤，將分離塔吊離地面；用輔助起重機將用于分離塔翻轉的鞍座和路基箱抽出；鞍座由運輸方放置在SMPT車板上。詳見圖19。

圖19 分離塔裝車示意圖

整個施工過程照片見圖20—23。

圖20 分離塔起吊

圖21 履帶起重機行走13.5m

圖22 分離塔翻轉

圖23 分離塔裝車完成