堆場10t門式起重機改造關鍵技術分析

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制構件生產廠，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G05 地塊保障房等大型重點工程混凝土構件的預制。作為專業的預制廠，預制構件的出運成為必不可少的環節。01 區～09 區作為預制構件的堆場，承擔預制構件的堆放、轉運和運輸，其中門式起重機是當中的核心設備。由于從成本、公司規定的章程出發，將原項目部遺棄的門式起重機進行改造和修復，從而達到滿足預制構件出運的目的。

1 門式起重機的概況

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

表1 主要技術性能

2 改造、維修

2.1 改造目的

由于本廠堆場軌道跨度與項目部不同，此次改造項目是把門式起重機的跨度由20m 改為16m。維修項目主要為：結構件檢查維修；安全保護裝置檢查維修；電氣線路更換、維修、檢查；除銹防腐等。現場改造如圖1所示。

圖1 現場改造圖

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行的方案。主梁運至現場后，將其找平、固定，拆除其中一側主梁的法蘭板，將其打磨、整形。原來支腿上的法蘭板保護原有的結構，按16m 跨度找出跨中位置，用火焰法將主梁的上拱度調整至標準要求。待主梁吊裝時將打磨好的主梁法蘭板對準支腿上的法蘭板（此時跨度即為實際跨度16m），先將其電焊，在水平、平整度都找準后進行施焊。跨度改造項目隨即完成。

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運至施工現場，并將大車行走機構與之裝在一起，因此起重吊裝時應防止任何碰撞現象的發生。

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面的底部墊穩，找正兩根下橫梁上的安裝基準線，調整跨度對角線的相對差（4點），注意車輪不得離開軌道面。

以汽車吊旋轉為中心，吊點選在吊后使支腿成自然狀態，采用旋轉法、滑移法，將支腿的吊裝按傾斜的柱狀件進行吊裝，底面應與下橫梁安裝面平行，以方便調整位置。當支腿與下橫梁安裝完成后，調整其垂直于固定支腿，采用鋼絲繩拉緊和硬斜撐固定法，同時也要達到一定的技術要求。

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≤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經過計算和檢驗合格。捆扎點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，在統一指揮下，汽車吊開始試吊。當條件具備后，開始起吊。先吊起100mm，5 分鐘看汽車吊的情況，確認安全無誤后，由現場指揮人員指揮吊起，當吊到與支腿頂面上方100mm 時停止起吊，準備就位后，將大梁緩緩落在支腿上，當基準線重合時，開始施焊，當施焊牢固后方可松脫鋼絲繩[1]。

4 關鍵質量控制點

4.1 支腿安裝時纜風繩的架設

纜風繩架設錨定物應具可靠性，選擇與地面固定或重量大于纜風繩拉力的物體，根據現場實際情況，南面利用現場的立柱為錨定物，北面用2 個重量為3t 的鋼絲繩卷盤作為錨定物。

4.2 纜風繩的選擇

每根支腿用2 根纜風繩進行固定，防止支腿及主梁吊裝時的重心偏移，導致整機幾何尺寸的超差和整機的失穩。由經驗計算可得，主梁吊裝時可能對支腿水平方向的推力小于1t，考慮到安全系數5 倍的情況下，選用15mm 鋼絲繩作為纜風繩。

4.3 吊裝鋼絲繩的選擇

根據起重的最大單元，即主梁為6.5t 的載荷，經查表可知，應選用22mm 鋼絲繩作為吊裝鋼絲繩。

4.4 質量要求

應按設備技術文件的規定執行，若無則按下列要求控制質量；起重機跨度的允許偏差；起重機跨度S≤26m時，允許偏差±8mm；起重機跨度S＞26m 時允許偏差±10mm。

4.5 起重機跨度相對差的要求

S1、S2 為主梁兩側車輪的縱向圓周中心線的距離；當起重機跨度S≤26m 時，允許偏差|S1-S2|為8mm；起重機跨度S＞26m 時允許偏差|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

在門式起重機安裝過程中，堅持以安全至上和以人為本的施工宗旨，認真組織施工作業人員進行學習，始終貫穿“三不傷害”原則。設備拆除過程中，由項目負責人為第一責任人，在施工現場由專職安全員監督現場作業人員的違規行為，確保門式起重機拆除工作的有序進行[2]。具體如下：在施工工人中牢牢樹立安全第一的思想，認識到安全生產、文明施工的重要性，做到每天班前教育、班前總結，所有施工人員必須嚴格遵守現場條令及工區場外作業安全規章制度。所有施工人員要嚴格培訓，合格后方可上崗（焊工、起重工、操作工等），進入現場遵守現場紀律。所有起吊索應具5 倍以上的安全系數，捆綁鋼絲要有10 倍以上安全系數。在施工區域拉好警戒線。專人看管，嚴禁非施工人員進入。吊物時，施工人員不得在構件、起重臂下或受力鎖具附近。

6 危險源的識別與防護

此次施工項目的危險源主要有：電焊作業，氣割作業，高空作業，油漆作業。針對上述危險源，應做好相應的防護措施。特種作業人員專人操作，持證上崗，氧氣瓶與丙烷應保持至少5m 的距離，且應檢查氧氣、丙烷瓶是否完好，是否在有效檢驗周期內，所有元器件是否完好無損。高空作業應系好安全帶，安全帶應可靠，不能掛在移動物體上，防止滑跌。著裝應規范。聽從指揮人員的統一指揮。油漆作業時應注意穿戴好防護用具，保持作業環境的通風與安全。現場嚴禁煙火，應配備滅火器，并組織專人現場監督。

7 電氣設備的調試

7.1 調試的任務。

門式起重機改造或大修之后，都必須進行調試。通過調試可以發現線路中存在的問題。堆場10t 門吊的結構，起升和平移（小車）兩個機構由鼠籠型錐型轉子電機（型號：ZD 151-413kW）傳動，大車行走機構由兩臺繞線轉子電動機（型號：YZR 132M-64kW）組成。因此，調試的基本任務就是發現問題、提出措施、合理解決、保證性能。

7.2 調試的基本原則

其一，先部分、后整體，對各運行機構進行調試，使其性能符合設計要求后，才可能進行整體調試。如先對小車空載進行測試，如平移和起升，然后進行帶載試驗。保證起重機電氣線路有其各機構的獨立性，各機構的無誤，也為整體調試打下了基礎。其二，先控制回路、后主回路。先調試控制回路，控制回路的動作程序正確后再帶主回路調試。控制回路沒有調試好，主回路也就難以工作。其三，先開環、后閉環。起重機的線路具有反饋環節的，在反饋單元沒有接入的條件下進行調試，然后閉環測試。其四，先保護回路、后輔助回路。先完成保護回路的調試，再著手進行輔助回路如照明、信號等設施的調試。其五，按上述基本原則進行調試，可使調試工作順利進行。不可在起重機安裝后，一次性通電運行，這樣使存在的問題擴大化，甚至發生設備的損壞。

7.3 電氣設備的試運行

在對電氣線路進行全面的檢查和調整并確認無誤后，合上所有的電源開關，使各機構主回路和控制回路全部接上電源。首先在空載情況下逐個起動各機構，進行試運行，觀察各個機構是否正常；然后進行各機構的聯動，只有在空載一切正常的情況下，才允許帶負載運行。負載運行時必須逐步加載，直至達到最大載荷。等到試運行全部正常后，起重機電氣設備可以進行正常使用。

8 結語

這次門式起重機的改造全過程中，以安全為準繩，通過控制改造工藝，設立關鍵質量控制點，達到起重機堆場出運的使用要求。同時，通過此次改造，了解了門吊的各項數據，為以后起重機的維修、保養奠定了基礎。起重機作為堆場出運的核心部件，承擔著PC 廠與項目部之間預制構件的運輸，因此，在以后使用過程中，技術人員應不斷學習，做好應有的保養工作。