塔式起重机安装质量控制技术初探

摘要:塔式起重机对高层建筑来说是一种不可缺少的重要施工机械,由于在使用和管理中存在许多问题,安全事故和质量事故常有发生,因此文章探讨了塔式起重机的外观、钢结构、起升系统和行走系统等几个关键组件的安装质量控制技术。

关键词:塔式起重机;安装质量控制技术;施工机械;设备管理

中图分类号:G710文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)10-0063-02

塔式起重机是将臂架安装在塔身顶部可回转的臂架型起重机,具有实用范围广、回转半径大、提升高度大、效率高、操作简单等特点,在建筑安装中得到广泛应用,特别对高层建筑来说是一种不可缺少的重要施工机械。由于受大高度、大刚性、施工条件差等因素的影响,塔式起重机在安装、使用和管理中存在着许多问题,安全事故和质量事故常有发生,对其进行安装质量控制和规范使用方法十分必要,尤其要引起施工单位的重视。下面是笔者在几年塔式起重机安装、使用和维护实践中的一些心得,并着重浅析塔式起重机外观、钢结构、起升系统和行走系统等几个关键组件的安装质量控制技术。

一、作业环境及外观方面的控制

塔式起重机在安装之初要对作业环境进行评估,安装进行中和安装完成后都要经常进行目测检查,发现问题及时调整。具体来说,塔机运动部分与建筑物及建筑物外围施工设施之间的最小距离不小于0.6m。两台塔机之间的最小架设距离应保证处于低位的塔机的臂架端部与另一台塔机的塔身之间至少有2m的距离;处于高位塔机的最低位置的部件与低位塔机中处于最高位置部件之间的垂直距离不应小于2m。有架空输电线的场所,塔机的任何部位与输电线的安全距离,应符合下表的规定,以避免塔机结构进入输电线的危险区。塔机与输电线的安全距离见表1:

表1 塔式起重机与输电线的安全距离

塔顶高于30m且高于周围建筑物的塔机,应在塔顶和臂架端部安装红色障碍指示灯,该指示灯的供电不应受停机影响。臂架根部铰点高度大于50m的塔机,应安装风速仪。当风速大于工作极限风速时,能发出停止作业的警报。风速仪应安装在塔机顶部的不挡风处。塔机塔身高度不得大于说明书允许高度。

二、钢结构方面的安装质量控制

塔式起重机的金属结构是其主要部件,也是最容易发生问题的部分,这一部分的安装质量控制是整机安装的重中之重。

安装后的塔机主要结构件不得出现下列情况:(1)目视可见的结构件裂纹及焊缝裂纹;(2)连接件的轴、孔严重磨损;(3)结构件母材严重锈蚀;(4)结构件整体或局部塑性变形,销孔塑性变形。

主要结构连接件应安装正确且无缺陷。销轴有可靠轴向止动且正确使用开口销,高强度螺栓连接按要求预紧有防松措施,不得松动,不应有缺件、损坏等缺陷。螺栓不得低于螺母。外观检查时,必要时用力矩扳手检查高强度螺栓联接状况。

平衡重、压重的安装数量、位置应与设计要求相符,保证正常工作时不位移、不脱落。当使用散料物时应使用平衡重箱,平衡重箱应防水,保证重量准确稳定。

塔机安装后,在空载、无风的状态下,塔身轴心线对支承面的侧向垂直度≤4/1000。检测时,将标尺分别水平固定在臂架铰点附近和基础节(或最高附着点)的塔身上,其中心位于塔身中心线上,臂架转到其纵向轴线与塔身的一个截面中心线重合的位置,分别在X、Y轴的两个方向上用经纬仪测量两标尺水平误差,即垂直度误差。

梯子的安装要注意以下几点:(1)与水平面呈不大于65°的阶梯两边应设置不低于1m高的扶手,扶手间宽度不小于600mm,踏板应由具有防滑性能的金属材料制作,踏板横向宽度不小于300mm,梯级间隔不大于300mm。扶手应固定可靠;(2)直立梯边梁之间的宽度不小于300mm;(3)踏杆间隔为250mm～300mm;(4)踏杆与后面结构件间(踏角间隙)不小于160mm;(5)当梯子设于塔机内部时,正方形塔身边长不大于750mm,且侧面结构不允许直径为600mm的球体穿过时可不设护圈,否则在高于地面2m以上的直立梯应设置直径600～800mm护圈;(6)当梯子高度越过10m时,应设置休息小平台,第一个小平台应不超过12.5m高度处,以后每10m内设置一个。臂架走台的设置应符合GB5144-2006第4.5条规定。对快装塔式起重机或变幅小车上设置与小车一起移动的挂篮时,可以不设臂架走台。

三、起升系统的安装质量控制

1.吊钩。吊钩应有标记和防脱棘爪,不允许使用铸造吊钩。吊钩不应有裂纹、剥裂等缺陷,存在缺陷不得焊补。钩尾和螺纹部分等危险截面及钩筋不得有永久性变形。挂绳处截面磨损量不超过原高度的10%。开口度增加量不应大于原尺寸的15%。

2.钢丝绳。钢丝绳绳端固定应牢固、可靠。压板固定时应可靠,卷筒上的绳端固定装置应有防松或自紧的性能;金属压制接头固定时,接头不应有裂纹;楔块固定时,楔套不应有裂纹,楔块不应松动。绳卡固定时,绳卡安装应正确,绳夹数量不得少于3个,绳径10～20mm时4个、21～26mm时5个、28～36mm时6个、36～40mm时7个。绳夹间距不小于6倍绳径,绳头距最后一个绳夹不小于140mm,并采用细钢丝捆扎。绳头滑鞍在工作受力侧,U型螺栓扣在钢丝绳尾端,不得正反交错设置。

钢丝绳在放出最大工作长度后,卷筒上的钢丝绳至少应保留3圈作为安全圈。钢丝绳的规格、型号应符合设计要求,与滑轮和卷筒相匹配,并正确穿绕。钢丝绳应润滑良好。不应与金属结构磨擦。钢丝绳不应有扭结、压扁、弯折、断股、笼状畸变、断芯等变形现象。钢丝绳直径减小量不大于公称直径的7%。

3.滑轮。应有防止钢丝绳脱槽的装置,且可靠有效。该装置与滑轮最外缘的间隙不应超过钢丝绳直径的20%。滑轮应转动良好,出现下列情况应报废:出现裂纹、轮缘破损等损伤钢丝绳的缺陷;轮槽壁厚磨损达原壁厚的20%;轮槽底部直径减少量达钢丝绳直径的50%或槽底出现沟糟。

4.制动器。塔机每个机构都应装设制动器或具有相同功能的装置。起升和动臂变幅机构应采用常闭制动器,回转机构、运行机构、小车变幅机构的制动器应保证塔机制动时平稳性要求。制动器的零部件不应有裂纹、过度磨损、塑性变形、缺件等缺陷。液压制动器不应漏油。制动片磨损达原厚度的50%或露出铆钉应报废。制动轮与摩擦片之间应接触均匀,且不能有影响制动性能的缺陷和油污。制动轮无裂纹(不包括制动轮表面淬硬层微裂纹),凹凸不平度不得大于1.5mm。不得有摩擦垫片固定铆钉引起的划痕。

5.起重量限制器。塔机应安装起重量限制器,当载荷大于相应工况下额定值并小于额定值的110%时,应切断上升方向的电源,但机构可做下降方向的运动。

6.力矩限制器。塔机必须安装力矩限制器,当起重力矩大于相应工况下额定值并小于额定值的110%时,应切断上升和幅度增加方向的电源,但机构可做下降和减小幅度方向的运动。

7.起升高度限位器。塔机应安装吊钩上极限位置的起升高度限位器。应满足GB/T9462的规定(上回转塔机2倍率时1m、4倍率时0.7m停止起升动作,只能下降)。

四、行走机构安装质量控制

轨道式塔机应装设夹轨器等防风装置。使塔机在非工作状态下不能在轨道上移动。塔机行走和小车变幅的轨道行程末端均需设置止挡装置。缓冲器安装在止挡装置或塔机的变幅小车上,当变幅小车与止挡装置撞击时,缓冲器应使变幅小车较平稳的停车。

轨道式塔机的台车架上应安装排障清轨板,清轨板与轨道之间的间隙不应大于5mm。轨道式塔机行走机构应在每个运行方向设行程限位开关,并与行程限位器开关挡铁配合良好,可靠有效。

塔机轨道应通过垫块与轨枕可靠地连接,每间隔6m设轨距拉杆一个,在使用过程中轨道不得移动。钢轨接头必须有轨枕支承,不得悬空。轨距误差不大于公称值的1/1000,其绝对值不大于6mm。钢轨接头间隙不大于4mm,与另一侧接头错开距离不小于1.5m,接头处两轨顶高度差不大于2mm。安装塔机后轨道顶面纵、横方向上的倾斜度不大于3/1000。车轮不应有过度磨损,轮缘磨损量达原厚度的50%或踏面磨损达原厚度的15%时应报废。

对于塔式起重机行走机构的安装质量检测,除用卡尺、塞尺检查外,必要时也要用水平仪和标尺测量。接头间隙和轨顶高度差用钢直尺测量。

上面综述了塔式起重机关键组件的安装控制技术,诸如变幅系统、回转系统、顶升系统、司机室及电气控制部分的安装要点,限于篇幅,笔者在此不一一赘述,但并不代表这些系统或组件在塔式起重机安全操作方面不重要,每一个环节出现疏漏都有可能导致严重的事故发生,同样要引起施工单位和工程技术人员的重视。

作者简介:李子林(1973-),供职于中铁第十八工程局第六工程公司,研究方向:塔式起重机、拌和站等工程设备管理。