厄瓜多尔SOPLADORA水电站地下厂房桥机安装

王昆昆

(葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

厄瓜多尔SOPLADORA水电站为地下式厂房，水轮发电机组总装机台数3台，总装机容量48.6万kW。主厂房内安装两台由杭州华新机电工程有限公司制造的2×200t/20t桥式起重机，将承担索普拉多拉水电站水轮发电机组及其辅助设备的安装、运行维护和检修工作。电站设备最大起重量为发电机转子重量280t，平衡梁重25.21t，通过平衡梁由两台起重机并车后同时吊运。本文主要介绍该桥机的安装方案及其负荷试验方案。

1 桥机结构特点

该桥式起重机金属结构由主梁、端梁、小车、大车行走机构等组成，主梁为箱式结构，长20.15m宽1.69m高2.20m，小车长5.20m宽2.90m高1.92m，两根端梁为箱形结构。端梁下部连接有大车行走机构，共有16只走轮，其中8只为驱动轮。单台桥机总重量约105t。其中，桥机主梁重约18.34t，小车重25.0t，桥机大车跨度19.6m，桥架长度20.15m。运行机构和起升机构均采用全变频数字调速方式，主要电气控制设备均安装在桥架主梁电气房内。电气房内部电气部分接线全部由生产厂家在厂内安装完成，包装完整满足运输要求。其技术参数见表1、表2。

表1 桥机主要技术参数

表2 桥机主要部件重量

2 施工安装前准备

为保证厄瓜多尔SOPLADORA水电站地下厂房两台桥式起重机安装顺利，必须满足安装场地具备安装条件与桥机轨道安装完成通过监理验收两个要求。

2.1 安装场地清理

进厂交通洞及安装场已清理干净，不影响设备运输车辆及起吊设备的转移。地下厂房影响桥机安装的排架均已拆除，安装及设备堆放场地均已清理完毕。

2.2 桥机轨道及车档安装

清扫桥机梁上工作面，检查轨道基础埋板中心、高程及间距是否与设计施工图一致。根据测量控制点线，在上、下游桥机梁上测放出轨道中心线和基准高程点。按设计施工图要求，根据测放的中心线将固定轨道的螺栓焊接到预埋的钢板上，用拉线法配合水平尺调整轨道螺栓的垂直度与直线度。

安装垫板。用拉线法调整垫板中心，用水准仪配合调整垫板高程，用水平尺控制垫板水平，使其符合要求。检查轨道的形状、尺寸，发现有超值弯曲、扭曲等变形时，应进行校正，并经监理检查合格后才能进行安装。轨道吊装前按施工图纸编号，由汽车吊至安装间地面后分别转吊至上、下游轨道桥机梁上，再由人工转运到位(安装间位置可直接吊装到位)。轨道吊运应在轨道二期埋件安装前事先运输到位，摆放到靠岩壁梁里侧，不影响轨道二期埋件的安装。根据设计图纸安装要求摆放轨道，利用全站仪、水准仪、钢卷尺调整轨道中心、高程及轨距，以满足设计规范要求。

对到货车挡按图纸资料要求检查验收，按测放控制基准点布设车挡安装控制点线吊装，并按设计图纸要求完成车挡调整工作。

3 桥机安装流程及安装方法

主厂房有两台200t/20t桥机，顺水流方向分别编号为1#桥机、2#桥机，依次进行安装。

3.1 桥机安装流程

该桥机安装流程见图1所示。

3.2 设备运输路线及安装作业吊车运行路线

桥机部件到货后，先卸货至机电设备仓库储

图1 桥机安装流程

存，地下厂房具备安装条件后直接由交通洞进入主厂房安装场地。设备进入厂房顺序根据装车到达工地后现场确定。安装用吊车运行线路同样为交通洞至安装场，设备卸货时注意吊车及运输车的进洞顺序。

3.2.1 桥机主梁及小车卸车。桥机主梁及小车利用50t平板拖车直接由交通洞进入主厂房安装场地，卸车均采用100t汽车吊。当设备运抵厂房时，先安排100t汽车吊进入安装间靠机组段侧，再运输大梁进入安装间，运输汽车进入安装间后车头向安装间端部斜向开进，且运输汽车采用开进的方式进入安装间卸车。

3.2.2 其余桥机设备运输和卸车。其余桥机设备运输可视单件重量情况，采用10t载重汽车运输，采用50t(25t)汽车吊装卸车。

3.3 桥机主要部件安装方法

3.3.1 主梁的吊装

主梁吊装前，首先在安装间利用预先制作好的支撑对主梁的附件进行拼装，主梁Ⅰ和主梁Ⅱ分别连同司机室和电动葫芦一起吊装。拼装后桥机单根主梁重约28t，吊装选用φ26mm×8m尼龙套钢丝绳 型号 破断拉力 公称抗拉强度1770MPa级的纤维芯钢丝绳)一对并利用厂家吊耳板进行，用100t汽车吊将其吊装就位。汽车吊需用参数为吊装幅度6m～7m，选用22.5m臂长，最小吊装重量为45t。主梁吊装顺序为第一根大梁吊装→端梁Ⅰ吊装→第二根大梁吊装:

①大梁与行走机构(端梁Ⅱ和台车组)在安装间组装完成后，利用起吊设备吊装大梁并落在轨道上。起吊前在大梁两端系上拖拉绳，控制大梁起吊摆度，同时控制大梁与机组纵轴线夹角应小于50°，以便大梁顺利跨越岩锚梁。当大梁行走轮高度超过轨道高程时，人力拖拽拖拉绳控制大梁回转摆正，将大梁安全平稳慢慢下落至轨面;

②再利用汽车吊将端梁Ⅰ吊上轨道与第一根大梁联接;

③利用2个5t手拉葫芦及轨道卡具牵引第一根主梁(含端梁部分)移位，使桥机主梁两端以相同速度向机组段方向移位，以满足第二根桥机主梁吊装要求;

④吊装第二根桥机主梁，吊装方法与第一根桥机主梁相同;

⑤车架组装第二根大梁就位后，用2个5t手拉葫芦将第一根大梁移回与第二根大梁联接。

两根桥机主梁组装成整体后，检查对角线长度差、跨度相对差、上拱度、同一截面小车轨道高程差、小车轨道跨度及主梁车轮同位差。检查、调整完成并符合要求后，即可开始小车吊装。

3.3.2 小车的吊装

桥机小车吊装时，拟将卷筒装置、小车行走端梁、小车行走驱动装置、从动装置、减速器、小车连接梁等部件在安装拼装完成后整体吊装。

小车实际吊装时重25.078t，以吊装时吊臂与大梁不发生撞杆为前提。桥机小车吊装采用直径φ34mm×8m尼龙套钢丝绳(型号6×37、破断拉力637kN、公称抗拉强度1770MPa级的纤维芯钢丝绳)，吊索夹角60°，选用100t汽车吊，吊装幅度7m，臂长22.5m，最小吊装重量为45t。

3.3.3 其他部件安装

其他部件安装，可通过50t或25t汽车吊在安装间吊装来实现。包括驾驶室安装(驾驶室安装随主梁 一起吊装 检修吊笼安装 电动葫芦安装(电动葫芦安装随主梁Ⅱ一起吊装)，钢丝绳缠绕及吊钩装置安装。

3.3.4 钢绳缠绕

钢绳缠绕在桥机组装完成后空载试运行期间进行，方案如下:

将到货钢丝绳运至安装场后吊放到托架上，在拖线地段铺设编织袋，防止钢丝绳直接接触地面粘上泥沙;将需缠绕钢绳的小车开至安装间适当位置，将动滑轮固定在主起升机构下方，用槽钢牢固地固定;用卷扬机配合将钢丝绳头抽出，提至卷筒用压绳器固定，缓慢开动起升机构将所有钢丝绳缠绕在卷筒上后将绳头固定。

开动大车至机组段，启动起升机构逐渐下放钢绳使动滑轮(吊钩)下落至最低点，将已固定在桥机的绳头缠绕在卷筒的另一端与压绳器固定，期间检查钢丝绳排绳情况是否良好。

3.3.5 电气设备安装

安装顺序为电气设备安装——电缆敷设及接线——电气试验及调试

4 桥机整体调试

在监理、设备供货商的指导下，完成桥机的整体调试工作。包括对桥机分部机构进行空运转试验，检查各部分机械、电气运转可靠、动作正确，电动机运转平稳，三相电流平衡，齿轮啮合良好，各限位动作可靠，制动装置动作迅速、准确可靠;闸瓦、闸片制动轮的间隙均匀，大小车行走机构运行平衡，供电系统运行良好(在进行分部或联合空运转试验前，应对桥机的各润滑部位、传动轴承、减速箱等按厂家图纸规定加注润滑油、脂)。

5 桥机负荷试验

本电站桥机试验采用吊架、钢丝绳和钢筋作为配重的试验方案。桥机试验包括:(1)空载试验;(2)静负荷试验;(3)动负荷试验;(4)并车试验。

5.1 吊笼的制作:

采用I56b工字钢做成8.5m×5.4m的吊架，用φ96mm钢丝绳和本工程中大量应用的φ28mm、长9m螺纹钢绑扎成捆进行负荷试验。

5.2 空载试验

桥机在空载情况下，做大车、小车、提升机构分别在行程内上、下往返3次，检查电气和机械部分。

5.2.1 分别开动各机构的电动机，其运转正常，三相电流平衡，各制动器能准确、及时的动作，各限位开关及安全装置动作准确、可靠。

5.2.2 大车在安装间至3号机范围内以不同档位往返行走三次，无啃轨现象，车挡、限位可靠，检查大车不同档位的速度、制动距离，制动装置的动作迅速、准确、可靠。

5.2.3 小车在设计允许范围内以不同档位往返行走三次，无啃轨现象，限位可靠，检查小车在不同档位的速度、制动距离，制动装置的动作迅速、准确、可靠。

5.2.4 起升机构上升、下降三次，检查上限位和下限位装置动作可靠，测量不同档位上升、下降速度，不同档位下降制动距离，制动装置的动作迅速、准确、可靠。

5.2.5 检查下列电气和机械部分:电机运行平稳，三相电流平衡;电气设备无异常发热现象，控制器的触头无烧灼现象。大、小车行走时，导电装置平稳，滑块沿临时滑线动作平稳，无卡阻、跳动及严重冒火现象;所有机械部件运转时，无冲击声和其他异常声音;机构运行平稳，无异常现象;运行机构启动或停止时主动车轮不应有明显打滑，起动和制动正常可靠，限位开关动作正确;运转过程中，制动闸瓦全部离开制动轮，无任何摩擦。操作方向与起重机构运转方向一致;所有齿轮和轴承有良好的润滑，轴承温度不得超过65℃;检查车轮踏面和轨道接触印痕，是否偏向外侧;试运行有无啃轨现象。

5.3 静负荷试验

5.3.1 空载试验及并车试验合格后，桥机主钩按额定负荷200t的25%(50t)、50%(100t)、75%(150t)、100%(200t)、110%(220t)、125%(250t)和140%(280t)进行静负荷试验，依次吊起重物离地面约200mm，停留时间不少于10min，监视抱闸和电源，检查抱闸和桥机各部位应无异常，待负载电流和大梁挠度测量并完成记录后，卸去负荷。

5.3.2 布置好测量桥机大梁挠度和轨道下沉值的仪器，小车置于大梁中部，当主钩吊起100%(200t)、110%(220t)、125%(250t)和140%(280t)负荷时，分别测量桥机大梁的挠度和轨道下沉值。

5.4 动负荷试验

5.4.1 静负荷试验正常，经各方认可后，即可按额定负荷2×200×125%(1.25倍)=500t进行动负荷试验。

5.4.2 先进行100%满负荷试验，双钩吊重物400t，离地面200mm，停止10min，观察无异常现象后，再继续升高1m做升降试验，检查抱闸的可靠性，将重物吊至距行程限位开关1m左右升降两次。

5.4.3 满负荷试验合格后，进行125%超负荷试验，双钩吊重物500t，试验方法同上。

5.4.4 动负荷试验时检查联轴器、齿轮等传动部分应无异常，制动器应灵敏可靠，轴承、电动机、电气部分温度应正常。测量并记录起升机构速度。

5.5 并车试验

两台200t桥机试验合格后，用并车连杆将两台桥机连接，按照图纸将两台桥机电气部分相连，将切换开关切至并车位置，分别以1#桥机和2#桥机作主车进行并车操作。

大车在允许范围内往返行走三次，观察其同步性，检查制动器的投入、切除同步性;小车在设计范围内往返行走三次，观察其同步性，检查制动器的投入、切除同步性;起升机构上升、下降三次，测量各起升机构升、降速度，检查制动器的投、切同时性，两台小车升降同步性。

检查各机构运行平稳、协调一致;检查起升机构在全程范围内，转子平衡梁两端的高低差满足设计要求。

6 结语

通过对前期对SOPLADORA水电站地下厂房桥机安装方案的讨论编制和后期安装前的准备实施，可总结如下几点:

6.1 地下厂房的两台200t/20t桥式起重机承担索普拉多拉水电站水轮发电机组及其辅助设备的安装、运行维护和检修工作，因此业主很重视桥机设备的安全储运工作，应尽量避免设备的二次转运工作，减少运输过程中的安全隐患。由于本项目为国际工程，机电设备的运输时间一般为3个月左右的周期，考虑到安装施工过程中可能出现的因为设备数量、类型和安装时间等因素会有变化和调整，本项目安排桥机提前到货存储与机电设备仓库封闭库房中，待具备安装条件后，转运至地下厂房安装间进行安装工作。

6.2 现场桥机安装有两种吊装手段，一是直接选择合适起重量的汽车吊，二是洞挖时在厂房拱顶布置相应的锚索和起吊装置，配合地面的卷扬机进行卸车吊装。汽车吊安装方案优点是移动灵活、效率高、安装周期短，缺点是受厂房空间制约，需使用大起重量的吊车，费用高，同时对现场施工场地要求高。锚索加起吊装置安装方案优点是不受厂房空间制约、费用相对较低、起重量大，缺点是效率低、安装周期长，同时锚索选择需经过设计计算和试验合格后才能使用，锚索和起吊装置安装需在洞挖拱顶时进行。可以综合考虑现场的施工条件和施工进度要求，来决定采用的安装方案。本项目考虑业主施工进度要求，选用汽车吊进行安装。