LZDJ5000型缆载吊机在鹦鹉洲长江大桥中的应用

李文渊++佟丹++马春生

摘 要：以LZDJ5000型缆载吊机在武汉鹦鹉洲长江大桥的应用为研究对象，从吊机的结构、液压系统、控制系统等方面论述缆载吊机在施工应用中应注意的关键事项，通过介绍缆载吊机的基本性能及日常管理与维护的方法，为缆载吊机的现场施工提供一定的理论依据与技术支持。

关键词：缆载吊机；结构；液压系统；维护

中图分类号：U445.4 文献标志码：B

Application of LZDJ5000 Deck Erection Gantry in Yingwuzhou Yangtze River Bridge

LI Wenyuan， TONG Dan， MA Chunsheng

（Machinery Leasing Company of China Railway Major Bridge Engineering Group Co. Ltd.， Wuhan 430050， Hubei， China）

Abstract： Based on the application of LZDJ5000 deck erection gantry in Yingwuzhou Yangtze River Bridge， key matters that should be paid attention to during the construction process were discussed in aspects of the structure of the gantry， hydraulic system and control system. The fundamental characteristics and methods for daily management and maintenance of deck erection gantry were introduced， which provides theoretical basis and technical support for onsite operation of the gantry.

Key words： deck erection gantry； structure； hydraulic system； maintenance

0 引 言

鹦鹉洲长江大桥是武汉市首座8车道大桥，也是世界上跨度最大的三塔四跨悬索桥。该桥结构对称（图1），主缆分跨布置为（225+850×2+225）m。主桥全长2 100 m，桥面由143块加劲梁连接而成，加劲梁为钢混泥土结合梁，梁高3 m，梁型可分为11类，最重梁段重达450 t。

图1 主桥立面布置

本文以LZDJ5000型全液压滚轮式缆载吊机在鹦鹉洲长江大桥的实际应用为研究对象，介绍了吊机的基本性能及日常管理与维护的方法，并分别从吊机的钢结构、液压系统、控制系统、人员管理机制等方面论述缆载吊机在施工应用中的关键事项。

1 缆载吊机的特点及性能

LZDJ5000型吊机主要由钢主桁梁、2台滚轮式行走机构、2套柴油机一体化的液压提升设备（含提升和牵引千斤顶、柴机一体化的液压泵站、控制系统及钢绞线收线装置）及吊具扁担梁等部分组成[12]。其结构如图2所示，具有以下特点。

图2 缆载吊机结构

（1） 通用性强。吊机部件采用模块化设计，仅需更换少量部件就可以适用于不同跨间距、不同缆径的悬索桥加劲梁吊装工作。

（2） 智能化程度高。智能化中央控制系统可同步或非同步控制整台设备进行装卸、吊装、行走等作业。

（3） 操作系统设计人性化。司机可以通过旋转按钮或点击触摸屏界面上的功能键在全工况下实现对吊机的控制。

（4） 额定起重能力高。单台吊机的额定起重能力达500 t。

（5） 工作速度快。加劲梁的提升速度、吊机在主缆上的行走速度能满足施工进度要求。

LZDJ5000型缆载吊机的主要性能参数如表1所示。

2 缆载吊机的结构与维护

2.1 缆载吊机的结构

吊机包括滚轮式行走机构结构、钢主桁梁结构、收线盘结构、牵引顶固定端装置等。

2.1.1 行走机构的结构及注意事项

缆载吊机采用“滚轮式行走方式”在主缆上行走。在吊机两端沿纵向各配置1台75 t液压牵引千斤顶，作为吊机沿主缆向上行走的动力和向下行走的限制装置。在吊机移动前，解开吊机支撑座与主缆的连接抱箍，顶升行走滚轮直至支撑座完全悬空，逐渐将荷载从支撑座转换至滚轮上，操作吊机沿主缆移动。当吊机过索夹时，通过控制滚轮组交替伸缸和缩缸，即可完成整个行走动作。滚轮行走机构是缆载吊机行走和固定的主要构件体，其结构如图3所示。当吊机在主缆上行走时需要注意以下几点。

图3 行走机构结构

（1） 吊机两侧的观察员要测量吊机两侧行走机构的步度，并及时调整务必将不同步度控制在20 cm内。不同步度过大会增加吊机整体结构的不平衡性，使连接部件发生较大的扭转形变，从而降低其寿命和安全系数。

（2） 尽量避免4个行走滚轮受力偏差过大，确保行走机构总体受力均衡。受力偏差过大会加剧行走轮与主缆的摩擦，破坏主缆的线型，降低行走轮的寿命。

（3） 在抱箍内侧与主缆接触区域添加10 mm左右的塑料胶皮，用以保护主缆内的钢丝。

2.1.2 主桁梁的结构及注意事项

主桁梁采用Q345B型钢材，由H型钢材焊接的桁架梁连接两段箱型承重梁构成。中间桁架梁对整体结构起刚性支撑作用，桁架的空间主要用于安装柴油机一体化液压泵站、控制室及收放线装置。对主桁架的日常管理与维护需要注意以下2点。endprint

（1） 定期检查主桁梁上连接构件的螺栓是否断裂、松动，做到及时检查、紧固与更换。

（2） 定期检查主桁架上主要受力点的变形及疲劳破坏程度。

2.1.3 收线盘的结构及注意事项

钢绞线收线盘装置是缆载吊机重要部件之一，通过自身动力机构，它可以独立收放钢绞线，同时也具有携带吊具下放的功能。其日常维护工作需要关注如下几点。

（1） 确保钢绞线的排列整齐有序。在盘绕钢绞线的过程中，每隔2层钢绞线要扦插条形钢块，确保层间不出现缠绕与“串层”现象。

（2） 定期检查梳线板的磨损及滚筒的运转情况。由于钢绞线与梳线板上的导向槽之间存在刚性摩擦，会导致导向槽过度磨损，使得钢绞线之间出现相互摩擦甚至搅扰现象。

（3） 定期紧固收线装置的地脚螺栓。由于收线装置的振动会使得地脚螺栓松动，因而需要及时发现并紧固。

2.1.4 牵引顶的固定装置

牵引千斤顶的固定端是吊机在主缆上固定的反拉构件，是吊机在主缆上安全行走的保证。固定端一般设置在距离吊机100 m或150 m，靠近索夹的位置，利用索夹和抱箍自身与主缆的抱紧力来抵抗牵引千斤顶的拉力。因而在吊机走行和架梁前必须紧固抱箍上的连接螺栓，并安排人员实时检查和校核。

2.2 缆载吊机液压系统

缆载吊机液压系统主要由4个独立的回路系统组成，分别为提升系统、牵引系统、夹持系统及行走系统。提升系统和牵引系统的压力油可以合流，并一起为提升系统供油，以提高提升效率；行走系统和夹持系统均由独立的泵输出液压油，由独立的液压阀及相关液压元件控制液压油的压力及液流方向，独成一路，互不干扰。以下根据吊机实际运行工况，对液压泵站、提升顶和牵引顶的工作情况做分析与探讨。

2.2.1 液压泵站

液压泵站为缆载吊机的提升系统及行走系统提供动力源，用来驱动提升千斤顶及行走系统的各种执行元件，从而实现重物的提升及吊机在主缆上的移动。

液压泵站主要由箱体、柴油机泵组、主顶阀组、行走阀组、夹持阀组、控制面板、蓄电池等组成。液压泵站的日常维护工作需要关注以下几点。

（1） 泵站应具有良好的通风散热性能，并在冬天做好防冻措施。

（2） 设备运行的过程中，指定人员对泵站箱体内的管路系统及液压元器件进行实时检查，及时发现与处理各种泄油现象。

2.2.2 LSD3500500B提升顶

LSD3500500B提升顶也可称为间歇式液压提升顶，主要由1个主顶、2个夹持顶、位移传感器、压力传感器和接近开关组成。该液压顶以液压油推动油缸、活塞往复运动，通过上夹持器和下夹持器的载荷转换来实现垂直提升或下放重物。其主要技术参数如表2所示。

提升顶是将液压能转换为机械能的执行构件，是实现安全、平稳架设加劲梁的核心设备。在架设加劲梁及吊装钢梁的过程中一定要做好以下几方面工作。

（1） 在架设钢梁前做好试运行及相关调试工作。确保2台提升顶在空载情况下能够正常工作，且空载伸缸和缩缸具有良好的同步度。

（2） 确保提升顶上下夹持器的额定夹持压力（7 MPa），夹持压力不宜过大。

（3） 确保每台提升顶接近开关的安装位置准确、无松动并能正常运行。接近开关是提升顶行程监控及力转换开关，也是电信号传输与转换的核心部件。

（4） 确保压力传感器和位移传感器能正常工作。对不准确或有故障的传感器需要及时更换并调试好。同时，还需做好防雨、防冻、防碰等相关保护措施。

（5） 在提升加劲梁的过程中，需要指定人员全程观测提升顶的运行状况。发生不良工况时须及时通知司机或直接暂停提升顶。

2.2.3 LSD750500牵引顶

LSD750500牵引顶的结构和LSD3500500B提升顶的结构较为相似，其主要性能参数如表3所示。

牵引顶的总体结构与提升顶类似，电气及液压元器件的保养和维护方式与LSD3500500B提升顶类似。牵引顶的日常维护工作需关注以下几点。

（1） 吊机在主缆上行走前一定要充分做好检查工作。其主要内容包括牵引顶的试运行，压力传感器、位移传感器是否均能正常工作，查看整个油路是否存在漏油等现象，确保其安全运行。

（2） 确保夹持顶松锚、紧锚的接近开关能够正常工作并无松脱现象。

（3） 更换夹持顶夹片后，在松锚状态下调整上下夹持器夹片上端面到压板内侧的间距，确保该间距在规定的范围内（10～12 mm）。

2.3 控制系统

缆载吊机控制系统是基于工业PLC控制技术，集人机界面技术、传感器技术、通讯技术于一体的多功能控制装置。该系统采用分布式计算机网络控制，主要由1台主控台、2台泵站启起箱、若干传感器、若干数据线组成，可控制2台提升千斤顶、2台牵引千斤顶、8台荷载转换千斤顶、2台液压泵站、2台收线马达以及2台牵引马达组成。所有检测信号经过数据线传送到主控台。主控台根据各种传感器采集到的位置信号、压力信号，按照一定的控制程序和算法，决定油缸的动作顺序，完成集群千斤顶的协调工作；同时控制柴油机转速的大小（高速挡和低速挡），驱动油缸以规定的速度伸缸或缩缸，从而实现对千斤顶同步运行的控制。

对控制系统的操控与维护需要做好以下几点。

（1） 操作司机必须熟悉设备的操作要领，并与现场指挥人员保持良好的通讯状态，实现指令与操作一致。

（2） 设备运行时需要检查整台控制系统的指示灯能否正常工作，及时排除电气故障，确保设备正常运行。

（3） PLC控制柜应具备良好的通风散热性能，并做好防雨、防潮措施。

3 结 语

LZDJ5000型缆载吊机在鹦鹉洲长江大桥加劲梁的吊装施工中发挥了巨大的作用，成功完成了143片加劲梁的架设任务。在机械施工的过程中要做到严格按照各项规章制度实施，既要做到技术管理，也要做好人员制度管理。

参考文献：

[1] 吴建强，彭 武，何治学.KLD3700型跨缆吊机在润扬大桥悬索桥钢箱梁吊装施工中的应用[J].筑路机械与施工机械化，2005，22（7）：4447.

[2] 沈 斌，谢发祥.南京长江第三大桥钢箱梁桥面吊机及梁段吊装工程[J].世界桥梁，2006（6）：1922.

[责任编辑：杜敏浩]endprint