QTZ250 t.m塔式起重机在S332皖河大桥的应用

杨荣圣，黄　翔，彭琳琳

(中交二航局第四工程有限公司，安徽 芜湖　241000)



QTZ250 t.m塔式起重机在S332皖河大桥的应用

杨荣圣，黄翔，彭琳琳

(中交二航局第四工程有限公司，安徽 芜湖241000)

摘要：介绍了皖河大桥宽桥面、窄间距、深水环境塔式起重机的选择和应用情况，通过合理选型、布设，实现了起重设备的高效利用，采用格构式钢管桩基础使起重设备适应了深水区环境，通过多阶段试验确保设备安全运行。

关键词：塔式起重机；选型与应用；格构式钢管桩基础；多阶段试验

1塔吊相关参数选择

(1)塔吊位置

主桥全宽60 m，为超宽桥面。塔吊位置选择在桥位一侧时塔吊仅一半辐射区域为有效吊装区，塔吊吊幅偏大、利用率较低，因此考虑塔吊布置在桥梁中心线上，即四幅桥的中间。主桥横向为四幅分离式桥，其中左右幅箱梁间距50 cm，塔吊布置在悬臂浇筑梁段位置处时标准节与挂篮横梁及侧模冲突，挂篮无法行走。

结合桥型布置及挂篮、模板、施工栈桥等设计，并充分考虑塔吊利用率及安装、拆除便利，因此塔吊布置位置选择在桥梁中心线、0#块箱梁中间。

(2)塔吊型号选择

S332皖河大桥主桥横断面全宽60 m，单悬臂最大为44 m。主桥南北岸各配置一台主塔吊，主桥塔吊考虑主墩及次边墩墩柱、墩顶0#块、挂篮悬臂浇筑施工涉及的支架搭设、钢筋绑扎、模板安拆、混凝土浇筑、预应力施工、挂篮安拆等所有起重施工要求。结合桥型布置及现场临时措施设计，要求塔吊吊幅大于60 m、相应吊重大于3 t。选用公司设备站现有空闲QTZ250(TC7035B-16)型号的塔式起重机，臂长70 m。另南北岸给配置一台80 t·m塔吊用于边跨现浇段施工，可实现主桥施工区域全覆盖，满足全桥的吊装要求。

表1　250 t·m塔吊起重特性表

(3)塔吊高度选择

塔吊基础考虑为钢管桩格构式基础，顶标高为+14.0，考虑南北岸塔吊辐射区域平面交叉，2台塔吊高度方向错开6.5 m，并超过挂篮 10 m以上，确保足够的吊装空间。塔吊标准节不设置扶墙。塔吊配置见表2。

(4)窄间距干扰处理

因主桥250 t·m塔吊布置在内侧箱梁中间，箱梁间距仅50 cm，塔吊标准节200 cm×200 cm，通过在0#块中间翼缘板开240 cm×95 cm方孔，实现翼缘板距塔吊保持20 cm间距，以适应塔吊工作期间标准节自由摆动。

表2　主墩250 t·m塔吊配置表

2塔吊基础施工

塔吊标准节平面位置为主墩承台区域，水下环境，为确保塔吊底座焊缝及标准节连接情况施工过程可查，并减少塔吊自由高度，在34#、35#主墩承台上方设置刚度及强度均较大的钢管桩格构基础，基础在承台施工钢板桩围堰拆除前出水，自下而上依次为Φ800×10 mm钢管桩；Φ630×8 mm、Φ426×6 mm平联、双槽30a斜撑；2HM588×300、HM588×300基础梁。

本工程采用250 t·m的塔吊。根据塔吊厂商所提供的塔吊支座反力数据，得到作用于塔吊支座的最不利工况有两种：工况1：正常工作期；工况2：空载期。承载力计算采用基本组合，恒载分项系数取1.2，活载取1.4，位移计算采用标准组合，荷载分项系数均取1，结构重要性系数取1。采用梁单元建立迈达斯模型计算。经验算，两种工况下基础均满足要求。

(1)正常工作工况1计算

工况1基本组合下整体模型结构最大组合应力为102.2 MPa

(2)空载工况2计算

工况2基本组合下整体模型结构最大组合应力为125.0MPa

塔吊工作期间钢管桩基础位于水下，基础施工质量直接影响后期塔吊使用。塔吊基础设计时考虑足够的安全系数，同时需加强施工过程控制。基础施工进行了严格的技术交底工作，把“三检”制度落实到各个工序施工中，从原材料选择、钢结构加工、预埋件埋设、焊接质量、安装精度等各方面层层把控。

3塔吊安装

(1)吊装内爬基节

支腿组件平面位置、标高控制合格后与基础梁焊接牢固。吊起预先组装好的内爬基节，安装到预埋支腿组件上，用吊线法检查其垂直度，主弦杆四个侧面的垂直度误差应不大于1.5/1000。

(2)吊装内爬标准节及爬升架

吊一节内爬标准节(可先将内爬标准节的平台组装好)，安装到已安装好的基节上，吊装爬升架。

(3)安装回转支承总成及回转塔身、塔顶

回转支承安装顺序为下支座、回转支承、上支座、回转机构，回转塔身安装时注意用于安装平衡臂和起重臂支耳的方向，使靠近起重量限制器一边的支耳与上支座起重臂方向一致。

(4)安装平衡臂总成

在地面上根据起重臂长度组装好相应的平衡臂，将起升机构、扒杆、电控箱、电阻箱、平衡臂拉杆装在平衡臂上，并固接好。将平衡臂逐渐抬高到适当位置，便于平衡臂上拉杆和塔顶上平衡臂拉杆顺利相连。吊装一块4.0 t重的平衡重安装在平衡臂最前面的安装位置上。

(5)安装起重臂安装

起重臂总成包括起重臂、起重臂拉杆、载重小车、牵引机构，起重臂拉杆安放在起重臂上玄杆的拉杆固定架上。塔吊起重臂根据现有的栈桥及支栈桥位置选择80 t履带吊提升安装，通过多次试吊确定大臂中心距尾端29 m位置处，确保大臂安装时保持水平状态。大臂安装完成后添加平衡配重。

(6)起升机构绕绳系统

吊装完毕后，进行起升钢丝绳的穿绕。根据现场吊装重量，及起吊效率选择2倍率缠线。

(7)顶升加节

通过塔吊自身提升安装标准节至设计标高。所有标准节之间均是用8根Φ60的标准销轴连接，最顶部标准节与下支座之间是用8根Φ60无轴肩的销轴连接。

4塔吊性能试验

(1)塔吊尺寸、参数测量

①在空载状态下测量工作幅度和起升高度；②侧向垂直度在最大独立安装高度、空载状态、臂架相对于塔身0°和90°时分别沿臂架方向测量，标尺贴靠在塔身结构中心的最低处和最高处，用经纬仪测量两处的值，要求误差≤4/1 000；在内爬工况时候，要求垂直度≤2/1 000。

(2)试吊前塔吊的检查

①塔吊安装完毕，应进行认真检。

②检查各处滑轮是否转动灵活，有无卡滞现象。

③检查钢丝绳在卷筒上是否排列整齐，有无乱绳现象。

④检查各处销轴是否安装到位，挡圈是否安装齐全。

⑤检查各处连接螺栓是否拧紧，是否达到安全要求。

⑥检查电路控制电路绝缘电阻值是否大于0.5 MΩ，塔身与接地电阻是否小于4 Ω。

⑦检查各处限位是否安装齐全。

⑧检查各处润滑及液压油是否按要求加到位。

⑨检查和调整卷扬的制动器，是否符合要求。

⑩检查钢结构是否扭曲变形。

(3)试运转

①先对起升机构进行试车，将吊钩上下运行三次；

②对动臂变幅机构进行试车，让起重臂从15°～85°运行三次；

③对回转机构进行试车，让回转部分左右旋转三次。

④试车完毕后，看各部分的动作是否正常，如一切正常则进行下一步工作。

(4)空载试验

接通电源后，进行塔吊的空载操作实验，实验应符合下列要求：

将起重吊钩起落三次，检查限位器是否灵敏可靠，起升机构各运动部件是否灵活无干涉现象。

将变幅系统在最小工作幅度和最大工作幅度处各运动三次，检查限位器是否灵敏，变幅机构各运动部件是否运转灵活无干涉现象。

将塔吊向左及向右方向各回转三次，检查回转机构各运动部件和刹车是否运转正常，无异常现象。

(5)额定载荷试验

额定载荷试验按照下表进行，每一工况试验不

少于3次。各参数的测定值取为3次测量的算术平均值。

工况一：最大幅度相应的额定起重量为2.72 t。

工况二：最大额定起重量16 t对应相应的工作幅度为17 m。

(6)动载试验(110%额定载荷试验)

额定载荷试验按照下表进行，每一工况试验不少于3次。每一次的动作停稳后再进行下一次启动。

工况一: 最大幅度70 m相应额定起重量的2.72 t×110%=2.992 t

工况二：起吊最大额定起重量的16 t×110%=17.6 t，相应的最大幅度17 m

工况三：在40 m幅度处，相应额定起重量的6.16 t×110%=6.776 t

(7)静载试验(125%额定载荷)

125%额定载荷静载试验按照下表进行，试验时臂架分别位于与塔身成0°和45°两个方位。

工况一: 最大幅度70 m相应额定起重量的2.72 t×125%=3.4 t；

工况二：起吊最大额定起重量的16 t×125%=20 t,相应的最大幅度17 m；

工况三：在40 m幅度处，起吊相应额定起重量的6.16t×1.25%=7.7 t。

5结语

目前S332皖河大桥已进行上部结构挂篮悬浇施工，经实践验证塔式起重机设备型号、平面位置及高度的选择均非常合理，设备格构式基础安全稳定。250 t·m塔吊适应了皖河大桥大跨径、超宽桥面、窄间距、深水区等特殊环境，可满足主桥墩柱及上部结构全部的吊装要求。

参考文献：

[1]公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)[S].

[2]钢结构设计规范(GB50017-2003)[S].

[3]公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)[S].

收稿日期：2015-09-11

作者简介：杨荣圣(1971-)，男，工程师。

中图分类号：U445.32

文献标识码：

文章编号：1008-3383(2016)05-0119-02