堆场10t门式起重机改造关键技术分析

陈剑宇、谢军

（中交三航局第三工程有限公司，江苏南京210000）

0 引言

中交三航局第三工程有限公司第一工程处是一家混凝土预制构件生产厂，近几年承接了太仓四期码头、苏锡常南部高速公路太湖隧道、江北新区G05 地块保障房等大型重点工程混凝土构件的预制。作为专业的预制厂，预制构件的出运成为必不可少的环节。01 区～09 区作为预制构件的堆场，承担预制构件的堆放、转运和运输，其中门式起重机是当中的核心设备。由于从成本、公司规定的章程出发，将原项目部遗弃的门式起重机进行改造和修复，从而达到满足预制构件出运的目的。

1 门式起重机的概况

堆场门式起重机由电动葫芦、主梁、支腿、大车行走部分、电器设备等组合而成。门式起重机整机重量约12.6t，最大单元（主梁）重量约为6.5t，主要技术性能如表1所示。

表1 主要技术性能

2 改造、维修

2.1 改造目的

由于本厂堆场轨道跨度与项目部不同，此次改造项目是把门式起重机的跨度由20m 改为16m。维修项目主要为：结构件检查维修；安全保护装置检查维修；电气线路更换、维修、检查；除锈防腐等。现场改造如图1所示。

图1 现场改造图

2.2 改造工艺

考虑到跨度减少量为4m，故此次跨度改造采取一端向跨中进行的方案。主梁运至现场后，将其找平、固定，拆除其中一侧主梁的法兰板，将其打磨、整形。原来支腿上的法兰板保护原有的结构，按16m 跨度找出跨中位置，用火焰法将主梁的上拱度调整至标准要求。待主梁吊装时将打磨好的主梁法兰板对准支腿上的法兰板（此时跨度即为实际跨度16m），先将其电焊，在水平、平整度都找准后进行施焊。跨度改造项目随即完成。

3 安装

3.1 下横梁及支腿的安装

下横梁与支腿以组装好的状态运至施工现场，并将大车行走机构与之装在一起，因此起重吊装时应防止任何碰撞现象的发生。

3.2 安装顺序

将组装完毕的下横梁分别用汽车吊吊至安装位置轨道上，用木方将下横梁两端侧面的底部垫稳，找正两根下横梁上的安装基准线，调整跨度对角线的相对差（4点），注意车轮不得离开轨道面。

以汽车吊旋转为中心，吊点选在吊后使支腿成自然状态，采用旋转法、滑移法，将支腿的吊装按倾斜的柱状件进行吊装，底面应与下横梁安装面平行，以方便调整位置。当支腿与下横梁安装完成后，调整其垂直于固定支腿，采用钢丝绳拉紧和硬斜撑固定法，同时也要达到一定的技术要求。

下横梁的宽度中心线、支腿的中心线、支撑面的对称中心线应在同一水平面上，其误差≤2mm。支腿高度的偏差等于±3mm。下横梁座板的垂直高度应≤2mm。

3.3 主梁安装

将主梁用钢丝绳捆扎好，注意捆扎用的钢丝绳应经过计算和检验合格。捆扎点选在支腿位置的附近，选用一台载荷为25t 的汽车吊，将汽车吊停在合理位置上，在统一指挥下，汽车吊开始试吊。当条件具备后，开始起吊。先吊起100mm，5 分钟看汽车吊的情况，确认安全无误后，由现场指挥人员指挥吊起，当吊到与支腿顶面上方100mm 时停止起吊，准备就位后，将大梁缓缓落在支腿上，当基准线重合时，开始施焊，当施焊牢固后方可松脱钢丝绳[1]。

4 关键质量控制点

4.1 支腿安装时缆风绳的架设

缆风绳架设锚定物应具可靠性，选择与地面固定或重量大于缆风绳拉力的物体，根据现场实际情况，南面利用现场的立柱为锚定物，北面用2 个重量为3t 的钢丝绳卷盘作为锚定物。

4.2 缆风绳的选择

每根支腿用2 根缆风绳进行固定，防止支腿及主梁吊装时的重心偏移，导致整机几何尺寸的超差和整机的失稳。由经验计算可得，主梁吊装时可能对支腿水平方向的推力小于1t，考虑到安全系数5 倍的情况下，选用15mm 钢丝绳作为缆风绳。

4.3 吊装钢丝绳的选择

根据起重的最大单元，即主梁为6.5t 的载荷，经查表可知，应选用22mm 钢丝绳作为吊装钢丝绳。

4.4 质量要求

应按设备技术文件的规定执行，若无则按下列要求控制质量；起重机跨度的允许偏差；起重机跨度S≤26m时，允许偏差±8mm；起重机跨度S＞26m 时允许偏差±10mm。

4.5 起重机跨度相对差的要求

S1、S2 为主梁两侧车轮的纵向圆周中心线的距离；当起重机跨度S≤26m 时，允许偏差|S1-S2|为8mm；起重机跨度S＞26m 时允许偏差|S1-S2|为10mm；主梁上拱度为主梁跨度的千分之一，即F=S/1000，其允许偏差值为＋0.4F，-0.1F。

5 安全保证措施

在门式起重机安装过程中，坚持以安全至上和以人为本的施工宗旨，认真组织施工作业人员进行学习，始终贯穿“三不伤害”原则。设备拆除过程中，由项目负责人为第一责任人，在施工现场由专职安全员监督现场作业人员的违规行为，确保门式起重机拆除工作的有序进行[2]。具体如下：在施工工人中牢牢树立安全第一的思想，认识到安全生产、文明施工的重要性，做到每天班前教育、班前总结，所有施工人员必须严格遵守现场条令及工区场外作业安全规章制度。所有施工人员要严格培训，合格后方可上岗（焊工、起重工、操作工等），进入现场遵守现场纪律。所有起吊索应具5 倍以上的安全系数，捆绑钢丝要有10 倍以上安全系数。在施工区域拉好警戒线。专人看管，严禁非施工人员进入。吊物时，施工人员不得在构件、起重臂下或受力锁具附近。

6 危险源的识别与防护

此次施工项目的危险源主要有：电焊作业，气割作业，高空作业，油漆作业。针对上述危险源，应做好相应的防护措施。特种作业人员专人操作，持证上岗，氧气瓶与丙烷应保持至少5m 的距离，且应检查氧气、丙烷瓶是否完好，是否在有效检验周期内，所有元器件是否完好无损。高空作业应系好安全带，安全带应可靠，不能挂在移动物体上，防止滑跌。着装应规范。听从指挥人员的统一指挥。油漆作业时应注意穿戴好防护用具，保持作业环境的通风与安全。现场严禁烟火，应配备灭火器，并组织专人现场监督。

7 电气设备的调试

7.1 调试的任务。

门式起重机改造或大修之后，都必须进行调试。通过调试可以发现线路中存在的问题。堆场10t 门吊的结构，起升和平移（小车）两个机构由鼠笼型锥型转子电机（型号：ZD 151-413kW）传动，大车行走机构由两台绕线转子电动机（型号：YZR 132M-64kW）组成。因此，调试的基本任务就是发现问题、提出措施、合理解决、保证性能。

7.2 调试的基本原则

其一，先部分、后整体，对各运行机构进行调试，使其性能符合设计要求后，才可能进行整体调试。如先对小车空载进行测试，如平移和起升，然后进行带载试验。保证起重机电气线路有其各机构的独立性，各机构的无误，也为整体调试打下了基础。其二，先控制回路、后主回路。先调试控制回路，控制回路的动作程序正确后再带主回路调试。控制回路没有调试好，主回路也就难以工作。其三，先开环、后闭环。起重机的线路具有反馈环节的，在反馈单元没有接入的条件下进行调试，然后闭环测试。其四，先保护回路、后辅助回路。先完成保护回路的调试，再着手进行辅助回路如照明、信号等设施的调试。其五，按上述基本原则进行调试，可使调试工作顺利进行。不可在起重机安装后，一次性通电运行，这样使存在的问题扩大化，甚至发生设备的损坏。

7.3 电气设备的试运行

在对电气线路进行全面的检查和调整并确认无误后，合上所有的电源开关，使各机构主回路和控制回路全部接上电源。首先在空载情况下逐个起动各机构，进行试运行，观察各个机构是否正常；然后进行各机构的联动，只有在空载一切正常的情况下，才允许带负载运行。负载运行时必须逐步加载，直至达到最大载荷。等到试运行全部正常后，起重机电气设备可以进行正常使用。

8 结语

这次门式起重机的改造全过程中，以安全为准绳，通过控制改造工艺，设立关键质量控制点，达到起重机堆场出运的使用要求。同时，通过此次改造，了解了门吊的各项数据，为以后起重机的维修、保养奠定了基础。起重机作为堆场出运的核心部件，承担着PC 厂与项目部之间预制构件的运输，因此，在以后使用过程中，技术人员应不断学习，做好应有的保养工作。