塔头式塔机大臂分段拆卸施工工艺

袁波，王开发，孙齐超

(中核华兴达丰机械工程有限公司，上海 200333)

塔头式塔机因其安装工序简单，工作范围大，在施工现场得到广泛的应用。同时塔头式塔机因存在拉带，需将起重臂整体进行安装，尤其是长拉杆后的起重臂，基本均为整体安装或者拆卸。本文以某电厂1台永茂ST8075-50t塔机为例，对塔头式塔机50m 起重臂分段拆卸工艺及狭小空间内塔身部件的拆除进行阐述，并给出相应的负载计算，在空间场地不足的情况下，成功将塔头式塔机50m 起重臂及塔身部件进行分段拆除，解决了塔头塔机起重臂整体拆卸无法摆放的难题。

1 现场工况分析

如图1 所示，ST8075-50t 塔机位于2 个冷却罐中间，内部仅存在一条道路。场内道路两侧均为钢结构框架搭建的烟气净化车间，拆卸过程中需跨过冷却灌与烟气净化车间才能对塔机结构进行拆除作业。

图1 塔机周围布置图

拆卸作业现场空间狭小，无法将50m 起重臂整体拆卸，只得将其进行分段拆卸，且汽车起重机作业空间狭小，拆卸作业半径较大。经现场勘察，拆卸设备拟采用现场1 台中联D1100-63t 塔机、1 台三一SAC4500 汽车起重机，1 台徐工XCT110t 汽车起重机。其中中联D1100 塔机拆卸ST8075 塔机起重臂及平衡臂，采用三一SAC4500 汽车起重机拆卸塔身主结构，采用徐工XCT110t 汽车起重机拆卸塔机拉带。

2 拆卸工艺

2.1 起重臂分段拆卸工艺

拆卸工艺前期只需徐工XCT110t 汽车起重机进场，辅助中联D1100 塔机进行塔机拉杆的拆卸，三一SAC4500 汽车起重机无需进场。

首先将中联D1100 塔机的吊钩挂在ST8075-50t 塔机起重臂的第四节起重臂中部，采用两点吊，起吊钢丝绳选用直径为38mm 的钢丝绳。将中联D1100 塔机的吊钩慢慢起钩，使起重臂前段稍稍上扬。操作ST8075 塔机收紧卷扬钢丝绳，拆除平衡臂拉杆与平衡臂处的连接轴销，慢慢放松卷扬钢丝绳使塔头前倾，打开ST8075 塔机的塔头支撑短拉杆，如图2 所示。

图2 ST8075-50t塔机拉杆拆卸示意图

此时，将长拉杆和短拉杆落在起重臂上弦杆固定支架上，并用铁丝固定好，第二节和第三节长拉杆用短钢丝绳也固定牢靠，与起重臂上弦杆固定。打开第二节长拉杆与塔头节长拉杆的连接销轴，将长拉杆和短拉杆的第一节拉杆用铁丝都固定在一起。徐工XCT110t 汽车起重机进场，拆除长拉杆。长拉杆拆除结束后，松开塔头支撑短拉杆，操作卷扬机，收紧钢丝绳，将平衡臂拉杆拉到与平衡臂连接处，打上销轴，进行短拉杆安装，如图3 所示。

图3 ST8075-50t塔机30m起重臂拆卸示意图

2.2 分段拆卸要点

在ST8075 塔机起重臂分段拆卸时，应从以下3 个方面把控。

1)起重臂抬起的角度 中联D1100 塔机的起钩程度取决于短拉杆不受力，此时可以打松塔头支撑短拉杆。如果中联D1100 塔机起钩过度，易造成后倾力矩过大导致塔机倾翻。

2)长拉杆拆除前 长拉杆需用短钢丝绳捆绑在起重臂主弦杆上，确保捆扎牢靠。同时中联D1100 塔机在整个拉杆拆除过程中保持负载。

3)长拉杆拆除完毕 重新打紧短拉杆后，中联D1100 塔机缓缓落钩，使得中联D1100 塔机负载降为18t 左右时停止落钩，保证短拉杆受一定的载荷，避免拆除前30m 臂时突然卸载对塔机造成冲击与前倾力矩过大造成塔机倾翻。

2.3 起重臂分段拆卸理论计算

图4 为中联D1100 塔机负载示意图，由图可得

其中：G为50m 起重臂的重量，35.61t；L1为50m 起重臂重心距离臂根处的距离，20m；F为起吊设备实际负载；L2为起吊设备吊点距离臂根处的距离，36m。该塔机按照图4所示进行拆卸，按照式（1）进行计算可得起吊设备的负载

图4 中联D1100塔机负载示意图

按照起吊设备安全负载系数为85%，吊钩重1.5t，中联D1100 塔机的起重性能要求为24.8t。

塔机非工作状态下，短拉杆受力如图5所示。

图5 ST8075塔机拉杆负载示意图

按照式（2）与式（3）进行计算可得塔机在非工作状态下短拉杆负载F1

求解可得F1=25.1t

式中：F1为非工作状态下短拉杆负载；F2为非工作状态下长拉杆负载；L3为短拉杆与起重臂连接处距离臂根处的距离，为18.9m；L4为长拉杆与起重臂连接处距离臂根处的距离，为47m。

当长拉杆拆卸完毕，短拉杆重新打上后，需操作中联D1100 塔机稍稍落钩，使得短拉杆负载F3。F3应小于F1，此时取F3=10t，既可以保证短拉杆负载，又小于非工作状态下短拉杆的负载F1。受力示意图如图6 所示。

图6 拉杆与D1100塔机吊钩负载示意图

求解可得F3约为18t。因此，落钩时应当使得中联D1100 塔机由负载19.78t 降为18t。

取短拉杆极限负载为F3=25.1t，此时求得中联D1100 塔机负载为15.5t，所以，在起吊设备缓缓落钩时，中联D1100 塔机负载应严格控制在15.5t＜F＜19.78t。

经计算可得，此种起重臂分段拆卸方法理论可行，且可以将50m 起重臂解体拆除，解决了塔头拉杆式塔机起重臂拆卸过程中场地不足的难题。

3 塔身部件的拆卸

塔机起重臂拆卸结束后，三一SAC4500 汽车起重机进场，拆除ST8075-50t 塔机的塔身部件。拆卸过程中需跨过冷却灌与烟气净化车间，同时拆卸过程中考虑到回转总成与套架较重，将回转总成进行解体拆除，套架下落至地面，进行分片拆卸作业。

考虑到三一SAC4500 汽车起重机超起工况安装时间较长，且费用较高，因此采用徐工XCT110t 汽车起重机辅助中联D1100 塔机进行前期拉杆的拆卸作业，待塔身上部结构拆卸结束，三一SAC4500 汽车起重机进场，可最大程度降低拆卸成本。

4 结论

本文针对塔头拉杆式塔机在狭小空间内不易拆卸的工况，结合现场实际场地，对塔头拉杆式塔机起重臂进行高空解体拆卸进行理论计算分析，通过计算分析，理论上验证起重臂分段拆卸的可行性。同时制定起重臂分段拆卸的详细思路，给出拆卸过程中需注意的事项，极大地解决了塔头拉杆式塔机在狭小场地内的拆卸作业的难题，为后续塔头拉杆式塔机分段高空拆卸提供了理论思路及重要的施工实践依据。