900t大型提梁機(jī)鋼構(gòu)件的制作與安裝

李振東

【摘 要】本文詳細(xì)敘述了900t提梁機(jī)的主要鋼構(gòu)件的制作工藝和要點(diǎn)，并介紹了這種大型鋼結(jié)構(gòu)件現(xiàn)場安裝的施工流程和要領(lǐng)，對(duì)于制作和安裝類似的大型橋梁運(yùn)架具有較好的實(shí)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】提梁機(jī)；鋼構(gòu)件；制作；安裝

900t manufacture and installation of steel components of a large Gantry Crane

Li Zhen-dong

（Shaanxi Construction Machinery Co.， Ltd Xi'an Shanxi 710000）

【Abstract】900t Gantry Crane， the main steel components of the production process and the key points， described in detail and describes the construction process and essentials of such a large steel structure on-site installation， fabrication and installation of similar large-scale bridge transport frame has good practical value.

【Key words】Gantry Crane；Steel members；Production；Installation

1. 前言

MDEL900型輪胎式提梁機(jī)是我公司與中鐵機(jī)械研究設(shè)計(jì)院合作，在JQ900系列架橋機(jī)、YL900型運(yùn)梁車成功投入使用的基礎(chǔ)上研發(fā)制造的，適用于鐵路客運(yùn)專線預(yù)制場32m、24m及20m雙線預(yù)制混凝土箱梁的起吊、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)移和裝車等工作；還可以用于預(yù)制場箱梁鋼筋骨架和整體內(nèi)模的吊裝、移位。整機(jī)結(jié)構(gòu)組成如圖1。

2. 主要鋼構(gòu)件的制作

MDEL900提梁機(jī)主要鋼構(gòu)件包括主梁、支腿和車架，總重達(dá)215t，它們組成了提梁機(jī)工作的主要支撐和受力構(gòu)件，制作工藝簡述如下：

2.1 主梁的制作。

提梁機(jī)的主梁共分為5個(gè)節(jié)段，最長節(jié)段為12m，拼接總長為45.66m，是截面為2200×3200的箱形結(jié)構(gòu)，蓋板厚度為32，腹板厚度16，箱內(nèi)布置有橫隔板和縱肋。各節(jié)箱梁在制作完成后以連接板用大六角頭高強(qiáng)螺栓連接，由于是摩擦型螺栓連接，箱梁的制作尺寸及變形控制要求高 ，所以箱梁的拼配控制就顯得十分關(guān)鍵。我們根據(jù)以往的制作經(jīng)驗(yàn)，采取了以下的拼配制作流程：

（1）根據(jù)主梁節(jié)段尺寸，用201桿件搭建拼配模胎，如圖2所示。

（2）第一拼焊：由于腹板高度達(dá)3136，應(yīng)采取對(duì)接拼焊；為了節(jié)約材料，橫隔板的制作也采取分段拼焊制作，并保證其外形尺寸。

圖3 主梁起拱示意圖

（3）第二次拼焊：將腹板置于拼配平臺(tái)上，按尺寸要求水平墊高，上蓋板靠貼在拼配模胎的垂直面上，垂直度偏差≤1.0mm；這里要特別注意：拼配時(shí)腹板對(duì)接焊縫靠近上蓋板，腹板坡口朝向箱外。依次拼配各縱肋、隔板，位置偏差≤1.0mm，垂直度偏差≤1.0mm。拼配下蓋板、另一側(cè)腹板，要求同上，箱體對(duì)角線偏差≤3.0mm，腹板中心距允許偏差±0.3mm，箱口高度允許偏差±0.5mm。最后拼配其余的縱肋、筋板。

（4）焊接：按照焊接工藝要求，進(jìn)行箱體的焊接。

（5）探傷：按照?qǐng)D樣設(shè)計(jì)要求對(duì)腹板與蓋板間的主焊縫進(jìn)行探傷檢測。

（6）矯正：具體要求見表1。

（7）進(jìn)行時(shí)效振動(dòng)處理，消除構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力。

（8）成品制孔：節(jié)段2 用相應(yīng)的連接板作為鉆模進(jìn)行鉆孔，并作配對(duì)標(biāo)記。節(jié)段1、3在整體試拼裝時(shí)，調(diào)整好拱度后，用相應(yīng)的連接板號(hào)出孔位，再鉆孔。

（9）防腐處理：按照防腐工藝要求，對(duì)箱梁構(gòu)件進(jìn)行噴啥、涂漆處理。

2.2 主梁預(yù)拱度設(shè)置。

根據(jù)起重機(jī)規(guī)范要求，主梁應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，這是主梁制作的一個(gè)關(guān)鍵和難點(diǎn)，對(duì)于本機(jī)設(shè)計(jì)要求主梁安裝完成后拱度達(dá)到65mm。由于箱梁在個(gè)節(jié)段制作時(shí)以腹板起拱的方法加工難度很大，不容易實(shí)現(xiàn)，所以我們采取整節(jié)分段起拱的方法，如圖3所示：

（1）現(xiàn)場試拼裝時(shí)應(yīng)按照上圖設(shè)置支撐點(diǎn)，支撐位置在連接縫兩邊約1000處。

（2）檢查并調(diào)整好箱口連接處各連接面： 主梁接頭處兩節(jié)段斷面高度差不大于1mm，寬度（腹板中心距）差不大于0.5mm，整體直線度要求小于8mm。

（3）拼、焊節(jié)段二、三軌道：保證軌道中心距偏差不超過1mm，接頭處高低不超過1mm，頭部間隙為2～3mm，側(cè)向錯(cuò)位不超過1mm。

（4）節(jié)段一、三號(hào)孔： 在節(jié)段二上連接好蓋板、腹板連接板，按調(diào)整好的位置在節(jié)段一、三的蓋板、腹板上號(hào)孔，待拆裝后用相應(yīng)的連接板配做制孔，注意對(duì)各連接板位置進(jìn)行編號(hào)。

（5）拆裝，節(jié)段一、三分別用連接板配鉆連接孔，鉆后去除毛刺。

2.3 支腿與車架的制作與組拼。

提梁機(jī)的支腿結(jié)構(gòu)為“八”字形斜支腿，如下圖所示，它連接于車架主梁上。支腿截面也為箱梁結(jié)構(gòu)，其拼配制作與主梁相似；車架分為兩節(jié)，以法蘭板用高強(qiáng)螺栓連接，箱形結(jié)構(gòu)，外側(cè)帶有一組用于輪組連接的法蘭，制作時(shí)應(yīng)注意法蘭組位于同一平面，保證輪組連接的一致性。

由于各構(gòu)件的焊接后會(huì)存在一定的變形，整機(jī)在安裝時(shí)支腿與車架連接肯定會(huì)存在不小的誤差，就會(huì)發(fā)生螺栓穿不上的現(xiàn)象，給整機(jī)構(gòu)件安裝造成很大的困難。為了消除這種誤差，下面著重?cái)⑹鲆幌轮扰c車架組拼的方法和要求：

圖4 支腿、車架主梁組拼示意圖

（1）將支腿連接座焊接完成；車架左側(cè)主梁及右側(cè)主梁焊接及各孔加工完成，并組裝在一起，并調(diào)整平直；支腿立柱箱體焊接完成，注意上下法蘭板不焊。

（2）按圖4示位置將三者組拼：分別將支腿連接座、支腿立柱、車架主梁放倒，墊起一定高度，調(diào)整好支腿立柱上法蘭板與支腿連接座的連接孔，點(diǎn)焊牢固；調(diào)整好支腿立柱上法蘭板與車架主梁的連接孔，點(diǎn)焊牢固。

（3）焊接支腿立柱上、下法蘭板。

（4）將支腿與車架拆開，進(jìn)行構(gòu)件防腐處理。

圖5 場地布置

3. 提梁機(jī)主要鋼構(gòu)件的安裝

3.1 場地要求。

提梁機(jī)的拼裝場地要根據(jù)梁場和運(yùn)梁通道的方位合理布局，一般選擇在梁場提梁機(jī)的走行通道上。拼裝場地應(yīng)考慮零部件卸車后的擺放位置和汽車吊通過及起吊占位空間，便于吊裝和裝配。

拼裝場地需長×寬=54m×42m的面積。場地布置見圖5。

3.2 設(shè)備和機(jī)具。

設(shè)備和機(jī)具主要包括汽車吊、鋼絲繩、扳手、枕木、測量儀器等。詳細(xì)如表2所示。

3.3 安裝施工過程。

（1）拼裝主梁。

根據(jù)主梁五個(gè)節(jié)段的長度，在每個(gè)節(jié)段的兩端擺放枕木墊塊。依次拼裝主梁的五個(gè)節(jié)段，裝配各接頭處的連接板和連接螺栓。

調(diào)節(jié)主梁整體的旁彎、扭曲和拱度。旁彎不超過10mm，扭曲不超過10mm，中間上拱65mm。調(diào)整好后用力矩扳手?jǐn)Q緊接頭處的高強(qiáng)螺栓。所有聯(lián)結(jié)螺栓，使用正確，完全緊固，達(dá)到規(guī)定力矩要求。擰緊力矩按照公式M=k×F×D計(jì)算。對(duì)于M30的高強(qiáng)螺栓，預(yù)緊力為355KN，對(duì)于M24的高強(qiáng)螺栓，預(yù)緊力為225KN，對(duì)于M20的高強(qiáng)螺栓，預(yù)緊力為155KN。終擰力矩在計(jì)算值的基礎(chǔ)上再加大5%。螺紋絲牙露出螺母2～3牙。（見圖6）。

（2）拼裝車架和走行輪組、安裝輪組液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。

擺好主動(dòng)輪和從動(dòng)輪組的位置，將各個(gè)輪組與車架相連。安裝輪組液壓系統(tǒng)和輪組電氣系統(tǒng)。

（3）拼裝支腿。

用50t汽車吊拼裝兩側(cè)的支腿，擰緊各處法蘭螺栓。

（4）吊裝支腿。

用一臺(tái)200t汽車吊和一臺(tái)50t汽車吊吊裝支腿，200t汽車吊起吊，50t汽車吊溜尾。支腿吊裝到車架上方就位，擰緊支腿與車架的法蘭連接螺栓。拉好支腿兩側(cè)風(fēng)纜，在支腿兩側(cè)用4個(gè)5t葫蘆與地面錨固。

（5）安裝兩側(cè)動(dòng)力系統(tǒng)、司機(jī)室、腳手架和走臺(tái)。

安裝車架和支腿處的梯子走臺(tái)，安裝兩側(cè)支腿頂部法蘭四周的腳手架，安裝司機(jī)室。將動(dòng)力系統(tǒng)吊裝到位，安裝在兩個(gè)支腿的中間。調(diào)試兩側(cè)支腿走行輪組的動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。

（6）吊裝主梁。

用兩臺(tái)200t汽車吊抬吊主梁到離地面約11米的高度。解開一側(cè)支腿的風(fēng)纜，通過走行輪組的動(dòng)力將一側(cè)支腿自行到主梁端部正下方。下落主梁，對(duì)接主梁一端與一側(cè)支腿的法蘭，連接法蘭螺栓。再將主梁另一端吊起200mm，解開另一側(cè)支腿的風(fēng)纜，通過走行輪組的動(dòng)力將另一側(cè)支腿自行到主梁另一端的下方。調(diào)節(jié)支腿的位置，測量兩側(cè)車架的對(duì)角線，保證車架對(duì)角線偏差不超過10mm，下落主梁另一端就位，連接法蘭螺栓，擰緊兩端的法蘭螺栓。

（7）安裝起升系統(tǒng)。

將四組起升卷揚(yáng)機(jī)吊裝到位，擰緊連接螺栓。安裝小車架和導(dǎo)向滑輪組和小車走臺(tái)欄桿等附件。

（8）安裝電氣和液壓系統(tǒng)。

按照施工圖紙，安裝整機(jī)的電氣和液壓系統(tǒng)，并調(diào)試電氣和液壓系統(tǒng)。

（9）安裝吊具和鋼絲繩。

起升系統(tǒng)的電氣和液壓系統(tǒng)調(diào)試好后，在地面裝配好動(dòng)滑輪、吊具。通過導(dǎo)繩和卷揚(yáng)機(jī)的動(dòng)力穿接鋼絲繩。

（10）安裝附件和整機(jī)調(diào)試。

安裝未完成的附件，調(diào)試整機(jī)的電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。

3.4 安裝檢查驗(yàn)收。

主要驗(yàn)收項(xiàng)目和質(zhì)量控制見表3。

4. 結(jié)束語

近年來，隨著我國高速鐵路建設(shè)的飛快發(fā)展，對(duì)相應(yīng)的鐵路橋梁大型施工設(shè)備的需求也越來越多，我公司就是在順應(yīng)這個(gè)潮流中不斷開發(fā)和制作這些設(shè)備。這就要求我們要改變以往的生產(chǎn)操作觀念，不斷學(xué)習(xí)和探索新的制作工藝和操作方法，以適應(yīng)產(chǎn)品發(fā)展的需要。本文這種900t大型的提梁機(jī)的制作和安裝就是我們?cè)谏a(chǎn)制作和工地安裝過程中的總結(jié)。

此外，文中未提及施工中的安全注意事項(xiàng)，在制作和安裝過程中應(yīng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范和要求，對(duì)這種大型的特種設(shè)備提出應(yīng)有的安全制度和保障措施，杜絕設(shè)備的損壞和人員的傷害，確保施工安全，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 李清國.冷作工.北京： 中國勞動(dòng)出版社，1999.

[2] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范.GB 50205-2001.

[3] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 起重設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范. GB50278-98.

[文章編號(hào)]1619-2737（2015）05-17-347