淺析TC5013B塔機安裝及拆卸方案

代艷松

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410000）

構(gòu)皮灘水電站位于烏江干流貴州省余慶縣境內(nèi)，上游距烏江渡水電站137km，下游距河口涪陵455km。工程開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧航運、防洪等綜合利用，水庫正常蓄水位630.0m，總庫容64.51億m3，調(diào)節(jié)庫容29.02億m3，電站裝機容量3000MW，是烏江干流梯級開發(fā)的控制性工程。其中第二級垂直升船機全長88.0m，總寬46.0m，建筑總高度176.5m，采用樁筏基礎(chǔ)，建基高程495.0m，周邊回填土至高程512.0m；兩側(cè)承重塔柱為左右對稱布置的4個組合筒體，兩側(cè)筒體各布置6個平衡重井、2個樓梯井和1個電梯井，塔柱頂部通過梁板聯(lián)成整體并構(gòu)成上部主機房基礎(chǔ)。

主機房為框架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架屋蓋，機房內(nèi)對稱布置4套卷揚提升機構(gòu)及其輔助設(shè)備。通航建筑物線路位于樞紐左岸煤炭溝至野狼灣一線，型式為帶中間渠道的三級垂直升船機，由上下游引航道、3座鋼絲繩卷揚垂直升船機和2級中間渠道（含通航隧洞、渡槽及眀渠）等建筑物組成，線路總長2306m。3#渡槽共布置3臺塔機，其中2臺S5013塔機、1臺FO/23B塔機用于模板、鋼筋、混凝土等材料吊運，S5013塔機最大起重量5.0t，覆蓋半徑50m時起重量1.3t，起吊高度100m，2臺S5013塔機一期分別布置于3#渡槽2#和5#支墩，主要進行3#渡槽1#~5#支墩材料吊運，F(xiàn)O/23B塔機最大起重量10.0t，覆蓋半徑50m時起重量2.3t，起吊高度150m；FO/23B塔機主要負責(zé)3#渡槽6#、7#支墩材料吊運。

1 TC5013B塔機的安裝

1.1 立塔的注意事項

進行此項施工時，必須對風(fēng)速進行觀測，最高處的風(fēng)速必須在8m/s以內(nèi)；嚴格按照相關(guān)按照順序施工；相關(guān)配件的選擇應(yīng)當符合相關(guān)要求，它的構(gòu)件質(zhì)量如表1所示。塔機上的部分零件為特殊零部件，不能隨便進行替換，具體包括回轉(zhuǎn)支承的連接螺栓等；為確保施工安全，必須安裝扶梯等設(shè)施；平衡重塊的數(shù)量必須準確，此項數(shù)值是以起重臂臂長作為依據(jù)。此外，應(yīng)當在平衡臂上預(yù)裝2.60t的平衡重塊后，才能進行起重臂的安裝；在未加載足夠數(shù)量的平衡重塊前，即便已經(jīng)安裝完起重臂，也不能進行吊載工作；為了保障作業(yè)安全，塔機的具體安裝位置有特殊要求，即周圍建筑與它最大旋轉(zhuǎn)部位的距離必須保持在1.5m以上，其他部位與相應(yīng)輸電線間的最小距離如表2所示。

表1 TC5013B塔吊各構(gòu)件參考質(zhì)量表

1.2 塔機的總體布置

1.2.1 獨立式主要組件的裝配關(guān)系

表2 塔機任何部位與架空輸電線的安全距離

不同形式的塔機，其起升高度會有所差異，例如底架固定式的為40.8m，而支腿固定式的則是40.5m。使用的鋼絲繩規(guī)格為二倍率等，塔身與下部的基礎(chǔ)相連接，上部包括多個部位，例如回轉(zhuǎn)支承等。通常情況下，塔吊操作室位于上支座側(cè)面，起重臂位于正前方，與它相對應(yīng)的平衡臂在正后方，在平衡臂尾部設(shè)置有起升機構(gòu)。而上支座左側(cè)則放置了回轉(zhuǎn)機構(gòu)，前進機構(gòu)負責(zé)對載重小車進行牽引，起重臂等機構(gòu)的連接均使用剛性拉桿。爬升套架環(huán)繞在塔身，并位于下支座的下方，爬升套架等結(jié)構(gòu)的高度提升，是借助頂升機構(gòu)完成的。

1.2.2 附著式主要組件裝配關(guān)系

如前文所述，本案例中所采用的塔機在起升高度方面是有限制的，當起升高度超出此范圍時，必須對塔身進行加固，此時就需要用到附著裝置，在經(jīng)過此項處理后，塔機的起升高度可得到顯著提升，甚至可以達到141.3m（141.6m）。在升降速度方面，如果高度在70.6m以內(nèi)，可以使用四倍率或二倍率，但是超出此高度時，則不能使用四倍率進行起升。與獨立式結(jié)構(gòu)相一致，附著式通過在塔身添加標準節(jié)來提高起升的高度；此外，為了確保作業(yè)的安全性等，會在塔身相應(yīng)位置增設(shè)附著裝置，具體到本案例，需要加裝的附著裝置為4層。每層附著裝置之間的距離是特定的，具體應(yīng)當按照有關(guān)規(guī)定嚴格執(zhí)行。根據(jù)相關(guān)要求，在進行附著時，建筑物與塔身中心位置的水平距離必須是3.5m，如果發(fā)生變化，必須通過廠家進行適當?shù)恼{(diào)整。

1.3 固定支腿的安裝

此部件的安裝非常重要，應(yīng)嚴格按照下列順序進行施工。

（1）按照裝配標準進行固定支腿與塔身基礎(chǔ)節(jié)的裝配。

（2）將鋼筋按照一定的標準進行捆扎，并將上一步驟完成裝配的部件放置到鋼筋網(wǎng)當中。

（3）固定支腿周圍必須嚴格按照有關(guān)要求的數(shù)量設(shè)置鋼筋，而且不能對這些鋼筋進行剪切等操作。

（4）在安裝過程中，如果確實無法將主筋穿過支腿，可以考慮將主筋繞過支腿。

（5）對完成上述安裝步驟的整體結(jié)構(gòu)進行澆注砼，在此過程中需要特別注意垂直度，即確保標準節(jié)中心線與水平面的垂直度不超過1.5/1000。

（6）固定支腿使用混凝土進行填充，并且填充率不得低于95%。

1.4 塔機組裝

在此安裝步驟中，需要使用混凝土對它進行固定，對混凝土的強度有特殊要求，即不得低于設(shè)計值的70%。圖1給出的是進行塔機組裝的具體流程。

圖1 塔機組裝流程圖

1.5 繞繩系統(tǒng)

（1）穿繞鋼絲繩。在完成吊裝工序后，穿繞用于起升的鋼絲繩。在實際使用過程中，鋼絲繩是通過起升機構(gòu)卷筒完成放出和纏繞的，為確保能夠正常使用，鋼絲繩需要按照固定的順序纏繞相應(yīng)的部件，具體是機構(gòu)上排繩滑輪、塔帽導(dǎo)向滑輪、起重限制器滑輪、載重小車和吊鉤滑輪組，在按照上述順序完成鋼絲繩纏繞后，將它的尾端固定在防扭裝置上，在固定時需要使用銷軸。

（2）接電源及試運轉(zhuǎn)。在整機的安裝全部完成后，對塔身軸心線與支撐之間的垂直度進行確認，最大偏差不得超過4/1000。此外，此項工作必須在無風(fēng)條件下進行。隨后按照設(shè)計圖紙對電路進行檢查，在檢查無誤后啟動電源進行試運行，進而對存在的問題進行排查并解決。對鋼絲繩的工作狀況進行檢查，排除摩擦等不良狀況。

1.6 換倍率器的使用

此裝置是由動滑輪構(gòu)成的掛體，對起升倍率的切換是通過此裝置實現(xiàn)的，具體來講，需要2倍率的起升速度時，要將掛體從吊鉤轉(zhuǎn)移到載重小車底部；需要4倍率起升鋼絲繩系統(tǒng)時，要將它與吊鉤進行連接。

1.7 塔機頂升程序

目前使用較為廣泛的頂升方式是液壓方式。對于塔式起重機而言，頂升程序是整個安裝過程中最為重要的環(huán)節(jié)，而且也是安裝事故高發(fā)的環(huán)節(jié)。為了有效降低安全事故的發(fā)生，需要作業(yè)人員嚴格按照操作規(guī)范等進行安裝作業(yè)。

為了對全面掌握相關(guān)的技術(shù)材料，在進行頂升程序前必須進行技術(shù)交底工作。此外，通過此項工作還可以使相關(guān)人員對整個作業(yè)過程中的安全事項等進行更為詳細的了解，有利于安全管理工作的展開。在正式進行此項工作前，應(yīng)當完成相應(yīng)的檢查工作，其中最為首要的是對頂升液壓裝置進行檢查，確保管道內(nèi)沒有任何氣體，油液量符合相關(guān)要求，連接件工作正常。油液進出位置不能顛倒，在進行頂升作業(yè)時，如果承受的阻力嚴重超出設(shè)計值，會加速設(shè)備的老化，情況特別嚴重的甚至可能會造成重大安全事故。為了避免上述問題的發(fā)生，需要關(guān)注系統(tǒng)的油壓狀況，當油壓升高速度異常時，需要進行停機檢修，在排除所有隱患后才能繼續(xù)作業(yè)，在油壓發(fā)生回落狀況時，需要通過平衡閥門等裝置來控制下降的速度，從而減小振動。

2 拆卸

2.1 拆卸注意事項

由于頂升桅桿已經(jīng)停止使用了較長時間，因此在進行拆卸工作前，應(yīng)當先對相關(guān)部件進行調(diào)試；在上述過程中，需要對限拉器等關(guān)鍵部位進行有針對性的檢查；首先對塔機標準節(jié)進行拆除，需要特別注意的是，在完成上述拆除工作，但是塔身與支座沒有進行相應(yīng)的固定前，不得使用牽引機構(gòu)等機構(gòu)；對于頂升機構(gòu)來講，塔機拆卸需要它持續(xù)進行重載作業(yè)，為了確保作業(yè)安全，應(yīng)當在拆卸工作中對它的受力件進行定期檢查；在頂升機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，應(yīng)當時刻注意它的工作狀況；時刻注意在爬升架作業(yè)過程中是否存在障礙物；在進行拆卸作業(yè)時，最高風(fēng)速不得超過8m/s。通常情況下，是在相應(yīng)建筑物的建設(shè)已經(jīng)完成后，才會對塔機進行拆卸，因此作業(yè)場地相對安裝時明顯減小，因此在需要特別注意安全方面的問題。

2.2 拆塔的具體程序

此項拆卸工作對于技術(shù)的要求較高，在對平衡臂等部件進行拆卸時的技術(shù)要求更高，稍有不慎就會造成重大安全事故。為了保證作業(yè)安全，必須嚴格按照相關(guān)操作規(guī)范進行拆除作業(yè)。具體操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，并具有相應(yīng)的資質(zhì)證書。

需要特別注意的是，由于長期處于停用狀態(tài)，爬爪往往不能自行恢復(fù)到標準狀態(tài)，因此需要在對標準節(jié)進行拆除作業(yè)時，需要特別注意該部件。

對拆除區(qū)域進行清場，以確保相關(guān)作業(yè)不會受到阻礙，隨后操作塔機停留在此區(qū)域內(nèi)。圖2所示的為整個拆卸流程。

圖2 拆塔流程圖

（1）拆卸塔身。對起重臂的位置進行調(diào)整，具體是將它停在爬升架開口方向，確保回轉(zhuǎn)器的制動裝置已啟動，載重小車的?？课恢梅舷嚓P(guān)規(guī)范的要求；對處于最上方標準節(jié)的所有連接螺栓進行拆除，并將引進滾輪安裝在相應(yīng)部位；將頂升橫梁安置在相應(yīng)的圓弧槽中，從而使上部結(jié)構(gòu)與下部脫離；在標準節(jié)1達到指定位置后，停止頂升作業(yè)；通過引進梁將改標準節(jié)移出；為了避開踏步，需要將活動爬爪扳開，在避過踏步后，將它復(fù)位放平，并移動至相應(yīng)位置后，將油缸再次縮回；對頂升橫梁的位置進行調(diào)整，在到達指定位置后，調(diào)整爬爪的位置，并將油缸繼續(xù)進行收縮，當下支座與下一標準節(jié)完全接觸后，停止對油缸的收縮；完成相應(yīng)的固定工作并檢查無誤后，使用小車吊鉤將它運輸?shù)降孛妗?/p>

（2）拆卸平衡臂配置。首需要移動載重小車，在移動到指定位置后，才可以進行配重拆卸的相關(guān)作業(yè)；拆卸依照安裝順序進行逆向操作，2.6t的配重塊要留到最后。

（3）起重臂的拆卸。將吊鉤降落到地面，對防扭裝置進行拆除，從而使起重鋼絲與起重臂分離，隨后借助起升機構(gòu)完成對鋼絲繩的回收；根據(jù)相關(guān)操作規(guī)范的要求，在特定位置掛繩；進行相應(yīng)的操作，縮小塔頂拉桿與起重臂拉桿的距離；拔出對應(yīng)的連接銷，并將拉桿固定在起重臂上；將鋼絲繩拆除，將對應(yīng)的連接銷拔掉，使塔帽與起重臂分離；將拆除的起重臂放置在支座上，為了對它進行保護，需要在其上安置枕木。

（4）平衡臂的拆卸。拆卸該部位需要先卸下所有的配重塊，隨后借助自帶的安裝吊耳將平衡臂吊起，此時可以相對輕松的完成連接銷的拆除。在完成上述工作后，將對應(yīng)的連接銷拆掉，使塔帽與平衡臂分離，最后將平衡臂移至地面。

（5）拆卸司機室。按照安裝順序進行逆向操作即可。

（6）拆卸塔帽。必須確定相應(yīng)的電纜連接已將全部斷開后，才能對該部件進行拆卸。

（7）拆卸回轉(zhuǎn)總成。將對應(yīng)的連接螺栓拆除，借助頂升機構(gòu)將頂升橫梁移至他不得圓弧槽中，將對應(yīng)的連接銷軸拆除，操作頂升油缸，使爬爪移動至塔身并對它起到支撐作用，最后使用相應(yīng)設(shè)備移走回轉(zhuǎn)總成。

（8）拆走爬升架及塔身標準節(jié)。進行此項工作時速度不能過快，按照特定的順序完成拆除工作。

2.3 塔機拆散后的注意事項

在全部拆卸完成后，需要進行相應(yīng)的檢查。檢查的內(nèi)容包括是否存在焊縫裂紋等諸多內(nèi)容。在所有檢查內(nèi)容都完成后，對存在問題的零部件進行維修，最后對所有零部件進行有效防腐處理。

3 結(jié)語

在本文中，我們主要結(jié)合某橋梁工程的施工案例，對TC5013B塔機的安裝以及其拆卸方案進行了探究。相關(guān)人員在進行塔機安裝與拆卸的過程中，一定要掌握安裝與拆卸的流程，嚴格按照順序進行安裝與拆卸，使塔機的安裝以及其拆卸作業(yè)得以順利有序進行的同時，使自身的安全得以切實保障。