大型龍門吊吊裝提升安全分析

褚寅斌

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海200126）

1 引言

大型船用龍門吊安裝多數(shù)采用浮吊吊裝式、整機運輸塢口落軌式總裝、現(xiàn)場塔架提升式總裝。受限于船塢、碼頭的等場地因素限制，龍門吊安裝以現(xiàn)場提升式最為常見。常見的船用龍門吊的起吊質(zhì)量一般達500～2000t 及以上；起升高度一般為80～120m；軌距跨度達180～230m；龍門吊整機質(zhì)量達3000t 以上?，F(xiàn)場需要提升總質(zhì)量達5000～10 000t 及以上的鋼結(jié)構(gòu)件吊至高空80～120m，因此，龍門吊提升過程中不能忽視任何一絲風(fēng)險。

目前，港口碼頭、裝卸工程設(shè)備等在廣泛推廣EPC 總承包模式，也得到越來越多企業(yè)的認同。筆者有幸參與并主持公司海外某大型龍門吊塔架提升安裝工作?，F(xiàn)就以此安裝流程，從安全方面，闡述龍門吊提升安裝施工全過程中的重要風(fēng)險點，以期為同類施工工程中的安全風(fēng)險點提供借鑒。本文從3 方面介紹龍門吊現(xiàn)場提升的風(fēng)險注意點：提升吊裝的外部風(fēng)險、內(nèi)部風(fēng)險及提升過程風(fēng)險。

2 提升吊裝的外部風(fēng)險和控制

本文介紹常見的兩邊對稱4 個提升塔架，不少于12 個抗風(fēng)纜繩構(gòu)成的龍門吊提升方式。外部風(fēng)險主要涉及提升基礎(chǔ)的設(shè)計和施工。

基礎(chǔ)的地質(zhì)資料齊全和完善是提升基礎(chǔ)方案設(shè)計的前提。提升方案基礎(chǔ)設(shè)計：包括塔架基礎(chǔ)承載的設(shè)計計算；抗風(fēng)纜繩基礎(chǔ)受力計算；地錨錨點的受力分析；龍門吊各構(gòu)件運輸?shù)缆?、擺放場地的承載核算。提升基礎(chǔ)方案的設(shè)計單位必須具備相應(yīng)資質(zhì)和相關(guān)業(yè)績。

由于纜風(fēng)繩與地平面之間的夾角，一般控制在35°～45°（見圖1）。據(jù)此纜風(fēng)繩安全角度要求，參照龍門吊高度100m、跨距180m、主梁寬20m 的龍門吊，龍門吊提升安裝占地巨大，至少需要380m×400m 范圍?；A(chǔ)施工中需確認纜風(fēng)繩的施工場地需求，確保周圍場地、高空無干涉，具備小型工程設(shè)備道路行走路線的要求，塔架樁基基礎(chǔ)和纜風(fēng)繩基礎(chǔ)的需做相應(yīng)的驗收。

龍門吊的各部件均為超重、超大構(gòu)件，尤其主梁單重都超過2000t，長度超100m。相應(yīng)的運輸?shù)缆沸枰龊靡?guī)劃，道路的承載和平整度需滿足轉(zhuǎn)運的要求。對于大梁擺放場地，需注重平整度和沉降風(fēng)險的控制。尤其大梁還需要現(xiàn)場分段拼裝的工程，擺放場地平整度或沉降出現(xiàn)問題，將導(dǎo)致大梁的拱度，大梁軌道高低等出現(xiàn)致命的缺陷。

圖1 纜風(fēng)繩與地平面之間的夾角

3 提升吊裝的內(nèi)部風(fēng)險和控制

內(nèi)部風(fēng)險主要分為提升設(shè)備的內(nèi)部風(fēng)險和龍門吊本體提升點結(jié)構(gòu)的風(fēng)險。

本文介紹龍門吊液壓提升式，采用柔性鋼絞線承重，提升油缸集群，計算機控制，液壓同步提升新原理，結(jié)合現(xiàn)代施工工藝，將在地面拼裝后的大梁，整體提升大梁到預(yù)定安裝位置。主梁通過焊接（法蘭螺栓對接等）與剛性腿連接，通過柔性鉸與柔性腿連接。剛性腿上部通過焊接與剛腿上接頭連接，下部通過焊接與下橫梁連接，下橫梁通過鉸軸與行走機構(gòu)平衡梁連接；柔性腿上部通過焊接與柔腿A 字頭連接，下部通過焊接與下橫梁連接，下橫梁通過鉸軸與行走機構(gòu)平衡梁連接，不間斷提升主梁，剛、柔性腿沿軌道方向跟隨主梁拖帶提升合龍（見圖2），從而實現(xiàn)超大噸位的龍門吊整體同步提升安裝的施工工藝。

圖2 龍門吊大梁提升及剛?cè)嵬韧蠋?/p>

因此，龍門吊本體內(nèi)部結(jié)構(gòu)強度安全核算包括：龍門吊主梁提升吊點的設(shè)計受力計算，剛、柔腿吊裝上下拖帶吊耳的設(shè)計計算，下橫梁行走機構(gòu)拖帶吊耳的設(shè)計計算。對龍門吊內(nèi)部由于提升方案的要求，需額外加強的部分，應(yīng)安排檢驗人員進行專項驗收。

提升設(shè)備的風(fēng)險包括：提升塔架設(shè)計承載強度計算；提升吊梁受力點的力學(xué)核算；提升鋼絞線的安全核算；液壓提升系統(tǒng)油缸的提升能力核算；輔助拖帶、吊裝所需履帶吊等的起重核算；對于采納的纜風(fēng)繩及塔架，進行安全結(jié)構(gòu)強度、斷面系數(shù)等計算和確定等。

由于龍門吊并非一步吊裝到位，計算需分別考慮提升吊裝不同時段：單主梁受力情況、剛?cè)嗤壬辖宇^安裝后、剛腿拖帶時、揉腿拖帶時，塔架的不同受力情況。也同時分析不同階段，不同受力情況下液壓集群負載，偏載是否超過安全值。

4 提升過程風(fēng)險

4.1 提升前風(fēng)險和控制

正式提升前，做好內(nèi)、外部的風(fēng)險的檢查驗收：如主要施工機具和分項工藝的試驗檢驗工作。根據(jù)檢驗結(jié)果，對工藝進行進一步的修改及優(yōu)化（如塔架負載、液壓系統(tǒng)負載等）。吊裝中所承載的基礎(chǔ)設(shè)施，使用前再次確認，并辦理確認手續(xù)后方能用于吊裝施工（如纜風(fēng)錨點、塔架基礎(chǔ)等）。吊裝提升前，龍門吊大車運行軌道需經(jīng)工程師驗收合格，尤其要對軌道平行度、水平差進行復(fù)測，確認是否符合設(shè)計和起重機軌道規(guī)范要求。

做好施工工具的驗收，需檢查確保如鋼絞線、大型起重設(shè)備、繩索、滑輪、卸扣、繩卡等索具必須有相關(guān)證書和效驗期內(nèi)的證明文件，確認和實物匹配。大梁提升加強點，揉腿A 形上接頭，剛、揉腿吊裝加強點的驗收報告收集齊全。臨時承載部位還應(yīng)確認局部是否需要采取補強措施。同時，避免有損傷、有缺陷、無檢驗記錄的纜風(fēng)繩、塔架鋼結(jié)構(gòu)投入使用。

做好施工作業(yè)人員培訓(xùn)工作，持證上崗，并針對龍門吊提升工藝經(jīng)過培訓(xùn)，有關(guān)資料報監(jiān)理工程師備案。所有手動吊裝、焊接、測量等工具，均須經(jīng)計量效驗合格，方可用于本工程。在主梁提升前，應(yīng)做好安裝現(xiàn)場氣象資料的預(yù)報和收集工作，在提升過程中應(yīng)對安裝現(xiàn)場的氣象情況進行實時監(jiān)控。所有技術(shù)人員與施工人員在開工前交底，認真學(xué)習(xí)本機的吊裝要點、構(gòu)件重量、重心、熟悉圖紙要求。確認構(gòu)件現(xiàn)場平面布置圖，認準(zhǔn)方向、方位、吊耳吊點，并做好對操作時卷揚機、吊索、吊具的檢查工作。

4.2 提升中風(fēng)險控制

龍門吊提升工作是一種技術(shù)較復(fù)雜，施工安全尤其重要的過程。通常有試提升過程，提升主梁脫離地面塔架100～200mm，放置12～24h。再次檢查塔架的受力情況，檢查各纜風(fēng)、抗風(fēng)系統(tǒng)受力是否良好，檢查地錨是否穩(wěn)固，檢查液壓油缸是否有偏載，檢查龍門吊上下小車是否處于平衡位置并調(diào)整固定，檢查吊裝受力點結(jié)構(gòu)是否有異常，檢查各連接點由于龍門吊主梁自重而產(chǎn)生的變化。

一切檢查確認到位后，在龍門吊吊裝繼續(xù)進行，主梁不間斷提升至標(biāo)高，陸側(cè)剛（柔）腿都落在下橫梁上后，燒焊導(dǎo)向板進行對位。提升系統(tǒng)單獨控制剛腿側(cè)主梁緩緩下放，陸側(cè)剛腿慢慢下落，并與剛腿下橫梁對位；主梁繼續(xù)下放，剛腿上接頭與陸側(cè)（海側(cè)）剛腿對位。用馬板對剛腿的4 個接口連接固定。采用同樣的方法將柔性腿也對位好，完成對接位置的焊接工作。

施工過程中設(shè)置專人對個風(fēng)險點進行監(jiān)視，檢查并記錄塔架垂直度、塔架基礎(chǔ)沉降變化情況、纜風(fēng)系統(tǒng)受力情況、提升油缸受力情況以及受力吊點檢查。由于剛?cè)嗤染峭蠋嵘璋才艡z查剛腿和主梁對接位置斜切口的情況，檢查揉腿對接口的折角是否有擠壓等。這些不單單是龍門吊重要的質(zhì)量控制點，同時也是重大安全風(fēng)險隱患點。

充分考慮突發(fā)的風(fēng)險因素，如基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降、主梁靜載試驗中吊點焊縫開裂、塔架偏移超出預(yù)定值、主梁單側(cè)偏移、塔架纜風(fēng)錨點出現(xiàn)松動、液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障、突然停電、大（臺）風(fēng)和突風(fēng)（超過6 級）、突然大雨、塔架受載不均勻及油缸偏載嚴重等情況，制訂相關(guān)應(yīng)急處理方案。一旦現(xiàn)場出現(xiàn)上述情況，立即采取相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。

4.3 提升完畢拆除

提升塔架負載卸載后，完成剛?cè)嗤戎鹊暮附樱ɑ蚍ㄌm連接）固定，完成行走機構(gòu)的連接和安裝，提升塔架提升塔架即可安排依序拆除。拆除提升支架頂部受力的纜風(fēng)繩，拆除提升大梁，然后按照安裝時的方法，向下逐級拆除塔架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。至此整體提升工作完成。

塔架拆除之前，須做好以下的安全措施：需要搭設(shè)塔架中間段的臨時纜風(fēng)；裝好龍門吊所有大車行走機構(gòu)上的夾軌器、防風(fēng)鎖等裝置，并用鐵靴把行走輪墊好，防止龍門吊滑動。

5 結(jié)語

龍門吊提升安裝是高風(fēng)險的工作。安全生產(chǎn)是頭等大事，各項工作都應(yīng)首先考慮創(chuàng)造安全、衛(wèi)生的勞動條件，保護勞動者在生產(chǎn)中的安全與健康，實現(xiàn)安全文明生產(chǎn)。安全生產(chǎn)重在預(yù)防，只有充分認識施工過程中的風(fēng)險因素，進行風(fēng)險分析后，才能有效地制定相關(guān)的風(fēng)險措施，重點、有效地開展安全技術(shù)和安全知識教育工作，采取一切可能措施，防止事故的發(fā)生。項目團隊、部門在設(shè)計、生產(chǎn)和施工過程中，必須嚴格執(zhí)行國家和有關(guān)部門頒布的各項法令、規(guī)程、規(guī)定、條例和標(biāo)準(zhǔn)。安全生產(chǎn)實行領(lǐng)導(dǎo)負責(zé)制，誰主管誰負責(zé)，切實落實各級責(zé)任制，有章可循違章必究，確保安全生產(chǎn)。