地下洞室橋式起重機(jī)吊裝工藝

宋明哲

（中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧沈陽 110179）

0.概況

新疆某引水隧洞標(biāo)段長(zhǎng)度38.253km，采用鉆爆法和TBM法聯(lián)合施工。鉆爆法完成TBM組裝洞室施工，兩臺(tái)TBM設(shè)備運(yùn)輸至組裝洞室同時(shí)完成組裝工作。橋式起重機(jī)的選擇取決于TBM最大部件的重量，最重構(gòu)件為刀盤和主驅(qū)動(dòng)，重量達(dá)140t，均在TBM安裝洞室進(jìn)行組裝，最終確定在TBM安裝洞室布置1臺(tái)QE80+80t-12.5m橋式起重機(jī)。

1.橋式起重機(jī)吊裝重難點(diǎn)分析

（1）QE80+80t-12.5m橋式起重機(jī)吊裝優(yōu)選方案的確定。最快時(shí)間內(nèi)完成橋式起重機(jī)吊裝任務(wù)，為下一步TBM設(shè)備安裝提供作業(yè)條件。

（2）安裝洞室空間有限，且橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)件尺寸大、自重大，使用常規(guī)汽車吊吊裝、旋轉(zhuǎn)、就位工作難度高。

2.準(zhǔn)備工作

2.1 安裝場(chǎng)地

TBM安裝洞室安裝場(chǎng)地長(zhǎng)度100m、寬11.0m，凈空16.813m。

2.2 橋式起重機(jī)基礎(chǔ)

橋式起重機(jī)基礎(chǔ)為現(xiàn)澆60cm厚邊墻鋼筋混凝土，混凝土施工過程中埋設(shè)φ22mm、L=500mm地腳螺栓。

2.3 吊裝設(shè)備選用

橋式起重機(jī)吊裝主要是主梁及大車行走機(jī)構(gòu)的吊裝，橋式起重機(jī)吊裝單件最重件為“主梁+行走大車”，重量14.6t，橋式起重機(jī)軌道標(biāo)高11.3m。

吊裝設(shè)備選擇根據(jù)主梁及大車的重量、橋式起重機(jī)安裝的高度及現(xiàn)場(chǎng)情況確定。常規(guī)吊裝方案采用50t汽車吊站在安裝洞室中間進(jìn)行吊裝，汽車吊采取支腿全伸、后方作業(yè)的方式，7.5t配重，工作幅度為8m，桿長(zhǎng)選15.9m，主臂仰角選52°，單車可吊重24t，可以滿足14.6t行車最重件的吊裝。對(duì)該方案進(jìn)行論證時(shí)發(fā)現(xiàn)，汽車吊吊鉤+桿頭實(shí)測(cè)垂直長(zhǎng)度達(dá)到2.8m，而橋式起重機(jī)主梁距安裝洞室頂部距離4.4m，吊裝鋼絲繩距離吊點(diǎn)垂直距離僅有1.6m，模擬吊裝過程中橋式起重機(jī)主梁與汽車吊臂桿碰撞，無法完成吊裝作業(yè)，最終確定選用絞車和天錨滑輪進(jìn)行吊裝[1]。

為了滿足橋式起重機(jī)部件安裝時(shí)吊裝高度的需要，在組裝洞室頂部中間位置擴(kuò)挖出上寬1000mm、下寬2000mm、深度1500mm的圓錐形起吊空間，利用4根Φ28、L=6.0m的錨桿作為起吊點(diǎn)。4根錨桿連接成整體安裝滑輪作為吊點(diǎn)，并做拉力實(shí)驗(yàn)，拉力達(dá)到40t以上。導(dǎo)向輪承受的最大載荷為2×14.6=29.2t，選擇40t的單向滑輪[2]。

吊裝主梁及大車行走機(jī)構(gòu)時(shí)，總負(fù)荷Q=14.6t。絞車鋼絲繩受力：S=kQ=16.06t，k為動(dòng)載系數(shù)，取1.1。按容許的安全系數(shù)5計(jì)算，單根鋼絲繩最小破斷拉力P=80.3t=803kN。根據(jù)鋼絲繩破斷拉力參數(shù)表查得[3]，絞車鋼絲繩選用規(guī)格：φ38（型號(hào)6×37+FC-1770）纖維芯鋼絲繩，最小破斷拉力843kN。

根據(jù)鋼絲繩型號(hào)和橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)件重量選用JH-30回柱絞車進(jìn)行吊裝，可以滿足14.6t行車最重件的吊裝。

2.4 天錨滑輪安裝及卷揚(yáng)機(jī)布置

橋式起重機(jī)安裝前，先進(jìn)行天錨滑輪安裝及絞車布置。在天錨吊點(diǎn)掛設(shè)40t單向滑輪。在進(jìn)洞方向右側(cè)洞壁與天錨水平距離5.5m，高度與JH-30回柱絞車出繩高度相同設(shè)置地錨導(dǎo)向滑輪，錨固點(diǎn)采用4根錨桿連接固定，吊裝前進(jìn)行拉力實(shí)驗(yàn)，拉力大于40t。拉力試驗(yàn)合格后掛上導(dǎo)向滑輪。絞車固定在地錨對(duì)面，出繩方向?qū)?zhǔn)導(dǎo)向輪，與地錨錨固點(diǎn)成60°夾角，絞車底腳用錨桿固定并焊接牢固，確保起吊時(shí)穩(wěn)定。橋式起重機(jī)吊裝示意圖見圖1。

圖1 橋式起重機(jī)吊裝示意圖

3.橋式起重機(jī)吊裝

3.1 安裝步驟

第一步：進(jìn)行安裝前的準(zhǔn)備工作，包括設(shè)備清點(diǎn)、驗(yàn)收、保養(yǎng)；軌道及滑觸線安裝、安裝樣點(diǎn)的放設(shè)等準(zhǔn)備工作。第二步：將主梁用鋼支墩墊高，然后組裝大車行走機(jī)構(gòu)、小車軌道。第三步：橋架的組裝，在軌道上放設(shè)橋式起重機(jī)安裝樣點(diǎn)，樣點(diǎn)以大車運(yùn)行車輪為基準(zhǔn)，然后采用絞車將主梁一次性吊裝到位，通過所放設(shè)的樣點(diǎn)，調(diào)整安裝位置，當(dāng)安裝位置調(diào)整合格后，吊裝端梁，并與主梁采用螺栓連接。第四步：在拼裝場(chǎng)地將小車架用鋼支墩墊高，將小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、主提升減速器與小車架組裝為一體。調(diào)整合格后用絞車將小車架整體吊裝到主梁軌道。第五步：組裝和調(diào)整起升機(jī)構(gòu)，進(jìn)行起升滑輪組鋼絲繩穿繞。第六步：最后組裝其他輔助設(shè)施，同時(shí)進(jìn)行電氣設(shè)備的安裝。

3.2 軌道安裝

采用全站儀根據(jù)橋式起重機(jī)軌距放線，彈出軌道中心線，再按軌道底寬，彈出軌底邊線。將軌道吊裝就位，用魚尾板把軌道連成一體。采取全站儀測(cè)量全面找正，符合要求后把螺栓全部緊固。

3.3 主梁吊裝

（1）將主梁及行走大車在地面組裝為一體，整體進(jìn)行吊裝。主梁吊裝前在軌道上劃出大車行走機(jī)構(gòu)4組行走輪平衡梁中心的位置，并打上沖眼記號(hào)，4點(diǎn)連線成矩形，兩對(duì)角線相等。（2）主梁試吊采用絞車將“1#主梁+行走大車”起吊離地20cm，絞車進(jìn)行制動(dòng)，一邊檢查主梁平衡，另一邊檢查絞車的制動(dòng)性能，檢查絞車地錨是否牢固。同時(shí)驗(yàn)證“主梁+行走大車”的重量，對(duì)絞車的起吊能力進(jìn)一步核實(shí)。（3）在主梁的兩端拴上纜繩，緩慢起吊主梁，越過大車軌道，用纜繩使主梁緩慢旋轉(zhuǎn)，將“主梁+行走大車”落在軌道上。（4）采用手拉葫蘆將1#主梁沿軌道運(yùn)行，離開安裝地點(diǎn)，便于2#主梁起吊。（5）起吊2#主梁，將2#主梁吊到大車軌道上。（6）2#主梁沿軌道運(yùn)行，靠近1#主梁，兩者之間距離方便端梁連接。（7）起吊左側(cè)端梁，將1#、2#主梁左端連接；起吊右側(cè)端梁，并連接組成橋架。

3.4 小車吊裝

小車四角設(shè)置4個(gè)吊點(diǎn)。起吊用4根鋼絲繩，掛在1#小車吊耳上，用絞車將小車吊到橋架上。同理起吊2#小車，放到橋架上。

4.結(jié)語

以地下洞室內(nèi)橋式起重機(jī)吊裝為背景，通過合理安排場(chǎng)地規(guī)劃布置以及吊裝方案的優(yōu)化，選用絞車和天錨滑輪進(jìn)行橋式起重機(jī)吊裝的方式，解決吊裝空間受限的問題，有效解決有限空間環(huán)境中大型設(shè)備吊裝的施工難題，達(dá)到安全、快速的完成施工任務(wù)，在實(shí)際施工中創(chuàng)造了良好的效果，可供類似工程借鑒。