對大型固定式起重機安裝技術的探討

鄭世樂

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200125）

固定吊可以進行岸與船之間的吊裝作業(yè),其工作效率高、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、成本低、能源消耗低、噪聲低、無污染等優(yōu)點。該機已廣泛應用于全國港口,是理想的裝卸設備，特別適用于碼頭的大量裝卸作業(yè)。隨著用戶裝卸各種型號模塊分段的重量越來越大和外形尺寸也越來越大，所以客戶要求固定吊的工作臂幅和起重能力越來越大，起升高度也越來越高，致使固定吊整機重量和安裝高度不斷增加，其安裝難度越來越復雜。

1 概述

固定吊分為圓筒體部分、轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)部分、人字架部分、臂架和維修拉桿部分，整機噸位約2300T，通過地錨螺柱將圓筒體與碼頭固定。本機型為單臂架式,主雙鉤有效起吊高度為100m（最小幅度），鉤頭中心距不小于25m時雙鉤吊重能力為1000t，最大工作范圍80m時，雙鉤吊重能力為200t。旋轉(zhuǎn)支撐裝置采用滾輪轉(zhuǎn)盤式，可使起重機在正反方向作360°全旋轉(zhuǎn)。由于受到用戶碼頭構(gòu)造、結(jié)構(gòu)形式及構(gòu)件噸位的限制，固定吊無法采用整機吊裝及整機滑移安裝方式。經(jīng)過充分討論，決定先完成大構(gòu)件預制，然后發(fā)運至用戶現(xiàn)場整體安裝。

2 安裝難點及解決措施

2.1 安裝難點分析

（1）圓筒體底部法蘭厚度為120mm，法蘭內(nèi)外均有108個φ64螺栓孔，用戶地基預埋216個螺柱，由于現(xiàn)場地基澆筑誤差及法蘭制作誤差等相關原因。起重船安裝過程中難以保證圓筒體法蘭螺栓孔與用戶地基螺柱順利就位。

（2）轉(zhuǎn)盤組件重約1100t（含轉(zhuǎn)盤箱體內(nèi)配重），由于轉(zhuǎn)盤陸側(cè)箱體內(nèi)澆筑約215t配重的原因，導致轉(zhuǎn)盤組件重心偏移陸側(cè)，所以海側(cè)吊點受力465t，陸側(cè)吊點則受力約640t。結(jié)合公司現(xiàn)有起重船主鉤額定載荷（實際吊重約2×600t）分析，單鉤受力已經(jīng)超出安全載荷，將導致轉(zhuǎn)盤箱體內(nèi)配重無法全部澆筑完成，剩余配重需在用戶碼頭現(xiàn)場澆筑，澆筑完成后還需將澆筑孔封堵，并做100%UT檢查。因公司起重船則無法滿足澆注完成后的轉(zhuǎn)盤安裝要求，選用合理的安裝設備直接影響后續(xù)總裝進度。

（3）臂架安裝及維修拉桿對接，需要將臂架海側(cè)吊點提升極限高度（起重船主鉤最大起升高度），臂架俯仰至一定角度后，必須利用兩部200t以上汽車吊抬高維修拉桿，再將維修拉桿鉸軸對接。所以，起重船在安裝臂架的同時利用汽車吊在吊高為約65m處安裝維修拉桿，操作相對困難，安裝風險系數(shù)鉸高。

2.2 解決措施

（1）圓筒體底部法蘭在制作鉆孔時，利用專用模板，保證內(nèi)外216個φ64螺栓孔孔距尺寸誤差不得超過1mm，而且將專用模板發(fā)至用戶現(xiàn)場，用戶在澆筑地基螺柱時，利用專用模板定位螺柱，有效地保證地基螺栓與法蘭之間的相對尺寸。另總裝時，可在螺柱上端安裝引銷，從而減少因起重船浪涌等因素的影響。

（2）轉(zhuǎn)盤基地在拼裝時，轉(zhuǎn)盤內(nèi)部只澆筑約70t配重，使轉(zhuǎn)盤總噸位減少，滿足基地內(nèi)部使用新1600t起重船吊裝上運輸船。剩余145t配重可在轉(zhuǎn)盤綁扎期間，直接澆筑完成并完成澆筑孔的封堵。用戶碼頭現(xiàn)場安裝借用溫強8起重船吊裝，此方案既不影響新1600t起重船的生產(chǎn)周期，又大大節(jié)約了現(xiàn)場總裝周期及其費用。

（3）臂架的維修拉桿為五節(jié)拉桿組成，最終臂架及維修拉桿安裝到位后，臂架俯仰30°，五節(jié)維修拉桿成一直線。分析臂架與維修拉桿的組成關系，將其中三節(jié)放置在臂架組件上，另外兩節(jié)與人字架連接。在臂架結(jié)構(gòu)上設計可拆卸式專用支撐工裝，將三節(jié)維修拉桿預先放置12°，如圖三所示。人字架兩節(jié)拉桿利用工裝支撐預先放置成一直線。利用此工裝可有效減少吊裝拉桿汽車吊設備，減少了高空和水上作業(yè)的工作量，降低了安全風險，減少了臂架安裝時間及起重船的使用時間，節(jié)約了成本。

3 方案制定

本項目分三大部件預制、發(fā)運，即圓筒體組件、轉(zhuǎn)盤組件、臂架組件。圓筒體重約600t，轉(zhuǎn)盤組件重約1100t，臂架組件重約300t。

為縮短安裝周期，節(jié)約生產(chǎn)成本，同時又保證安全的要求下，根據(jù)上述工藝措施進一步的優(yōu)化安裝方案：（1）運輸船靠泊、起重船拋錨。（2）解綁并做安裝準備工作。（3）起重船雙鉤吊裝圓筒體組件，圓筒體吊裝到位后，將圓筒體法蘭與地基法蘭通過預埋螺柱連接。（4）起重船吊裝反滾輪裝置放置在圓筒體平臺指定位置。（5）溫強起重船雙鉤吊裝轉(zhuǎn)盤組件，轉(zhuǎn)盤組件臂架方向為碼頭上游方向。（6）起重船吊裝4塊活配重，分別放置在轉(zhuǎn)盤陸側(cè)面。（7）起重船雙鉤吊裝臂架組件，安裝臂架鉸點軸。待臂架鉸點軸安裝完成后，通過俯仰臂架角度安裝維修拉桿鉸點軸。（8）起重船吊裝剩余5塊活配重。（9）利用變幅機構(gòu)將俯仰鋼絲繩穿到位。

4 方案實施

4.1 圓筒體安裝

圓筒體運輸至用戶碼頭后，為避開現(xiàn)場總裝區(qū)域，運輸船必須右弦靠現(xiàn)場已建碼頭。起重船到位后，拋錨帶纜。利用起重船雙鉤吊裝圓筒體組件，用戶地錨螺柱事先安裝引銷。圓筒體吊裝到離地錨約1m時緩慢下降，調(diào)整圓筒體海陸側(cè)中心線與碼頭中心線重合，通過引銷將圓筒體法蘭螺栓孔與地錨螺柱全部導入，將圓筒體法蘭與地基法蘭通過預埋216-M64螺柱連接。圓筒體吊裝到位后，拆除起重船鉤頭鋼絲繩，并將其法蘭螺柱扭力板至要求。注意提前預判圓筒體總裝吊耳與即將吊裝的轉(zhuǎn)盤組件是否存在干涉，如果存在干涉應注意及時割除。

4.2 轉(zhuǎn)盤組件安裝

轉(zhuǎn)盤反滾輪支架在轉(zhuǎn)盤與圓筒體之間，此處空間較小，而且反滾輪支架重約40T,若轉(zhuǎn)盤吊裝完成后則無法吊裝反滾輪支架，研究轉(zhuǎn)盤與圓筒體之間的裝配關系，通過計算，合理地利用圓筒體平臺，預先在平臺下方進行加強，保證平臺能夠滿足反滾輪支架的放置。利用起重船吊裝反滾輪裝置放置在圓筒體平臺指定位置，并將其固定牢固。

轉(zhuǎn)盤組件吊裝是固定吊安裝過程中最重的構(gòu)件，由于構(gòu)件重心的偏移及其受重心位置的影響，轉(zhuǎn)盤陸側(cè)受力最大處達到640t，考慮到轉(zhuǎn)盤構(gòu)件本體的強度及吊裝的安全性，轉(zhuǎn)盤組件吊裝設計了8吊點，通過增加吊點從而減少吊裝受力對構(gòu)件本體強度的影響。

吊裝時轉(zhuǎn)盤脫離胎架約200～300mm，停留15～20min，檢查吊索具受力情況、起重船兩吊鉤受力情況及吊點情況，確認安全后方可繼續(xù)起高。為了便于后續(xù)臂架組件的安裝，轉(zhuǎn)盤組件吊裝至一定高度后，轉(zhuǎn)盤組件縱向中心線方向必須向內(nèi)側(cè)偏移15°，通過起重船纜繩使起重船與碼頭產(chǎn)生一定角度，從而滿足轉(zhuǎn)盤中心線偏移量。轉(zhuǎn)盤到位后，利用千斤頂和手拉葫蘆配合，將反滾輪支架頂升至轉(zhuǎn)盤下方，燒焊支架與轉(zhuǎn)盤之間的焊縫。

4.3 臂架組件安裝

臂架安裝完成后，則會導致整機重心偏移臂架側(cè)，為保證臂架順利安裝，通過計算事先在轉(zhuǎn)盤陸側(cè)面增加4塊配重（每塊38t），配重吊裝完成后，整機組合重心為-4300mm。利用起重船雙鉤吊裝臂架組件，臂架水平狀態(tài)下，安裝臂架鉸點軸。通過拆除起重船雙鉤調(diào)整至單鉤吊裝狀態(tài)并將起重船單鉤起升至105m使臂架俯仰角度至40°情況下，臂架三節(jié)拉桿與人字架兩節(jié)拉桿鉸點軸基本重合，只需要一部汽車吊安裝維修拉桿鉸點軸。維修拉桿安裝完成后，起重船單鉤緩慢下降臂架俯仰至30°，五節(jié)維修拉桿受力狀態(tài)，拆除起重船卸扣與鋼絲繩。利用支撐工裝即可一天內(nèi)完成臂架鉸點的安裝和維修拉桿的安裝，后續(xù)將轉(zhuǎn)盤剩余5塊配重全部安裝到位，并穿臂架俯仰鋼絲繩，使俯仰鋼絲繩受力，維修拉桿不受力。

5 結(jié)語

本方案的制定經(jīng)過層層剖析，仔細論證，找到關鍵點并進行有針對的突破。經(jīng)過此次安裝方案的實施，積累了大量的經(jīng)驗。在整個安裝過程中平穩(wěn)、安全、高效。事實證明，本技術方案科學、合理，對后續(xù)大型固定吊項目的安裝，具有較高的參考價值。