40t/40m门式起重机安装技术探讨

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　重庆电力建设公司承建的2×300MW开县白鹤电厂二期工程锅炉组合场安装了1台40t/40m和1台60t/40m门式起重机，根据施工现场的场地及现有的辅助起重设备，制定合适的安装方法，保证了门式起重机安全、经济地进行安装并投入使用。现以40t/40m门式起重机为例，对门式起重机的安装技术进行探讨。
( D, K; M+ X' n) K( h　　1 门式起重机的常规安装方法
/ |) k; X2 y7 p& |5 L* W) k　　40t/40m门式起重机是由昆明冶金机械厂制造的桁架式门式起重机，整机质量为87.6t，跨度40m，起重量40t，最大高度20m，最大起升高度14.6m。其主梁由6节桁架组成（见图1），总长52.67m，总重达40668kg，根据门式起重机的结构组成，主梁需整体吊装，是门机安装工程中的最大构件和关键因素。它主要由以下几部分构成：
- s# G3 q& d/ I: s( m5 }) R　　门式起重机一般均按自下而上的方法安装，首先在轨道上安装行走台车及下横梁，然后分别在两侧安装挠性腿和刚性腿，并且用临时缆风绳将支腿稳固。而桁架式主梁则需在现场先行组装，可利用大车行走轨道作为水平基准，将组装好的主梁横放在轨道上。主梁组装时，应注意保持其跨中部位的上拱度，以补偿因自重而产生的下沉挠度。主梁常规的安装方法是利用其他起重设备采用单机起吊或双机抬吊，将主梁水平地起吊就位。主梁吊装前必须精确计算其重心位置，再据此确定辅助起重机的吊点位置和载荷。而双机抬吊时，应根据辅助起重机的起重性能合理分配载荷，每台辅助起重机的起升载荷不得超过其允许载荷的80%。根据40t/40m门式起重机主梁的情况，选择2台起重量为50t级的汽车起重机或履带起重机进行抬吊，即可满足吊装要求。而采用单机起吊时，则需要选择起重量为100t级的起重机，吨位较大，不经济。
　　主梁重量较大，一般情况下起升机构、起重小车及司机室等部件均在主梁安装后再进行安装。

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图1　40t/40m门式起重机主梁简图

2 主梁分头起吊安装方法
　　在施工现场辅助起重机配置不够大的情况下，可以采用主梁分头倾斜起吊进行安装，这种方法在安装工程中不多见，方法新颖，对辅助起重机的选用要求较低，比较经济。

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图2　刚性腿端主梁吊装示意图

　　40t/40m门式起重机主梁分头起吊安装方法如下：先在地面组装主梁，由于需要单侧起吊，主梁挠性腿一侧的悬臂节暂不安装，此时主梁长度为44.526m，5节总重为42.792t。用1台辅助起重机以主梁挠性腿A端为支点，将刚性腿C端的主梁吊起，然后用另一台小型辅助起重机或手拉葫芦将组装好的刚性腿移至主梁下，使刚性腿在倾斜状态下与主梁进行连接(见图2a)；然后辅助起重机起吊主梁挠性腿端，用另一台小型起重机或手拉葫芦将组装好的挠性腿移至主梁下进行连接安装；最后再安装主梁悬臂节及其他部分。
2 V; ^) y' y1 A- ]5 e8 g1 |4 K　　为了保证主梁单侧起吊后，能与支承在一侧轨道上的刚性腿准确连接，事先需要计算好主梁横放在轨道上的位置。按照图2所示的相关尺寸，可计算得出OA=43.10m，则主梁未起吊前横放在轨道上时，其刚性腿侧的端点应超过轨道的距离为44.526-43.1=1.426m（见图2b）。
- M; \6 c8 _$ m4 x　　辅助起重机的起升载荷F也可由图2a所示的有关参数计算得到，当主梁从水平位置起吊时Fmax=212.9kN；当主梁与刚性腿连接时Fmin=206.1 kN。
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图3　挠性腿端主梁吊装示意图

　　主梁挠性腿端吊装示意图如图3。经计算，当主梁倾角ａ由21.86°-0°变化时，起吊力由235.16-190.6kN变化。
　　由以上分析可以得出，主梁的安装选用1台起重量为50t的辅助起重机即可。
　　3 技术经济比较
3 I3 @* A" J! C4 e' x$ U1 ^# l% d　　（1）常规主梁吊装方法，辅助起重机的最大负荷为主梁的重量，达42.79t，至少需配置100t级的起重机；采用分头吊装方法，辅助起重机的负荷大大降低，最大的起升负荷只有23.5t，配置50t级的起重机即可，在一般的现场均能满足需要，有效降低了安装成本。
　　（2）常规主梁吊装方法需将刚性和挠性支腿均安装后才能吊装主梁，两支腿都必须拉缆风绳，不利于现场操作；而采用分头吊装方法，只需拉起另一侧支腿的缆风绳，对安装场地的要求较低，更利于操作，且刚性腿与主梁连接后，形成一种稳定状态，更容易保证安全。
& |: V8 g# V& L　　（3）常规主梁吊装方法中，吊装时两支腿都必须同时配置安装人员，高空作业人员多，而且必须连续作业，从而加大安全风险；而采用分头起吊方法，两支腿可分次组合和安装，对场地的要求降低，相对狭小的场地也可以安装，同时减少了连续作业的时间，降低了安全风险。
6 b8 ]# I- |" a; [" `　　（4）分头吊装与常规吊装方法相比，虽然刚性腿与主梁就为时处于倾斜状态，安装工艺较复杂、难度较大，但由于只需要一台起重量为50t的辅助起重机，只要在安装过程中采取相应的措施，该方法还是切实可行的。
0 F3 Z  @! y( K! E　　（5）主梁分头起吊方法的控制重点是刚性腿一侧起吊，主要是主梁在地面组装时的放置必须准确，以保证主梁起吊能与刚性腿准确就位。
　　通过对40t/40m门式起重机主梁安装方法的分析及计算，同样可以运用于其它箱形、桁架式门式起重机的安装，结合现场的时机情况选择经济、安全的安装方案。