王小龍
(中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部,云南 昆明650032)
M壩水電站主廠房為壩后式明廠房,廠房安裝間(發(fā)電機(jī)層)高程為147.5 m,主廠房155.50 m高程布置有1臺(tái)CXTD50/10 t-12 m的單小車橋式起重機(jī),橋機(jī)跨度12 m。主要用于M壩水電站發(fā)電廠房4臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備(2臺(tái)5 MW+2臺(tái)7.5 MW)的安裝及檢修。
CXTD50/10 t-12 m橋機(jī)主要安裝工程量如下:①60.74 m QU80橋機(jī)軌道及附件、車檔安裝;②CXTD50/10 t,跨度12 m的橋機(jī)大梁及行走機(jī)構(gòu)安裝;
③起升機(jī)構(gòu)及起吊量為50 t主鉤、起吊量10 t副鉤安裝;
④與橋式起重機(jī)配套的電氣設(shè)備、滑觸線、自動(dòng)化元件、保護(hù)元件安裝。
M壩電站主廠房橋機(jī)CXTD50/10 t-12 m的單小車橋式起重機(jī)主要重量見表1。
表1 橋機(jī)主要部件重量表
橋機(jī)技術(shù)性能參數(shù)如下:
(1)型式:?jiǎn)涡≤囯妱?dòng)雙梁橋式起重機(jī)
起重量:主鉤:50 t;副鉤:10 t;
臺(tái)數(shù):1臺(tái);
跨度:12 m。
(2)起升高度
主鉤:15 m;副鉤:20 m。
(3)起升速度
主鉤調(diào)速范圍:(0.25~2.5)m/min;
副鉤調(diào)速范圍:(0.8~8.0)m/min。
(4)運(yùn)行速度
大車:(2.5~25)m/min;
小車:(2~20)m/min;
大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)均能實(shí)現(xiàn)交流變頻無(wú)級(jí)調(diào)速。
(5)起重機(jī)及其機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別
起重機(jī)工作級(jí)別:A3;
主起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別:M1;
副起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別:M5;
大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別:M5;
小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別:M5;
電氣設(shè)備工作級(jí)別:M5;
制動(dòng)系統(tǒng)工作級(jí)別:M5;
起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)單制動(dòng)器安全系數(shù):≥1.75。
因廠房屋頂與橋機(jī)安裝位置之間的空間距離較小,為了滿足橋機(jī)大部件吊裝的空間需要,原安裝方案是在安裝間段屋頂澆筑之前就將橋機(jī)大梁和小車吊裝就位,這樣可以使用汽車吊輕松吊裝橋機(jī)大梁和小車,否則屋頂澆筑之后,橋機(jī)小車和屋頂之間的最大距離僅有2.5 m,受汽車吊吊臂和角度及吊鉤本身尺寸的限制,如此小的空間無(wú)法使用汽車吊吊裝橋機(jī)小車。
如在屋頂預(yù)埋天錨吊點(diǎn)再配以卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪組也能解決橋機(jī)大梁和小車的吊裝問題,但是這樣需要在屋頂和地面上預(yù)埋吊點(diǎn),吊點(diǎn)的形式和受力計(jì)算需報(bào)業(yè)主審批;業(yè)主批準(zhǔn)之后,施工人員需要布置卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪組,再纏繞鋼絲繩,一切布置好之后,在正式吊裝之前還需對(duì)這套卷?yè)P(yáng)式起重系統(tǒng)做負(fù)荷試驗(yàn)。需要做的事情太多,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,成本比較高,安裝效益不佳。
在實(shí)施過程中,廠房土建進(jìn)度滯后導(dǎo)致廠房屋頂?shù)臐仓兂闪岁P(guān)鍵工期,如按照原橋機(jī)施工方案,土建停止?jié)仓蓓數(shù)却龢驒C(jī)安裝對(duì)廠房的整體土建工期影響太大,將造成廠房的土建和機(jī)電安裝工期大幅度推后,項(xiàng)目將不能如期履約。迫于工期壓力,項(xiàng)目部綜合考慮取舍之后,最終決定更改原橋機(jī)安裝方案,即先澆筑安裝間段屋頂,再安裝橋機(jī),這樣就產(chǎn)生了如何吊裝橋機(jī)大梁和小車等大部件的問題。
項(xiàng)目部決定更改原橋機(jī)安裝方案之后,安裝技術(shù)人員通過計(jì)算和模擬操作得出橋機(jī)的大梁在安裝間屋頂澆筑之后勉強(qiáng)可以用汽車吊進(jìn)行吊裝,那么如何對(duì)橋機(jī)小車進(jìn)行吊裝成了新吊裝方案的最關(guān)鍵問題。如何以最經(jīng)濟(jì)的方法吊裝橋機(jī)小車成了技術(shù)人員急需解決的問題。
上文中也已敘述可以采用在屋頂預(yù)埋天錨吊點(diǎn)再配以卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪組也能解決橋機(jī)小車的吊裝問題,但是這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力,成本比較高,安裝效益不佳。特別是M壩的工期非常緊張,該方案作為非優(yōu)的備選方案。
技術(shù)人員通過對(duì)廠房土建施工面貌和現(xiàn)場(chǎng)的具體吊裝條件以及橋機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多次分析,最后找到了一個(gè)比較好的優(yōu)化方案,即先讓土建把安裝間段的屋頂澆筑完成,滿足土建的工期要求,安裝間屋頂拆模之后,使用汽車吊把橋機(jī)的行走機(jī)構(gòu)及大梁吊裝就位,再用汽車吊把小車吊起來(lái)栓掛在橋機(jī)大梁下面,人為使用手拉葫蘆把橋機(jī)大梁和行走機(jī)構(gòu)拖拽至緊挨安裝間的3號(hào)機(jī)組段上方,3號(hào)機(jī)組段屋頂尚未澆筑,移動(dòng)汽車吊至3號(hào)機(jī)組旁,伸出吊車臂至3號(hào)機(jī)組上方(露出屋頂),放下吊車的吊鉤吊起小車,再將橋機(jī)大梁和行走機(jī)構(gòu)拖拽至吊車的對(duì)面一側(cè),使用汽車吊將橋機(jī)小車吊起到高出橋機(jī)大梁,再將橋機(jī)大梁連帶行走機(jī)構(gòu)拖回至橋機(jī)小車的正下方,放下橋機(jī)小車到大梁上的小車軌道上,至此完成了橋機(jī)小車的吊裝,最后將橋機(jī)大梁和小車整體拖拽至已封頂?shù)陌惭b間段,讓位土建繼續(xù)完成剩余機(jī)組段的屋頂澆筑工作,橋機(jī)安裝的其他工作在安裝間屋頂下面進(jìn)行,這樣,利用安裝間的屋頂澆筑時(shí)段時(shí)間差,來(lái)完成大件安裝,橋架安裝和土建施工互不干擾。圓滿解決了橋機(jī)安裝與主廠房屋頂混凝土澆筑工期沖突的問題,為主廠房土建工期贏得了寶貴的時(shí)間。
圖2 橋機(jī)大梁栓掛小車后拖拽至3號(hào)機(jī)組上方
圖3 橋機(jī)小車吊裝到位
M壩工程因前期壩基開挖后發(fā)現(xiàn)地質(zhì)狀況極差,造成整個(gè)項(xiàng)目工期被迫推遲了大半年時(shí)間,后續(xù)各項(xiàng)施工的工期都非常緊張,尤其是主廠房的工期是影響項(xiàng)目投產(chǎn)發(fā)電的關(guān)鍵工期,需要施工技術(shù)人員盡可能的對(duì)包括機(jī)電安裝在內(nèi)的所有施工方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),合理安排施工工序,盡量減少機(jī)電安裝與土建施工的相互干擾,以便搶回因地質(zhì)問題造成的工期損失。本橋機(jī)安裝方案的優(yōu)化是成功的,通過安裝方案的優(yōu)化,巧妙的解決了橋機(jī)安裝與主廠房屋頂混凝土澆筑工期沖突的問題,一方面為主廠房土建工期贏得了寶貴的時(shí)間,另一方面橋機(jī)提前安裝完成為后續(xù)的水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的安裝打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本優(yōu)化方案對(duì)今后類似的工程具有較強(qiáng)的借鑒意義。