李恭川，劉國文

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 200125）

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)水利樞紐發(fā)電項(xiàng)目承擔(dān)著部分能源供給，水利樞紐起重設(shè)備因投入使用時(shí)間長，已達(dá)更新?lián)Q代的時(shí)間。為了更好的服務(wù)水利樞紐工程，需添置起重量更高、控制系統(tǒng)更先進(jìn)的起重設(shè)備，本項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。

1 背景

1500kN懸臂式起重機(jī)（以下簡稱：懸臂吊）是上海振華重工為水利系統(tǒng)企業(yè)黃河明珠（集團(tuán)）有限公司建造的一臺安裝于三門峽市用于黃河水利樞紐工程的清淤設(shè)備。黃河明珠集團(tuán)要求我司在第二年6月底黃河汛期來臨之前完成整機(jī)現(xiàn)場安裝、調(diào)試及交付使用工作。作為世界港機(jī)市場占有率第一的上海振華重工，首次進(jìn)入祖國母親河水利樞紐工程。

由于第一次承接黃河水利樞紐工程起重設(shè)備，公司領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，迅速組織設(shè)計(jì)人員參照水利設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)著手進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；因產(chǎn)品構(gòu)件運(yùn)輸至現(xiàn)場采取陸路運(yùn)輸，車輛通行道路限高、限寬，總體長度也必須控制在一定的范圍內(nèi)。

2 總體思路

因項(xiàng)目必須控制構(gòu)件運(yùn)輸尺寸，項(xiàng)目開工前，現(xiàn)場安裝施工和工藝編制人員出發(fā)至現(xiàn)場，實(shí)地測量安裝場地尺寸并詳細(xì)了解運(yùn)輸路線，記錄好相關(guān)尺寸后提供設(shè)計(jì)人員在施工圖中對金屬結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了分段。結(jié)構(gòu)件分段之間采用法蘭與高強(qiáng)度螺栓連接形式，各個(gè)部件尺寸滿足陸路運(yùn)輸尺寸要求；現(xiàn)場總裝時(shí)，結(jié)構(gòu)件拼裝成大部件總裝方式，按照整機(jī)部件的吊裝順序完成整機(jī)的總裝。

3 大壩施工作業(yè)區(qū)域測量及陸路運(yùn)輸限制

3.1 大壩施工場地的現(xiàn)場測量、場地布置及地面保護(hù)

到達(dá)三門峽大壩現(xiàn)場后，同業(yè)主及施工人員對卸車位置、設(shè)備堆放位置和構(gòu)件裝載車輛進(jìn)出路線進(jìn)行復(fù)核，畫出場地布置圖（圖1）。

圖1

現(xiàn)場吊車途經(jīng)維修井蓋保護(hù)方案的確認(rèn)。由業(yè)主帶領(lǐng)，同吊車租賃公司一道實(shí)地查看，確認(rèn)汽車吊進(jìn)出路線上需要重點(diǎn)保護(hù)的幾處位置。確認(rèn)在汽車吊進(jìn)出路線上的兩處2.5m×9m的檢修孔需要重點(diǎn)保護(hù)（圖2）。保護(hù)方案：先在檢修孔周邊鋪墊薄木板，在薄木板上鋪設(shè)3m×2.8m×10m鋼板。業(yè)主提供部分碼頭資料，評估碼頭的承載能力。

圖2

3.2 陸路運(yùn)輸限寬、限高、限長問題的解決

鑒于陸路運(yùn)輸對運(yùn)輸貨物的高、寬有嚴(yán)格的限制。經(jīng)過對運(yùn)輸路線的實(shí)際勘察，考慮構(gòu)件分段的大小、結(jié)構(gòu)形式以及裝車時(shí)的穩(wěn)定性，最終確定最大構(gòu)件高4.2m、寬3.6m、長16m。

4 結(jié)構(gòu)件分段制作

4.1 結(jié)構(gòu)分段制作

懸臂吊主體箱型梁結(jié)構(gòu)采取分段制作，法蘭連接處預(yù)留30mm修割余量，箱型梁結(jié)構(gòu)整體預(yù)拼裝時(shí)修割。法蘭面預(yù)留5mm加工余量，加工完成后配鉆孔，采用工藝螺栓連接。

4.2 L形結(jié)構(gòu)吊耳使用

考慮到黃河三門峽大壩施工現(xiàn)場狹小及施工成本控制的因素，保證結(jié)構(gòu)件使用小型吊車移位、翻身以及機(jī)構(gòu)使用手拉葫蘆定位安裝，本項(xiàng)目在構(gòu)件制作時(shí)多處采用了L形結(jié)構(gòu)吊耳。

5 懸臂吊安裝

5.1 嚴(yán)格按順序組織構(gòu)件裝車

因三門峽大壩作為我國建國初期建造的水利樞紐工程，現(xiàn)今除了正常運(yùn)行發(fā)電外，還是知名的旅游景點(diǎn)。為了在安裝的同時(shí)不影響游客對樞紐工程的參觀，劃定的構(gòu)件拼裝和總裝區(qū)域位置非常緊湊，需要對構(gòu)件的擺放和拼裝順序精心規(guī)劃，進(jìn)而對制造廠的發(fā)運(yùn)順序要求嚴(yán)格，必須按照“自下而上”的安裝順序組織構(gòu)件的裝車發(fā)貨。

5.2 組件模塊化裝配

原計(jì)劃兩臺200t汽車吊整體抬吊（拼裝好的行走底盤及機(jī)房圍棚結(jié)構(gòu)）整體吊裝至壩下的施工方案，因施工場地受限，改為單臺200t汽車吊單獨(dú)作業(yè)，現(xiàn)場根據(jù)構(gòu)件重量和重心情況修訂大車行走機(jī)構(gòu)和底盤主框架的安裝方案。以下為方案修訂后安裝場地的布置圖（圖3）。

圖3

先將四組大車行走機(jī)構(gòu)按圖4在壩下安裝完成，同時(shí)做好防傾覆支撐。壩上同步進(jìn)行底盤主框架的拼裝，拼裝完成后200t汽車吊不松鉤，將拼裝好的底盤主框架整體吊裝移位至壩下，與大車行走按施工要求進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓擰緊。

底盤主框架圍棚在壩下圍制，由于原安裝方案變更后，需在底盤主框架水側(cè)面及面水左/右側(cè)三個(gè)面，搭建完整的臨時(shí)作業(yè)平臺（6個(gè)長約3m的臨時(shí)作業(yè)平臺）。為保證現(xiàn)場安裝進(jìn)度，將現(xiàn)場可以使用的臨時(shí)作業(yè)平臺進(jìn)行改制，同時(shí)及時(shí)增補(bǔ)部分欄桿，以備后續(xù)部件臨時(shí)作業(yè)平臺的安裝（圖4）。

圖4

5.3 運(yùn)輸?shù)缆贩饴酚绊憣φw安裝場地的重新調(diào)整

底盤主框架施工過程中，接業(yè)主通知，近期構(gòu)件運(yùn)輸車輛通行道路因翻修需封路。為保證封路不影響整個(gè)設(shè)備的安裝進(jìn)度，臨時(shí)決定將所有大型構(gòu)件在封路前全部發(fā)到大壩施工現(xiàn)場。

為了減輕場地不足的影響，加快生產(chǎn)進(jìn)度，主結(jié)構(gòu)件必須以最短時(shí)間在壩上拼裝完成，及時(shí)吊裝移位至壩下安裝到位。因發(fā)貨影響對現(xiàn)場設(shè)備堆放場地和施工場地再次重新規(guī)劃。

5.4 水陸側(cè)門框組件現(xiàn)場拼裝及整體吊裝

復(fù)核水陸側(cè)門框單件吊裝的200t吊車的承載：總裝時(shí)門框組件施工圖計(jì)算重量為27t，200t吊車的回轉(zhuǎn)半徑為12m時(shí)額定起重量為48.5t，滿足吊裝工況。

水陸側(cè)門框拼裝完成后，采用200t汽車吊與70t汽車吊協(xié)同作業(yè)。200t汽車吊吊裝使其翻身豎立，70t汽車吊輔助，豎立后70t汽車吊拆鉤，由200t汽車吊單獨(dú)完成吊裝移位安裝的工作（圖5、圖6）。

圖5

水陸側(cè)門框組件作為本安裝工程大型構(gòu)件吊裝作業(yè)的分項(xiàng)工程，應(yīng)業(yè)主要求，編制《三門峽150t懸臂吊（水陸側(cè)門框組件）吊裝施工方案》。

施工方案針對吊裝作業(yè)過程中的各項(xiàng)技術(shù)和安全要求、施工組織架構(gòu)、施工過程各工種人員和起重設(shè)備的需求等，均進(jìn)行了詳細(xì)說明，確保水陸側(cè)門框的吊裝的順利實(shí)施。

圖6

5.5 主梁組件拼裝、附屬件裝配與整體吊裝

為避免主梁重量在200t汽車吊在22m回轉(zhuǎn)半徑24.7t的額定起重量，通過多次確認(rèn)主梁各構(gòu)件的理論重量，同時(shí)在主梁卸車時(shí)核實(shí)汽車各個(gè)小構(gòu)件的重量，將附屬件的重量也一一核實(shí)（圖7）。

圖7

為使主梁能夠順利吊裝，吊裝前與汽車吊租賃方及安裝施工人員到達(dá)大壩，復(fù)核大壩上汽車吊的停放位置及其回轉(zhuǎn)半徑，復(fù)核后對汽車吊停放位置做好標(biāo)記，確保汽車吊作業(yè)當(dāng)天能準(zhǔn)確的?？康街付ǖ牡跹b位置。

為保證主梁的順利吊裝，基于以上準(zhǔn)備工作，主梁吊裝前重新復(fù)核了主梁的吊裝方案，并由現(xiàn)場項(xiàng)目經(jīng)理組織協(xié)調(diào)召開了一次最終構(gòu)件安裝的討論會(huì)，會(huì)上對大梁的吊裝過程進(jìn)行了介紹，同時(shí)對吊車何時(shí)松鉤進(jìn)行了詳細(xì)的描述。

從汽車吊開始掛鉤至主梁最終吊裝至指定位置，歷時(shí)4.5h，整個(gè)吊裝過程包括主梁吊起、移位及最終安裝至水陸側(cè)門框定位后拆鉤（圖8）。

圖8

6 整機(jī)配重及附屬件安裝

6.1 配重塊的安裝

本機(jī)型陸側(cè)門腿中間配重箱內(nèi)需安裝150t配重，因配重箱體積有限，密度需接近于鋼板，故采用公司日常生產(chǎn)中的余料和有缺陷的鋼板，板厚不限，確保配重略大于150t。因配重安裝位置臨近大壩邊緣，配重進(jìn)入配重箱內(nèi)無法使用吊車，整個(gè)配重安裝均為人力搬運(yùn)。

6.2 司機(jī)室、電纜卷筒、反滾輪裝置、滑輪組、及吊鉤等附屬件的安裝

司機(jī)室從側(cè)面吊裝，司機(jī)室放置在水管上滾動(dòng)，通過葫蘆側(cè)拉到位；電纜卷筒采用汽車吊吊裝；反滾輪裝置在現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際安裝空間調(diào)整安裝到位；滑輪組、吊鉤通過輔助龍門架及葫蘆協(xié)同作業(yè)安裝到位（圖9）。

圖9

7 載荷試驗(yàn)

常規(guī)岸邊起重機(jī)的動(dòng)靜載實(shí)驗(yàn)采用的配重箱無法在此設(shè)備上使用，因設(shè)備臨時(shí)水，故通過在起重吊鉤上掛水袋，水袋中刻度反映重量來實(shí)現(xiàn)1.1倍的動(dòng)載和1.25倍靜載整機(jī)型式試驗(yàn)，測試整機(jī)的吊載性能（圖10）。

8 結(jié)語

從懸臂吊第一車構(gòu)件開始運(yùn)輸至順利交機(jī)，共歷經(jīng)三個(gè)月的時(shí)間。由于項(xiàng)目位于黃河中下游，安裝在壩下40m處，構(gòu)件運(yùn)輸、場地?cái)[放、構(gòu)件拼裝和最終吊裝，場地條件極為苛刻。為確保施工安全，提高現(xiàn)場安裝的施工效率，并兼顧運(yùn)輸與拼裝的便捷性，本項(xiàng)目采用了一體化設(shè)計(jì)，即構(gòu)件上支座、梯子平臺等均采用螺栓連接的方式，大大提升了構(gòu)件在地面拼裝后的完整性。

該項(xiàng)目在調(diào)試試車過程中，首次采用試重水袋作為重物，施工人員克服了初期對水袋的應(yīng)用場景、操作和指揮要求等不熟悉的困難，歷經(jīng)96h連續(xù)不間斷的試驗(yàn)，順利完成型式試驗(yàn)，確保黃河進(jìn)入汛期前完成設(shè)備的交付，也標(biāo)志著上海振華重工的起重機(jī)產(chǎn)品首次在水利樞紐工程建設(shè)領(lǐng)域取得了成功。