王建新，楊 濤，譚毅強(qiáng)

（五凌電力有限公司五強(qiáng)溪水電廠，湖南 沅陵 419600）

1 前言

五強(qiáng)溪水電站位于沅水干流中下游，湖南沅陵縣境內(nèi)，上游距沅陵縣城73 km，下游距常德市130 km。五強(qiáng)溪電站原有裝機(jī)1 200 MW(5×240 MW)，保證出力262.7 MW，多年平均發(fā)電量53.29 億kW·h，年利用小時(shí)數(shù)4 441 h，水量利用率80.94%。五強(qiáng)溪水電站擴(kuò)機(jī)工程為岸邊式廠房，總裝機(jī)500 MW，裝機(jī)2 臺(tái)，年利用小時(shí)數(shù)為1 117 h，多年平均年發(fā)電量為5.583 億kW·h。擴(kuò)機(jī)工程主廠房?jī)?nèi)布置有1 臺(tái)QE2×500 t-33.5 m 橋式起重機(jī)，主廠房橋機(jī)額定起重量為2×500 t，屬于額定起重量超過(guò)300 kN（30 t）的起重設(shè)備安裝工程，為超過(guò)一定規(guī)模危險(xiǎn)性較大分部分項(xiàng)工程。主廠房橋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)、主要結(jié)構(gòu)件重量及外形尺寸表見(jiàn)表1、表2 所示。

表1 QE2×500 t-33.5 m 橋式起重機(jī)技術(shù)參數(shù)

2 主廠房橋機(jī)安裝工藝

2.1 主廠房橋機(jī)安裝工藝流程

根據(jù)五強(qiáng)溪擴(kuò)機(jī)工程主廠房及周邊環(huán)境實(shí)際情況，進(jìn)行工藝分析，編制施工工藝流程，如圖1 所示。

圖1 主廠房橋機(jī)安裝工藝流程圖

2.2 橋機(jī)重大件卸貨

橋機(jī)主梁II 尺寸約為33.5 m（長(zhǎng)）×3.2 m（寬）×4.05 m（高），重約100 t，是其中的最大件；主梁I與其尺寸相當(dāng)，重約100.5 t,是其中的最重件。

廠房橋機(jī)主梁部件到貨后，直接運(yùn)輸至安裝間左塊（實(shí)際安裝地點(diǎn)），采用260 t 履帶吊進(jìn)行卸車(chē)，卸車(chē)后為保證附件的正常安裝，主梁底部墊1.0 m高支墩，方便橋機(jī)安裝電動(dòng)葫蘆、司機(jī)室掛架等附件。卸車(chē)時(shí)布置具體如圖2、圖3 所示。

圖2 橋機(jī)主梁卸車(chē)平面示意圖

圖3 橋機(jī)主梁卸車(chē)起吊示意圖

260 t 履帶吊吊裝分析：

卸車(chē)時(shí)最大件重量為橋機(jī)主梁Ⅱ到貨重量，其重量為97.5 t（主梁Ⅱ重量91 t，小車(chē)軌道重量4.5 t，電動(dòng)葫蘆軌道重量2.0 t），起吊主設(shè)備選用中聯(lián)重科ZCC2600 履帶吊，選取工況作為主臂(HB)工況，起吊臂長(zhǎng)度32 m，全轉(zhuǎn)臺(tái)配重和全車(chē)身配重，作業(yè)半徑10 m，在10 m 作業(yè)半徑時(shí)吊裝高度為33.0 m，履帶吊吊裝能力為123.9 t，吊裝滿足要求。

2.3 橋機(jī)重大件吊裝順序

根據(jù)橋機(jī)設(shè)備廠家設(shè)計(jì)圖紙，橋機(jī)主梁Ⅰ（司機(jī)室梁）布置在廠房右側(cè)（面對(duì)下游方向，后同），主梁Ⅱ（電動(dòng)葫蘆梁）布置在左側(cè)，司機(jī)室布置在主梁Ⅰ下方，位于上游側(cè)，電動(dòng)葫蘆布置于主梁Ⅱ底部軌道上。為減少起吊重量，行走臺(tái)車(chē)與主梁分開(kāi)吊裝，橋機(jī)安裝順序?yàn)椋旱跹b橋機(jī)Ⅱ號(hào)主梁（電動(dòng)葫蘆梁）所屬行走臺(tái)車(chē)→吊裝橋機(jī)Ⅱ號(hào)主梁（電動(dòng)葫蘆梁）→吊裝Ⅰ號(hào)主梁（司機(jī)室梁）所屬行走臺(tái)車(chē)→吊裝Ⅰ號(hào)主梁（司機(jī)室梁）→吊裝橋機(jī)小車(chē)（2 臺(tái)）。

橋機(jī)Ⅱ號(hào)主梁吊裝完成與行走臺(tái)車(chē)聯(lián)接后，使用鏈條葫蘆將其向左側(cè)移動(dòng)至適合位置，給Ⅰ號(hào)主梁留出吊裝空間。橋機(jī)Ⅰ號(hào)主梁吊裝完成后，使用端梁將其與Ⅱ號(hào)主梁組裝成整體橋架，檢查各項(xiàng)尺寸合格后再吊裝2 臺(tái)小車(chē)。

2.4 橋機(jī)重大件吊裝

根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)度，安裝間的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，橋機(jī)的各部件在安裝間左塊EL77.15 m 平臺(tái)布置260 t 履帶吊的方式進(jìn)行吊裝。主要構(gòu)件包括：小車(chē)、主梁Ⅰ（司機(jī)室梁），主梁Ⅱ（電動(dòng)葫蘆梁），其中將主梁、小車(chē)軌道、電動(dòng)葫蘆及其軌道、平臺(tái)、欄桿樓梯在安裝間左塊組裝完畢，組裝后最重件是主梁Ⅱ（電動(dòng)葫蘆梁），重量為102.60 t。考慮1.1 倍動(dòng)載系數(shù)，廠房橋機(jī)安裝起重重量最重為112.86 t。其它小結(jié)構(gòu)件，采用上游側(cè)布置的塔機(jī)進(jìn)行吊裝。吊裝主設(shè)備選用中聯(lián)重科ZCC2600 履帶吊，選取工況作為主臂(HB)工況，起吊臂長(zhǎng)度32 m，全轉(zhuǎn)臺(tái)配重和全車(chē)身配重，作業(yè)半徑10 m，在10 m 作業(yè)半徑時(shí)吊裝高度為33.0 m，吊裝能力為123.9 t，ZCC2600 履帶吊吊裝能力大于最重橋機(jī)大梁起重重量112.86 t，吊裝滿足要求。主梁與小車(chē)吊裝分析如下：

（1）主梁吊裝分析

根據(jù)260 t 履帶吊計(jì)算分析，作業(yè)半徑從7～10 m，吊裝能力從123.9～163 t 之間。吊裝高度以最大作業(yè)半徑10 m 分析，當(dāng)?shù)踯?chē)主臂長(zhǎng)度為32 m，吊裝最大作業(yè)半徑為10 m 時(shí)，起升高度為33.0 m。260 t站車(chē)地面高程為77.15 m，軌道頂面高程為91.00 m；橋機(jī)梁吊耳至軌面高度為3.22 m；鋼絲繩長(zhǎng)度為14 m，雙股，同時(shí)計(jì)算夾角影響后鋼絲繩垂直距離為6.3 m；吊鉤長(zhǎng)度為2.18 m，吊裝余量高度為7.45 m，綜上所述，吊裝高度滿足橋機(jī)主梁吊裝要求。橋機(jī)主梁吊裝示意如圖4 所示。

圖4 廠房橋機(jī)主梁吊裝示意圖

（2）小車(chē)吊裝分析

橋機(jī)小車(chē)在安裝間進(jìn)行裝配，裝配完成后整體吊裝，吊裝時(shí)不含鋼絲繩及吊鉤，單個(gè)小車(chē)整體起吊重量為70 t。橋機(jī)小車(chē)吊裝經(jīng)計(jì)算分析，作業(yè)半徑從7～14 m，吊裝能力從82.5～163 t 之間。吊裝最大作業(yè)半徑為14 m 時(shí)，主臂起升高度為32.0 m。

260 t 履帶吊站車(chē)地面高程為77.15 m，軌道頂面高程為91.00 m；橋機(jī)小車(chē)吊耳至軌面高度為4.66 m，鋼絲繩長(zhǎng)度為14 m，雙股，同時(shí)考慮夾角影響鋼絲繩垂直距離為6.1 m；吊鉤長(zhǎng)度為2.18 m。吊裝余量高度為5.21 m，綜上所述，吊裝高度滿足橋機(jī)小車(chē)吊裝要求，橋機(jī)小車(chē)吊裝示意如圖5所示。

圖5 廠房橋機(jī)小車(chē)吊裝示意圖

3 橋機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)前提條件

3.1 負(fù)荷試驗(yàn)前檢查項(xiàng)目

橋機(jī)機(jī)械、電氣設(shè)備全部安裝完畢，并符合有關(guān)設(shè)計(jì)、制造、安裝等技術(shù)條件，才可進(jìn)行復(fù)核試驗(yàn)階段。復(fù)核試驗(yàn)前對(duì)橋機(jī)進(jìn)行至少且不限于下述檢查和試驗(yàn)項(xiàng)目：（1）橋機(jī)軌道的安裝檢查；（2）橋機(jī)主梁的平直度、平行度及主要尺寸檢查；（3）電機(jī)和限位開(kāi)關(guān)的試驗(yàn)；（4）吊鉤極限位置、起吊高度檢查；（5）電氣保護(hù)與安全防護(hù)裝置的動(dòng)作試驗(yàn)；（6）綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的調(diào)整和試驗(yàn)；（7）制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)作試驗(yàn)；（8）靜載試驗(yàn)；（9）動(dòng)載試驗(yàn)；（10）試運(yùn)行試驗(yàn)；（11）橋機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)接點(diǎn)、行程限位開(kāi)關(guān)、抱閘、鎖定等調(diào)試；（12）橋機(jī)大梁剛度在全負(fù)荷起吊過(guò)程中予以嚴(yán)密監(jiān)視并測(cè)量實(shí)際的撓度值備案；（13）設(shè)備廠家規(guī)定的其它試驗(yàn)。

3.2 試驗(yàn)場(chǎng)地環(huán)境要求

清除一切有礙安全運(yùn)行的障礙物，并在滑線處及危險(xiǎn)處懸掛警告牌，必要時(shí)設(shè)遮攔或監(jiān)護(hù)人，為保證試驗(yàn)的有效可靠，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)須滿足以下條件：（1）試車(chē)場(chǎng)地：安裝間左塊；（2）環(huán)境溫度：-3℃～+36℃；（3）試驗(yàn)時(shí)瞬時(shí)風(fēng)速小于8.3 m/s；（4）橋機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)大車(chē)的運(yùn)行區(qū)域根據(jù)工程施工的實(shí)際情況確定。

3.3 試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作

（1）試驗(yàn)吊繩編制和配重準(zhǔn)備；（2）對(duì)橋式起重機(jī)進(jìn)行清掃，清除大車(chē)、小車(chē)軌道兩側(cè)的所有雜物；（3）檢查橋式起重機(jī)各處的連接螺絲是否堅(jiān)固，檢查在大車(chē)、小車(chē)的壓緊螺絲是否緊固；（4）對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行清掃，清退與試驗(yàn)無(wú)關(guān)的設(shè)備、材料等；（5）對(duì)試驗(yàn)用的工器具、吊具進(jìn)行檢查合格；（6）安裝橋式起重機(jī)試驗(yàn)時(shí)測(cè)量的儀器和設(shè)備，并檢查合格；（7）各部位檢測(cè)人員已就位，在試驗(yàn)場(chǎng)地設(shè)置安全警戒；（8）檢查消防設(shè)施的配置應(yīng)符合要求；（9）橋機(jī)試驗(yàn)用電源及各部照明滿足試驗(yàn)要求；（10）大車(chē)軌道兩端部已焊設(shè)臨時(shí)擋塊（或已安裝車(chē)檔）。

3.4 橋機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)流程

橋機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)流程如圖6 所示。

圖6 橋機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)流程圖

3.5 負(fù)荷試驗(yàn)載荷統(tǒng)計(jì)及荷載方式

（1）負(fù)荷試驗(yàn)載荷計(jì)算見(jiàn)表3。

表3 橋機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)載荷計(jì)算表

（2）負(fù)荷試驗(yàn)荷載方式

本試驗(yàn)共采用A、B 兩種尺寸吊籃，每個(gè)尺寸吊籃各2 件，共計(jì)4 件，負(fù)荷試驗(yàn)采用吊籃裝載鋼筋進(jìn)行，吊籃及鋼筋裝載如圖7。吊籃設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)吊籃受力情況進(jìn)行吊籃主要結(jié)構(gòu)受力校核。

圖7 吊籃及鋼筋裝載圖

4 橋機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)程序

4.1 空載試驗(yàn)

起升機(jī)構(gòu)正反轉(zhuǎn)，空運(yùn)轉(zhuǎn)各0.5 h；小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)沿橋架全行程往返3 次；大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)在廠房允許范圍內(nèi)往返3 次；檢查操作手柄的操作方向與起重機(jī)各機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否一致；檢查電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行是否平穩(wěn)，三相電流是否平衡；檢查制動(dòng)器動(dòng)作是否靈活，有必要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；檢查鋼絲繩是否纏繞正確，且無(wú)異常振動(dòng)和噪聲；檢查電氣設(shè)備是否正常，電氣設(shè)備應(yīng)無(wú)異常發(fā)熱現(xiàn)象，控制器的觸頭應(yīng)無(wú)燒灼現(xiàn)象；檢查限位開(kāi)關(guān)、保護(hù)裝置、聯(lián)鎖裝置及繼電保護(hù)元件動(dòng)作是否正確可靠；檢查各潤(rùn)滑油路是否暢通，軸承溫度是否正常，且不得超過(guò)70℃。

4.2 單臺(tái)小車(chē)主起升75%及100%載荷試驗(yàn)

將吊籃放置在安裝間試驗(yàn)小車(chē)主鉤正下方位置，將另一臺(tái)小車(chē)開(kāi)至軌道盡頭，試驗(yàn)小車(chē)盡量靠近跨中，測(cè)量?jī)筛髁嚎缰械纳瞎岸炔⒂涗?，然后用小?chē)吊鉤起吊75%額定載荷(375 t)試重，緩慢升離地面200 mm，再次測(cè)量主梁上拱度并計(jì)算其下?lián)隙?。整定荷重顯示器使其與實(shí)際起吊重量一致。操作吊鉤以各個(gè)檔位在允許行程內(nèi)往返3 次、操作小車(chē)從低至高各個(gè)檔位在允許行程內(nèi)運(yùn)行3 次、操作大車(chē)從低至高各個(gè)檔位在允許行程內(nèi)運(yùn)行3 次，檢查各部件運(yùn)行正常，測(cè)量起升、大小車(chē)行走電機(jī)參數(shù)及運(yùn)行速度，檢查制動(dòng)正常。另一臺(tái)小車(chē)主起升75%載荷試驗(yàn)以同樣方式進(jìn)行，兩臺(tái)小車(chē)100%載荷試驗(yàn)程序與75%載荷試驗(yàn)程序一致。

4.3 單臺(tái)小車(chē)主起升110%動(dòng)載試驗(yàn)

關(guān)閉荷重報(bào)警及保護(hù)裝置，緩慢提升1.1 倍額定載荷（550 t）離地面200 mm，檢查制動(dòng)靈活可靠，檢查主梁撓度。操作主鉤以各檔位在允許行程內(nèi)重復(fù)進(jìn)行啟動(dòng)及制動(dòng)，檢查制動(dòng)距離，吊鉤試驗(yàn)完成后，分別操作大小車(chē)以各檔位在允許行程內(nèi)重復(fù)進(jìn)行啟動(dòng)及制動(dòng)。起重機(jī)各機(jī)構(gòu)的動(dòng)載試驗(yàn)應(yīng)先分別進(jìn)行，禁止聯(lián)動(dòng)。

4.4 單臺(tái)小車(chē)主起升125%靜載試驗(yàn)

做靜載試驗(yàn)前，應(yīng)將起升機(jī)構(gòu)載荷限制器過(guò)載保護(hù)功能旁路，在試驗(yàn)后應(yīng)立即恢復(fù)。將小車(chē)開(kāi)至跨中，緩慢提升1.25 倍額定載荷（625 t）吊籃離地面100～200 mm，持續(xù)時(shí)間不少于10 min，檢查主梁下?lián)隙?。緩慢卸載負(fù)荷，再次空載后測(cè)量主梁上拱度并與試驗(yàn)前比較，確認(rèn)有無(wú)永久變形檢查橋機(jī)各處是否有開(kāi)裂、永久變形、油漆剝落等現(xiàn)象，檢查各部件無(wú)影響橋機(jī)正常運(yùn)行的損壞，檢查各連接件是否松動(dòng)或損壞，檢查結(jié)果均需正常。

4.5 雙小車(chē)主起升及大小車(chē)載荷試驗(yàn)

將吊籃放置在橋機(jī)正下方位置，操作2 臺(tái)小車(chē)盡量靠近跨中，測(cè)量2 根主梁跨中的上拱度，根據(jù)50%、75%、100%、110%、125%不同試驗(yàn)等級(jí)裝配試重，測(cè)量橋機(jī)載重后的主梁跨中上拱度。各等級(jí)負(fù)荷試驗(yàn)程序與檢查項(xiàng)目與對(duì)應(yīng)比例的單小車(chē)負(fù)荷試驗(yàn)相同。

5 結(jié)語(yǔ)

五強(qiáng)溪擴(kuò)機(jī)工程主廠房QE2×500 t-33.5 m 橋式起重機(jī)為國(guó)內(nèi)目前最大的雙小車(chē)橋機(jī)之一，在大型橋式起重機(jī)安裝與試驗(yàn)工作中有典型參照作用，可為類似大中型橋機(jī)安裝與負(fù)荷試驗(yàn)提供經(jīng)驗(yàn)。