淺談平移纜索式起重機(jī)安裝安全施工技術(shù)研究

文/李林 、焦翔 中國(guó)水電四局有限公司白鶴灘施工局 四川涼山 615000

淺談平移纜索式起重機(jī)安裝安全施工技術(shù)研究

文/李林 、焦翔 中國(guó)水電四局有限公司白鶴灘施工局 四川涼山 615000

平移式纜索起重機(jī)，因其塔身高、跨度大，施工覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn),有著其它機(jī)械設(shè)備所不能替代的作用。主要由索道系統(tǒng)、主副塔架系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。其A型主塔架、承載索的安裝為難度大、風(fēng)險(xiǎn)高關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文就纜機(jī)安裝關(guān)鍵部位施工程序和步驟，重點(diǎn)介紹A型主塔架提升、自升安裝施工安全技術(shù)研究進(jìn)行分析和闡述，供各位同仁參考借鑒。

白鶴灘水電站 ；纜機(jī)群；主塔架；安裝

1、工程概述

白鶴灘水電站位于四川省寧南縣和云南省巧家縣境內(nèi)，該工程使用了由國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的7臺(tái)杭州國(guó)電大力公司產(chǎn)30T平移式纜索起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱纜機(jī)），是目前國(guó)內(nèi)外水電建設(shè)工程最為龐大的纜機(jī)群。白鶴灘水電站纜機(jī)采用高低雙層平移式布置，其中高平臺(tái)布置纜機(jī)3臺(tái)，低平臺(tái)布置纜機(jī)4臺(tái)。

高平臺(tái)纜機(jī)，左岸布置為A字型塔架主車+配重平衡臺(tái)車形式，右岸布置為低塔架形式。主車A字型塔架向山側(cè)后傾10°角，主塔架高度100.00m，承載索鉸點(diǎn)高度75.00m。主、副塔間設(shè)計(jì)跨距分別為：1169.00m、1178.00m、1187.00m。主、平衡車間設(shè)計(jì)跨距分別為：121.75m、113.75m、105.75m。承載索索設(shè)計(jì)最大垂度為61.14m。

2、施工設(shè)備布置

根據(jù)白鶴灘水電站纜機(jī)安裝需要及現(xiàn)場(chǎng)勘查，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形實(shí)際情況，確定在纜機(jī)安裝軸線分別為高纜0+235.9m，低纜0+216.35m。在左岸高平臺(tái)纜機(jī)安裝軸線上，905.00m平臺(tái)軌道后布置桅桿吊及地錨，945.00m平臺(tái)軌道前布置4臺(tái)10t卷揚(yáng)機(jī)及地錨。再在主塔纜機(jī)安裝軸線上下游分別布置20t卷揚(yáng)機(jī)、5t卷揚(yáng)機(jī)及地錨，用于纜機(jī)主塔架提升、自升及過程控制。

3、主塔架安裝安全施工技術(shù)研究

3.1 A型主塔架提升、自升受力計(jì)算

⑴A型主塔架提升受力計(jì)算

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置，桅桿吊最大幅度起吊額定載重量時(shí)桅桿的變幅及桅桿對(duì)支座基礎(chǔ)的載荷最大，變幅力230t，基礎(chǔ)垂直正壓力、水平力210t(水平力考慮提升主塔架時(shí)兩個(gè)桅桿載荷不平衡，單組變幅滑輪組及單個(gè)支座的作用力應(yīng)按總載荷60%考慮)。則自重豎向分力為F1=97.07t；當(dāng)空載時(shí)，設(shè)變幅拉力為N，則根據(jù)扭矩平衡N=51.64t；當(dāng)最大吊重230t時(shí)，變幅力為N=122.36t；則變幅總拉力為N總=174t。故采用兩組8門120T滑輪組、Φ24mm鋼絲繩、15t卷揚(yáng)機(jī)受力為5.43t滿足要求。

⑵A型主塔架自升受力計(jì)算

當(dāng)主塔提升至高度為51m時(shí)，根據(jù)塔架兩個(gè)轉(zhuǎn)鉸間長(zhǎng)度為72.387m，則夾角sinα=38.8°。此時(shí)取側(cè)承載索、后拉索及側(cè)攬風(fēng)產(chǎn)生下壓力按60t計(jì)，則向下總壓力為：FX≈195t，得主塔架自升時(shí)的最大水平分力為252.23t。當(dāng)主塔自升時(shí)采用三組120t的8門滑輪組Φ24mm的鋼絲繩、20t卷揚(yáng)機(jī)受力為5.25t滿足要求。

3.2 主塔架提升、自升安裝安全施工技術(shù)研究

3.2.1 主塔架提升安全施工技術(shù)研究

主塔架提升前，檢查主副塔、平衡臺(tái)車張緊系統(tǒng)、連接螺栓、纜風(fēng)繩、滑輪組、卷揚(yáng)機(jī)情況。確認(rèn)無誤后，啟動(dòng)門型雙桅桿吊提升5#、6#卷揚(yáng)機(jī)收繩，起升鋼絲繩緩慢受力。同時(shí)根據(jù)桅桿吊頭部吊點(diǎn)狀態(tài)適度調(diào)整變幅7#、8#卷揚(yáng)機(jī)，使主塔架保持垂直，直至桅桿吊完全受力。再次檢查確認(rèn)各部位受力情況，啟動(dòng)門型雙桅桿吊提升5#、6#卷揚(yáng)機(jī)繼續(xù)收繩，運(yùn)行機(jī)構(gòu)間距離逐步縮小，A型主塔架逐步升高。過程中塔頂側(cè)纜風(fēng)卷揚(yáng)機(jī)及承載索、后拉索張緊卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)隨主塔架的升高交替點(diǎn)動(dòng)，防止各鋼絲繩繃緊造成提升超載阻力。

3.2.2 主塔架提升向自升轉(zhuǎn)換安全施工技術(shù)研究

在主塔架提升到設(shè)計(jì)高度（51m、53m、56m）后，桅桿吊提升卷揚(yáng)機(jī)停止工作，對(duì)各受力鋼絲繩進(jìn)行臨時(shí)鎖定。進(jìn)行塔架自升張拉系統(tǒng)、纜機(jī)主塔側(cè)移動(dòng)式檢修平臺(tái)、承馬及牽引小車的安裝。

⑴A型塔架自升張緊系統(tǒng)由兩臺(tái)20t卷揚(yáng)機(jī)、φ24mm鋼絲繩6000m、3組8門滑輪組（120t）及張拉梁組成，主要用于A型塔架自升過程收緊塔架底梁間距。

⑵A型塔架側(cè)纜風(fēng)系統(tǒng)由4臺(tái)5t卷揚(yáng)機(jī)、4根150m φ24mm鋼絲繩、導(dǎo)向滑輪（10t）組成，主要用于A型塔架自升過程塔頂部分垂直度的調(diào)整。

⑶A型塔架自升同步系統(tǒng)由兩臺(tái)5t卷揚(yáng)機(jī)、2根φ24mm鋼絲繩200m、導(dǎo)向滑輪（10t）組成，重要用于A型塔架自升過程底梁運(yùn)行機(jī)構(gòu)間距合攏不同步的調(diào)整。

安裝完畢后，解除各部位臨時(shí)鎖定。啟動(dòng)主塔架自升張緊1#、2#卷揚(yáng)機(jī)，使張緊鋼絲繩緩慢受力，觀察A型架頂部上下游、左右岸方向變化，同時(shí)逐漸調(diào)整承載索、后拉索受力及塔頂側(cè)攬風(fēng)受力均衡，使A型塔架上下游、左右岸方向鋼絲繩的張力處于平衡狀態(tài)。當(dāng)桅桿吊提升鋼絲繩完全松弛，主塔架張緊卷揚(yáng)機(jī)完全受力后，檢查各部位結(jié)構(gòu)件、基礎(chǔ)地錨、受力鋼絲繩及制動(dòng)系統(tǒng)情況。確認(rèn)無誤后，分離抬吊梁，桅桿吊變幅回收直至桅桿吊脫離A型主塔架。

3.2.3 主塔架自升安全施工技術(shù)研究

雙桅桿吊提升系統(tǒng)脫離后，啟動(dòng)1#、2#張緊卷揚(yáng)機(jī)及3#、4#同步卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩收繩，同時(shí)啟動(dòng)12#、13#、14#、15#卷揚(yáng)機(jī)跟隨收緊側(cè)纜風(fēng)。主塔架運(yùn)行機(jī)構(gòu)間距離繼續(xù)逐步縮小，主塔架逐步升高，此時(shí)主塔架自升開始。

自升過程中安排專人通過主塔架中心線錘對(duì)塔架垂直度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、測(cè)量并記錄，時(shí)刻控制主塔架始終在垂直狀態(tài)。過程中允許A型塔架偏斜量為±100mm。若偏差量超出允許范圍，可根據(jù)主塔架左右岸、上下游方向變化量，通過塔頂側(cè)攬風(fēng)卷揚(yáng)機(jī)、同步卷揚(yáng)機(jī)、后拉索張緊卷揚(yáng)機(jī)、承載索張緊卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，始終保持主塔架呈垂直狀態(tài)。主塔架自升到位后，使用螺栓聯(lián)接兩段底梁，安裝塔身桁架兩側(cè)與塔頭間的支撐連桿，致使A型主塔架自身整體穩(wěn)固。

結(jié)語：

本文以通過對(duì)A型主塔架提升、自升、傾斜度調(diào)整等關(guān)鍵部位施工安全技術(shù)進(jìn)行研究，并采用了切實(shí)可行的施工方法，施工過程安全、穩(wěn)定、可靠，此種工藝方法成本低、經(jīng)濟(jì)性好、安全性高，在可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)性、安全性之間取得了最佳結(jié)合。

[1]馮儒翰.對(duì)在用起重機(jī)械安全技術(shù)檢測(cè)結(jié)果的分析[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2008（11）：108-112.

[2]楊乾坤.起重設(shè)備進(jìn)行規(guī)范化管理初探[J].中國(guó)設(shè)備工程，2007（12）：136-139.