对大型固定式起重机安装技术的探讨

对大型固定式起重机安装技术的探讨

黎秉恩

广西腾安机械制造有限公司

【摘要】起重机是建筑工程现场施工常用的机械设备，其质量直接影响工作的效率。伴随我国建筑行业快速发展，建筑工程规模扩大，数量增多，这也使得现场应用的起重机型号增大。本文结合笔者多年的研究与实践，探讨大型固定起重机安装技术及其质量控制，以供参考。

【关键词】大型固定式起重机；安装技术；实践应用

    当前我国社会经济快速发展，人们对建筑工程的需求越来越大，这也给工程的施工增加了一些难度。要适应建筑施工的要求，现场应用较多的起重机等机械设备，而机械设备的安装与应用质量又会直接影响现场的工作效率，因此必须重视起重机安装技术及其在现场的安装应用，加强质量控制，使其发挥最大的价值与作用。

1.以固定式起重机为例分析其安装技术的应用

1.1大型固定式起重机概述

    固定吊分为圆筒体部分、转盘回转部分、人字架部分、臂架和维修拉杆部分，整机吨位约2300T，通过地锚螺柱将圆筒体与码头固定。本机型为单臂架式 , 主双钩有效起吊高度为100m（最小幅度），钩头中心距不小于25m时双钩吊重能力为1000t，最大工作范围80m时，双钩吊重能力为200t。旋转支撑装置采用滚轮转盘式，可使起重机在正反方向作360°全旋转。由于受到用户码头构造、结构形式及构件吨位的限制，固定吊无法采用整机吊装及整机滑移安装方式[1]。经过充分讨论，决定先完成大构件预制，然后发运至用户现场整体安装。

1.2安装难点及解决措施

1.2.1安装难点分析

    （1）圆筒体底部法兰厚度为120mm，法兰内外均有108个 φ64 螺栓孔，用户地基预埋216个螺柱，由于现场地基浇筑误差及法兰制作误差等相关原因。起重安装过程中难以保证圆筒体法兰螺栓孔与用户地基螺柱顺利就位。（2）转盘组件重约1100t（含转盘箱体内配重），由于转盘陆侧箱体内浇筑约 215t 配重的原因，导致转盘组件重心偏移陆侧，所以海侧吊点受力465t，陆侧吊点则受力约640t。结合公司现有起重主钩额定载荷（实际吊重约2×600t）分析，单钩受力已经超出安全载荷，将导致转盘箱体内配重无法全部浇筑完成，剩余配重需在用户码头现场浇筑，浇筑完成后还需将浇筑孔封堵，并做100%UT 检查。因公司起重则无法满足浇注完成后的转盘安装要求，选用合理的安装设备直接影响后续总装进度。（3）臂架安装及维修拉杆对接，需要将臂架海侧吊点提升极限高度（起重主钩最大起升高度），臂架俯仰至一定角度后，必须利用两部 200t 以上汽车吊抬高维修拉杆，再将维修拉杆铰轴对接[2]。所以，起重在安装臂架的同时利用汽车吊在吊高为约 65m 处安装维修拉杆，操作相对困难，安装风险系数铰高。

1.2.2解决措施

    （1）圆筒体底部法兰在制作钻孔时，利用专用模板，保证内外216个φ64螺栓孔孔距尺寸误差不得超过1mm，而且将专用模板发至用户现场，用户在浇筑地基螺柱时，利用专用模板定位螺柱，有效地保证地基螺栓与法兰之间的相对尺寸。另总装时，可在螺柱上端安装引销，从而减少因起重等因素的影响。（2）转盘基地在拼装时，转盘内部只浇筑约 70t 配重，使转盘总吨位减少，满足基地内部使用新 1600t 起重吊装上运输。剩余 145t 配重可在转盘绑扎期间，直接浇筑完成并完成浇筑孔的封堵。用户码头现场安装借用温强8起重

吊装，此方案既不影响新1600t起重的生产周期，又大大节约了现场总装周期及其费用。（3）臂架的维修拉杆为五节拉杆组成，最终臂架及维修拉杆安装到位后，臂架俯仰 30°，五节维修拉杆成一直线。分析臂架与维修拉杆的组成关系，将其中三节放置在臂架组件上，另外两节与人字架连接。在臂架结构上设计可拆卸式专用支撑工装，将三节维修拉杆预先放置 12°。人字架两节拉杆利用工装支撑预先放置成一直线。利用此工装可有效减少吊装拉杆汽车吊设备，减少了高空和水上作业的工作量，降低了安全风险，减少了臂架安装时间及起重的使用时间，节约了成本[3]。

1.2.3方案的制定

    本项目分三大部件预制、发运，即圆筒体组件、转盘组件、臂架组件。圆筒体重约600t，转盘组件重约1100t，臂架组件重约300t。为缩短安装周期，节约生产成本，同时又保证安全的要求下，根据上述工艺措施进一步的优化安装方案：（1）运输解绑并做安装准备工作。（2）起重机双钩吊装圆筒体组件，圆筒体吊装到位后，将圆筒体法兰与地基法兰通过预埋螺柱连接。（3）起重机吊装反滚轮装置放置在圆筒体平台指定位置。（4）温强起重机双钩吊装转盘组件，转盘组件臂架方向调整好。（5）起重机吊装 4 块活配重，分别放置在转盘陆侧面。（6）起重机双钩吊装臂架组件，安装臂架铰点轴。待臂架铰点轴安装完成后，通过俯仰臂架角度安装维修拉杆铰点轴。（7）起重机吊装剩余 5 块活配重。（8）利用变幅机构将俯仰钢丝绳穿到位

[4]。

1.2.4方案的实施

    首先是圆筒体的安装。圆筒体运输到现场后要避开现场总装区域，运输机必须靠现场，在其到位后利用起重机双钩吊装圆筒体组件，用户地锚螺柱事先安装引销。圆筒体吊装到离地锚约1m时缓慢下降，调整圆筒体中心线，通过引销将圆筒体法兰螺栓孔与地锚螺柱全部导入，将圆筒体法兰与地基法兰通过预埋 216-M64 螺柱连接。圆筒体吊装到位后，拆除起钢丝绳，并将其法兰螺柱扭力板至要求。注意提前预判圆筒体总装吊耳与即将吊装的转盘组件是否存在干涉，如果存在干涉应注意及时割除。其次是转盘组件安装。转盘反滚轮支架在转盘与圆筒体之间，此处空间较小，而且反滚轮支架重约 40T, 若转盘吊装完成后则无法吊装反滚轮支架，研究转盘与圆筒体之间的装配关系，通过计算，合理地利用圆筒体平台，预先在平台下方进行加强，保证平台能够满足反滚轮支架的放置。利用起重船吊装反滚轮装置

放置在圆筒体平台指定位置，并将其固定牢固。转盘组件吊装是固定吊安装过程中最重的构件，由于构件重心的偏移及其受重心位置的影响，转盘陆侧受力最大处达到640t，考虑到转盘构件本体的强度及吊装的安全性，转盘组件吊装设计了8吊点，通过增加吊点从而减少吊装受力对构件本体强度的影响。吊装时转盘脱离胎架约200～300mm， 停留15～20min，检查吊索具受力情况、起重船两吊钩受力情况及吊点情况，确认安全后方可继续起高。为了便于后续臂架组件的安装，转盘组件吊装至一定高度后，转盘组件纵向中心线方向必须向内侧偏移15°，通过起重机缆绳使起重产生一定角度，从而满足转盘中心线偏移量。转盘到位后，利用千斤顶和手拉葫芦配合，将反滚轮支架顶升至转盘下方，烧焊支架与转盘之间的焊缝。最后是臂架组件的安装，臂架安装完成后，则会导致整机重心偏移臂架侧，为保证臂架顺利安装，通过计算事先在转盘陆侧面增加 4 块配重（每块38t）， 配重吊装完成后， 整 机组合重心为-4300mm。利用起重机双钩吊装臂架组件，臂架水平状态下，安装臂架铰点轴。通过拆除起重船双钩调整至单钩吊装状态并将起重船单钩起升至105m使臂架俯仰角度至40°情况下，臂架三节拉杆与人字架两节拉杆铰点轴基本重合，只需要一部汽车吊安装维修拉杆铰点轴。维修拉杆安装完成后，起重机单钩缓慢下降臂架俯仰至 30°，五节维修拉杆受力状态，拆除起重机卸扣与钢丝绳。利用支撑工装即可一天内完成臂架铰点的安装和维修拉杆的安装，后续将转盘剩余5块配重全部安装到位，并穿臂架俯仰钢丝绳，使俯仰钢丝绳受力，维修拉杆不受力。

2.关于施工现场起重机安装质量控制的措施探讨

2.1做好螺栓连接工作

    起重机的金属结构有两种主要的方式，第一种是螺栓连接，第二种为销轴连接。其中，螺栓的预紧力矩在执行过程中必须按照起重机设计的标准要求进行，为了更加贴切设计标准，

起重机在安装之前，一定要确定螺栓预紧力矩的具体数值，这一数值一定要具体精确，应用专业的力扳手展开操作。安装之前，要把螺栓、螺母、垫圈和丝扣上的杂质彻底清除，还需要在螺母和丝扣上面涂抹适量润滑油，保证其在操作过程中是顺畅的。如果螺栓的杠部出现弯折现象，要将这些螺栓挑出来放到指定区域。表面被腐蚀或者生锈的螺母、螺栓、丝扣等也不能使用，避免使用后出现安全问题。在给螺栓加固之前，要让每一个连接件都保持整洁、

完整，不能强制紧固。预防措施要做到位，运用合理、科学的方式进行预防，不能因为天气潮湿，让接头中进入水汽，使连接件遭受腐蚀。要想将螺栓拧紧，就要做好螺母的紧实工作，螺栓和螺母需要配套，如选用某种类型的螺栓，需要选用同种类型的螺母，不能混用其他螺栓。在螺栓连接工作中，不能运用普通的螺栓和螺母代替高强度螺栓和螺母，以保证安全。

2.2做好销轴连接工作

    受减销轴是现在大部分起重机构件的连接方式，这部分销轴的发力点是剪切力。但是，在实际操作过程中，在启动工作结构、吊臂回转和制动的影响下，销轴连接会受到一定制约，轴向会产生移动。因此，要做好轴销固定工作。在起重机的安装和拆卸过程中，要特别关注销轴连接的轴向固定，不能在使用过程中出现小型开口销，不能用钢丝替换设计中的横向插销。起重机在房屋建筑工程中，工作时间非常长，非常容易产生磨损，销轴会向内部移动，

进而导致起重机折臂事故的发生，因此，要做好销轴连接工作。

2.3做好起升安装安全控制

    最重要的是起重机的吊钩安装。吊钩需要有防止脱落的棘爪，不能在使用中出现铸造吊钩，待使用的吊钩也不能有裂痕、剥落等问题，有缺陷的吊钩不能进行焊接。吊钩的尾部和螺纹部分属于危险截面，不能出现变形问题。同时，挂绳位置的截面磨损程度不能够超过原有高度的 10%。对于起重机安装过程所使用的钢丝绳，固定过程中一定要稳妥、可靠，保证压板的牢固性，保证卷筒上面的固定装置配置了自行紧置和防止松开的功能。在金属接头的固定过程中，接头不能出现裂痕问题。钢丝绳放置了最大的长度后，卷筒上面的钢丝绳也需要保证在三圈左右，以此作为安全圈。所使用的钢丝绳需要符合设计规格的标准要求，和滑轮、卷轴等互相匹配，穿绕形式要正确。滑轮需要有钢丝绳托槽设备，需要测量好该装置设备和滑轮最外面的装置的间隔，直径范围不能超过钢丝绳的20%。

2.4做好顶升过程的安全控制

    目前，建筑行业中最常见的起重机顶升方式就是液压顶升法。起重机的核心安装环节是顶升的整个过程，这一个环节是安装中最危险的环节，非常容易发生安全事故。在进行顶升的时候，一定要严格按照相关安全规定的标准进行工作。第一，要提前规划好科学、合理的等顶升流程，在顶升之前，相关技术人员应做好技术交底工作，相关安装人员一定要掌握顶升安装技术，熟知顶升安装技术文件；第二，一定要做好安装前夕的准备工作，充分了解顶升液压机的工作原理，检查顶升液压机是否正常，做好液压管路的排口工作，保证油量是充足的，不能在具体操作过程中出现油液不足的现象。检查接头是否连接完好，做好进油口和出油口的检验工作。

3.结束语

    综上所述，关于大型起重机安装工作必须引起相关人员的高度重视，严格按照流程进行，做好全程的质量监管，才能保证安装的效果及其技术应用价值的发挥，确保现场工作人员安全，为后续项目顺利实施奠定基础。

【参考文献】

[1]周校明.大型起重机械和安装质量控制的监理[J].机械制造,2018,49(6):74-75.

[2]高永刚.塔式起重机的安全管理研究[D].青岛理工大学,2019.

[3]朱宏锋.施工现场建筑起重机械实体安全检查情况分析[J].建筑监督监测与造价,2017,1091）：58-62.

[4]黄枫.装配式混凝土阳台构件安装质量控制关键技术研究[J].建设监理,2018,2(8):53-56.