塔頭式塔機大臂分段拆卸施工工藝

袁波，王開發(fā)，孫齊超

(中核華興達豐機械工程有限公司，上海 200333)

塔頭式塔機因其安裝工序簡單，工作范圍大，在施工現(xiàn)場得到廣泛的應(yīng)用。同時塔頭式塔機因存在拉帶，需將起重臂整體進行安裝，尤其是長拉桿后的起重臂，基本均為整體安裝或者拆卸。本文以某電廠1臺永茂ST8075-50t塔機為例，對塔頭式塔機50m 起重臂分段拆卸工藝及狹小空間內(nèi)塔身部件的拆除進行闡述，并給出相應(yīng)的負載計算，在空間場地不足的情況下，成功將塔頭式塔機50m 起重臂及塔身部件進行分段拆除，解決了塔頭塔機起重臂整體拆卸無法擺放的難題。

1 現(xiàn)場工況分析

如圖1 所示，ST8075-50t 塔機位于2 個冷卻罐中間，內(nèi)部僅存在一條道路。場內(nèi)道路兩側(cè)均為鋼結(jié)構(gòu)框架搭建的煙氣凈化車間，拆卸過程中需跨過冷卻灌與煙氣凈化車間才能對塔機結(jié)構(gòu)進行拆除作業(yè)。

圖1 塔機周圍布置圖

拆卸作業(yè)現(xiàn)場空間狹小，無法將50m 起重臂整體拆卸，只得將其進行分段拆卸，且汽車起重機作業(yè)空間狹小，拆卸作業(yè)半徑較大。經(jīng)現(xiàn)場勘察，拆卸設(shè)備擬采用現(xiàn)場1 臺中聯(lián)D1100-63t 塔機、1 臺三一SAC4500 汽車起重機，1 臺徐工XCT110t 汽車起重機。其中中聯(lián)D1100 塔機拆卸ST8075 塔機起重臂及平衡臂，采用三一SAC4500 汽車起重機拆卸塔身主結(jié)構(gòu)，采用徐工XCT110t 汽車起重機拆卸塔機拉帶。

2 拆卸工藝

2.1 起重臂分段拆卸工藝

拆卸工藝前期只需徐工XCT110t 汽車起重機進場，輔助中聯(lián)D1100 塔機進行塔機拉桿的拆卸，三一SAC4500 汽車起重機無需進場。

首先將中聯(lián)D1100 塔機的吊鉤掛在ST8075-50t 塔機起重臂的第四節(jié)起重臂中部，采用兩點吊，起吊鋼絲繩選用直徑為38mm 的鋼絲繩。將中聯(lián)D1100 塔機的吊鉤慢慢起鉤，使起重臂前段稍稍上揚。操作ST8075 塔機收緊卷揚鋼絲繩，拆除平衡臂拉桿與平衡臂處的連接軸銷，慢慢放松卷揚鋼絲繩使塔頭前傾，打開ST8075 塔機的塔頭支撐短拉桿，如圖2 所示。

圖2 ST8075-50t塔機拉桿拆卸示意圖

此時，將長拉桿和短拉桿落在起重臂上弦桿固定支架上，并用鐵絲固定好，第二節(jié)和第三節(jié)長拉桿用短鋼絲繩也固定牢靠，與起重臂上弦桿固定。打開第二節(jié)長拉桿與塔頭節(jié)長拉桿的連接銷軸，將長拉桿和短拉桿的第一節(jié)拉桿用鐵絲都固定在一起。徐工XCT110t 汽車起重機進場，拆除長拉桿。長拉桿拆除結(jié)束后，松開塔頭支撐短拉桿，操作卷揚機，收緊鋼絲繩，將平衡臂拉桿拉到與平衡臂連接處，打上銷軸，進行短拉桿安裝，如圖3 所示。

圖3 ST8075-50t塔機30m起重臂拆卸示意圖

2.2 分段拆卸要點

在ST8075 塔機起重臂分段拆卸時，應(yīng)從以下3 個方面把控。

1)起重臂抬起的角度 中聯(lián)D1100 塔機的起鉤程度取決于短拉桿不受力，此時可以打松塔頭支撐短拉桿。如果中聯(lián)D1100 塔機起鉤過度，易造成后傾力矩過大導(dǎo)致塔機傾翻。

2)長拉桿拆除前 長拉桿需用短鋼絲繩捆綁在起重臂主弦桿上，確保捆扎牢靠。同時中聯(lián)D1100 塔機在整個拉桿拆除過程中保持負載。

3)長拉桿拆除完畢 重新打緊短拉桿后，中聯(lián)D1100 塔機緩緩落鉤，使得中聯(lián)D1100 塔機負載降為18t 左右時停止落鉤，保證短拉桿受一定的載荷，避免拆除前30m 臂時突然卸載對塔機造成沖擊與前傾力矩過大造成塔機傾翻。

2.3 起重臂分段拆卸理論計算

圖4 為中聯(lián)D1100 塔機負載示意圖，由圖可得

其中：G為50m 起重臂的重量，35.61t；L1為50m 起重臂重心距離臂根處的距離，20m；F為起吊設(shè)備實際負載；L2為起吊設(shè)備吊點距離臂根處的距離，36m。該塔機按照圖4所示進行拆卸，按照式（1）進行計算可得起吊設(shè)備的負載

圖4 中聯(lián)D1100塔機負載示意圖

按照起吊設(shè)備安全負載系數(shù)為85%，吊鉤重1.5t，中聯(lián)D1100 塔機的起重性能要求為24.8t。

塔機非工作狀態(tài)下，短拉桿受力如圖5所示。

圖5 ST8075塔機拉桿負載示意圖

按照式（2）與式（3）進行計算可得塔機在非工作狀態(tài)下短拉桿負載F1

求解可得F1=25.1t

式中：F1為非工作狀態(tài)下短拉桿負載；F2為非工作狀態(tài)下長拉桿負載；L3為短拉桿與起重臂連接處距離臂根處的距離，為18.9m；L4為長拉桿與起重臂連接處距離臂根處的距離，為47m。

當(dāng)長拉桿拆卸完畢，短拉桿重新打上后，需操作中聯(lián)D1100 塔機稍稍落鉤，使得短拉桿負載F3。F3應(yīng)小于F1，此時取F3=10t，既可以保證短拉桿負載，又小于非工作狀態(tài)下短拉桿的負載F1。受力示意圖如圖6 所示。

圖6 拉桿與D1100塔機吊鉤負載示意圖

求解可得F3約為18t。因此，落鉤時應(yīng)當(dāng)使得中聯(lián)D1100 塔機由負載19.78t 降為18t。

取短拉桿極限負載為F3=25.1t，此時求得中聯(lián)D1100 塔機負載為15.5t，所以，在起吊設(shè)備緩緩落鉤時，中聯(lián)D1100 塔機負載應(yīng)嚴(yán)格控制在15.5t＜F＜19.78t。

經(jīng)計算可得，此種起重臂分段拆卸方法理論可行，且可以將50m 起重臂解體拆除，解決了塔頭拉桿式塔機起重臂拆卸過程中場地不足的難題。

3 塔身部件的拆卸

塔機起重臂拆卸結(jié)束后，三一SAC4500 汽車起重機進場，拆除ST8075-50t 塔機的塔身部件。拆卸過程中需跨過冷卻灌與煙氣凈化車間，同時拆卸過程中考慮到回轉(zhuǎn)總成與套架較重，將回轉(zhuǎn)總成進行解體拆除，套架下落至地面，進行分片拆卸作業(yè)。

考慮到三一SAC4500 汽車起重機超起工況安裝時間較長，且費用較高，因此采用徐工XCT110t 汽車起重機輔助中聯(lián)D1100 塔機進行前期拉桿的拆卸作業(yè)，待塔身上部結(jié)構(gòu)拆卸結(jié)束，三一SAC4500 汽車起重機進場，可最大程度降低拆卸成本。

4 結(jié)論

本文針對塔頭拉桿式塔機在狹小空間內(nèi)不易拆卸的工況，結(jié)合現(xiàn)場實際場地，對塔頭拉桿式塔機起重臂進行高空解體拆卸進行理論計算分析，通過計算分析，理論上驗證起重臂分段拆卸的可行性。同時制定起重臂分段拆卸的詳細思路，給出拆卸過程中需注意的事項，極大地解決了塔頭拉桿式塔機在狹小場地內(nèi)的拆卸作業(yè)的難題，為后續(xù)塔頭拉桿式塔機分段高空拆卸提供了理論思路及重要的施工實踐依據(jù)。