摘要：门式起重机是造船企业的核心设备，其可靠运行是船舶生产运行正常运行的基础。造船龙门吊起重载荷的要求越来越高，对吊装方案等提出了更高的要求。本文结合武船300t-100m龙门起重机工程实例，分析了起重机整个安装过程中的施工技术，可供类似施工提供参考。
关键词：造船厂；龙门吊；主梁；刚性腿；柔腿A字头；吊装技术
1工程概况
武船300t×100m龙门起重机，为双主梁、中t位、中跨度门式起重机。施工完成后用于工厂的大型作业，该机主要由龙门架结构、上下小车、起重机操作机构、电气设备、维修用悬臂回转吊等构成。门式刚架结构主要由双主梁、单箱刚性腿、人字型圆管柔性腿与行走机构四个部分构成。主梁结构通过焊接连接刚性腿，通过柔性铰链和柔性腿A字头连接。
刚性腿下横梁通过铰链轴连接到行走机构，柔性腿的两根圆管与A字头部法兰连接，柔性腿管和下横梁也是用法兰连接，下横梁通过铰链连接到行走机构，司机室固定在刚性腿的内侧，上、下小车轨道在主梁平面上，下小车可以穿过小车底部并各行其轨道。该机的额定起重能力为：上小车110t×2，下小车150t。龙门吊轨距为100m，起升高度为60m，大梁高6.2m，整机自重约1280t。
2安装思路
本次工程300t龙门吊2#机提升采用本公司较为成熟的双塔架、卷扬机提升的吊装工艺和方法。安装场地为原300t1#机的吊装位置。主梁现场拼接，上、下小车和维修吊等部件预先吊装在主梁上。在主梁端头附近刚腿侧和柔腿侧分别竖立一副边长2.4m*2.4m的提升塔架。然后用卷扬机牵引滑轮组提升主梁。
刚性腿通过铰链装置随同主梁提升一次就位， 在主梁提升到标高后，将刚性腿两侧行走机构移位到安装组对位置，与刚性腿下横梁对位穿轴。通过这种方式完成刚性腿的吊装。
柔性腿侧：主梁提升到合适高度时，滑移安装柔性腿A字头到主梁底部；柔腿下横梁侧用履带吊提前翻身好、并与行走机构穿轴后固定在柔腿轨道上；当主梁提升到标高位置后，使用200t履带吊主吊、25t汽车吊辅助吊装分别将2根柔性腿管吊装到位，并使之分别与下横梁和A字头法兰连接。完成柔性腿的吊装。最后拆除提升塔架和滑车组等提升设备，完成整台龙门吊的吊装。
3主要施工机具
3.1塔架
提升机的主要吊装设备是2副2.4m的提升塔架,塔架的设计是根据塔身安装原理进行的,采用液压自升结构，由标准节、底节、顶节、油顶、泵站、计算机控制系统、过度节、平台、提升大梁、导线架、塔身自动扶梯等构成，塔身截面为边长2.4m的正方形，标准断面长度为6m，塔架基础节与基础埋件焊接连接。
2.4M塔架总标高能达到105m、有效工作高度能达到100m。每副塔架设计承载能力1500t，两副塔架总垂直安全提升能力为3000t；安全起吊重量为3000t，大于此次工程1065t的起吊重量，应此完全满足吊装要求。
本工程用200t履带吊吊装塔架，因此自顶升的一套设备就可以取消。塔架配置为：底节3m，标准节6m×11节=66m，加强节3m，顶节部分2.4m，提升大梁2.6m，总高度77m，有效高度74.4m>主梁上表面高度66.2m。
塔架布置：刚腿侧的塔架中心距刚性腿轨道中心线14.9m，柔腿侧的塔架的中心距柔性腿轨道中心线24.584m。
3.2主提升起重滑车组
根据吊装设计配平得知，刚腿侧塔架最大受力为640T，柔腿侧塔架最大受力为488T。本工程吊装分2个吊点，主梁刚腿侧吊点布置4组350t起重滑车组，每组配套滑车：定滑车H350×13D，动滑车H350×12D，共4组，4组滑车组合提升能力为1400t，确保了安全吊装。主梁柔性腿侧吊点布置2副550t滑车组，每组配套滑车：定滑车H550×15D，动滑车H550×15D，共2组，2组滑车组合提升能力为1100t，确保了安全吊装。
3.3聚四氟乙烯滑移板
聚四氟乙烯板是一种耐高压、滑动摩擦系数小的化工产品。该方案聚四氟乙烯板采用20mm钢板、15mm耐压橡胶和5mm聚四氟乙烯板合成的，滑动板在重物滑动时使用，摩擦系数范围在0.01-0.15左右。使用时滑板下至构件安装位置需铺设钢板滑道。在该工程中采用了软腿A头滑移安装。
3.4汽车式起重机选型
3.4.1 25t汽车式起重机
现场常驻一台25t汽车式起重机，用于施工机具及小型构件（如行走机构等）的吊装以及塔架的组装。
3.4.2钢小车
本工程施工进行当中，需对构件进行滑移翻身（刚腿以及其他超重构件的翻身等）和卸车后平移。我公司使用滑移钢小车用于刚腿的拖带。
4主要施工方法
4.1龙门吊主梁
主梁分段运输到现场组装，主梁运输就位时注意大梁中心线要与轨道成90度。在主梁就位后我公司须预先把上、下小车吊装到主梁上。
主梁提升前应密切关注现场天气情况，天气情况良好（6级风以下）开始提升主梁。主梁提升离地后，应注意密切观察。当它被提升达到离现场组装胎架200mm高度时停止提升，静置8-12小时（或者向上提升主梁、然后下放主梁2~3次）。此时，全面、彻底地检查提升部位与被提升件结构等部位，防止出现异常现象。
主梁第一次提升至主梁下表面距地约8m，将翻身就位的柔腿A字头滑移安装到位。将刚性腿侧的行走机构、柔性腿侧的行走机构分别拼装好，并使用双面支撑分别临时固定在刚、柔腿侧大梁的轨道上。并用吊车将柔腿下横梁吊起，与行走机构对位穿轴，并临时固定在柔腿侧轨道上。主梁第二次提升至其下表面距地约9.8m时停止提升，安装刚性腿与大梁连接铰链，并在刚性腿的下部安装有滑移小车。
对全部连接点，连接铰链和支垫点等进行检查，主梁第三次提升，直至滑移小车完全受力，撤除高凳等支垫物。主梁提升至其下表面距地面适当高度时,把司机室平台安装在刚腿内侧。
然后慢慢地提升结构，使滑移小车的水平牵引协调，使刚性腿沿上铰链转动，并趋向于直立状态。主梁提升（本次）超过刚、柔性腿侧面对角线高度后(重心垂直)，停车。主梁缓慢向下落，使刚性腿垂直竖立，并对刚腿和主梁接口初步焊接。再继续提升主梁到达标高位置，滑移刚性腿行走机构至刚性腿的下口，下横梁轴孔与行走机构轴孔对位、打轴。200t履带吊和25t汽车吊配合将柔腿吊起，使其上口与柔腿A字头焊接，下口与柔腿下横梁焊接。用经纬仪、水平仪器、测距仪进行整个龙门吊的对位，认真做好对位的记录，对不满足要求的定位轴线进行调整，严格确保整个龙门吊的安装精度。所有的定位轴线都达到图纸要求后，要求监理、总包进行整台龙门吊定位轴线的复测，确认签字后进行刚腿和主梁接口处的电焊。
4.2刚性腿安装
主梁提升到与刚性腿上铰轴耳板基本在一个水平线时，安装刚性腿上口与大梁连接铰链，刚性腿已预先放置在龙门起重机主梁的端头，并使用高凳支垫，分支的顶点预先用经纬仪抄平。由于我司滑移钢小车高度为1.5m，加上刚腿尾部吊耳后，要求刚性腿架的高度控制在1.75m左右，以满足滑动小车的安装要求。
由于刚腿比较重，在进行滑移安装时，滑移小车的跑道应为混凝土地面，能够满足滑移小车的前进（若不满足混凝土场地条件，地面应做硬化处理并沿小车前进方向铺设钢板，钢板厚度不低于30mm、宽度不低于2m）。对全部连接点，连接铰链和缓冲点等进行检查。主梁慢慢上升直到滑车完全受力后拆卸高凳子与其他支撑垫。
慢慢提升主梁，至刚腿内侧底面距地有足够高度时，安装司机室平台到刚性腿内侧。继续缓慢提升结构，同时小车的水平牵引配合，使刚性腿沿上部铰轴旋转，逐渐趋向竖立状态。
大梁提升（本次）超过刚性腿的对角线高度并停止。滑移小车缓慢牵引，同时大梁慢慢下落，使刚性腿继续围绕上部铰链轴旋转，直到刚性腿竖直。沿轨道平行与垂直两个方向，同时架设两台经纬仪，采用千斤顶和垫铁调整垂直偏差。卷扬机控制使大梁缓慢向下，主梁与刚性腿的上口对齐，并开始焊接。继续将主梁提升至标高位置，推进行走机构，并用刚性腿的下横梁对位穿轴。按照龙门起重机预组装时的测量标志，安装经纬仪和水平仪检测安装精度。位置和标高均合格后，开始焊接工作。
4.3柔腿A字头
当柔性腿的A字头定位时，在下部预先放置聚四氟乙烯滑移板。并对A字头进行立放加固（采用焊人字撑杆的办法）。使用卷扬机和滑轮组，A字头沿着滑道滑动到大梁的下端。将大梁的高度调整到正确的位置。将A字头上部与大梁底部绞轴吊耳板安装好。架设经纬仪、水平仪检测安装精度。位置、标高均合格后，把A字头上的连接耳板与主梁上的连接耳板穿销轴固定。拆除A字头临时加固结构。
4.4柔性腿下横梁及行走机构
柔性腿下横梁和行走机构由制造单位就位于龙门吊大梁靠柔性腿轨道一侧。柔腿行走机构提前用吊车组装到轨道上。柔腿下横梁靠近中间位置焊4个吊耳，供翻身和起吊用。200t履带吊在胎架上使柔腿下横梁翻身，应注意胎架高度应为1m左右（大于下横梁下部耳板高度）。
4.5柔腿管
柔性腿管由制造单位就位于龙门吊大梁靠柔性腿轨道一侧。当主梁提升到标高后，用200t履带吊主吊，25t汽车吊辅助，依次将2根柔腿管吊装好。在柔腿管上口布置一个吊耳，在其靠近底部位置布置吊耳。用200t履带吊和25t汽车吊将柔腿管吊起，空中对位连接(履带吊吊钩连上部吊耳，汽车吊吊钩连下部吊耳)。
5结语
通过该工艺完成整台龙门吊结构的安装，具有场地占用小、施工周期短和安全性高等优点。特别是使用滑车组和卷扬机提升主梁，提升速度快、主梁在空中停留时间短。通过龙门起重机的实际安装经验，该安装过程已经是一种成熟的吊装工艺。
参考文献
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[3]大型造船用龙门起重机主梁钢结构的制造工艺[J].蔡钿;杨新明;姜志龙;杨金;张念东 船海工程 2011-12-25.
论文作者:张印
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/7
标签：刚性论文; 柔性论文; 滑车论文; 小车论文; 大梁论文; 横梁论文; 龙门吊论文; 《基层建设》2018年第19期论文;