炼钢厂区技改项目超大型塔吊安装及应用

炼钢厂区技改项目超大型塔吊安装及应用

杨谷清

身份证号码：43030219681024XXXX；广东韶钢工程技术有限公司广东韶关512123

摘要：在大型冶炼厂房区域进行技术改造工程，受现有建筑物影响，起重吊装困难，巧妙应用超大型塔吊，合理确定塔吊安装流程，确保项目安全顺利推进。

关键词：超大型塔吊；安装；应用

1、工程概况

炼钢厂投产时间为2003年左右，除尘系统已投运5~13年，目前系统的除尘能力已明显无法满足现场除尘需求。为保证除尘效果达到《炼钢工业大气污染物排放标准》除尘系统外排放含尘浓度≤10mg/m3（标况）的要求，必须对炼钢分厂的除尘设施进行技术改造，使其满足环保要求。

本次除尘技术改造计划在炼钢加料跨、冶炼跨屋顶增设除尘罩、除尘管道，涉及现有设施拆除改造，新增除尘罩、∮3600-∮1400除尘管道、钢结构安装，其中加料跨屋顶高度约33m，冶炼跨屋顶高度约62m，并且加料跨、冶炼跨处于炼钢厂房中心范围，与周边道路最小距离约60m，一般机械无法安装。

2、起重设备选择

经现场踏勘，安装区域距离现有道路远，安装范围大，使用大型吊车也无法进行安装。而采用土办法制作轨道、运输小车，受构件大、重，安装点高差大，就位困难等因素影响，施工难度大安全不能保证。

考虑到1#转炉北面中控楼与渣跨之间有10m宽的巷道，巷道与外部有通道连接，该处若能安装一台大型塔吊，臂长80m，能覆盖90%的安装范围。因此根据实际需要，选择中联D1100-63塔式起重机，选用80m臂长，该塔机的标准节截面为4.0m×4.0m，每节高5.7m，塔吊最大起重量为63t（6.5～16.05m范围内，六倍率），安装高度14个标准节，满足最高吊装高度65m的需要。

3、塔吊定位及基础选型

根据现场实际情况，按天然地基大筏板基础设计，基础定位如下图。拟选位置地下有电缆隧道，周边有过跨轨道、厂房柱基础及主控楼基础地梁，为确保地基承载力以及对电缆隧道的影响最小，经验算将基础尺寸扩大到长13m宽11.5m，塔吊安装位置避开电缆隧道。

考虑到地基一侧为钢筋砼电缆隧道，一侧为土层，为减少不均匀沉降，对土层进行换填3m，并进行地耐力试验，确保承载力达到设计要求。

4、塔吊安装

本工程塔吊顺利安装是项目能否实施的关键。因场地受限，塔吊安装不能按空旷场地的安装方式进行，安装难度非常大。

4.1塔吊安装难点

（1）塔吊安装位置处于厂房中部，无空旷场地，周边建筑物高。

（2）塔吊构件重，底部加强节、标准节、平衡臂、支撑架、回转机构、第一节起重臂等，只能在巷道中安装，需采用大型吊机，起重难度大。

（3）起重臂、平衡臂等空中对接难度大。

（4）巷道空间小，起重吊机最大只能使用260t，只能在塔吊西边摆放吊机，转运构件，吊装半径大。

4.2塔吊安装步骤

根据安装难度情况，经测量周边建筑物高度，安装点可用组装及吊运的场地大小，决定按以下顺序进行安装塔吊。

塔吊设备进场保养、验收——安装固定支腿——安装三节加强节——安装三节标准节——安装爬升架（分两半安装）——过渡梁——下支座回转支承——上支座——司机室——第一节平衡臂——第二节平衡臂——起升机构——支撑架——引进系统——安装第一块平衡重——第一节起重臂——安装第二块平衡重——第二节起重臂——拉杆——安装剩余平衡重——传动系统及钢丝绳——顶升至设计高度

现场塔吊布置图：

4.3塔吊安装关键步骤

4.3.1安装爬升架

考虑到周边影响塔吊回转的加料跨屋面天窗高度达到约36m，安装爬升架前需先安装7节加强节及标准节，确保安装时回转需要。

爬升架只能在巷道中安装，因空间小，将爬升架分为两半（L型）安装，空中组拼。

4.3.2过渡梁

根据吊机起重量，巷道空间小，将过渡梁先吊装就位，引进系统待后续在安装，避免引进系统安装后影响后续安装进行。

4.3.3下支座回转支承、上支座、司机室

考虑吊机起重负荷，将下支座回转支承、上支座、司机室分开吊装，空中组拼，组拼过程中需确保下支座回转支承、上支座之间高强螺栓连接检查、检验。

4.3.4平衡臂

平衡臂同样分成两节吊装，空中组拼，组拼完成按照支撑架后，将平衡臂回转至起重臂安装工位。

4.3.5起重臂

起重臂先在巷道中安装第一节（编号1-5，约25m），第二节安装时，吊机摆放在厂房西北角地坪处吊装，采用空中组装拼接。起重臂总成见下图：

80米起重臂总成

4.3.6顶升加节

（1）顶升前的准备

a）按液压泵站要求给油箱加油。确认电动机接线正确，风扇旋向与标向一致，手动阀操纵杆操纵自如，无卡滞。

b）清理好各个标准节，在标准节的连接孔处内处涂上黄油，将待顶升加高用的标准节排成一排，放在顶升位置时起重臂的正下方，这样能使塔机在整个加节顶升过程中，不用回转机构，能使塔吊顶升加节过程所用时间最短。

c）放松电缆长度略大于总的顶升高度，将起重臂旋转至爬升架前方，平衡臂处于爬升架的后方（顶升油缸正好处于平衡臂的下方）。

d）将起重臂旋转至爬升架前方，平衡臂处于爬升架的后方（顶升油缸正好处于平衡臂的下方）。

e）将引进小车推至引进梁前方，爬升架平台上准备好塔身销轴。

（2）塔机的配平

a）塔机配平前，将一节标准节吊至爬升架引进横梁的正上方，在标准节上端装上4只引进滚轮，慢慢落下吊钩，使装在标准节上的引进滚轮比较合适的落在引进横梁上。

b）将载重小车运行到如下图所示的位置，并吊起一节标准节或其它相应重物。

c）将液压顶升系统操纵杆推至“顶升方向”，使爬升架顶升至下支座支脚刚刚脱离塔身主弦杆位置。

d）检验下支座与标准节相连的支脚和塔身主弦杆是否在同一条垂直线上，观察8个导轮与塔身主弦杆的间隙是否基本相同，检查塔机是否平衡。务必使塔吊的上部重心落在顶升油缸的位置上。

e）记录载重小车的配平位置及相应的配平吊重的重量。

f）操纵液压系统使套架下降，连接好下支座和标准节间的连接销轴。

（3）顶升作业过程

a）使用回转制动，将塔机上部机构处于制动状态，不允许有回转运动，卸下塔身顶部与下支座连接的4组销轴。

b）开动液压系统，使活塞杆伸出，将顶升横梁两端的销轴放在距离最近的标准节踏步的上，将爬升架及上部分顶起10-50mm时停止，检查顶升横梁，爬升架等部件是否有异响，变形，油缸活塞杆是否自动回缩等异常现象，确认正常后，继续顶升。

c）顶起略超过半个标准节高度并使爬升架上的活动爬爪搁在顶升横梁所顶踏步的上一对踏步上。将顶升油缸全部活塞缩回，提起顶升横梁，重新使顶升横梁定在爬爪所搁踏步槽内，再次伸出油缸，将塔机上部分结构顶起略半个标准节高度，此时，塔身上方正好有能装入一个标准节的空间，将爬升架引进横梁上的标准节拉进塔身正上放，稍微缩回油缸，将新引进的标准节落在塔身顶部。对正，卸下引进滚轮，用8件销轴将上下标准节连接牢固。

d）再次缩回油缸将下支座落在新的塔身顶部，并对正，用8件销轴将下支座与塔身连接牢靠，至此，完成一节标准节的加节工作。若连续加几节标准节，则可按以上步骤重复几次即可。

5、结语

本工程中塔吊本身的安装是重中之重的关键过程，通过对起重设备的巧妙选择，应用超大型塔吊，并根据实际情况确定塔吊可行的安装步骤，解决了本工程起重吊装难题，保项目安全可靠的得以实施，为顺利完成本工程除尘管道及钢结构安装打下坚实的基础。本工程对塔吊的应用，给今后类似的大范围厂区技改项目中的起重吊装选择具有借鉴作用。

参考文献：

[1]中联重科D1100-63塔吊说明书