摘要：随着造船业和其他重工业的迅速发展，大型龙门起重机越来越多地应用于造船业和其他建筑业。由于大型龙门起重机重量大、安装高度高，吊装成为整个设备施工中的突出问题。本文结合俄罗斯1200t-230m龙门吊工程实例，通过对龙门吊安装施工要战法进行分析，可供类似工程施工参考。
关键词：俄罗斯红星船厂；液压提升；龙门吊；安装；刚性腿
1工程简介
本工程为1200t×230m龙门起重机吊装项目，施工地点位于俄罗斯红星船厂。1200t×230m龙门起重机为单主梁、大吨位、大跨度门式起重机。主要由龙门结构、上下小车、起重机操作机构、电气设备、悬臂回转吊等构成。
其中门架结构主要由梯形单梁、人字型刚性腿、人字型柔性腿、行走机构四大部分组成。主梁通过焊接与刚性腿连接，通过柔性铰与柔性腿连接。刚性腿下端通过焊接与下横梁连接，下横梁通过铰轴与行走机构平衡梁连接；柔性腿下端通过法兰螺栓与下横梁连接，下横梁通过铰轴与行走机构平衡梁连接；维修吊安装于刚性腿顶部，司机室固定在刚性腿上分段底部。
该机的额定起重能力为上小车2×400吨，下小车起重能力为600/50吨；起升高度上、下小车都为98米。该机梁下净空为108m，整机自重约6200吨。主梁外型尺寸（长×宽×高）240.7米×10.36米×17.485米。
2方案概述
2.1下小车、刚性腿上分段和柔性腿A字头安装
采用液压同步提升技术提升主梁，在主梁起升到一定高度后，依次用平板车将下小车、刚性腿上分段、柔性腿A字头安装到主梁底部。
2.2刚性腿侧拖带铰链安装
用平板车先将陆侧的刚腿管运输到安装位置，通过平板车的顶升操作，刚腿上部与刚腿上分段进行拖带铰链安装，刚腿下部则用450t履带吊吊装，与轨道上的滑移工装连接。然后再用同样的方法将海侧刚腿管也与刚腿上分段拖带连接，下部用450t履带吊拎住。继续提升主梁，两侧的2根刚腿在滑移工装和450t履带吊的配合下拖带前进。当主梁提升至梁底35m后，450t履带吊将海侧刚腿尾部吊起，并行走机构和下横梁牵引滑移至海侧刚腿下方，海侧刚腿尾部与下横梁拖带铰链连接。
2.3柔性腿侧拖带铰链安装
刚性腿侧拖带铰链安装完成后，450t履带吊和50t履带吊配合，将陆侧柔腿管拖带铰链安装好，上部与A字头连接，下部与轨道上滑移工装连接。然后用同样的方法将海侧柔腿管托梁铰链也安装好，上部与A字头连接，下部与柔腿下横梁连接。
2.4不间断提升主梁
柔性腿侧安装好后，不间断提升主梁，刚、柔性腿沿轨道方向跟随主梁拖带提升合拢。提升至梁底55m高时，450t履带吊开到陆侧刚腿尾部，拎住尾部吊耳，配合刚腿的拖带。提升至梁底95m高时，由于B4锚点与柔腿管前进干涉，需要用100t门座机将其尾部拎高（或用滑车组拉住），继续柔腿的拖带。
2.5提升到位
主梁提升到标高后，用450t履带吊（100t门座机）将陆侧刚腿（陆侧柔腿管）吊装到下横梁上。最后对刚性腿接口进行焊接，柔腿接口法兰连接，完成本台1200t龙门吊的结构吊装。
3液压提升系统安装
3.1系统布置
3.1.1油缸的布置
在该工程1200t龙门起重机的吊装工程中，分别在两副门架上设置16台450t提升油缸，在刚性腿侧塔架上布置有8台提升油缸，柔性腿侧塔装有8个提升油缸。
3.1.2泵站的布置
在提升过程中采用4台泵站，提升油缸由各台泵站驱动。各泵站的额定流量为160L/min，最大提升速度可达5 m/h。
3.1.3传感器的布置
激光测距仪：在每个提升点选择合适的位置并安装1个激光测距仪。激光测距仪放置在地面上，激光打在提升结构上。随着提升结构的提升，激光测距仪的测量距离越来越长，激光传感器的测量范围为300m，测量精度不误差为1.5mm。压力传感器：在提升过程中，为了监测各油缸的负荷变化，在每个油缸上安装一个压力传感器，使计算机控制系统能够实时感知油缸的负荷大小。按照所采集的载荷数据，计算机控制系统能够准确地协调整个提升系统的工作，及时处理吊装系统载荷的异常变化。
锚具和油缸位置传感器：每个提升油缸在上、下锚固油缸各安装一个锚具传感器，主缸上安装一个油缸位置传感器。通过这些传感器，计算机控制系统可以实时地了解提升缸的工作状态，并按照当前状态决定下一步动作。这是提高系统动作同步性的基础。
3.1.4实时网络实时控制系统的连接
地面上设有计算机控制柜。从计算机控制柜引出泵站通信线、油压通信线、油缸信号通信线、激光信号通信线、工作电源线等，所有泵站通过泵站的通信线路连接，并将所有的泵站连接起来。所有油缸信号箱通信模块通过油缸的信号通信线连接，所有的激光信号通信模块通过激光信号模块联网；所有的油压传感器通过油压通信线路联网，所有的网络都通过电源线供电。当传感器安装完成并连接实时网络控制系统后，计算机控制系统的布局就完成了。
3.2系统地面安装
3.2.1液压提升系统
液压提升系统的所有部件和元件一定在进入现场之前进行严格的测试。
3.2.2 钢绞线安装
按照各点提升高度，考虑提升结构的条件，切割相应长度钢绞线、钢绞线的左右旋转各一半，要求钢绞线两头倒角、不松股，并将钢绞线间隔平放在地面上，钢绞线穿在油缸中，上下锚定一致，不能交错或缠绕，各缸内的绞线左右旋相间。钢绞线露出气缸的上端30cm，压紧油缸上下锚，把钢绞线下端按照气缸的锚孔位置捆扎并进行标注。
3.2.3梳导板和安全锚就位
为了保证钢绞线在油缸内的位置正确，在安装钢绞线前，每个气缸都应该使用梳导板，安装安全锚的主要目的是在油缸需发生故障更换时使用，并且还可以起到安全的作用。当安装导向板以及安全锚时，应确保气缸与轴线一致，孔对齐。
3.3提升油缸吊装到塔架顶部
450t履带吊先将柔腿侧的提升油缸整体吊起，搁置在龙门吊主梁上。然后450t履带吊吊钩从塔架中间的开档中伸到主梁上，将提升油缸安装到塔架顶部，然后通过手拉葫芦的调整，使得油缸转向90 °，落在提升大梁上。履带吊吊依次将剩余7个提升油缸安装到塔架顶部。
柔腿侧塔架顶部的提升油缸安装好后，履带吊开到刚腿侧，用同样的方法将刚腿侧塔架顶部的提升油缸也安装好。按照钢绞线下端的标记，用油缸下锚盘锁紧钢绞线，并固定在下锚具底板上，确保从油缸下端到下锚具之间的钢绞线不交叉、不扭转、不缠绕。
4吊装施工工艺
4.1塔架拼装
塔架设备运输时，小的杆件都装集装箱运过来，主枝、塔头和提升大梁都是裸装，提升油缸也是装箱运输。先用履带吊将塔架杆件从集装箱中掏出，主枝和爬笼等也解除绑扎，开始拼装塔架。用50t履带吊和450t履带吊配合将塔架拼装成一节一节标准节型式，爬笼也安装到标准节内。塔架拼装好后，6m高的标准节2节一组装，组合成12m的高度，然后安装平台；12m高的标准节单独一根竖立。塔架拼装好后，要对结构体系（如关键焊缝、节点等）做仔细的检查，做自检记录，确保塔架使用的安全。
4.2塔架底节安装
塔基础是预埋部分的形式，按照塔架十字中心线进行底部安装，使用经纬仪对所有基准线进行复合，确认所有安装基准线准确。最后底节采用钢板“七字头”和基础预埋件进行电焊连接固定，每根立柱8块“七字头”，保证连接牢固。
4.3塔架标准节安装
使用450t履带吊先安装塔架A位置的标准节，共十吊。400t履带吊起标准节，然后回转、变幅操作至安装位置上方，下放标准节，穿螺栓。第六吊以后（塔架高度74.16m），将临时缆风拉到位。继续安装塔架标准节，直至十吊全部完成。在地面上缆风绳上部固定到塔头上，再用履带吊将塔头安装到标准节顶部，安装固定。然后再安装塔架A’位置标准节，同样全部竖立好。最后将桁架吊装到塔架A和A’顶部。
4.4提升大梁安装
提升大梁安装前，需要先将6根提升大梁转运到合适位置。然后450t履带吊依次将6根提升大梁吊装到塔架顶部。对每根3段提升大梁之间用高强螺栓连接，高强螺栓连接完成后进行检查。
4.5柔腿侧塔架安装
刚腿侧塔架安装好后，450t履带吊开到柔腿侧塔架B’附近，用同样的方法将柔腿侧塔架也安装好。下图为柔腿侧塔架安装好后状态。缆风A6、B6由于与后续步骤提升油缸安装时履带吊通行干涉，先不主梁提升至标高：继续提升主梁至标高位置，将刚腿B和柔腿B吊装到下横梁上，对位连接。拉紧，仍然挂在塔架上，由临时缆风来替代。缆风A3、A4由于扒杆E1、E2未安装，也同样挂在塔架上，由临时缆风来替代。
4.6主梁提升至标高
主梁提升到标高，刚腿侧通过滑车组牵引行走机构向主梁方向滑移，海侧刚腿基本就位；450t履带吊拎住陆侧刚腿向前开，使得其位于下横梁上方。此时450t履带吊的吊装重量为108t。柔腿侧通过滑车组牵引行走机构向主梁方向滑移，海侧柔腿基本就位；100t门座机拎住陆侧柔腿向前开，使得其位于下横梁上方。
4.6.1刚、柔腿对位
分别对刚、柔性腿侧提升系统进行微调，将陆侧刚、柔性腿吊装到下横梁上。
4.6.2刚腿对位
刚腿侧提升系统将刚腿侧主梁继续提升60mm（轨道处梁底离地108.06m），然后450t履带吊慢慢将陆侧刚腿下放，直至落在下横梁上。刚腿侧对位过程如下所示。
⑴、刚腿A上部拖带铰链长腰孔设置
刚腿A上部与刚腿上分段的拖带铰链上设计有60mm的长腰孔，刚腿A下部与下横梁的拖带铰链上也设计有60mm的长腰孔，共有120mm高度调节。刚腿侧实际多提高60mm，刚腿A下部的拖带铰链铰轴还是没有与下横梁的吊耳脱开，刚腿A下部的重量仍然在下横梁上。
⑵、刚腿B上部拖带铰链长腰孔设置
刚腿B上部与刚腿上分段的拖带铰链上设计有20mm的长腰孔，这样刚腿B下部与放进下横梁的空隙有40mm。从下面的过程可以看出，刚腿B下部完全可以放到下横梁上。
4.6.3柔腿对位
柔腿侧提升系统将柔腿侧主梁继续提升160mm（轨道处梁底离地108.16m），然后100t门座机慢慢将陆侧柔腿下放，直至落在下横梁上。柔腿侧拖带铰链也设置成长腰孔形式。柔腿A上部与刚腿上分段的拖带铰链上设计有100mm的长腰孔，柔腿A下部与下横梁的拖带铰链上也设计有60mm的长腰孔，共有160mm高度调节。柔腿侧实际多提高160mm，柔腿A下部的拖带铰链铰轴与下横梁的吊耳脱开，柔腿A下部的重量完全有提升塔架承担。柔腿B上部与刚腿上分段的拖带铰链上设计有20mm的长腰孔，这样柔腿B下部与放进下横梁的空隙有140mm。从下面的过程可以看出，柔腿B下部完全可以放到下横梁上。
4.7刚腿对位焊接、柔腿法兰连接
刚、柔腿都安装好后，两侧的提升系统下放，使得两边都降到梁底108m标高位置。
将布置在刚、柔腿侧主梁底部的调位缆风绳拉紧（缆风绳在主梁提升一开始就拉到其底部吊耳上、缆风生根点布置在刚、柔腿轨道旁的锚定上），调位缆风的作用是辅助调整刚腿的偏移量。刚腿与上分段和下横梁定位好后，提升系统卸载部分受力，然后松开调位缆风绳。进行刚腿侧的4道电焊工作（在焊接过程中逐渐卸载受力）。柔腿侧则将柔腿管与A字头和下横梁连接的法兰螺栓拧紧。
5结语
该工程1200t×230m龙门起重机吊装，在保证工程质量的条件下，安全风险也得到有效控制。同时，验证了上述方法的可靠性和适用性。
参考文献
[1]GB 50278-2010. 起重设备安装工程施工及验收规范[S]. 2010.
[2]龙门吊的安装研究[J].张兰生.机电信息.2017-09-21.
[3]龙门吊拆装工艺技术研究[J].董瑞芝,王细美,范开拓.科技创新导报.参考2011-12-11.
论文作者:强超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/7
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