LZDJ3000缆载吊机操作和维护手册

重庆青草背长江大桥LZDJ3000型缆载吊机操作使用和维护手册1第一部分：青草背长江大桥缆载吊机介绍1、缆载吊机总说明缆载吊机作为悬索桥大型专用设备，其智能化中央自动控制系统可同步/非同步控制整个设备装卸、吊装、行走等全部作业；模块化设计使得吊机仅需更换少量的部件就可以适应不同跨间径、不同缆径悬索桥钢箱梁的吊装工作。吊具和吊机主桁架采用一体化设计，使得该吊机更为经济实用。本吊机主要由一个钢主桁梁、两个在主缆上的滚轮式行走机构、两套柴油发电机一体化的液压提升设备（含提升和牵引千斤顶、柴油发电机一体化的液压泵站、控制系统及钢绞线收线装置）、吊具扁担梁等部分组成。其结构如图1-1。图1-1缆载吊机结构图2、青草背长江大桥钢箱梁吊装施工特点A、桥梁中跨跨径达788m；B、钢箱梁设计为50个吊装梁段，梁段昀大重量达242.3t；C、因受地形和设计限制，南北塔附近有部分梁段无法采用缆载吊机垂直提升方式安装到位（需采用荡移法）；D、主桥航运繁忙，要求尽量缩短吊装时间；E、上部结构施工工期紧。3、青草背长江大桥对缆载吊机的要求3.1缆载吊机的一般性能要求：A、缆载吊机在两根主缆承托状态下，能按照钢箱梁吊装施工顺序，安全、平稳地在主缆上行走、就位、固定和钢箱梁吊装作业，行走确保防偏，就位固定确保防滑；B、缆载吊机安装、行走、就位固定和钢箱梁吊装作业过程中，能确保主缆表面和索夹不受损伤；C、主缆与桥面处于昀小有限距离状态下，缆载吊机能顺利将钢箱梁吊装就位，桥面高程微调精度可在±2mm范围内；D、缆载吊机整体结构设计及受力计算，应考虑特殊钢箱梁梁段吊装施工的受力影响。吊装时，提升机构可以纵向偏转15度，以便荡移法施工；E、缆载吊机钢结构设计应考虑现场拼装条件、起重能力、方便工地间的运输、重新组装速度并能符合公路或水运长途运输条件；F、每个梁段采用一台缆载吊机起吊，两吊点应同步升降，使钢箱梁在吊装过程中处于水平状态。3.2缆载吊机的通用性能要求：A、对于梁段重量大的桥梁，每个梁段可采用两台缆载吊机起吊，四吊点应同步升降，重庆青草背长江大桥LZDJ3000型缆载吊机操作使用和维护手册2确保钢箱梁在吊装过程中处于水平状态；B、对于不同类型的钢箱梁节段，吊具具有通用性；C、缆载吊机满足使用塔吊在桥塔附近进行安装和拆卸的要求。3.3缆载吊机提升系统性能要求：A、安全起吊能力：单机起吊能力不小于300t；B、工作速度：平均提升速度不小于30m/h；平均下放速度不小于80m/h；C、安全系数：1.25（安全工作荷载）；D、提升钢绞线长度：不小于220m。3.4缆载吊机行走系统性能要求：A、缆上移动能力：单机行走移动能力不小于120t；荷载转换能力不小于200t；B、工作速度：行走移动速度（上行速度）不小于30m/h；C、安全系数：1.25（安全工作荷载）。3.5缆载吊机控制系统性能要求：A、能按照设计程序自动控制所有液压千斤顶的单独运行和停止；B、按照程序设计能自动控制所有液压千斤顶的同步运行和停止；C、能自动监测所有千斤顶的工作荷载、千斤顶伸长量以及千斤顶固定锚具夹片的开启/闭合状态；D、缆载吊机在工作状态下能自动进行程序修正、状态调整、自动报警和急停。E、提升控制和行走控制能进行互锁；F、一套控制系统能实现两台缆载吊机联动。3.6缆载吊机液压动力系统性能要求：A、能根据中央控制系统动力供应指令，同时或单独向所有千斤顶提供液压动力；B、能自动调整液压油温升温或降温。3.7缆载吊机钢结构性能要求：A、钢结构安全系数：≥1.48(无风工作状态)；B、行走机构采用栓接结构，能在不同直径主缆条件下易于更换支撑靴；C、吊机横梁采用模块式，能在不同主缆间距条件下进行调整；D、吊机扁担梁采用模块式，能适用钢箱梁不同吊耳位置；E、扁担梁上应安装液压伸缩端，能使吊机能调整吊索重心位置，便于钢箱梁吊装；F、将扁担梁设计成扁平结构，适应跨中梁段吊装条件；G、所有钢结构采用模块化设计，使得现场组装效率加快，适应长短途运输和存储堆放。4、青草背长江大桥缆载吊机主要性能参数表：表1-1缆载吊机主要性能参数表序号项目性能参数1缆载吊机整体提升能力300t2提升用连续千斤顶2台170t3主缆中心距28.7m（改装后为32.5m）4临时吊点距钢箱梁中心距离11.7m5平均提升速度30m/h80m/h（液压马达放线）6昀大下放速度20m/h(提升千斤顶放线)7提升钢铰线长度220m8昀大自重（不含吊具）110t左右9与主缆接触的昀大压力2.0N/mm2（空载）重庆青草背长江大桥LZDJ3000型缆载吊机操作使用和维护手册34.0N/mm2（负载）10昀大主缆倾角30°11吊机桁架与竖直方向昀大倾角20°12缆上上行平均行走速度30m/h13吊机行走连续千斤顶2台60t14缆上行走机构通过的昀大的索夹尺寸2100mm×300mm（长×高）15动力源柴油发动机（功率根据实际工况匹配）16昀低工作温度-10℃17工作状态昀大风速25m/s（吊机平面处3s阵风）18非工作状态昀大风速55m/s（吊机平面处3s阵风）19防护等级IP555、主要设计依据和规范本缆载吊机主要参考标准及规范类型包括：重庆青草背长江大桥施工设计图、施工组织方案；桥梁结构设计施工相关规范；钢结构、液压、电气设计相关规范；原材料及检测相关规范；机械加工制造及质量检验控制相关规范；预应力产品及施工相关规范；仪器仪表、安装、验收相关规范；工程、设备、施工安全相关规范等。《起重机设计规范》（GB3811-2008）《起重机试验规范和程序》（GB5905-86）《起重设备安装工程施工及验收规范》（GB50278-98）《起重机械安全规程》（GB6067-85）《起重机械保护装置安全技术规范》（GB12602-90）《通用桥式和门式起重机司机室技术条件》（GB/T14407-83）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323－87）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-89）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB5024-GB50259-96）《液压系统通用技术条件》（GB3766-83）《紧固件机械性能》（GB3098）《设备涂漆通用技术条件》（JB/ZS2.13-94）《预应力用液压千斤顶》(JG/T5028-93)《预应力用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2007)《预应力混凝土用钢绞线》(ASTMA416-2002)《钢结构用高强度大六角头螺栓》(GB/T1228-2006)《钢结构用高强度大六角头螺母》(GB/T1229-2006)《钢结构用高强度垫圈》(GB/T1230-2006)《工业自动化仪表盘柜台箱》(GBT7353-1999)《电气控制设备》（GB/T3797-2005）《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194钢结构安全系数：1.48（无风工作状态）缆载吊机采用参数为：千斤顶安全系数1.25额定工作荷载、钢绞线安全工作荷载设定为昀小破断拉力的40%。重庆青草背长江大桥LZDJ3000型缆载吊机操作使用和维护手册46、缆载吊机主要钢结构构造说明缆载吊机在主缆上行走采用“滚轮式行走方式”，可有效地提高行走速度。在吊机两端沿纵向各备一台60t液压牵引千斤顶，作为吊机沿主缆向上行走的动力和向下行走的限制装置，通过一端锚固在上坡的临时夹具上，另一端锚固在行走系统上，在吊机移动前，解开吊机工作靴与主缆的连接抱箍，收起工作靴直至完全悬空，逐渐将吊机荷载转换至滚轮上，操作吊机沿主缆移动，过索夹时通过控制滚轮组交替伸缸和缩缸，即可完成整个的行走动作。采用一台缆载吊机两台提升千斤顶同步起吊钢箱梁的架设方案对钢箱梁进行架设。钢箱梁通过钢丝绳连接在吊具扁担上，其稳定性具有一定的保障。吊具扁担通过钢绞线与提升千斤顶相连，提升千斤顶固定在主梁结构上。提升千斤顶在提梁工况时与主梁固结，在荡移工况时与主梁销接。6.1行走机构部分构造说明图1-2滚轮式行走机构结构图行走机构主要是由滚轮、行走机构钢结构主体、牵引千斤顶、荷载转换千斤顶和液压马达组成。各部件之间采用销轴或螺栓连接。行走机构的主要作用就是形成一个可以行走的机械装置。缆载吊机两个行走机构结构型式完全相同，左、右对称制造，为长十几米、高一米多的箱形结构，是各种机构及结构的骨架，其上安装有行走轮组、抱箍装置、工作靴装置等。工作靴装置安装于行走机构底部，吊重时承受起重力和下滑力，为满足不同长度索夹情况下能满足吊机精确定位采用螺栓连接。缆载吊机共有8个行走轮组，每根端梁安装4个行走轮组，安装干同一端梁的4个行走轮组为一组，由一台液压泵站控制，同一组的行走轮组可单独起落，也可同时起落。每个行走轮轴向均留有间隙，用来自动补偿主缆间距误差。液压马达是当缆载吊机行走至跨中时提供辅助下滑力的装置。通过移位安装在主梁上，也是临时吊装的起重设备。6.2主梁结构部分构造说明主梁桁架结构是由H型钢焊接的桁架梁连接两段箱型负重梁构成，见图1-3。中间桁架梁主要是对整体结构起刚性支撑作用，桁架的空间用于安放收线装置、柴油机一体化液压泵站和控制室，并为施工操作提供工作平台。为便于运输，中间桁架梁的侧杆采用8.8级高强螺栓的栓接形式，到现场后拼接而成，实现模块化设计。两端的箱型负重梁主要来安放液压提升千斤顶，同时也是主要的受力构件。为便于运输，箱型负重梁也采用8.8级高强螺栓的栓接形式，到现场后拼接而成，实现模块化设计。重庆青草背长江大桥LZDJ3000型缆载吊机操作使用和维护手册5图1-3主梁桁架结构图6.3吊具扁担梁部分构造说明根据本工程的实际情况，吊具设计成如下结构形式，钢丝绳的采用可以适应不同宽度的钢箱梁。钢箱梁的重心可通过重心调节千斤顶推动可移动吊具进行调节，千斤顶的动力由手动或电动泵提供。图1-4吊具结构图图1-5牵引千斤顶的固定端布置6.4牵引千斤顶的固定端牵引千斤顶的固定端设置在距离缆载吊机100米或150米的地方。昀好靠近索夹，利用索夹和抱箍自身与主缆的抱紧力来抵抗牵引千斤顶的拉力。重庆青草背长江大桥LZDJ3000型缆载吊机操作使用和维护手册67、缆载吊机主要特点说明7.1采用液压马达收放线盘的形式对钢绞线进行收放根据本工程的特点，为了减少吊装时对航道的影响，利用液压马达形式的收线装置对钢绞线和吊具进行收放，放线速度昀低可达80m/h。同时也可采用千斤顶和放线盘交替放钢绞线的方式。液压马达、行星齿轮、钢结构组合式收线盘是集机、电、液于一体的收线装置，它运用齿轮传动副减速，运用液压马达背压来制约收线盘的越程转动，制动力矩可达输入力矩的4至5倍。图1-6收线盘结构示意图7.2可靠的液压提升千斤顶结构采用整体式夹片夹持机构，可有效地保证所有夹片的开启/闭合；千斤顶内部采用导管形式，可避免钢绞线“窝缸”现象的发生。直径为18mm的钢绞线的采用，可减少提升钢绞线的根数。图1-7提升千斤顶结构图重庆青草背长江大桥LZDJ3000型缆载吊机操作使用和维护手册7第二部分：缆载吊机的安装介绍1、塔吊法安装缆载吊机的通用步骤A、改装主塔门架将主塔门架悬挑，并安装好卷扬起重设备。图2-1改装主塔门架B、安装行走机构（一~四）将两个行走机构在主缆上安装好，利用支承索夹将行走机构固定在主缆上，调整好位置和高度并通过钢丝绳固定在门架上，以便主梁的架设。（一）提升行走机构（二）利用葫芦转移行走机构（三）行走机构转移至主缆上（四）固定行走机构图2-2安装行走机构C、安装主梁负重梁将主梁负重梁提升就位后与行走机构通过销轴进行连接，调整好位置和高度并通过钢丝绳固定在门架上。重庆青草背长江大桥LZDJ3000型缆载吊机操作使用和维护手册8图2-3安装主梁负重梁D、安装中间主梁模块将中间模块在地面拼装好后，整体吊装就位，通过高强螺栓与主梁负重梁进行连接。图2-4安装中间主梁模块图2-5安装提升及收线设备E、安装设备利用塔吊依次将设备吊装并安装好，穿好提升和牵引钢绞线，调试好设备，为缆