轧机牌坊顶推提升工法刊登版doc1327914FJ00.docx
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轧机牌坊顶推提升工法刊登版doc1327914FJ00
轧机牌坊顶推、提升施工工法
企业工法编号：
YYGF03-2007
1、前言
在三钢（福建三明钢厂）中板精轧机机架安装中，由于受现场条件限制无法采用定型起重设备实施轧机牌坊吊装。
为解决此安装难题，并拓展公司设备安（吊）装手段，在分析研究的基础上，将液压顶推、提升技术用于轧机牌坊安装。
实践应用效果表明，不仅有效地解决了施工难题，同时显示出该技术在设备安装中所具备的灵活性和适应性，特别是在厂房内大型设备安装中的效果尤为突出。
从该技术发展脉路分析，不仅可应用于各种特殊条件下的大型设备吊装，而且可推广到结构安装领域。
为使该技术在工程中得到有效和规范的应用，以三钢中板精轧机安装工程为例，在总结和实践的基础上，形成本施工工法。
2、工法特点
在相关配套条件允许的情况下，起重量和提升高度不受限制。
因提升吊点数可以扩展，提升器集群数不限，单根钢铰线长度可达数千米，固可将超大型构件整体同步地提升到普通吊装设备难以逾越的高空就位；其钢索锚具的自锁作用，可使构件在空中任意位置可靠地锁定。
提升重量大，跨度、面积不受限制；提升设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件提升安装；设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强；相对来说，其施工成本较低，施工周期短，安全性较高，并可有效保证安装精度。
3、适用范围（可以对实用范围进行扩展，如柳钢的牌坊吊装、东湖屋架的推移等使用）
本工法适用于冶金系统的轧机牌坊、大型天车、高炉等大型设备和构件的安装，同时也可用于其他行业大型设备和结构的安装。
不仅可满足设备（构件）的吊装，还可用于水平拉运及斜向张紧等。
4、工艺原理
通过液压提升机构和水平液压顶推移动机构共同工作，将大型设备和构件吊装或移动到安装所需的准确位置。
液压提升机构主要由液压泵站（油箱、油泵及操作控制系统一体化泵站）、提升器（提升液压缸、钢索锚具组成）、钢索等组成。
液压提升器作为提升机构执行器，它基于液压千斤顶工作原理，其液压千斤顶为空心式，千斤顶活塞上端设有上卡紧钢索锚具，而缸体下部设有下卡紧钢索锚具。
上下卡紧钢索锚具之间穿着承力钢索，钢索下端通过下锚头与吊装件相连接。
当液压千斤顶、液压泵站和电气控制台组成系统后，液压泵站输出的压力油推进液压千斤顶活塞作往复运动时，上、下卡紧钢索锚具交替进行负荷转换（卡紧或放松），从而将穿在其间的钢索按行程提升或下降，实现重物的提升或下降吊装作业。
水平液压顶推移动机构主要由顶推千斤顶、液压泵站、卡紧装置、电气控制部分及附属件组成。
顶推时卡紧装置卡紧钢轨提供反力作用点，电动控制液压系统使顶推千斤顶伸缩，从而实现顶推构件的功能。
5、施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
准备工作
1）提升门架的设置
门架安装顺序：
门架底座安装→小车滑移轨道安装→9m门架柱安装→6m门架柱安装→下小梁安装→上小梁安装→提升大梁安装→千斤顶梁安装→液压提升器安装。
操作要点：
在牌坊吊装施工中，要求分别完成传动侧和非传动侧的牌坊吊装，因此，在选定门架安装位置时，应考虑方便门架移位的需要。
其方便简捷的方法是在门架底座下增设板坯，板坯尺寸为2000×6000mm，横跨冲渣沟，既作为门架的基础底板，又可在门架整体平移时起到跨沟的桥梁作用。
（若不能提供板坯）也可选用30根150×150×5800mm的方坯铺设两块2000×5800mm的平面，要求每根方坯用斜垫铁找平，再用高强灌浆料将方坯灌实，灌浆高度与方坯上平面齐平，达到强度后上面再铺设厚度为30mm的钢板（外侧与方坯焊接），为使底板牢固可靠，在钢板两头开（四个）孔使其与辊道地脚螺栓连接。
门架按顺序安装完成后应测试门架的垂直度和提升大梁的中心线误差，待符合要求后将主梁与门架柱顶板焊接，并调整、固定好缆风绳。
2）运输小车及轨道设置
运输小车轨道采取分段铺设，一部分铺设在现场的混凝土基础上；若设备安装位置没有混凝土，需制作钢结构支架作为轨道的基础。
牌坊的运输滑移小车轨道的铺设：
轨距以牌坊底座中心距作为参考，轨道选择QU100起重机轨道，并联成整体，具体要求为：
A、轨道在混凝土基础上的布置：
按500mm的间距在混凝土基础上布置轨道垫板，将每块垫板的四个M20×400mm螺栓植入混凝土中（螺栓顶部标高＋100mm），在垫板安装位置凿30mm深的垫板安装平面，安放好垫板后用高强灌浆料将垫板灌实，轨道底部标高控制为+50mm，将轨道与钢板焊接，最后用高强灌浆料对轨道底部进行二次灌浆。
控制要点：
轨道在混凝土基础上铺设前必须对基础本身的受力情况进行分析，为防止基础出现裂纹及下沉等危险状况，应制定相应的加固措施予以加固，可采用型钢加固的方式。
B、轨道铺设的位置若没有混凝土基础则需制作钢结构支架：
轨道和钢结构支撑梁连接可采取间断焊接。
控制要点：
钢结构制作的轨道支架同样需要进行受力分析，满足载荷要求。
3）牌坊底座的加固及监控
牌坊吊装前应对两底座加固，以防底座滑动。
在牌坊与设备基础墙壁相对的三个方向采用型钢将底座与设备基础墙壁连接，防止牌坊底座在水平方向产生移动。
在牌坊底座纵横中心线上，根据现场实际情况选择合适位置，分别设置四块百分表进行底座位移监控，同时在标高方向上各设置一块百分表用以监控底座标高变化。
4）其它设置
为确保在牌坊吊装过程中供电不受外界影响，必须增设一条临时电源，以作备用。
5.2吊装过程的具体操作
5.2.1液压系统调试
液压提升装置和爬行器等关键设备出厂前应做负荷试车检验，满足额定提升重量，确保安全、可靠。
接通电源，仔细检查液压泵站、提升器及控制柜等工作性能满足要求。
5.2.2系统检查
1）门架、缆风绳及提升吊点检查，其检查结果应满足设置要求。
2）地锚安装检查，检查地锚与钢绞线的连接情况，紧丝是否拧紧到位。
3）钢绞线检查，检查钢绞线的设置情况，避免钢绞线之间缠绕。
5.2.3牌坊进场控制
操作要点：
牌坊从制造厂直接运到施工现场，装车时务必注意将牌坊的上端朝向车头，传动侧内面朝上，操作侧内面在下。
同时将提升锚头穿入牌坊。
5.2.4推进过程控制
涂抹一层干油在滑移轨道上以便减小摩擦，将水平液压顶推移动机构与尾部小车相连，它的另一端与轨道相连。
启动液压系统，水平液压顶推移动机构将推着小车在轨道上作滑移运行，滑移速度约10m/h。
操作要点：
水平液压顶推移动机构工作时应密切注意检查两轨道上推进液压缸工作的同步状况，防止推偏造成小车与轨道摩擦力增大，导致水平液压顶推移动机构卡死而损坏。
5.2.5提升准备
头部小车滑移到位后，将预先穿在牌坊里的提升锚头与液压提升机构用圆柱销穿起来，锁紧。
运行中监视液压提升机构上设置的垂直度刻度盘，当发生较大偏移时及时纠偏。
操作要点：
从门架顶部引两根钢丝线到底部，在底部做一刻度标记，观察钢线摆动情况，随时利用风绳调整门架垂直度。
5.2.6提升控制
启动提升机液压系统，牌坊顶部脱离前部小车，牌坊末端仍在尾部小车上，处于水平推进状态。
此时，液压提升机构和水平液压顶推移动机构交替工作，过程控制中应采用经纬仪监视刻度盘严格监控，尽量使提升钢索保持在垂直状态。
操作要点：
a提升过程中应注意间隔一定时间对提升器上卡爪位置涂抹干油。
B门架监控人员务必及时向指挥人员报告提升钢索的变化状态，以便及时调整。
5.2.7安装就位控制
当牌坊完全脱离前部小车后，用50t液压吊将前部小车吊离轨道。
当牌坊完全处于竖直状态后，将尾部小车也撤出，并把安设在底座上的轨道架吊开。
用经纬仪检查牌坊中心线，若有微量偏移，用门架顶部液压提升装置四周设置的千斤顶进行调整。
用仪器检查牌坊位置无误后，启动液压提升机，使牌坊缓缓下降，当牌坊末端进入底座凹形槽后，应随时观察两底座侧面安放的百分表，看底座是否被移动。
操作要点：
中心发生偏移，使用门架上的千斤顶调整。
5.2.8门架平移到操作侧
传动侧牌坊就位后将传动侧的缆绳松开少许，并割开门架底部与底板的焊缝、打磨平整，然后用倒链及千斤顶将门架移向操作侧。
操作要点：
在门架平移过程中要不断松传动侧缆绳、张紧操作侧缆绳，在整个平移过程中要始终保持缆绳在张紧状态，直到门架的中心与操作侧牌坊的中心重合，再固定门架。
5.3牌坊安装操作要点
5.3.1牌坊轧线方向的偏差可通过提升小梁进行调节。
5.3.2有关牌坊重心与形心不重合的情况可通过液压提升器底部的旋转机构进行调节。
5.3.3通过严格测量使门架的中心线与牌坊的中心线重合。
6、材料与设备
6.1主要施工设备表（门架的规格是否对，上下小梁、提升大梁、千斤顶梁等加进去）
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
液压泵站
60kw
台
1
2
液压泵站
15kw
台
1
3
液压提升机
540t
台
1
4
水平液压顶推移动机构
100t
台
2
5
计算机控制系统
套
2
7
门架
9.8m
副
2
8
门架
6.7m
副
2
9
地锚
只
1
10
油管
若干
6.2主要施工用机具计划表
序号
名称
规格或型号
单位
数量
备注
1
钢绞线
18
根
34
2
钢丝绳
25
米
400
3
绳夹头
D28
个
86
4
轨道
Qu100
米
72
5
卸扣
10t
只
8
6
道木
优质
根
30
7
输送带用胶皮
t＝10mm宽1米
米
10
8
麻绳
优质20
米
50
9
汽车吊
50t
台
2
10
手拉葫芦
10t
台
5
11
经纬仪
台
2
12
水准仪
台
1
13
电缆
25平方
米
100
7、质量控制
质量管理是本工法的核心之一，它不仅关系到吊装过程的安全，也直接关系到整个过程的成败,从门架制作直到牌坊安装结束都必须严格把好质量关，使整个过程始终处于质量受控状态。
7.1门架制作应严格执行《钢结构工程施工及验收规范》GB50205－95及《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221－1995。
7.2门架安装应严格执行《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》（通用规定）YBJ201-83。
（标准规范是否过期，数据是否准确）
具体要求:
纵横中心±50mm（相对轧机中心线）
垂直度±10mm（全长）
主梁水平10mm（全长）
8、安全措施
8.1吊装前应进行整个吊装过程的技术交底。
8.2分片模式控柜—千斤顶—泵站的连接管路应通达方便，设置地点应联系方便，周边无电焊、电机作业，无异常响声，以便监视提升过程出现的故障，使其得到及时处理。
8.3液压提升泵站供电回路上，对频繁启动作业的大功率用电设备应暂停，避免电流波动造成泵站漏电保护器跳闸。
8.4作业区内的电源线、油管等应规划设置、重点保护，避免阻碍通行和发生碰撞。
重物提升空间不得有任何障碍物。
8.5应委派起重工监视重物吊点的挂设。
8.6提升作业平台周围均应设置安全栏杆，手用工具和零部件，均应存放在专用箱盒中，严格遵守施工现场安全作业的规程。
8.7为确保施工作业安全可靠，全套装置关键部件应准备备件，以便发生故障，随时检修和更换。
8.8提升装置应具有可靠的自锁性能，如电源中断、天气突变无法继续工作时，该装置可以承载悬停，但重物必须用防风拉线固定，悬停时间尽可能短，否则有损卡爪寿命。
9、文明施工及环保措施
9.1严格遵守国家现行的有关文明施工的规章制度和业主的有关规定，使工地保持良好的秩序。
9.2严格执行施工现场文明施工的标准，保证施工道路畅通，环境清洁，并委派执勤人员监督。
9.3采取一切合理措施，保护工地及工地周围的环境。
9.4定期对施工设备、电气线路进行检查与维护，使其外观整洁，性能良好。
9.5在工程施工期间，应保持现场通道不出现障碍，排水畅通，对暂不使用的设备和材料作出妥善安排。
10、效益分析
10.1本液压顶推、提升设备的使用受现场条件的制约程度小，灵活方便，且吊装过程更加平稳，对设备损坏的可能性大幅降低。
10.2全套设备投入成本低，进出场费用比大型设备低很多，其临时措施采用的大部分材料可重复再用。
提升、顶推装置及门架的购置一次性投资仅为82万，而与使用坦克吊和天车抬吊方案比较，大型坦克进出场费用均在30万元左右。
以每次使用按30万拆旧费计，使用3次即可收回成本，但设备仍可继续使用，其经济效益明显好于其他吊装方案。
11、工程实例
11.12006年12月，在福建三钢中板工程采用此工法，不仅有效地克复了现场条件的制约，而且优质高速的完成了轧机牌坊的安装任务，同时也收获了显著的技术经济效益。
11.22007年11月，在柳钢冷轧薄板工程中采用此工法，使得10片轧机牌坊得以顺利安装，不仅缩短了工期，保证了质量，其施工方式更加安全、可靠、经济。
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