分步拼装在900t级架桥机钢结构安装工程中的应用.pdf

分步拼装在 9 0 0 t 级架桥机钢结构安装工程中的应用 刘伟斌 ， 何艺斌 ， 刘根利 ， 朱瑞博 陕西建设机械股份有 限公 司 i 摘要 针对架桥机钢结构在工厂内无法整体试装的现状 ， 依据理论分析， 提 并预先考虑架桥机钢结构工地安装可能出现的问题 ， 通过分步拼装过程对关键构 i控制 ， 从而达到满意的工地安装效果 。 ●1 I _◆， _ ． ◆．⋯ ◆． 1 ◆Il ◆⋯ ◆j ◆ ． ◆l u ． ◆． ◆{◆I ◆⋯‘ ◆ ◆⋯ ◆◆Ⅲ ． ◆ ◆ ． ◆ ◆ ． ◆◆◆ ◆ ． ◆． 1 ． ◆ ●i． ◆． 【 ◆ 关键词 架桥机 ； 钢结构 ； 分步拼装 ； 试装 ； 关键工序 J Q 9 0 0型架桥机是用于铁路客运专线 9 0 0 t 级 箱梁 的架设设备 ， 整机全长 6 7 ． 4 3 m， 高度 l 7 ． 6 0 I T I ， 宽度 1 2 ． 6 3 8 m，可架设 3 2 m， 2 4 m 和 2 0 m 双线等 跨箱梁及其中任意跨度组合 的变跨箱梁 ， 额定起重 ’ ’ “ ’ ’⋯ ’ ’ ‘ ’ 出分步拼装方案， 件、 关键工序加以 ● 质量为 9 0 0 t ， 整机质量为 5 0 8 ． 4 3 t 。 架桥机钢结构部 分如 图 1 所示 ， 由 1 号柱、 机臂 、 2号柱 、 起重小车和 3 号柱等组成 。 3号柱 起 重小车 机臂 2号柱 ●__● 7 ／ o 产 F 带 f ‘● k f 0 ． - t1 I △ l r 。 J _- l l _ l I l ⋯ ／ l j 一，r 差 ／ 鼠 H ‘ ．H 、 1 问题 的提 出 图 1 架桥机结构简图 由于架桥机钢结构体积 大 、 吨位 高 ， 受 场地限 制 ， 迄今 为止 ， 架桥机钢结构件大部分仍 是在施工 现场安装架设的。一般采用架桥机直接在待架桥位 安装或是架桥机在近距离梁场安装 ， 通过运梁台车 转场到达桥位过孔架设的两种方案。 架桥机施工现场条件 比工厂差 ， 同时 ， 由于工 期的问题 ， 施 工现场又是 多台设备 ， 多工种 同时铺 开 ， 因此无论采用何种方案安装 ， 出于质量和安全 因素考虑， 使用方都希望在架桥机出厂前， 制造方 能在工厂内对架桥机进行整体试装 ， 以杜绝错误发 生， 以此来降低工地安装劳动强度， 加快生产进度。 但是架桥机在工厂生产过程 中， 整体试装 的方法往 往无法实现 ， 主要原因如下 1 厂房、 起重设备受限， 整体试装时只能选择 在露天作业 ， 生产效率低 ， 如遇恶 劣天气 ， 影响工期 工期无法保证 ， 这是使用方最不愿意看到的 。 2 整体试装使生产制造成本 大幅增加 。施工 时需要配置大型的 门式 吊机或汽车起重机等设备 配合作业 。 3 整体试装造成不必要的重复性劳动。 4 工厂制造周期加长。 长期 占用生产场地 ， 影 响其它产 品正常生产 这也是制造方不愿采纳整体 试装方案的主要原因 。 2 解决方案 基于不可能进行整体试装的条件， 我公司架桥 机课题组经过分析讨论 ，提出了分步拼装方案 ， 即 预设钢结构安装过程可能出现 的问题 ， 并把该 问题 作者简介 刘伟斌 1 9 7 4 一 ， 男， 陕西武功人， 工程师， 学士， 研究方向 工程机械装配及焊接技术研究。 一 61 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 分步化解到零件 、 部件进行拼装时解决 ， 从而满足整 体安装要求 。同时利用计算机辅助 C A D技术给出 设计数据和技术要求，并制定详细的工艺流程及控 制要点。 3 架桥机的分步拼装 在架桥机结构中，机臂和 2号柱的试装是钢结 构安装工程的重点和难点。机臂是主梁为双排的箱 型结构， 在架梁作业中承载小车 吊梁移位 ， 是架桥机 的重要构件，它的安装质量是影响整个架桥机使用 性能的关键； 2号柱连接于机臂上 ，支撑着架桥机工 作状态的质量 ，并且在架桥机前移和转移过程中支 撑整台架桥机 ，它的安装精度和质量决定着整个架 桥机使用过程 的稳定性和安全性。为此分成以下 3 个部分拼装机臂与 2号柱 a 机臂各个 节段梁 部 件拼装 ； b 机臂节段 3与 2号柱上柱体拼装 ； c 2号 柱所有部件拼装。 3 ． 1 机臂的拼装 3 ． 1 ． 1 技术要求 机臂 由双排 6节段 ， 共 1 2节梁组成 ， 全长 6 7 ． 4 3 m，宽 1 0 ． 9 m，各节段梁采用摩擦型高强度螺栓连 接 。机臂全 长允许偏 差 ≤1 5 mi l l ，旁弯偏差 ≤l O l n n l ， 扭 曲允许偏差 ≤1 0 mm。起重小车轨道接头处 高低差不超 过 1 mi n ， 间隙不超过 2 mi l l ， 轨道 中心 线相对于箱梁腹板 中心线 的偏差不超过 4 ml r l ， 侧 向直线度不超过 1 mm／ 2 m。 一 62 3 ． 1 ． 2 拼装关键工序 1 检查机臂各节段箱梁 ，应符合图纸设计要 求 ， 划出各节段梁长、 宽方向的中心线 。 2 用 2 0 1 杆件在车间搭建拼装平台 ，将平台 用螺栓连成一体 ，整个平 台的水平偏差≤2 I T I I T I ， 拼 装平台以第 6 节梁为基准 ， 全长约 7 0 m， 间隔均等， 并应错开各节段连接处。 3 用机臂连接板做钻模 ， 配钻机臂节段 2 ， 4 ， 6 梁上的螺栓孔。 4 在搭建平台上拼装机臂各节段梁。测量左 右各节段梁端 中心点之间的对角线尺寸 ，调整左右 各节段梁的平行度 ；通过水平仪测量各节段上平面 在同一平面 ， 使整个机臂符合要求。 5 用冲钉和螺栓将连接板连在机臂节段 2， 4 ， 6梁上 冲钉数量不少于 3个 ， 螺栓数量不少于螺 栓孔数量的 1 5 ％ 。 6 将连接板点固在节段 1 ， 3 ， 5梁上 ，并在机 臂节段 1 ， 3 ， 5梁上配钻定位孔。 7 在调整好的机臂上拼装轨道。通过水平仪 和一根 固定于机臂两端的长铁丝测量，保证轨道的 平面度 、 间距及直线度。 8 拆除节段 2 , 4 ， 6 梁上的连接螺栓， 将机臂解体。 9 以点 固焊在 节段 1 ， 3 ， 5梁 上连接板 为钻 模 ， 成品配钻节段 1 ， 3 ， 5梁上的螺栓孔。 3 ． 1 _ 3 测量结果 拼装机臂的测量数据如图 2所示 。从测量数据 4l 4 0 3 8 4 - { 三 节段① 段① _ E ＼3 9 3 6 ．． - ／ 3 8 } 4 0 3 9 3 6 4 0 竹段② 段② 37 40 36 37 36一 ， } _ _ E ③ 33 35 是 4 0 4 0 40 40 34 36 节段④ 节段④ 40 37 35 37 40 38 34 40 节段⑤ 节段⑤ 38 37 38 40 3 8 36 37 40 节段⑥ 7 8 6 0 1 9 0 0 0 1 段⑥ 39 38 7 8 60 2 900【 1 37 34 图 2 机臂 的测量数据 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 得知， 轨道之间的距离及平面度、 机臂的整体长度 、 旁弯以及与 2 号柱、 3 号柱相连箱口的对角线尺寸 均符合设计要求 。 3 ． 2 机臂节段 3梁与 2号柱上柱体拼装关键工序 1 检查机臂节段 3梁螺栓连接孑 L 是否符合设 计要求 。 2 用水平仪 校准拼配平 台 ，使 平面度 的偏 差 ≤1 mm。 3 将机臂节段 3梁倒置于拼配平 台，连接箱 口朝上， 如图 3 所示， 保证节段 3 梁中心线的平面 度偏差≤2 mm。 图 3上柱体 与机臂试装简 图 4 将 2号柱上柱体 吊装 ，连接箱 口与节段 3 梁连接箱 口对接 ， 用经纬仪测量两个连接箱 口中心 线 ， 保证 中心线垂直度偏差 ≤2 mm。 5 以连接箱 口处为基准 ，测量 2号柱上柱体 下端尺寸 ， 保证柱体总长 ， 将下端连接法兰拼配于 柱体上。 6 上柱体与节段 3 梁连接符合要求后，用冲 钉和螺栓将连接板连在机臂节段 3梁箱 口上 。 7 将连接板点 固焊在上柱体箱 口，并在上柱 体箱 口配钻定位孔。 8 拆除机臂节段 3梁箱 口上 的连接螺栓 ， 将 机臂节段 3 梁和上柱体解体 。 9 以点固焊在上柱体箱 口上的连接板为钻 模 ， 成品配钻上柱体的螺栓孔。 3 ． 3 2号柱的拼装 3 ． 3 ． 1 技术要求 架桥机 2号柱全长 1 7 ． 6 i n ， 高 1 2 ． 2 0 3 n l ， 宽 2 0 m。 由 7个结构件组成 ， 各结构件采用高强度螺栓连 接。 2 号柱与机臂节段 3 梁连接箱口与上、 下横梁连 接法 兰板垂直度偏差 ≤3 m m；高度和长度 尺寸偏 差≤2 mm。 3 ． 3 ．2 拼装关键工序 考虑到车 间的空间 、 起重行车承载能力受 限， 2 号柱拼装采用平装 放倒组装 的方法 ， 由于 2号柱 为异形结构，因此应选择环形中心线作为拼装基 准。 1 检查 2号柱各结构件符合图纸设计要求， 划 出各结构件长 、 宽方 向的中心线。 2 将各结构件平置于拼配平台 ，利用水平仪 测量 ， 使各结构件的中心线处于同一平面。 3 根据长 、宽尺寸及对角线尺寸偏差调整柱 体各结构件的连接法兰板位置 。 4 将调整到位 的法兰板点固焊牢靠。 5 解体 2 号柱各结构件。 3 , 3 ． 3 测量结果 拼装 2 号柱总成的测量数据如图 4所示。从测 量数据得知 ， 2号柱拼装达到了图纸设计要求 。 ／一 ， I l 、＼ ／ 。 。 ＼ ＼ 一 ＼ ／ 图 4 2号柱 的测量数据 4 结束语 I 通过分步拼装 ，架桥机在工地安装时非常 顺 利 ， 质量 良好 ， 提高 了工地安装 效率 ， 缩短 了工 期 ， 同时降低 了生产 费用 ， 使用方和制造方均从 中 受益。 2 机臂和 2号柱的分步拼装方案既保证 了各 构件之间的螺栓连接 ，又可使相 同连接板互换 ， 便 于转场后 的二次拼装。 3 分步拼装方案也适用于其它大型工程机械 的试装 ， 如 MDE L 9 0 0型搬运机等。 参考文献 [ 1 】1 沈祖炎． 钢结构制作安装手 册[ M] ． 北京 中国建筑工 业 出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 2 ]2 李玲． 铁路大型起重运输设备的安全管控[ J 】 ． 建设机 械技术与管理 ， 2 0 0 9 5 4 4 ． 4 9 。 [ 3 ] T B 1 0 2 1 2 --1 9 9 8 铁路钢桥制作规范[ S 】 ． 通信地 址 西安 市金华北 路 4 1 8号陕西建设机械股份有 限 公司重钢设备研究所 7 1 0 0 3 2 收稿 E l 期 2 0 0 9 0 9 1 7 一 63～ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m