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    如何利用駁船降低起重機鋼絲繩預緊安裝風險?

    2021-05-06

    提升卷筒為雙折線多層纏繞卷筒,主鉤提升高度范圍為水面上100m至水面下5m,主鉤提升卷筒鋼絲繩纏繞層數達13層。

    施工人員對港口起重機進行主鉤起重試運行后,發現主鉤纏繞鋼絲繩在卷筒上的繩索排放不緊密,尤其是在卷筒兩側擋板的爬坡換層區域。

    一是難點分析。

    對于多層卷筒的安裝和使用,一般應控制以下難點:

    o滾筒的制造尺寸精度要求很高。當整個圓形滾筒的皮被切割成半圓形時,應注意控制變形,尤其是在滾筒法蘭兩端的換繩爬坡區域。應加強尺寸控制和測試。

    o施工人員安裝卷筒皮時,應注意控制卷筒擋板和卷筒皮形成的入繩孔的直徑尺寸。安裝后的鋼絲繩應與卷筒皮緊密貼合,間隙不得過大,以免下一層鋼絲繩壓上后此處鋼絲繩移動,影響后續排繩。

    o產品鋼絲繩到達檢查。一般情況下,成品鋼絲繩的直徑應控制在公稱直徑的102%~104%范圍內。如果鋼絲繩的實際直徑太粗或太細,鋼絲繩會與卷筒繩槽不匹配,導致鋼絲繩在卷筒上排繩混亂。

    o繩索預緊安裝。對多層纏繞卷筒,鋼絲繩的預緊安裝尤為重要。底層鋼絲繩纏繞在卷筒皮上,下層鋼絲繩以前的鋼絲繩排列形狀為繩槽。如果一層鋼絲繩安裝時沒有足夠的預緊力,這層鋼絲繩會相對松動。下一層鋼絲繩可能在負載下嵌入前一層鋼絲繩或更深的位置,導致鋼絲繩扁平或擠壓,從而損壞鋼絲繩。

    o現場檢查困難。由于該港口起重機的主鉤可以放置在水面下5m的位置,因此在主鉤在水面上的通常狀態下,施工人員不能將主鉤的提升卷露出底層的卷皮和繩索,檢查人員也不能進行相應的檢查。

    經過現場調查分析,初步判斷問題的主要原因是主鉤纏繞鋼絲繩安裝卷筒時,安裝預緊力不足,導致卷筒上排繩不緊密,造成繩索混亂。

    二是制定和實施方案。

    根據港口起重機主鉤提升機構的類型,雙卷只能同步運行,施工人員無法實現一側卷正轉另一側卷反轉的常規預緊操作。由于主鉤纏繞系統中使用的鋼絲繩是單根鋼絲繩,鋼絲繩的兩端分別固定在兩個主鉤提升卷的壓繩端,施工人員無法使用常規鋼絲繩張緊裝置。港口起重機主鉤可以放在水面下5米的位置。如果用常規的吊重物方法預緊安裝鋼絲繩,對施工區域的水深要求很高,水對重物有浮力影響,施工人員不能用常規的吊重物方法預緊安裝鋼絲繩。綜上所述,對于這類起重機主鉤鋼絲繩的預緊安裝,施工人員不能使用常規的預緊方案來完成。通過現場調查分析,工藝人員設計了兩種方案進行比較。

    o方案1。施工人員使用鋼絲繩將駁船與碼頭纜樁連接,碼頭纜樁作為預緊過程中的固定受力點,操作港口起重機的主鉤斜拉駁船尾部的吊耳。施工人員通過主鉤提升和緩慢釋放駁船鋼絲繩的配合操作,將鋼絲繩緊緊地纏繞在卷筒上。在鋼絲繩預緊操作過程中,施工人員應調整控制主鉤鋼絲繩的應力,保持在要求范圍內。

    o方案2。施工人員在駁船和碼頭之間放置鋼質靠泊墊,以駁船的自重為載荷,操作港口起重機的主鉤,斜拉駁船的甲板上的耳朵。施工人員通過主鉤的提升和臂架的俯仰操作,將鋼絲繩緊緊地纏繞在卷筒上。在鋼絲繩的預緊操作過程中,施工人員應調整控制主鉤鋼絲繩的應力,并保持在要求的范圍內。

    通過方案比較,技術人員選擇方案2。方案2具有以下優點:施工人員利用駁船、起重船體和鋼質靠泊墊承受預緊過程中巨大的水平靜載荷受力;施工人員通過主鉤提升和臂架俯仰操作,使主鉤鋼絲繩保持預緊力纏繞在卷筒上。與方案1相比,方案2可以大大降低操作實施過程中的安全風險,節約工期和大型設備的使用成本。

    2.1鋼絲繩長度計算

    為了方便鋼絲繩的張緊,施工人員必須首先檢查主鉤鋼絲繩的實際長度。施工人員首先使用船體壓載系統將船體甲板調整到水平狀態,然后操作俯仰機構,將臂架抬起至較大工作角度80.2°,將主鉤放入甲板平面。施工人員檢查主鉤卷上鋼絲繩的剩余圈數,計算主鉤鋼絲繩的實際長度。

    施工人員檢查發現,兩個主鉤提升卷筒上有44圈鋼絲繩。通過計算,當主鉤提升卷筒上留有6圈安全余量鋼絲繩時,主鉤可以達到水下7m,比原設計水下5m多2m。通過與設計工程師溝通,可以滿足目前鋼絲繩的預緊要求,施工項目組協商不切斷主鉤多余長度的鋼絲繩,直接進行后續張緊工作。

    2.2駁船

    為了方便鋼絲繩張緊施工作業,施工人員應按下列要求安排駁船。

    o在碼頭和船體之間的適當位置放置4個厚度為2m的鋼制停泊墊,將港口起重機船體和駁船分別與碼頭隔開,駁船和起重機船體分別與碼頭電纜連接固定。

    o由于起重機船體船體兩側有約1.7m寬的錨桿,施工人員在船體之間放置3個厚度為2m的雙筒鋼質錨桿,防止駁??繅|壓迫錨桿。??繅|的位置根據起重機船體和??看w內部加強筋的位置進行綜合選定,以免張緊時船體損傷。

    o通過駁船壓載水系統,將駁船調整到較大吃水深度,盡可能增加駁船甲板面與港口起重機船體甲板面的高度差。這可以減少主鉤鋼絲繩斜拉駁船甲板上吊耳的角度,從而減少鋼絲繩預緊時起重機船體與駁船之間的水平應力。

    2.3吊耳布置

    為了便于確定駁船上吊耳的位置,施工人員進行以下操作,測量相應的尺寸數據。

    o調整港口起重機船體的壓載系統,使船體浮起,盡量提高起重機與水面的高度,測量起重機船體甲板與水面的實際距離。

    o將駁船壓入較大水深,測量駁船甲板與水面的實際距離。

    測量起重鋼絲繩環和卸扣的實際長度。

    根據以上測量數據,工藝人員模擬計算港口起重機臂架較大仰角80.2°的狀態,確定吊耳在駁船上的位置。吊耳位置狀態模擬圖見圖6。吊耳和強化筋板必須與船體的橫向和縱向強化筋分別安裝。吊耳安裝前,需要對駁船甲板焊接區域的鋼板進行UT檢查。

    2.4準備鋼絲繩。

    司機操作港口起重機,將主鉤放在吊耳的正上方。施工人員使用吊索將主鉤與吊耳連接到位。吊索安裝到位后,施工人員必須在主鉤上安裝防脫鉤鏈。

    2.5預緊力計算

    鋼絲繩預緊力的計算公式如下。

    f=μ×N。

    公式:μ是計算因數,取計算因數為0.03;n是鋼絲繩的zui小斷裂拉力,t。經過檢查,N=326t,計算f約為9.8t。

    主鉤定滑輪組的應力計算公式如下。

    玻璃=ρ×f

    公式:ρ是纏繞倍數,從表1可以看出是28。F=274.4t經計算。

    在鋼絲繩預緊過程中,通過主鉤固定滑輪處的質量傳感器顯示的噸位,判斷鋼絲繩的預緊力是否不小于9.8t。由于主鉤質量傳感器校準時沒有計算主鉤動滑輪組和鋼絲繩的質量,只計量主鉤下的吊重。為了保證鋼絲繩的預緊力不小于9.8t,主鉤質量傳感器的顯示質量計算公式為。

    G=F-M

    公式:F為主鉤定滑輪組在預緊狀態下的較小應力,為274.4t;M為主鉤定滑輪下的所有部件質量,t為主鉤定滑輪組和吊鉤部分的質量,約為93t;M為主鉤定滑輪下的所有部件質量,t為主鉤定滑輪的所有部件。根據現場實際情況,為確保在預緊過程中具有足夠的預緊力,將鋼絲繩的質量作為保險質量,即在不考慮鋼絲繩質量的情況下,按式(3)計算,得到的主鉤質量傳感器的較小顯示質量G為181.4t。施工人員在預緊過程中,須將主鉤質量傳感器顯示的質量控制在182t以上。項目組討論決定將主鉤質量傳感器顯示的質量限制在182~230t之間。

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