浅谈岸边集装箱起重机小车轨道更换

贾聪

摘要：本文针对马士基摩洛哥丹吉尔码头8台桥吊改造项目中涉及的小车轨道整体更换内容进行近一步的阐述，根据新设计方案需更换长轨、短轨、橡胶垫、钢垫、压板盖板及螺栓、抗剪块等等。小车轨道更换方案有多种：可以采用大吨位汽车吊（或浮吊）吊装，也可以利用桥吊机房自身的维修行车进行吊装，但是选取一种最经济、安全、高效的更换方式是我们需要考虑的话题

关键词：维修行车；轨道分段；轨道对接；小车架中转

引言

随着港口业务的发展，港机产品在历史的进程中也已经走了很长的一段路，伴随时间的流逝，全球范围内各码头的港机设备或多或少的呈现出老化的特征，其中一些老桥吊在使用过程中小车轨道的磨损、断裂问题尤为突出。而老设备轨道问题的出现往往比较难以修复，用户普遍会选择整体更换的方式，这样比较彻底，并且无安全隐患。

1、新旧方案的对比

传统上的小车轨道更换主要依赖于汽车吊吊装，优点是操作简单，工作量相对较小，施工周期短些，但是也存在着很大的缺点：首先在高空中起吊小车轨道，选取的汽车吊吨位比较高，价格非常昂贵，其次，汽车吊作业需占用用户码头场地，影响码头吊箱作业，最后，大梁上有些部位的小车轨道还会存在干涉问题（例如平台、机房底部的轨道等），汽车吊无法吊装。

此次摩洛哥项目中采用的是机房维修行车起吊小车轨道的方式，其相比汽车吊吊装的方式来说只需将桥吊停至维修区域，无需多余占用码头场地；成本较低，主要体现在人工成本上；通过小车移动、转运的方式逐步更换新旧轨道别出心裁，大大降低了施工难度。

如下针对机房维修行车起吊小车轨道的方式进行一个简单的说明。

2、小车轨道更换难点和思路

难点介绍：1、小车轨道总长约为130米，由于整根上下吊装难度大，必须分段进行；2、承轨梁距离码头面约高50米，高空转运风险大；3、新旧轨道间替换困难；4、空中轨道对接作业难度大。

更换思路：将新轨道分批吊装至老轨道旁，并固定在大梁内侧，将原有轨道压板拆开、拆出轨道并割断，换上新轨道后焊接，老轨道运回地面。考虑到小车架的停放位置，故先换好前大梁轨道；然后将小车移至前大梁，再更换后大梁的轨道。

3、工作原理

摆放新轨道至在机房维修吊装孔下方，利用维修行车吊装新轨道至接近机房底部，小车行至轨道处，将新轨道置于小车架上，由于小车架呈凹型状，中间部分是下凹的，因此需要行至后大梁尾部，借助尾部的维修架将中间放置的轨道转移到两侧。而后行至前大梁头部，做好固定支架，借助手拉葫芦对新旧轨道进行更换，完成后用同一方法将旧轨道下放至地面。采取这种方式逐一的对小车轨道进行换新。如图1、图2、图3、图4所示。

图1 室内维修行车吊装新轨道 图2 小车转运轨道

图3 后大梁尾部维修架转移轨道 图4 新旧轨道换位

4、现场施工方案

4.1 准备工作

一个项目成功的前提是最好做充足的准备，从设计、下料、制作、采购物资等各个环节都需要按照如下内容做严格的把控：

1、重新设计、制作小车轨道短轨、轨道挡块、钢衬垫等；2、根据图纸要求，进行短轨下料，机加工轨道一端安装抗剪块的槽口，并打磨去除毛刺；3、按图纸要求准备轨道衬垫，轨道压板，压板底座及螺栓组件需根据情况准备；4、准备吊装所需的相应吊索具等起重工具；5、桥吊停至指定维修位置，大梁放平，下方划定安全区域；6、对小车轨道的轨距、高低差等进行测量，作为数据记录；

4.2 吊装新轨道

利用机房室内维修行车将新轨道分批吊装至大梁内侧（通过小车转运）；在大梁上事先安装好固定架，利用手拉葫芦及钢丝绳将新轨道固定在大梁内侧（旧轨道的上方），以不影响小车运行为准；（新轨道要注意做好绑扎，以免出现高空坠物事件）

4.3拆除旧轨道

将小车停至在需更换轨道段的后方，根据上一步骤，新轨道已绑扎在旧轨道上方，此时解除需更换段旧轨道上的压板，将该段的轨道割开，利用手拉葫芦抬起至一定高度后绑扎固定好。

4.4铺设前大梁新轨道

放下事先固定在大梁内侧的新轨道，使其靠在承轨梁内侧；将已经割断的轨道固定到大梁內侧；清理大梁承轨面板，打磨去除浮锈等，然后做防锈处理；将新轨道放置到承轨梁轨道安装位置；焊接连接这部分轨道，焊接前需在对接位置加好衬垫，调整好间隙及直线度（可用靠尺检查）后两侧各用两组临时压板组件压住，但不可以压的太紧。然后严格按照轨道焊接工艺进行预热，控制层间温度，焊后热处理及保温。

注：轨道的对接焊接：A、预热，轨道接头两侧150mm，预热温度为350～400℃。B、焊接，参照轨道焊接的通用工艺，轨道焊接一般分三层进行。分别如下：第I部分用CHE50或J507焊条焊接，I部分焊接完成后迅速进行清渣，以保证足够的层间温度；第II部分仍用CHE50或J507进行焊接，运条手法是不间断地转小圈，使焊渣从两侧流出，焊接过程中要注意保证轨道两侧焊缝饱满；第III部分用J107Cr焊条进行施焊，要求焊缝饱满，打磨后熔合线处无可见的下凹；C、焊后热处理与保温。焊接结束时立即用火焰加热，对接头焊缝部位进行焊后热处理，温度为650～750℃，时间为15～30分钟，之后对接头区域进行保温缓冷。D、打磨与NDT。E、硬度与磁粉检查。必须使轨道的踏面硬度达到图纸设计要求的硬度，不允许硬度太高或太低，同时必须保证母材的表面和接头无裂纹产生。）

6、焊缝检查合格后将新轨道及轨道垫板安装到位。并安装轨道压板组件，螺栓的预紧力矩为250Nm。注意事项：轨道端部定位需按图纸要求，避免轨道纵向调整。新轨对接时需尺寸控制，避免再另外加接头，增加工作量。焊接工作完成后要及时做好油漆修补工作，特别是安装后不可见的面需提前做好油漆。

4.5更换剩下部分的轨道

1、在焊接后大梁轨道前，需将小车架移至前大梁。2、按更换前大梁轨道的步骤继续更换后大梁轨道。3、前后大梁的轨道全部更换完毕后，小车行至每一段的新轨道上，把旧轨道放置在小车架上。最后通过室内维修行车将固定在大梁内侧的旧轨道一一运至地面。

4.6轨道测量检验

1）接头间隙、错位的检查与控制。根据一般图纸要求，间隙控制在3mm，短轨对接高度、左右错位应为≤0.5mm。2）轨道直线度的检查与控制。根据FEM标准要求，整根轨道直线度要求为≤10mm，但2m范围内不能超过1mm，如果超差须进行调整。3）轨道高度差的检查与控制。轨道高低差为两侧轨道在垂直方向的相对高度差，根据FEM标准规定，一般要求为0.0015S，但最大为10mm（S：为规矩）。4）轨距的检查与控制。根据FEM标准，规矩偏差在+/-3mm范围。5）轨道中心与承轨梁腹板中心偏差。一般情况下，对此项偏差不做要求。但根据FEM标准要求，错位偏差为≤0.5t（t为承轨梁腹板厚度）。6）压板螺栓的检验。当长腰形螺钉装入底板后，必须旋转螺栓90度，螺栓定位线呈八字形。后拧紧螺栓。六角头螺栓连接的轨道压板不需要检查角度。

5、未来的改进方向

该方案很好的完成了改造任务并且在经济效益上得到了很大的提升，但是在转移新旧轨道上效率还是偏低了一些，未来拟在小车上设计安装一个新旧轨道转换工装，使得换轨的工作变得更加快捷。小车在大梁上具备移动特性，能达到每一个需要更换轨道的位置，因此工装加装在小车上会更为有效。

6、结语

桥吊小车轨道更换技术是码头设备老化所必然面对的问题，如何采取最经济最有效的方式去进行更换是本文的主旨所在。解决的方案有多种，但是利用桥吊固有设备去更换会达到事半功倍的效果。此方案涉及的工作量小，方法簡单易于操作，安全性高，在起重机有偿业务蓬勃发展的今天，该方案在节省公司成本的基础上完美完成用户的既定目标，没有过多的占用用户码头场地，具有很强的市场竞争力，市场前景广阔。

参考文献

[1] AWSD1.1：2000《钢结构焊接规范》

[2] ZP/TSF01-02-04《港口机械和大型钢结构制造与验收标准》

[3]JQ/GJD03.01-92《港机标准》

[4]FEM《欧洲起重机设计规范》

（作者单位：上海振华重工（集团）股份有限公司）