M坝主厂房桥机安装的优化方案

王小龙

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装事业部，云南 昆明650032）

1 概述

M坝水电站主厂房为坝后式明厂房，厂房安装间（发电机层）高程为147.5 m，主厂房155.50 m高程布置有1台CXTD50/10 t-12 m的单小车桥式起重机，桥机跨度12 m。主要用于M坝水电站发电厂房4台混流式水轮发电机组及其附属设备（2台5 MW+2台7.5 MW）的安装及检修。

1.1 主要安装工程量

CXTD50/10 t-12 m桥机主要安装工程量如下：①60.74 m QU80桥机轨道及附件、车档安装；②CXTD50/10 t，跨度12 m的桥机大梁及行走机构安装；

③起升机构及起吊量为50 t主钩、起吊量10 t副钩安装；

④与桥式起重机配套的电气设备、滑触线、自动化元件、保护元件安装。

M坝电站主厂房桥机CXTD50/10 t-12 m的单小车桥式起重机主要重量见表1。

表1 桥机主要部件重量表

1.2 桥机结构及技术性能参数

桥机技术性能参数如下：

（1）型式：单小车电动双梁桥式起重机

起重量：主钩：50 t；副钩：10 t；

台数：1台；

跨度：12 m。

（2）起升高度

主钩：15 m；副钩：20 m。

（3）起升速度

主钩调速范围：（0.25～2.5）m/min；

副钩调速范围：（0.8～8.0）m/min。

（4）运行速度

大车：（2.5～25）m/min；

小车：（2～20）m/min；

大、小车运行机构均能实现交流变频无级调速。

（5）起重机及其机构的工作级别

起重机工作级别：A3；

主起升机构工作级别：M1；

副起升机构工作级别：M5；

大车运行机构工作级别：M5；

小车运行机构工作级别：M5；

电气设备工作级别：M5；

制动系统工作级别：M5；

起升机构制动单制动器安全系数：≥1.75。

2 施工中遇到的问题

因厂房屋顶与桥机安装位置之间的空间距离较小，为了满足桥机大部件吊装的空间需要，原安装方案是在安装间段屋顶浇筑之前就将桥机大梁和小车吊装就位，这样可以使用汽车吊轻松吊装桥机大梁和小车，否则屋顶浇筑之后，桥机小车和屋顶之间的最大距离仅有2.5 m，受汽车吊吊臂和角度及吊钩本身尺寸的限制，如此小的空间无法使用汽车吊吊装桥机小车。

如在屋顶预埋天锚吊点再配以卷扬机和滑轮组也能解决桥机大梁和小车的吊装问题，但是这样需要在屋顶和地面上预埋吊点，吊点的形式和受力计算需报业主审批；业主批准之后，施工人员需要布置卷扬机和滑轮组，再缠绕钢丝绳，一切布置好之后，在正式吊装之前还需对这套卷扬式起重系统做负荷试验。需要做的事情太多，费时费力，成本比较高，安装效益不佳。

在实施过程中，厂房土建进度滞后导致厂房屋顶的浇筑变成了关键工期，如按照原桥机施工方案，土建停止浇筑屋顶等待桥机安装对厂房的整体土建工期影响太大，将造成厂房的土建和机电安装工期大幅度推后，项目将不能如期履约。迫于工期压力，项目部综合考虑取舍之后，最终决定更改原桥机安装方案，即先浇筑安装间段屋顶，再安装桥机，这样就产生了如何吊装桥机大梁和小车等大部件的问题。

3 桥机安装的优化方案

项目部决定更改原桥机安装方案之后，安装技术人员通过计算和模拟操作得出桥机的大梁在安装间屋顶浇筑之后勉强可以用汽车吊进行吊装，那么如何对桥机小车进行吊装成了新吊装方案的最关键问题。如何以最经济的方法吊装桥机小车成了技术人员急需解决的问题。

上文中也已叙述可以采用在屋顶预埋天锚吊点再配以卷扬机和滑轮组也能解决桥机小车的吊装问题，但是这样费时费力，成本比较高，安装效益不佳。特别是M坝的工期非常紧张，该方案作为非优的备选方案。

技术人员通过对厂房土建施工面貌和现场的具体吊装条件以及桥机的结构进行了多次分析，最后找到了一个比较好的优化方案，即先让土建把安装间段的屋顶浇筑完成，满足土建的工期要求，安装间屋顶拆模之后，使用汽车吊把桥机的行走机构及大梁吊装就位，再用汽车吊把小车吊起来栓挂在桥机大梁下面，人为使用手拉葫芦把桥机大梁和行走机构拖拽至紧挨安装间的3号机组段上方，3号机组段屋顶尚未浇筑，移动汽车吊至3号机组旁，伸出吊车臂至3号机组上方（露出屋顶），放下吊车的吊钩吊起小车，再将桥机大梁和行走机构拖拽至吊车的对面一侧，使用汽车吊将桥机小车吊起到高出桥机大梁，再将桥机大梁连带行走机构拖回至桥机小车的正下方，放下桥机小车到大梁上的小车轨道上，至此完成了桥机小车的吊装，最后将桥机大梁和小车整体拖拽至已封顶的安装间段，让位土建继续完成剩余机组段的屋顶浇筑工作，桥机安装的其他工作在安装间屋顶下面进行，这样，利用安装间的屋顶浇筑时段时间差，来完成大件安装，桥架安装和土建施工互不干扰。圆满解决了桥机安装与主厂房屋顶混凝土浇筑工期冲突的问题，为主厂房土建工期赢得了宝贵的时间。

图2 桥机大梁栓挂小车后拖拽至3号机组上方

图3 桥机小车吊装到位

4 结语

M坝工程因前期坝基开挖后发现地质状况极差，造成整个项目工期被迫推迟了大半年时间，后续各项施工的工期都非常紧张，尤其是主厂房的工期是影响项目投产发电的关键工期，需要施工技术人员尽可能的对包括机电安装在内的所有施工方案进行优化设计，合理安排施工工序，尽量减少机电安装与土建施工的相互干扰，以便抢回因地质问题造成的工期损失。本桥机安装方案的优化是成功的，通过安装方案的优化，巧妙的解决了桥机安装与主厂房屋顶混凝土浇筑工期冲突的问题，一方面为主厂房土建工期赢得了宝贵的时间，另一方面桥机提前安装完成为后续的水轮发电机组及其附属设备的安装打下了坚实的基础。本优化方案对今后类似的工程具有较强的借鉴意义。