山地复杂地形环境条件下大型履带式起重机安装施工技术

叶太军，张顺友

（中冶建工集团有限公司吊装公司，重庆 400051）

0 引言

某风电场地理坐标介于东经106.89°～107.00°、北纬28.75°～28.84°之间，场址范围面积约8.5km2。该风电场位于丘陵山区，地形环境复杂，风电设备重量重，安装高度高，风轮直径大于100m，必须使用主吊设备650t履带式起重机96m+7m的风电作业工况，且现场施工机械操作场地狭小，主臂超长、悬伸场外组装。针对上述施工难点，对受限空间作业场地下的履带式起重机组装，采用双机抬吊、空中组装的施工方法，取得了良好的施工效果。该施工技术获得国家知识产权局专利授权，获得重庆市市级工法。

1 工程概况

该风电场多数机位处于山脊顶部，由于要保护自然风景区，个别机位位置作了设计变更，其中10#风机位于山脊的上坡边缘，是所建风电场中吊装难度最大的一台（图1）。

2 安装施工特点、难点

（1）施工场地环境作业条件

风电场所在地区为丘陵山区，在风机吊装前相关施工单位已修筑完场外道路和场内道路。该机位涉及的场内道路按以下标准设计：路面宽5m，路基宽5.5m，道路转弯半径为35m，10#机位平台口处转弯半径小于20m，路面最大坡度17%，机位平台与进场道路的落差为22m。风电场道路情况如图2、图3所示。

图2 风电场布置及道路图

图3 组装场外道路

机位有效利用面积小，有效利用长度为40m，有效利用宽度最大30m，主吊吊臂长为103m（96m主臂+7m电杆头），导致主吊臂杆有55m需要两台180t的辅助吊车在空中组装。风机、主吊主臂、吊车站位平面布置如图4所示。

图4 施工平面布置图

（2）施工区域气候条件为山区气候，多雨、多风，温度变化快。

（3）进场道路坡度大，地质条件差，山体、边坡稳定性差，需采取信息法监测监控措施。

（4）作业场地临近山体或边坡，空中组装难度大，危险性大。

3 施工工艺流程

第一步地面组装（图5）：环境条件场地处理→吊车位基础处理→履带式起重机构件进场→主机组装→履带及配重组装→48m主臂组装→55m主臂组装。

图5 起重臂地面组装

第二步空中组装 （图6）：180t吊车就位→双机抬吊→空中就位→空中组对→连接主臂拉板→主臂变幅→吊车松钩→650t履带吊调试。

图6 起重臂抬吊空中组装

4 安装施工工艺技术

4.1 环境条件场地的处理

（1）进入机位平台路口处为主吊履带式起重机起臂站位，站位平台面积为18m×18m，需回填到与机位平台同一水平面（海拔1579m），要分层碾压夯实，边缘放坡1∶1，达到地耐力60t/m2。

（2）对两台180t汽车吊站位基础进行处理，处理基础面积11m×11m，地耐力达到25t/m2。

（3）采取信息法措施对靠近的山体和边坡进行警戒、警示标识、监测、监控，始终保证在现场环境条件稳定情况下进行安装施工。

4.2 履带式起重机构件等设备进场

（1）主机先进入吊装平台，进行履带、底节臂的组装。

（2）将辅助吊车80t履带式起重机停到机位上面，便于主机的组装和风机设备的吊装,主机组装好履带后，把配重、配重框、路基板、3节12m主臂运输到机位平台。

（3）在平台平行铺上路基板，中心间距为9.5m。进行履带式起重机的行走，左边履带前行，右边履带后退，直到履带完全在路基板上面，与起臂方向成90°，进行履带式起重机水平的确认，水平标高低的地方进行填高加固。

（4）进行配重、主臂的组装，组装时在吊臂下垫200mm×200mm枕木。

（5）主臂接到48m后，在进场道路上进行55m主臂的组装，主臂方向沿道路朝下，在两台吊车的中间，便于两车抬吊（图7），两台180t汽车吊在吊臂组对和抬吊过程中，须在支腿下垫路基箱。

（6）55m主臂在地面组好后，由两台180t汽车抬吊进行空中组装（图8），组对时在主臂上栓上两根揽风绳以控制吊臂的方向[1]。

图7 吊车站位布置图

图8 主臂空中组装图

（7）吊车抬吊组装站位高差如图9所示。

图9 抬吊组装位置高差

（8）吊点位置设为主臂12m与主臂顶节连接处，另一吊点为塔臂与塔臂顶节臂连接处，离最前端14m[2]。在抬吊时根据实际情况再作调整，保证吊臂重量由两台汽车吊平均承担。吊具用25t×7.5m吊带捆绑吊装，防止两车抬吊臂杆的扭曲变形，利于空中组装。起吊后两车同时回转到有利位置进行组对。组好对后先松吊臂中间吊车，接主臂拉板。操作主臂变幅卷扬使拉板受力，缓慢起升使汽车吊吊绳自然松动，然后取下吊带。

（9）用汽车吊把吊钩放到合适位置进行吊钩的穿绳作业，先用小卷扬引出主钩钢丝绳，再用小钢丝绳穿绕风电杆头滑轮组和吊钩滑轮组，用小钢丝绳牵引，最后用吊车吊起钢丝绳头，连接吊绳与风电杆头的固定钢丝绳处，检查并起臂。

（10）拆除辅助支腿，将履带式起重机走正并走到吊装半径20m的位置，进行风机的吊装。

5 施工安全措施

（1）履带式起重机的组装，严格按制造厂家使用说明书进行作业。

（2）两车抬吊时，先将主臂抬离地面200mm，然后检查吊带捆绑情况，再根据力矩限制器显示，检查两台汽车吊负荷是否相同，检测两台汽车吊站位处地基情况、汽车吊支腿受力情况，一切正常后方可起吊。

（3）履带式起重机起臂前，检查设备内所有的信号电缆，并进行必要加固措施，确保在起臂过程中信号不被损坏。

（4）汽车吊转移时时速不应超过10km/h。履带吊转移时，转移前用推土机把行车路线推平，转移时由履带吊机长负责指挥，履带吊前方、左右履带设专人监护，保证前后履带角度不超过3°，左右履带夹角不超过2°，夜间转移时要配备足够照明设施。

（5）吊装作业前对主吊履带式起重机和2台汽车吊站位处的地基处理情况进行检查，保证地基承载能力达到要求。

（6）在主臂接臂处两侧各挖出一个2m×2m的平台，以方便作业人员站立操作。在接臂时，作业人员须使用安全带，把安全带挂在已接好臂的腹杆上。

6 结论

通过对山地地形环境条件下现场场地的处理，地基承载力的检测，以及对作业环境条件、道路、山体及边坡等采取信息化施工监测、监控等安全技术措施，确保了安装施工顺利实施，达到了设计和业主的要求。