俞 勇,程本松,王利峰
(1.江蘇省產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗研究院,江蘇 南京 210007)
(2.南京海天檢測有限公司,江蘇 南京 210028)
(3.江蘇省機械研究設計院有限責任公司,江蘇南京 210012)
隨著我國經(jīng)濟建設的需要,中國高速公路迅速發(fā)展,橋梁施工也越來越多。公路架橋機作為施工中的大型特種設備,已經(jīng)成為高速公路橋梁施工中不可或缺的關鍵性設備。
公路架橋機的結構主要由主梁、梁上小車、運梁車、前支腿、中支腿、后支腿以及液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、安全裝置等組成。架橋機的工作原理是利用其下導梁作為運梁通道,主梁一般為雙軌三角鋼架結構,長度一般為架橋機可架設最大跨度的2倍。架橋機中支腿展翼,后支腿和前支腿承載,前支腿固定在承載梁上,在架橋機過跨就位后靠前支腿來支撐,前支腿上也帶有可以橫向移動的驅動機構。中支腿和梁體之間可以相對移動,架橋機過跨主要由中支腿來實現(xiàn),后支腿在架橋機過跨時起到支撐作用。運梁車將梁運送至架梁機腹腔中,中支腿收翼,待前支腿、中支腿承載后,后支腿卸載,從運梁車上用起重車將梁提離出來,將下導梁縱移,騰出待架梁體空間,架橋機將梁直接落放至墩頂上進行安裝。
架橋機原來安裝驗收檢驗主要依據(jù)GB 6067-1985《起重機械安全規(guī)程》和GB/T 14405-1993《通用橋式起重機》標準來進行檢驗,由于架橋機與橋架型起重機用途的不同,其結構也不盡相同,其區(qū)別在于:
架橋機。液壓系統(tǒng)復雜,多個支腿系統(tǒng),專用吊具,有保護接地要求,在雷區(qū)施工時必須確保保護接地有效,整車縱移臨時軌道。
橋架式起重機。僅有簡單的液壓系統(tǒng)或不設液壓系統(tǒng),沒有支腿系統(tǒng),吊具為一般吊鉤,有接地保護的要求,軌道為固定式。
由于架橋機的具體結構形式,機構運動特點,作業(yè)方式,技術參數(shù)的要求,安全裝置的設置、檢驗項目和檢驗方法與傳統(tǒng)橋式起重機存在很大的差異,所以,目前仍按GB/T 14405-1993《通用橋式起重機》標準中的檢驗項目和方法對架橋機進行安裝檢驗已不適用。在2012年4月1日和2012年5月1日相繼頒布了標準GB26469-2011《架橋機安全規(guī)程》、GB/T26470-2011《架橋機通用技術條件》和JGJ266-2011《市政架橋機安全使用技術規(guī)程》,目前架橋機的安裝檢驗應依據(jù)上述3個標準。
軟件資料是架橋機進行正確安裝、改造、維修和使用的指南,報檢安裝前必須提供生產(chǎn)單位生產(chǎn)資質、產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品監(jiān)檢證明、使用說明書、安裝單位資質、委托安裝合同、安裝人員資質證書、各大部件檢查合格表、監(jiān)理工程師簽字的路基和線路質量證明、日常維護保養(yǎng)記錄。
a.檢驗項目設置。
對架橋機的施工環(huán)境、安全距離、標識、銘牌參數(shù)、安全色、安全通道等方面作出要求。
b.說明。
“外觀及作業(yè)環(huán)境”是指采用宏觀檢查的方法,對架橋機外觀和作業(yè)環(huán)境是否達到安全施工要求進行查驗。作業(yè)環(huán)境如易燃、易爆及腐蝕性氣體,溫度、風速等,對架橋機的安裝檢測結果有較大影響。
a.檢驗項目設置。
對架橋機金屬結構的焊縫、連接以及小車軌道(軌距極限偏差、接頭狀況、端部擋塊等)、司機室(結構安全性及固定、視野及開門方向、防護等)等結構件作出要求。
b.說明。
“金屬結構”檢驗是對架橋機金屬結構的焊縫、連接、小車軌道、司機室等結構件的安全技術查驗,特別是對主要受力構件的檢查,包括:(1)檢查方式以宏觀檢查為主,必要時可借助器具和工具。(2)主要受力構件的范圍限定為主梁、支腿、吊具等??梢愿鶕?jù)不同架橋機的結構特點來增加要求,如天車梁等。(3)若在使用環(huán)節(jié)中因運輸或者安裝過程發(fā)生一些磕碰,引起結構塑性變形,而不是承載引起的變形,則可修復繼續(xù)使用;若設計、制造、安裝環(huán)節(jié)中存在缺陷(如應力集中),引起結構件疲勞、金屬結構件內部應力發(fā)生了突變,引起局部失穩(wěn),從而導致金屬結構產(chǎn)生嚴重塑性變形,受力狀態(tài)發(fā)生較大變化,則不應修復,而應報廢。(4)腐蝕量超過原材料厚度的10%,應報廢。(5)金屬結構的連接件(如銷軸)應檢驗。(6)主梁多是分段拼接而成,其整體直線度與對中性應檢驗。
a.檢驗項目設置。
架橋機主要零部件涉及到吊具(查驗缺陷、防脫鉤裝置)、鋼絲繩(查驗選用、安裝狀況及繩端固定、安全圈數(shù)、潤滑與缺陷、直徑磨損、斷絲數(shù))、滑輪、制動器(查驗設置、零部件缺陷、調整)、減速器(查驗連接與固定、工作狀況)、開式齒輪(查驗嚙合 與缺損)、車輪、聯(lián)軸器、卷筒(查驗選用、缺陷)等方面。
b.說明。
架橋機的作業(yè)對象是單一的梁體,其專用吊具(如吊梁扁擔)是關鍵受力結構件,不應存在裂紋、剝裂等缺陷,只需檢查其質量合格證明和檢驗報告。對于吊鉤按照GB 3811《起重機設計規(guī)范》(下稱GB 3811)和GB 6067《起重機械安全規(guī)程》(下稱GB 6067)的要求進行檢驗。
鋼絲繩的斷絲數(shù)按照GB/T 5927《起重機用鋼絲繩檢驗和報廢實用規(guī)范》“第3.5.1條”的要求作檢驗。滑輪的報廢條件以及減速器、開式齒輪、卷筒的安全要求均按照《橋式起重機》的相應規(guī)定作檢驗。架橋機的起升機構應設安全制動器或雙制動。制動器、聯(lián)軸器的檢驗要通過載荷試驗來查驗。
a.檢驗項目設置。
液壓系統(tǒng)主要從系統(tǒng)壓力表、平衡閥和液壓鎖的設置與連接、系統(tǒng)安全溢流閥壓力調定、管路、接頭、閥組漏油情況等方面來考慮。
b.說明。
“液壓系統(tǒng)”的應用是架橋機區(qū)別于傳統(tǒng)橋式、門式起重機的主要方面,更是安全技術檢驗中的重要環(huán)節(jié)。檢驗內容包括:(1)壓力表必須完好。(2)為保證執(zhí)行機構動作的可靠有效,防止因軟管老化、磨損而爆裂,導致失效,平衡閥、液壓鎖與執(zhí)行機構的連接必須是剛性的。(3)對安全閥的調定壓力必須滿足GB 6067和GB/T 3766《液壓系統(tǒng)通用技術條件》要求。(4)各液壓元件及其連接處不得滲漏液壓油。
a.檢驗項目設置。
對架橋機的電氣設備及電器元件、小車饋電裝置、線路絕緣電阻、總電源開關、電氣隔離裝置、總電源回路的短路保護、失欠壓保護、零位保護、過流保護、照明、信號、便攜式控制裝置等方面作出要求。
b.說明。
“電氣”檢驗是對電氣設備及電器件完好、線路絕緣、總電源開關、電氣隔離裝置、總電源回路的短路保護、失欠壓保護、零位保護、過流保護以及便攜式控制裝置、工作照明和電源信號的安全技術進行查驗:電氣設備及電器件完好及固定情況檢查。主回路、控制回路、所有電氣設備的相間絕緣電阻和對地絕緣電阻值按照《市政架橋機安全使用技術規(guī)程》的相應規(guī)定檢驗。地面應設置總電源開關,且便于地面工作人員靠近和操作。電氣隔離裝置按照GB 14048-3《低壓開關設備和控制設備》第3部分:開關、隔離器、隔離開關及熔斷器組合電器》的相應規(guī)定作檢驗。按照GB 3811、GB 5226.2《機械安全機械電氣設備》第32部分:起重機械技術條件、GB 6067和《橋式起重機》的相應規(guī)定對短路保護、零位保護、過流保護作檢驗。由于架橋機多為野外工地施工,施工過程中電壓常有波動,壓降較大,必須設置失欠壓保護。工作照明和電源信號按照GB 3811和GB 6067的相應規(guī)定作檢驗。
a.檢驗項目設置。
架橋機至少要進行高度限位器、行車警報、緊急斷電開關、通道口聯(lián)鎖保護、行程限位器、風速儀及防風裝置、緩沖器和端部止擋、防護罩等方面的檢驗。
b.說明。
“安全裝置及防護”檢驗是對高度限位器、行程限位器、防風裝置、軌道端部止擋、緊急斷電開關、通道口聯(lián)鎖開關、防護罩等安全器件的安全技術進行查驗,按照JGJ266-2011《市政架橋機安全使用技術規(guī)程》的相應規(guī)定作檢驗。
根據(jù)架橋機的工作特點,除對上升高度限位器提出要求外,必要時還要設置下降限位器。架橋機工作速度雖慢,但在其工作過程中,無論是在橋面、橋墩和架橋機上均有人參與施工,為確保安全,必須裝設行車報警系統(tǒng)。小車運行機構和縱移機構應設置行程限位器。由于因風載荷導致的架橋機安全事故較多,防風設計及其裝置應嚴格檢驗。對小車運行機構必須設置運行軌道端部緩沖和止擋,而對大車運行機構則視設計或現(xiàn)場情況確定是否設置??紤]到架橋機的工作特性和現(xiàn)場環(huán)境的復雜性,架橋機應因情設置多個緊急斷電開關。
a.檢驗項目設置。
架橋機應參照有關要求進行空載試驗、額載試驗。
b.說明。
“試驗”主要依據(jù)JGJ266-2011《市政架橋機安全使用技術規(guī)程》進行空載、額載工況下的試驗??蛰d情況下各機構和控制系統(tǒng)能實現(xiàn)設計功能即可。按照相應規(guī)定作額定載荷工況下的剛度值檢驗,有特殊要求時架橋機的垂直靜撓度按設計要求來檢驗。
支腿是實現(xiàn)架橋機整體功能的前提,是保證安全施工的基礎。架橋機倒塌事故多因支腿失穩(wěn)而造成,所以必須進行支腿功能試驗。
由于架橋機大多是依靠自身平衡來實現(xiàn)前移過孔,隨著架橋機起重量增加和跨度的不斷增大,架橋機的過孔也成為施工過程中最危險的工序,設計計算(包括整機有限元分析)證明過孔時主梁受力狀況最為惡劣。檢驗中可以只要求驗證架橋機過孔功能是否正常實現(xiàn),至于具體撓度值的大小,由于架橋機在型式試驗中已進行了測試,在安裝檢驗中可以不再對此值進行測量。
架橋機的結構型式多種多樣,其動作機理和施工過程與傳統(tǒng)的橋式起重機和門式起重機有較大區(qū)別,因此架橋機的安裝檢驗不應再照搬原《通用橋式起重機》標準中的條款,而應依據(jù)新頒布的3個標準,具體設置架橋機的檢驗項目,把好架橋機安裝檢驗質量關,保證架橋機安全技術性能,減少安全事故發(fā)生,避免人身傷亡和重大經(jīng)濟損失,保證公路、橋梁建設的安全性。