张旭东

（中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连 116100）

0 引言

随着国内施工企业对公路、铁路桥梁建设能力的提高，我国桥梁建筑工程呈现建设跨度大、施工难度高的趋势[1]，对桥梁施工技术提出了更高的要求。在桥梁施工中，多数大中型号构件需要依靠门式起重机进行施工吊装，因此根据施工要求对门式起重机进行合理安装，能够有效提高设备使用性能和桥梁工程施工效率，节约施工成本[2]。

1 门式起重机的结构与功能

门式起重机的构造各不相同，常见的基本构成结构包括起升系统、门式框架、轨道基础及天车行走系统等。

1.1 起升系统

起升系统主要用于完成降落或起升具备两个吊点的起吊构件，包括倾翻电机、主电机、行星减速机及卷筒，为了保证吊装的平衡，通常门式起重机会设计多于两套的起升系统[3]。为了使起吊重物更加稳固，需借助门式起重机分配梁与起升系统共同进行重量承载，进而通过门式起重机的液压起重机或电动卷扬机进行构件吊装。

1.2 门式框架主体

门式框架主体是门式起重机机械设备的主要结构，是起重机的“稳定系统”，主要作用是保证起重机工作时的吊装稳定[4]。门式框架主体是由主承重梁和高低支腿立柱门架组成的复合结构，主承重梁是由很多六五墩垫梁交叉拼装而成，每两片组合固定于支腿立柱的顶端，其作用主要完成起重机的稳定牢固功能，而非直接承担吊装构建的承重。主承重梁主要分为拆装式桁架梁结构和多片单层梁结构，安装在门架位置。高低支腿立柱同样是由六五墩组装完成，形成横纵结构的多排立柱，立柱之间配合组装水平拉撑结构及交错斜拉撑结构模式，一侧相邻立柱通过角钢平连加固，上下工字钢应用剪刀支撑加固（图1）。

图1 门式起重机门式框架主体立面图

1.3 轨道基础

针对桥梁施工，门式起重机安置比较密集，机轮承受压力大，所以对相应轨道基础承载力有严格的要求，对轨道基础地基应做特殊的加固处理，以承受门式起重机吊装设计标准的额定载荷需求，通常轨道基础建设成为钢筋混凝土槽床结构地基，以保证轨道地基的稳固，保证轨道的平顺度满足设计要求[5]。

1.4 天车行走系统

天车行走系统是为了实现门式起重机吊装过程的安全和稳定，其控制功能是由电子变频调速控制器实现的，配上滑轮及慢速卷扬机配合控制，以缓解在行走设备突然停止或突然启动过程中为门式起重机设备整体造成的冲击。为了实现门式起重机的横向吊装平移，每个天车均应在主横梁位置配置至少双对钢轮。门式起重机的天车行走系统一般由轨道台车和运行轨道两部分组成。

1.5 大车行走系统

针对大中型桥梁施工，常规的门式起重机行走系统通常无法满足施工需求，需要适应更大型施工的大车行走系统完成。大车行走系统由大车牵引驱动系统和行走大车构成，其中行走大车是吊装施工过程中的关键控制系统[6]。假设行走大车承载参数为固定值，增加重机的吊装能力可通过增加行走大车的数目实现，并通过配置大车承载完成相应桥梁施工的具体设计载荷及行走距离实际需求，降低重机受到的冲击。一般选择八三墩钢与长工字钢相连作为大车行走钢梁，并配置多功能台车一同使用，根据桥梁施工需要进行双轨道或单轨道设计。为了最大限度地实现缓解大车行走对起重机的冲击，如果起重机行走需要较长距离，其控制方式可通过减速设备驱动模式并配置对应的电子变频调速设备完成；如果行走距离较短，控制方式可凭借配置锚点和牵引装置的牵引行走模式完成。

2 门式起重机在桥梁施工中的安装工序和安装要点

2.1 安装工序

门式起重机在桥梁施工的安装工序按照先上后下、先主结构再附加结构的原则完成，安装工序如下。

（1）处理门式起重机地基。地基处理是桥梁吊装施工的基础环节，应保证地基的压实度和平整度符合吊装要求。

（2）铺设门式起重机底车行走钢制轨道及下部枕木。钢制轨道间的平行度及轨道的平滑度应符合设计吊装要求。

（3）将底车安置于钢制轨道上，对底车的水平度及行走位置进行适当调节。

（4）安装门式起重机立柱。拼装完成立柱后，在其上部安装顶部钢板，随后进行立柱间的平连和支撑操作。

（5）吊装门式起重机主横梁。完成主横梁指定位置吊装后，再进行两主横梁之间的平连操作。

（6）完成铺设天车轨道，并在天车轨道上安放天车。

（7）完成对吊装系统、吊点横梁、扁担梁及旋转体等配套装置的装配。

（8）安装并调试门式起重机横移和纵移系统，横移系统指天车横移系统，纵移系统指底车纵移系统。

（9）安装并调试自动化电器控制系统，该系统是吊装操作的指令发出系统，是起重吊装的重要环节。

（10）门式起重机吊带安装，完成门式起重机的整体调试和试运行，为正式施工做准备。

2.2 安装要点

门式起重机应用在桥梁施工时，其安装工序应进行严格的质量控制，以防止门式起重机吊装吊装施工产生运行不顺畅、受力不均衡的现象，从而影响吊装施工的稳定运行及吊装安全。

（1）稳定性与平顺性是轨道安装和行走台车安装的共同安装要点，是吊装施工得以顺利进行的保障。

（2）轨道安装前应保证安装测绘数据的准确，控制轨道顶标高、纵坡度、单轮走行距离等参数均在设计要求的范围，一旦超出规定范围将会影响起重机的正常稳定运行。

（3）台车安装前应确保主横梁同行走轨道安装牢固，台车运行的轨道距离的绝对平行度，在轨道两端安装防止台车出轨的保护车档装置。

（4）上横梁的安装应注意保证其支腿立柱中心距离的数据准确，拼接过程应保证互相的平衡性，通常配合牵拉绳完成拼接过程，从而保证拼接安全。

（5）安装高低支腿立柱时，应保证安装顺序为从上到下，并保证连接坚固度。对低支腿安装时应通过上缆风绳配合调节，从而保证支腿垂直度符合标准。为保证缆风绳的抗拉强度，宜选择直径15 mm 的缆风绳，其与支腿之间宜为45°夹角。

（6）卷扬机的安装应保证其吊装能力及承重载荷符合吊装施工需求，同时满足台车车架与卷扬机之间稳固相连，防止因松脱引起安全事故。

（7）换轮组安装完毕后应锁闭钢索两头的绳，以保证滑轮组运行时的安全稳定。

（8）自动化电器控制系统应由具备安装资质的专业人员安装，安装后需进行必要的调试及试运行测试工序，各项指标测试合格后方能投入使用。

3 门式起重机在桥梁施工中的运用分析

3.1 调试与运行

门式起重机调试应先接通电源，不加载负重的情况下针对各个吊装施工动作进行调试，一旦发现吊装偏差应及时进行处理，直至调试达到设计标准。待所有调试项目均符合要求后，桥梁施工空载调试结束。门式起重机试运行测试与空载调试测试内容基本一致，唯一区别是门式起重机需要在吊装负载状态下完成各项操作测试，一经发现吊装偏差应及时进行处理，直至调试达到负载施工设计标准。在完成主梁索点测算及主梁组装完成后，进行试运行吊装，当主梁吊起高度在10～20 cm 时，停止起重机运行进行平衡检测，通过搭配不同配置使主梁达到水平状态。此外，吊装试运行操作人员还应检查栓挂同吊装绳索衬垫的绑扎状态，通过调整至最佳状态提升门式起重机在桥梁施工的完成效果。

3.2 在桥梁施工中的运用

门式起重机在桥梁施工的实际吊装应用过程中，首先应将安装完成的天车升至安装好的主梁位置，同时将天车与卷扬机正确相连，调整钢丝绳同卷扬机的换轮组之间的配合状态至最佳，并在合理位置固定天车的防雨罩。起重机在桥梁吊装高空作业应尽量安排在白天，并配合相应的安全防护措施，必须在夜间施工的则应借助充足的照明设施以保证作业安全。小车操作前在应保证轨道距离的平行性，同时满足操作司机在内部操作时具备良好的操作视线，确保起重机吊装施工的全过程在符合施工标准的环境下完成。

3.3 拆装作业

实施门式起重机拆装作业时，应先用钢丝绳固定各个门腿，借助槽钢将行走梁与轨道连接固定，固定时应检测每个固定点的绳扣保持在锁闭状态，然后才能开始各个电缆及电器件的拆除操作。司机室拆除吊装时应保持缓慢速度，一旦出现钢丝绳紧绷时应立即停止移动。汽车吊对主梁吊装拆除前，应完成固定，同时在主梁两侧系上满足预留长度的保护绳并加以控制，以提升主梁拆除的安全。然后再拆除行走梁及门腿的操作，直至整个起重机拆装作业完成。

4 结语

门式起重机具有吊装重量大、安装拆除便捷、吊装安全稳定等优势，桥梁施工中很多大型号部件依靠其进行吊装施工。根据施工要求对门式起重机进行科学安装，以提升设备使用性能，可以有效提高桥梁工程施工效率，降低施工成本。