干熄焦提升機裝置車架安裝

新方法的研究中國一冶工業爐公司柳鋼項目部“求實”QC小組發布人：郭雅楠2012年4月一、工程簡介及背景二、QC小組概況三、選擇課題四、設定目標五、提出方案，確定最佳方案六、制定對策七、對策實施八、效果檢查九、標準化十、總結與今后的打算目錄

柳鋼150t/h干熄焦工程是配套柳鋼三焦2座60孔焦爐而建設。該工程施工場地集中、施工工序銜接緊密，加上原三焦兩座焦爐施工時并未預留干熄焦施工區域,施工場地狹小，且周邊通廊管道區域多。一工程簡介及背景柳鋼干熄焦工程示意三維動畫一工程簡介及背景制圖：夏春時間：2011.7.5

提升機裝置是干熄焦系統的關鍵設備，工作環境惡劣，使用頻繁，安裝精度要求高，其中車架是干熄焦提升裝置的核心部件，安裝質量直接影響提升裝置的使用壽命。該工程干熄焦提升機總重約208t，車架重約78t,安裝在標高▽+45.22m高空，提升機總體工期為35天。干熄焦提升裝置主要由車架、起升機構、走行機構、吊具、檢修手動葫蘆、機器室、司機室等構成。一工程簡介及背景制圖：夏春時間：2011.7.5課題名稱干熄焦提升機裝置車架安裝新方法的研究起止時間2011.07～2011.08課題類型創新型小組名稱中國一冶工業爐公司柳鋼項目部“求實”QC小組成立時間2008年04月小組注冊號YYGYL-Q02活動次數每周2次教育時間人均70小時小組人數7人序號姓名性別文化程度組內職務技術職稱組內分工1姜良發男大學組長工程師指揮、指導2陳海超男大專副組長工程師施工協調3孟斌男大學組員高級工程師技術指導4田紅云女大學組員高級經濟師分析、實施5何凡男大專組員工程師實施及質安6郭雅楠女大學組員技術員資料整理7夏春男大專組員高級技師記錄、整理二小組簡介制表：夏春時間：2011.7.5表1：QC小組簡介表三選擇課題老廠擴建，周邊通廊管道區域多以往施工使用500T吊車進場困難500T吊車租賃困難工程現狀無法采取500t吊車整體拼裝的方法這種條件下的設備安裝，我們首次遇到。提出問題制圖：夏春時間：2011.7.8500T汽車式起重機外形圖500T汽車式起重機起升高度圖三選擇課題干熄焦本體框架東面6m處即為老運煤通廊，本體框架北面10m處為運煤鐵路，若拆除本體框架東面老運煤通廊和北面運煤鐵路將會影響1、2號爐的正常生產，甲方不允許。采用500t吊車整體吊裝車架，拼裝場地及吊車占位需要在本體框架附近占約40m*24m場地。如右側三維示意動畫。因此，無法采用500T吊車整體吊裝車架的方法。分析問題當地500t吊車長期服務于電廠的建設，租賃也很困難。三選擇課題三選擇課題確定課題干熄焦提升機裝置車架安裝新方法的研究

由于傳統的施工方法不能滿足現場條件要求，我們必須尋找突破口，立足現有條件，在安裝方法上進行創新，小組選定的課題為：

四設定目標課題目標

在保證工期的前期條件下，利用較小噸位（150噸～200噸）吊裝設備分片吊裝干熄焦提升機車架并在高空一次組裝成功，車架安裝時間不超過網絡工期的7天。小組仔細分析了現場施工條件，并根據以往的大型提升機安裝的施工經驗，確定了本次活動的目標是：序號部件名稱單位數量重量(t)備注1主動走行主梁126.8只能用大型吊裝設備吊裝2應急走行主梁124.2只能用大型吊裝設備吊裝3端梁29.2只能用大型吊裝設備吊裝4主動走行裝置套10.5可用塔吊吊裝5應急行走裝置套10.6可用塔吊吊裝6其它（平臺、欄桿、連接梁、車輪等）16.7散件最重為2.3t；可用現場塔吊吊裝車架主要部件及重量表制表：夏春時間：2011.7.9四設定目標表2：四設定目標目標可行性分析組成員有專業技術和豐富的施工經驗，曾參與安鋼等工程大型構件吊裝。分片吊裝在高空組裝危險性較高，規范標準要比地面拼裝方法復雜。按照項目編制的施工網絡計劃、要求，小組分析有利條件與不利條件。組成員有專業技術和豐富的施工經驗，曾參與安鋼等工程大型構件吊裝。組成員在設備安裝方法方面積累了一定的創新和攻關經驗。解決單件主梁（約27t）的吊裝問題，吊裝便可采用150噸～200噸吊車吊裝。目前國內150噸～200噸汽車吊市場租賃方便

。本次活動屬于施工工藝的創新，具有一定的不可預見風險因素存在。綜合有利和不利條件，通過小組共同努力，精細設計、合理組織安排，按照科學途徑逐步實施，活動目標可以實現。結論五提出方案，確定最佳方案方案提出

針對本項目需要解決的問題，結合現場條件，小組召開了方案分析會，集思廣益，運用“頭腦風暴法”充分發表意見，提出各種方案，并使用親和圖歸納整理。進入施工現場方便靈活根據施工需要調整車位，轉場快吊桿自由伸縮能達到被吊物高度小半徑可以滿足分片車架的吊裝防滑性能好，對地面要求低吊桿是桁架式結構承載力大提升吊物時可移動機身滿足最大承載力進入施工現場方便靈活根據施工需要調整車位，轉場快吊桿自由伸縮能達到被吊物高度較大半徑可滿足分片車架的吊裝起吊吊車的選擇制圖：夏春時間：2011.7.12200T汽車吊160T汽車吊160T履帶吊提升機車架吊裝新方法制圖：夏春時間：2011.7.12分別組裝兩件端梁分別組裝兩件主梁將主動行走裝置及平臺、從動行走裝置及平臺分別與兩件主梁組裝分別組裝兩件端梁分別組裝兩件主梁分別組裝主動行走裝置及平臺、從動行走裝置及平臺分六片組裝分四片組裝設置端梁起吊吊點位置及吊耳按照分四片、分六片的方案，分別對主梁和裝有行走裝置及平臺的主梁設置起吊吊點位置及吊耳吊點設置地面組對組裝的選擇吊裝方式的選擇五提出方案，確定最佳方案制作能容納兩人操作的吊籃在端梁與主梁連接時，兩人在吊籃上安裝連接板及高強螺栓在主梁的兩端設置腳手架固定件搭設腳手架便于端梁與主梁連接時，在主梁的腳手架上連接端梁設置高空平臺的寬度及所用材料搭設高空平臺便于端梁與主梁連接時，在平臺上安裝連接板及高強螺栓起吊高空拼接方式的選擇制圖：夏春時間：2011.7.12搭設高空平臺施工吊籃施工腳手架施工五提出方案，確定最佳方案制作千斤頂托架，便于安放千斤頂，采用千斤頂調節端梁的垂直度在端梁側面和鋼結構平臺上焊接頭板，再焊接型材，臨時支撐端梁借鑒正反絲原理制作可伸縮調節的端梁臨時支撐桿端梁定位方式的選擇制圖：夏春時間：2011.7.12可調節支撐連接千斤頂調節固定支撐連接在端梁側面和鋼結構平臺上焊掛耳，以便安裝手拉葫蘆臨時固定端梁支撐直接采用型材，制作量比較小千斤頂控制端梁向內移動，手拉葫蘆控制端梁向外移動制作成標準件，適合同類工程使用采用先遠后近的原則，依照常規方式依次安裝主梁吊裝五提出方案，確定最佳方案根據以上親和圖，我小組決定從以下方案進行分析：160T汽車吊

吊車選擇160T履帶吊

200T汽車吊

1、起吊吊車的選擇干熄焦系統立面圖以及吊車的最佳工作半徑干熄焦系統平面圖以及吊車的最佳工作半徑通過對現場環境結合干熄焦立面圖及平面圖，采用CAD軟件模擬吊裝角度，并依照吊車的外形圖和吊車的起升高度圖分析：五提出方案，確定最佳方案

160T汽車式起重機外形圖160T汽車式起重機起升高度圖注：R—起重機工作半徑

H—起重機起升高度五提出方案，確定最佳方案五提出方案，確定最佳方案工作半徑R（m）臂長L（m）13.217.521.826.130.434.73943.347.65256.360起重量（t）3160*1303.5124*1221154113*11310498864.5103*10396898270597*969184776755687*83827668625346777*737370615649.543.537867*6564635651464135.530959*575756514642.538.533.528.924.41050*50515046.54239.53631.527.623.519.5151241.54039.5363331.527.925.121.618.514.314343332.53128.727.42522.319.817.213.61627.325.927.125.424.822.620.918.315.912.31823.122.622.72321.520.419.116.914.711.42019.219.819.719.418.517.415.713.610.52216.216.316.817.416.815.914.612.69.82412.114.41515.214.613.611.89.1

160T汽車式起重機主臂性能表表3：制表：夏春時間：2011.7.16

200T汽車式起重機外形圖200T汽車式起重機起升高度圖注：R—起重機工作半徑

H—起重機起升高度

200T汽車式起重機主臂性能表五提出方案，確定最佳方案工作半徑R（m）臂長L（m）20232629323538414447505356起重量（t）520017861991781661431317173170166143131106106814414113913713110610693.793.780.6912111911811611510610693.793.780.680.667.31010310310210199.898.597.293.793.780.680.667.367.31279.879.579.37978.777.776.875.974.97473.167.367.31464.864.564.36463.863.563.262.561.76160.360.259.61654.454.153.953.653.453.152.852.652.351.7515150.51846.846.546.34645.745.545.244.944.744.444.143.943.62040.740.440.239.939.639.439.138.838.638.13837.82235.835.635.33534.834.534.233.933.733.433.12433.931.831.631.33130.730.530.229.929.729.42628.828.228.227.927.127.427.126.826.626.32825.925.625.325.124.824.524.22423.73024.823.423.122.922.622.32221.821.53222.421.22120.720.420.119.819.6表4：制表：夏春時間：2011.7.16

160T履帶式起重機外形圖160T履帶式起重機起升高度圖注：R—起重機工作半徑

H—起重機起升高度

160T履帶式起重機主臂性能表五提出方案，確定最佳方案工作半徑R（m）臂長L（m）2028.734.740.446.452.158.163.869.875.581.587.5起重量（t）3.71605137.2136.2126.46136.1126.7115.9102.486.469.57118.1106.698.692.182.768.257.045.48102.290.785.779.075.764.755.344.937.931.526.1988.778.575.771.567.561.653.343.636.931.026.021.41078.371.767.364.260.956.851.242.334.630.225.421.11261.357.655.753.250.748.444.538.932.828.724.120.01449.449.446.345.243.241.439.633.430.827.222.518.91641.241.240.739.137.536.033.931.328.925.721.317.81835.135.235.034.433.031.830.529.027.024.420.116.62030.430.530.430.229.428.327.126.125.022.419.215.72226.926.726.626.325.424.423.222.521.418.315.02423.923.723.623.323.022.021.220.319.517.314.2表5：制表：夏春時間：2011.7.16

160T履帶吊進場吊桿拼裝和退場拆除示意圖履帶吊防滑性能好，對地面要求低，吊桿是桁架式結構承載力大，但吊桿需要進場拼裝和退場拆除，需要車輛轉運，短期使用成本高。吊車類型工況分析特點分析結論160T汽車吊1.車身長15.27m，最大支撐腿寬度為8.3m。2.半徑9m，起升高度為52m時，起重量為24.4噸。優點：進入施工現場方便靈活，根據施工需要調整車位，轉場快。缺點：安裝主梁時，需要先拆除一端連接吊車梁的連接梁，存在一定的風險。不采用160T履帶吊1.車身長15.2m，履帶寬度為6.6m。2.半徑20m，起升高度為58.1m時，起重量為27.1噸。優點：防滑性能好，對地面要求低，吊桿是桁架式結構承載力大。缺點：吊桿需要進場拼裝和退場拆除，需要車輛轉運，短期使用成本高。不采用200T汽車吊1.車身長，最大支撐腿寬度為。2.半徑，起升高度為時，起重量為37.8噸。優點：進入施工現場方便靈活，根據施工需要調整車位，轉場快。缺點：成本比160T汽車吊高。采用方案深入分析論證五提出方案，確定最佳方案表6：吊車選擇分析表制表：夏春時間：2011.7.20五提出方案，確定最佳方案分四片組裝

地面組對組裝的選擇分六片組裝

2、吊裝方式選擇（地面組裝組對的選擇）方案方案分析特點分析結論分四片吊裝：在重量允許的條件下盡量整合主梁、下部平臺及相關構件設備，將兩件端梁、兩件帶有下部平臺的主梁依次在距地面45.22米高的提升機軌道上安裝。優點：盡量減少高空組裝作業。缺點：組裝主梁與下部平臺時，需要制作支撐凳托起主梁。采用分六片吊裝：將車架的兩件端梁、兩件主梁、兩件下部平臺依次在距地面45.22米高的提升機軌道上安裝。優點：吊裝構件分解為多個，能減少吊車的負荷。缺點：高空作業過多，存在一定的安全隱患。不采用方案深入分析論證五提出方案，確定最佳方案制表：夏春時間：2011.7.20表7：吊裝方案分析表五提出方案，確定最佳方案吊點布置

吊點設置吊耳制作

3、吊點設置方案方案分析特點分析結論方案A：選用30mm鋼板制作通過計算，采用30mm鋼板制作吊耳，則吊耳環形帶寬約160mm。優點：現場選材方便。缺點：吊耳環形帶偏寬，與之配套的卡環無法安裝。不采用方案B：選用40mm鋼板制作通過計算，吊耳環形帶寬約100mm。優點：易制作，且方便與之配套的卡環安裝。采用方案深入分析論證五提出方案，確定最佳方案制表：夏春時間：2011.7.20表8：吊耳制作方案分析表五提出方案，確定最佳方案吊籃施工

起吊高空拼接方式的選擇搭設高空平臺施工

4、高空拼接方式的選擇腳手架施工

方案方案分析特點分析結論吊籃施工（如圖）1.采用直徑16mm的鋼筋焊接成上部開口的鋼筋籠，下部鋪設跳板。2.兩名施工人員在鋼筋籠內，并懸掛在塔式吊上拼接主梁與端梁。優點：方便靈活，用料較少。缺點：采用吊籃空中拼接，主梁節點板單重約150kg，操作不便；懸掛吊籃需要塔吊配合，不能兩邊同時施工，造成吊車臺班增加，提高了成本。不采用腳手架施工（如圖）1.在主梁兩端搭設腳手架，并與結構部位焊接固定。2.鋪設跳板。優點：建筑鋼管為周轉材料，成本低。缺點：腳手架固定在車架主梁上，在拼接過程中不利于主梁與端梁的拼接，造成吊車臺班增加，提高了成本。不采用搭設高空平臺施工（如圖）1.在提升機軌道梁上焊接牛腿。2.安裝兩軌道梁間H型鋼。3.鋪設跳板，加設圍欄。優點：施工平臺穩定，使高空作業無安全隱患。缺點：平臺搭設材料成本比以上兩種方法高。采用方案深入分析論證五提出方案，確定最佳方案表8：高空拼接方案分析表制表：夏春時間：2011.7.22

制圖：夏春時間：2011.7.22吊籃腳手架操作平臺五提出方案，確定最佳方案千斤頂調節

端梁定位方式的選擇可調節支撐連接

5、端梁定位方式的選擇固定支撐連接

定位方式檢查千斤頂調節方式定位固定方式定位絲桿調節方式定位端梁定位方法圖優點可進行端梁的縱橫兩方向的微調。可通過采購成品H型鋼直接制作。可進行端梁的縱橫兩方向的微調缺點操作過程比較繁瑣，三角支撐架和手拉葫蘆與端梁連接剛性不強。安裝過程中不易調節，H型鋼直接焊接接觸面大，影響端梁的成品美觀。能調節的斜支撐與車輪固定器需要制作。是否選擇××√制表：夏春時間：2011.7.22方案深入分析論證五提出方案，確定最佳方案表9：端梁定位分析表6、主梁吊裝端梁定位以后，采用先遠后近的原則依次吊裝主梁，并用常規方法對端梁與主梁進行高強螺栓連接。

制表：夏春時間：2011.7.26確定最佳方案五提出方案，確定最佳方案

經過對各個環節的深入分析，小組確定了以下最佳方案工藝流程車架分片吊裝方法160T汽車吊地面組對組裝的選擇吊點布置吊籃施工腳手架施工吊車選擇分四片組裝分六片組裝搭設高空平臺施工

吊裝方式選擇起吊高空拼接方式選擇160T履帶吊200T汽車吊千斤頂調節固定支撐連接可調節支撐連接端梁定位方式選擇主梁吊裝六制定對策項目對策目標措施地點完成時間負責人200T吊車采用200T吊車保證端梁主梁等設備的安裝采用CAD模擬吊車站位，并依照現場及200T汽車的技術參數決定吊車最佳的工作半徑和站位位置。對吊車司機及指揮人員、操作人員強化交底，并多次模擬協調操作。辦公室/現場2011.7.25何凡夏春分四片組裝在重量允許的條件下盡量整合主梁及下部平臺相關構件設備盡量減少高空組裝作業；1、搭設組對組裝平臺。2、組裝端梁。3、組裝主梁。現場

2011.7.26孟斌陳海超吊點設置設計制作吊耳吊耳布置合理、強度滿足吊裝1、查閱資料，根據端梁、主梁拼裝后的重心位置，確定每個吊點的受力。2、選擇吊耳材質設計吊耳。3、根據鋼絲繩的受力方向確定吊耳的方向。現場2011.7.27田紅云郭雅楠針對工藝流程每一步深入細化，使之具備可操作性，小組按5W1H方法制定以下對策表：表10-1：對策表制表：夏春時間：2011.7.28六制定對策項目對策目標措施地點完成時間負責人搭設高空平臺在提升機軌道梁上搭設高空平臺使端梁與主梁連接的操作安全可靠。1、在提升機軌道梁上焊接牛腿。2、安裝兩軌道梁間的H型鋼。3、鋪設跳板，加設圍欄。辦公室/現場2011.7.27孟斌夏春可調節支撐連接使用正反絲扣的調節支撐調節端梁垂直度，使用可調節車輪固定器固定車輪使兩組端梁的對角線長度誤差不超過3mm，主梁的長度加上兩端間隙，兩端間隙為10mm。1、制作車輪固定裝置：2、制作可調式端梁固定裝置3、吊裝端梁并對端梁臨時加固，使用車輪固定裝置固定端梁上的車輪，使其不能縱向移動。使用可調式端梁橫向裝置，固定端梁，并使其橫向可調。現場

2011.7.28姜良發陳海超何凡主梁吊裝采用先遠后近的原則依次吊裝保證主梁一次安裝到位。1、將主梁吊至端梁間慢慢下降到與端梁水平的高度。2、主梁與端梁連接。3、固定端梁用的連接材料割除。現場2011.7.29姜良發陳海超孟斌表10-2：對策表制表：夏春時間：2011.7.28七對策實施實施一：采用200噸吊車

主梁吊裝模擬圖端梁吊裝模擬圖七對策實施實施一：采用200噸吊車

采用CAD模擬吊車站位，并依照現場及200T汽車的技術參數決定吊車最佳的工作半徑和站位位置。

此次施工的特點是設備吊裝設備體積大、重量重、且起升高度較高，現場平面狹窄有限，吊裝前對參加施工的全體人員進行安全技術交底，明確起重吊裝安全技術要點和保證安全的技術措施。實施效果檢查一經檢查吊車站位符合設計及規范要求，參加施工的全體人員經過施工強化交底，明確了起重吊裝安全技術要點和保證安全的技術措施。七對策實施實施二：分四片吊裝

搭設組對組裝平臺 主梁與下部平臺形成的階梯 與組裝平臺的階梯一致

主梁、端梁地面組裝分布圖七對策實施實施效果檢查二分片組裝

，經檢查符合規范要求。實施二：分四片吊裝主梁與下部運行平臺組裝好（留下兩端的兩塊不可以裝，以免吊裝時與主動輪連軸器相撞），并將走行一級減速機安裝在主梁上。

在組裝時注意現場擺放位置，留好汽車吊進出場通道。在吊裝前必須將所有的高強螺栓摩擦面按規范處理好。用8～25t汽車吊配合工作。七對策實施實施三：吊點設置a.端梁重9.2噸，其結構為軸對稱，在端梁的兩端分布有軌道輪，為端梁上最重的兩點，以端梁中為中心，在兩側軌道輪的上方靠中心的部位設置2個吊點。

b.組對好的主梁分別重約24.8噸和27.3噸，其重心偏離了結構中心點，經過計算及與卡環、手拉葫蘆的配合使用，小組選擇主梁設置四個吊點，吊點間距為5m，主梁下部平臺外挑側設置兩個吊點。

根據端梁、主梁拼裝后的重心位置，確定每個吊點的受力。七對策實施實施效果檢查三吊耳布置合理，吊耳強度能夠滿足設備吊裝要求。實施三：吊點設置2、制作吊耳。通過計算，小組初步考慮了兩種吊耳的制作方案。

吊耳加工圖方案A

方案B

優缺點比較厚度為30mm的鋼板現場較多，方便使用。但是使用30mm厚鋼板做吊耳，則吊耳環形帶寬約160mm，與之配套使用的卡環無法安裝。

通過計算，吊耳環形帶寬約100mm，與之配套的卡環可以正常使用。但厚度為40mm的鋼板施工使用較少，小組在材料資源上得到業主的支持。選擇方案B七對策實施實施效果檢查四施工平臺合理、穩固，能滿足施工需要。實施四：搭設高空平臺1、工字鋼在地面做大跨度抗壓強度試驗。

2、在軌道梁上焊接牛腿并校核強度。

3、選擇無橫向裂紋的木跳板。

搭建高空施工平臺

將工字鋼焊接成12m跨度，將其兩端下墊枕木，再使用叉車叉一噸重物放工字鋼中心試壓，變形量采用卷尺測量為-55mm。七對策實施實施效果檢查五端梁順利安裝就位，符合方案設計要求。

實施五：可調節支撐連接

制作車輪固定裝置

制作可調式端梁固定裝置使用可調式端梁固定裝置，固定端梁，并使其橫向可調。車輪固定裝置與可調式端梁固定裝置組合使用使端梁固定和調節精確。

七對