劉宇航(武漢華勝工程建設科技有限公司, 湖北 武漢 430200)
門式起重機(以下簡稱“門吊”)具有起重量大、場地利用率高、作業(yè)范圍長、通用性強等特點,在建筑工程中被廣泛使用。武漢地鐵 6 號線二期一標項目(以下簡稱“本項目”)根據(jù)現(xiàn)場需要一共設置了 5 臺門吊,其中金銀湖停車場站 3 臺、二雅路站 2 臺。這些門吊跨度達 23.9 m,起升高度地上 9 m、地下 50 m,額定起重量主鉤 45 t、副鉤 16 t。
本項目施工區(qū)域位于正式道路之中,場地狹小,且多臺門吊共同使用,作業(yè)環(huán)境較為復雜。如果違規(guī)操作或設備存在問題,可能就會引起門吊結(jié)構變形、行走機構損壞,繼而引發(fā)起重傷害事故。因此,做好對門吊安全防護裝置的檢查是監(jiān)理進行安全管理的重要工作之一。
在通用門式起重機中,所涉及的安全防護裝置主要分為運行行程限位器、緩沖器、起重量限制器、起升高度限制器、聯(lián)鎖保護裝置、抗風防滑裝置和其他安全裝置等幾大類。
運行行程限位器的安全功能是保證工作機構在運動中達到設計規(guī)定的極限位置時自動切斷前進方向的動力源,以防行程越位。《起重機械安全規(guī)程 第 1 部分:總則》要求:“起重機和起重小車,應在每個運行方向裝設運行行程限位器,在達到設計規(guī)定的極限位置時自動切斷前進方向的動力源。”
本項目門吊的行程限位器使用的是單輪旋轉(zhuǎn)機械式 LX型行程開關,由角鋼制作的安全尺配合觸發(fā)。在實際使用中,存在安全尺較長、軌道不平順、車速過快等情況,在晃動下安全尺往往會高速沖向行程開關,使得行程開關的旋臂不能被有效碰觸或復位,造成部件變形損壞。針對此問題,項目部建議施工單位采取切割平順安全尺端頭、加固過長部位等措施,以減輕對行程開關的沖擊損壞。由于行程限位器處于室外惡劣工作環(huán)境,故障難以避免,檢查其有效性是監(jiān)理工作的重點。
在日常巡查中,監(jiān)理人員可以目測限制器接線是否正確,位置設置是否合理,行程開關殼體是否損壞變形等,也可以定期將大、小車運行機構開至軌道端頭,測試運行限位器能否有效切斷該運行方向的動作并正常反向運行。
當起重機的大、小車運行機構意外沖向軌道端頭時,端部止擋上的緩沖器通過自身變形,將碰撞的動能轉(zhuǎn)化并吸收為彈性勢能,從而減輕碰撞力的沖擊作用,避免對起重機造成破壞。
緩沖器一般分為實體緩沖器、彈簧緩沖器和液壓緩沖器。實體緩沖器因結(jié)構簡單、使用壽命長、價格低、安裝檢修方便而被廣泛使用。本項目采用的是聚氨酯實體緩沖器,并配以紅外線防碰撞裝置。
在實際使用中發(fā)現(xiàn),緩沖器本身不會輕易被損壞,常常是連接件因受到?jīng)_擊而發(fā)生變形、脫落。因此,緩沖器的安裝位置要能夠承受相應的沖擊力,安裝方式要牢固。日常檢查可以采用現(xiàn)場測試的方法,將大、小車運行機構行走至軌道端頭,或使 2 臺起重機互相緩速接近,觀察緩沖器能否被正常碰觸或紅外線防碰撞裝置能否正常運作。檢查重點除了設備的有效性以外,還應包括行程限位器與緩沖器的距離是否設置合理。理想的距離應是先觸碰到行程限位器,待機構斷電后利用慣性沖擊緩沖器;不合理的距離是行程限位器與緩沖器的距離設置得過短,或者先碰撞緩沖器后觸碰行程限位器。不合理的距離會導致慣性沖擊過大,容易損壞設備或造成運行機構脫軌。
《通用門式起重機》要求:“應安裝起重量限制器。限制器應符合 GB 12602 的規(guī)定?!逼鹬亓肯拗破鞯墓ぷ髟砣缦拢浩鹬卦O備起吊重物,傳感器受到卷筒壓力后輸出與重量成正比的電信號,經(jīng)控制電路處理后,顯示起吊物重量。
監(jiān)理人員在檢查驗收時應審查《起重機(首次)定期檢測報告》,查看起重量限制器的檢測項是否合格,并在現(xiàn)場進行實際測試。本項目測試方式可參閱一下實例:先按動起重量限制器顯示器上的自檢按鈕,設備蜂鳴報警并顯示報警重量為 36 t,經(jīng)計算 36 t/45 t=0.8,即起重量限制器在達到 80% 額定起重量時報警,說明限制重量報警值設置合理。本項目 I 型管片標準塊(A 塊)鋼筋混凝土體積為 1.809 2 m3,經(jīng)計算其重量約為 4.5 t,空載時吊索具的重量為 0.2 t,吊起管片后查看起重量限制器的顯示值為4.5 t,說明起重量限制器的重量顯示基本功能正常。
此外,起重量限制器和力矩限制器均屬超載保護器,是起重設備常用的安全裝置,但力矩限制器一般用于汽車起重機、塔式起重機、門座起重機等帶有回轉(zhuǎn)、變幅的臂架類機械設備。力矩限制器由顯示器、計算控制箱、角度傳感器、長度傳感器、壓(拉)力傳感器組成,通過各類傳感器可以檢測出起重機所吊載的質(zhì)量和起重臂所處的角度,并自動計算、顯示出其額定載重量、實際荷載和工作半徑等,監(jiān)理人員在現(xiàn)場檢查時要加以區(qū)分。
《起重機械安全規(guī)程 第 1 部分:總則》要求:“門式起重機的起升機構應安裝起升高度限制器,需要時,還應設在下降深度限制器?!薄锻ㄓ瞄T式起重機》要求:“應設起升高度限位裝置,當取物裝置上升到設定的極限位置時,應能自動切斷上升方向電源;此時鋼絲繩在卷筒上應留有至少一圈空槽;當需要限定下極限位置時,應設下降深度限位裝置,除能自動切斷下降方向電源外,鋼絲繩在卷筒上的纏繞,除不計固定鋼絲繩圈數(shù)外,至少還應保留兩圈?!逼鹕叨认拗破鞒S玫挠兄劐N式和傳動式。本項目使用重錘式限制器,其工作原理如下:當?shù)蹙呱仙缴蠘O限位置時,吊具將重錘抬起,限制器失重帶動開關軸,使開關軸內(nèi)觸頭脫離并切斷起升機構的電源,此時吊具只能作下降運動。重錘式限制器具有價格低、結(jié)構簡單、易安裝的優(yōu)點,但存在安裝位置受限、易失靈的缺點。
監(jiān)理人員在檢查驗收時首先通過現(xiàn)場測試檢驗起重限制器的有效性,然后根據(jù)經(jīng)驗目測繩錘長度是否合理,運行時是否有大幅度擺動和纏繞的情況,以免因繩錘與起升鋼絲繩纏繞而造成停車故障,或因繩錘搖擺振動而造成保護動作失靈等問題。
《機械安全 帶防護裝置的聯(lián)鎖裝置設計和選用原則》對聯(lián)鎖保護裝置的解釋是“用于防止危險機器功能在特定條件下運行的機械、電氣或其他類型的裝置”?!镀鹬貦C械安全規(guī)程 第 1 部分:總則》要求:“進入門式起重機的門,和從司機室登上橋架的艙口門,應能聯(lián)鎖保護;當門打開時,應斷開由于機構動作可能會對人員造成危險的機構電源?!瓓A軌器等制動裝置和錨定裝置應能與運行機構聯(lián)鎖?!?/p>
對聯(lián)鎖保護裝置的日常檢查可以采取目測和測試等的方式,如在操作室關閉設備后查看夾軌器能否自動鎖定軌道等。本項目在施工初期曾出現(xiàn)如下問題:設備運行中司機室和門架樓梯門能隨意被打開,作業(yè)人員為了操作方便擅自改變、停用聯(lián)鎖裝置,等等。通過對操作人員的教育培訓,以及加大監(jiān)理人員對聯(lián)鎖裝置的檢查力度,此類問題已得到了很大改善。
《起重機械安全規(guī)程 第 1 部分:總則》要求:“室外工作的軌道式起重機應裝設可靠的抗風防滑裝置,并應滿足規(guī)定的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)抗風防滑要求。”無論是作業(yè)還是停放,門吊都處在露天環(huán)境中。由于門吊體積大、在軌道上運行,一旦遇到惡劣大風天氣,再加上抗風防滑措施不當,極易發(fā)生溜車、脫軌、傾覆等事故,因而在設計生產(chǎn)門吊時應安裝制動器、地錨、夾軌器、風速儀、止擋和鐵靴等裝置加以防范。其中,夾軌器通常是與起重機底部結(jié)構連接在一起的夾鉗,用來夾住軌道頭部的兩個側(cè)面以防門吊滑行。
監(jiān)理人員可以通過目測方式觀察夾軌器和制動器的運行狀況,檢查止擋鐵靴是否牢固、地錨是否松動、風速儀能否正常使用等。
大跨度的門吊因車輪、傳動機構的偏差等而使大車在運行時經(jīng)常出現(xiàn)偏斜的情況,即一個支腿超前,另一個支腿滯后。這不僅影響工作效率,而且增加運行阻力,嚴重時還會破壞結(jié)構和運行機構?!镀鹬貦C械安全規(guī)程 第 1部分:總則》要求:“跨度大于 40 m 的門式起重機應裝設偏斜指示器或限制器?!北卷椖克瞄T吊因跨度較小而未安裝偏斜指示器。
門吊的作業(yè)環(huán)境一般比較復雜,軌道上有時會存在石塊、材料等雜物,若配置軌道清掃器,則可排除此類雜物,以防發(fā)生脫軌事故?!镀鹬貦C械定期檢驗規(guī)則》要求:“當物料有可能積存在軌道上成為運行障礙時,檢查在軌道上行駛的起重機和起重小車,在臺車架(或者端梁)下面和小車架下面是否裝設軌道清掃器?!?/p>
監(jiān)理人員在檢查時應仔細查看軌道清掃器是否安裝牢固,并用量尺測量安裝間隙。要求掃軌板底面與軌道頂面的間隙在 5 mm~10 mm 之間,過高會漏掃,過低則會與軌道發(fā)生摩擦或碰撞。
《起重機械安全規(guī)程 第 1 部分:總則》要求:“每臺起重機械應備有一個或多個可從操控制站操作的緊急停止開關,當有緊急情況時,應能夠停止所有運動的驅(qū)動機構?!?/p>
監(jiān)理人員在檢查時首先檢查電源線路的接線情況,要求按下緊急停止開關時不能切斷可能造成物品墜落的動力回路,開關按鈕應為紅色,安裝位置應醒目且便于操作,操作開關時能確保人身安全。然后在起重機處于空載低速的工作狀態(tài)下觸發(fā)開關,檢驗電源切斷和復位情況,要求緊急停止開關觸發(fā)后不能自動復位。
通過對門吊安全防護裝置知識的學習并將其運用到實際工作中,最初緩沖墩、止擋經(jīng)常被撞壞,限位器、限制器時常失效的情況逐步得到了改善。項目部每月參與對門吊的維修保養(yǎng)工作,現(xiàn)場指出了起重設備存在漏保漏檢問題,改變了維修保養(yǎng)單位對表打鉤、流于形式的工作狀態(tài)。近期武漢市遭遇大范圍高強度的降雨,項目部通過提前檢查抗風防滑裝置的使用運行狀況,做好軌道積水抽排等工作,保證了門吊在惡劣天氣下安全、平穩(wěn)地度過汛期。
表 3 實施期孔道壓漿密實情況統(tǒng)計表
據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)場門吊運行 1 年多來共運送管片約 4 542 環(huán),吊運渣車 2 萬次以上,除此以外,每天還吊運走道板、軌道、水泥、護欄等各種材料。門吊的平穩(wěn)運行,滿足了盾構施工的需要,保障了 6 條隧道的按時貫通。目前門吊已圓滿完成任務,逐步進入拆除階段,項目部內(nèi)部將繼續(xù)加強學習,提升工作能力,提高工作效率,將工作落到實處,確保項目安全順利竣工。