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公路架桥机监检过程中存在的主要问题分析


发布时间:2020-10-21 12:06

来源: 《建设机械技术与管理》杂志

 

胡金秀  陈建甫  吴俊霖

(宁波市特种设备检验研究院,浙江宁波 315000)

 

摘 要:随着预应力混凝土T型梁片在桥梁中广泛运用,架桥机这一特殊品种的起重机械在公路桥梁施工中的运用越来越广泛。文中总结了多年的架桥机监督检验经验,从使用单位主体、施工质量体系运转、产品出厂配置、老旧起重机械移装等几方面对公路架桥机施工中存在的主要问题进行深入探讨。

关键词:施工;质量体系;出厂配置;移装

中图分类号:TH213.5    文献标识码:J

 

0 概述

  我国在这方面起步较晚,相关标准出台相对滞后,导致现存一批国标出台之前制造的老旧架桥机仍运用于实际架梁工作中。由于适用领域狭小专业性强,导致制造、施工、检验、监管等方面对架桥机的研究深度不足,制造、施工单位未严格按照相关标准规范制造施工,在使用方面存在流动性大、作业环境复杂、拆装频繁等特点,导致在用架桥机存在较多隐患,人员伤亡、设备倾覆等事故时有发生。文中结合监督检验工作情况,遵循各种标准规范的要求,从落实架桥机本质安全的角度分析制造、施工等环节存在的问题。

  

1 使用单位主体的问题

  使用单位不明确,架桥机的主体单位无法得到有效落实。在公路架桥工程中广泛的存在转包、分包等现象,架桥机租赁现象比较多。一般情况下,架桥机监督检验时,架桥机的实际使用单位即架桥工程的施工方是作为使用单位出现的,但是往往架桥机的产权单位并不是架桥工程的施工方。

  《特种设备使用管理规则》[1](TSG 08-2017)对使用单位作了如下规定:本规则所指的使用单位,是指具有特种设备使用管理权的单位或者具有完全民事行为能力的自然人,一般是特种设备的产权单位(产权所有人),也可以是产权单位通过符合法律规定的合同关系确立的特种设备实际使用管理者。特种设备用于出租的,出租期间,出租单位是使用单位;法律另有规定或者当事人合同约定,从其规定或者约定。

  为落实使用单位主体责任,规范架桥机的使用管理,当架桥机的产权单位与实际使用单位不一致时,应通过符合法律规定的合同关系来明确使用单位。

  

2 施工质量保证体系运行方面的问题

  在实际施工过程中,架桥机作业团队一般具有丰富的架桥机使用安装维修经验,存在没有相关特种设备施工许可的情况下私自施工(包括安装、移装、改造、维修)的现象,大多是借用或是挂靠具有资质的起重机施工单位以应付监检、监察。监检人员在监检过程中应加大对施工质量体系文件的审查力度,尽可能杜绝该现象存在。在汉中“7·18”架桥机倾覆事故中,施工单位恶意造假,制作了产品出厂资料,加盖了伪造的印章(具有施工资质单位的印章),严重违反了法律法规的规定。《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》[2](TSG Q 7016-2016)规定:施工单位对起重机械的施工质量和提供的技术资料、施工工作见证的真实性负责。

  另外,在施工过程中,施工单位法律意识淡薄,可能由于架桥工期紧张,起重机械到厂后,在未办理告知手续和申报监督检验之前,便着手安装架桥机。《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》规定:起重机械施工单位应当在施工前将拟进行的起重机械安装、改造、修理情况书面告知设备所在地的市级特种设备安全监督管理部门。A类监检项目,未经监检确认或者监检确认不合格,不得转入下道工序。

  

3 出厂配置方面的问题

  现行架桥机的国家标准主要有GB 26469-2011《架桥机安全规程》[3]及GB/T 26470-2011《架桥机通用技术条件》[4],以上两个标准的自2012年04月01日起首次发布实施,是第一次在国家标准层面属于架桥机的专用标准规范,一直沿用至今。《架桥机安全规程》规定了架桥机的设计、制造、安装、使用、维护、报废、检验等方面的基本安全要求,适用于公路架桥机和铁路架桥机,是强制性国家标准。《中华人民共和国标准化法》[5]第二条规定:强制性标准必须执行。但是目前广泛运用于公路架桥施工的200t以下的小吨位架桥机,由于额定载重量小,制造难度低,各个厂家的产品质量参差不齐,出厂的产品并没有严格按照标准生产,主要存在以下几个问题:

3.1 产品出厂资料不规范

  《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》规定产品出厂资料包括:(1)产品设计文件,包括总图、主要受力机构件图、电气原理图、液压或者气动系统原理图;(2)产品质量合格证明,包括产品质量合格证(含数据表)和产品质量证明书等,安装及其使用维护保养说明;(3)整机型式试验证明。出厂资料不规范主要体现在:(1)图纸不齐全,例如缺少液压原理图等,图纸未按照的质量体系要求完成编制、审核等签章;(2)产品质量合格证明缺少产品质量证明书或是产品质量证明书未按架桥机的参数特点设计,产品质量证明书样式可参照《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》[6](TSG Q0002-2008)附录A。在特种设备目录中架桥机品种隶属于门式起重机类别,但由于架桥机的特殊性与一般门式起重机不同,比如:(1)门式起重机运行机构一般包含起升机构、小车运行机构、大车运行机构,而架桥机包含了起升机构、吊梁小车的纵向运行机构、横向运行机构、架桥机横向运行机构、过孔运行机构等,各个机构都应列出相应的参数、零部件等信息;(2)架桥机的吊具有别于一般门式起重机采用的吊钩而采用专属吊装梁板的吊梁扁担等,吊杆、吊杆螺母应有制造单位的合格证、探伤报告等质量证明文件,吊具的规格参数应在质量证明书中详细标注,且该吊具应进行型式试验确认;(3)缺少整机铭牌拓印件;安装及其使用维护保养说明不完整,一般只提供了产品使用说明书。起重机械制造单位作为具有相应资质的生产单位,应具有运行完善的质量体系,确保产品及资料的完整性、符合性。

3.2 起升机构未配备安全制动器

  《架桥机安全规程》5.2.13规定:起升机构的每一套独立的驱动装置至少应装设一个支持制动器和安全制动器。安全制动器应装设在起升机构的低速轴侧。该标准虽然未对安全制动器的控制提出相应要求,但其控制应符合GB/T 3811-2008《起重机设计规范》[7]6.1.1.3.3安全制动的要求:安全制动器在机构失效或传动装置损坏导致物品超速下降,下降速度达到1.5倍额定速度前自动起作用。有条件时宜达到以下控制要求:①在正常作业时,安全制动器应在高速轴制动器闭合后延时闭合,其延时动作时间可调;②应有防止因一个接触器损坏、粘连造成控制失效的措施。

3.3 起升机构未配备超速保护装置

  《架桥机安全规程》5.8.2.5规定:起升机构应设置超速保护装置。超速开关的整定值取决于控制系统性能和额定速度下降速度,通常为额定速度的1.25〜1.4倍。

3.4 起升机构钢丝绳配置不符合要求

  《架桥机安全规程》5.4.5.1规定:应采用符合GB 8919《重要用途钢丝绳》[8]中的钢芯钢丝绳。钢芯分为独立的钢丝绳芯(IWB)和钢丝股芯(IWS).笔者在检验过程中多次发现架桥机采用了符合GB/T 20118《一般用途钢丝绳》标准的钢丝绳,经检验钢丝绳及其说明书均不符合要求。

3.5 未配置起重机械安全监控管理系统

  自2013年原质检总局发布了《质检总局特种设备局关于做好大型起重机械安全监控管理系统检验工作的通知》(质检特函[2013]34号)要求相关大型起重机械安装安全监控管理系统,直至2016年颁布实施了《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》正式要求包括架桥机在内的大型起重机械安装安全监控管理系统。而一些架桥机在移装、甚至新安装时仍未配备安全监控管理系统或是管理系统不能符合《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》的要求。

3.6 联锁保护装置不规范

  架桥机各机构之间的运行联锁应符合《架桥机安全规程》7.4联锁保护装置的规定:

  7.4.1 架桥机工作时只能进行一个动作,架桥机吊梁小车起升机构的升降、吊梁小车的纵向运行和横向运行、架桥机横向运行应相互联锁;

  7.4.2 在过孔状态下,不得进行有关架梁动作;架桥机架梁状态各机构应与架桥机过孔作业机构联锁,如吊梁小车的升降应与架桥机过孔运行联锁;

  7.4.3 根据架桥机机构和作业工况,应明确禁止联动、互动的机构,并以直接的继电保护电气联锁线路进行联锁与互锁。

  除了上述要求外,架桥机的联锁保护装置还应符合《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》引用的《起重机械安全规程第1部分:总则》[9]GB6067.1中9.5的要求,a)9.5.3可在两处或多处操作的起重机,应有联锁保护,以保证只能在一处操作,防止两处或多处同时都能操作;b)9.5.5夹轨器等制动装置和锚定装置应能与运行机构联锁。

3.7 抗风防滑装置不规范

  《架桥机通用技术条件》5.1.6规定架桥机抗风能力不低于下表1。

表1

  《架桥机安全规程》7.3抗风防滑装置规定:

  7.3.1 架桥机应装设可靠的抗风防滑装置,并应满足规定的工作状态和非工作状态抗风防滑要求;

  7.3.2 工作状态下的抗风装置可采用制动器、夹轨器、顶轨器、压轨器、防风铁楔等;

  7.3.3 制动装置的制动与释放动作应考虑与运行机构联锁;

  7.3.4 非工作状态抗风锚定应装设牵揽式、插销式或其他形式的锚定装置(如利用自身起升机构吊一片梁)。架桥机有锚定装置时,锚定装置应能独立承受架桥机非工作状态下的风载荷。架桥机只装设抗风制动装置而无锚定装置的,抗风制动装置应能承受架桥机非工作状态下的风载荷;当工作状态下的抗风制动装置不能满足非工作状态下的抗风防滑要求时,应按上述要求设置锚定装置。架桥机有锚定装置时,锚定装置应能独立承受架桥机非工作状态下的风载荷。

  在实施监督检验时,对该项目的检验方式为:审查制造单位设计文件、施工单位施工记录以及确认现场工作状态和非工作状态抗风防滑装置的型式。而对所装设的抗风防滑装置的实际抗风能力缺乏有效的确认手段,这就要求制造单位对架桥机的抗风能力进行设计验算,确保满足规定的工作状态和非工作状态抗风防滑要求。

 

4 老旧起重机械安装、移装存在的问题

  老旧起重机械的移装时,原先的设备型式、参数难以确定。主要存在两个原因:a)因之前的标准、规范并没有对出厂资料做相关规定,合格证及铭牌上的只有部分主要参数,没有完善的产品质量证明书。b)因起重机移装、过户等原因,使用单位资料交接、保管不善,起重机安全技术档案遗失。下面列举几种笔者在检验过程发现的典型案例:

4.1 主梁桁架标准节随意更换,规格与原出厂不一致

  主梁桁架标准节随意更换,规格与原出厂不一致,可能造成主梁的承载能力不足。监检人员在核查设计文件及现场测量比对的基础上,应加强对架桥机静态刚性考核,达到以下要求:a)主梁支承跨度跨中静挠度f≤S/400,架桥机静挠度的要求及试验方法与其他起重机有一定的区别,监督检验时应重点关注,比如对于最常用的非定点起吊双小车架桥机试验方法:先将空载吊梁小车停放在支腿支点,在主梁跨中位置找好基准点,然后将一吊梁小车开至主梁最不利位置(主梁中部),按架桥机额定起重量的一半加载,载荷离地面100mm〜200mm保持10min,测量基准点的下挠数值,主梁基准点的下挠数值即为架桥机主梁跨中的静挠度;b)导梁跨中静挠度,f'≤S'/400;c)过孔时主梁悬臂端静挠度,标准没有明确规定过孔时主梁悬臂端静挠度的要求值,对于非导梁过孔式架桥机,要求制造单位设计时应控制过孔时架桥机悬臂端挠度,使架桥机能在设计规定的支承跨度和纵向坡度条件下顺利过孔,监督检验时应审查相关设计文件,过孔试验时按制造单位设计的行走方式过孔,不得用吊梁小车吊一片梁来作为过孔时的压重;d)悬臂梁侧小车至悬臂最远端静挠度,对于起重小车在主梁悬臂作业时,悬臂端的挠度f≤L/350(L为悬臂端有效长度)。

4.2 钢丝绳端部的连接方式、固定点的改变

  施工单位未严格按照制造单位的设计文件施工,擅自改变钢丝绳端部的固定和连接方式,如图1所示;改变钢丝绳端部的固定和连接方式将改变钢丝绳端部的受力方式,随意的改变连接方式往往没用通用相应的计算、评估,监督检验时应根据不同的连接方式按照标准进行现场确认。

  在使用过程中,钢丝绳作为易损零部件时常更换,原绳头固定点因腐蚀等原因不能继续固定钢丝绳,施工单位随意更改钢丝绳端部的连接方式及固定点,如图2。连接方式及固定点的改变不仅仅钢丝绳的受力状况还会造成起升机构的受力方式改变。涉及此类改变的施工一般需要走重大修理或者改造流程,固定点的改变应有制造单位出具计算书、设计图纸、施工方案等,经过严谨的审核评估,现场按图施工,保证施工质量。

4.3 起升机构倍率的改变

  笔者在检验过程中曾发现,使用单位通过更换滑轮组、钢丝绳缠绕方式、固定方式等方法增大起升机构倍率,从而达到了增大架桥机的起升能力的目的。这种超载行为是没有顾及到主要受力结构件和主要部件的承载能力,存在着极大安全隐患。监检人员在检验时应检查现场起升机构倍率与质量证明书或是设计文件上的参数一致,如有疑问,可通过验算电动机转速、减速箱的减速比、滑轮组及起升速度之间的关系来验证起升机构倍率的正确性。

  

5 总结

  起重机械的施工监督检验,是指起重机械施工过程中,在施工单位自检合格的基础上,由检验机构对施工过程进行的强制性、验证性检验。这就要求检验人员应具备足够丰富的专业知识,能够灵活的运用相关检规、标准,熟知起重机械施工过程,才能去“验证”受检起重机械是否合格。另一方面,从定义上也可以看出,监督检验所做的是验证性检验,是在施工单位自检合格的基础上进行的,起重机械的本质安全不是检验出来的,而是制造、施工、维护、保养出来的,检验机构只能所起到监督、验证的作用。只有制造、施工单位应严格按照相关标准规范的要求进行特种设备制造与施工,做好特种设备本质安全的第一步,检验机构把好特种设备本质安全的第一关,才能将更多的安全隐患扼杀在萌芽阶段,共同维护人民群众的生命财产安全。

 

参考文献

[1] TSG 08-2017 特种设备使用管理规则[S].

[2] TSG Q 7016-2016 起重机械安装改造重大修理监督检验规则[S].

[3] GB 26469-2011 架桥机安全规程[S] .

[4] GB/T 26470-2011 架桥机通用技术条件[S] .

[5] 中华人民共和国标准化法[S] .

[6] TSG Q0002-2008 起重机械安全技术监察规程—桥式起重机[S] .

[7] GB/T 3811-2008 起重机设计规范[S] .

[8] GB 8919-2006 重要用途钢丝绳[S].

[9] GB6067.1-2010 起重机械安全规程第1部分:总则[S].

 

(责任编辑:休鱼)



关键词: 分析,架桥机,机构,检验,安全,单位,施工,起重机械,要求,使用

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