公路架橋機監檢過程中存在的主要問題分析
發布時間:2020-10-21 12:06
來源: 《建設機械技術與管理》雜志
胡金秀 陳建甫 吳俊霖
(寧波市特種設備檢驗研究院,浙江寧波 315000)
摘 要:隨著預應力混凝土T型梁片在橋梁中廣泛運用,架橋機這一特殊品種的起重機械在公路橋梁施工中的運用越來越廣泛。文中總結了多年的架橋機監督檢驗經驗,從使用單位主體、施工質量體系運轉、產品出廠配置、老舊起重機械移裝等幾方面對公路架橋機施工中存在的主要問題進行深入探討。
關鍵詞:施工;質量體系;出廠配置;移裝
中圖分類號:TH213.5 文獻標識碼:J
0 概述
我國在這方面起步較晚,相關標準出臺相對滯后,導致現存一批國標出臺之前制造的老舊架橋機仍運用于實際架梁工作中。由于適用領域狹小專業性強,導致制造、施工、檢驗、監管等方面對架橋機的研究深度不足,制造、施工單位未嚴格按照相關標準規范制造施工,在使用方面存在流動性大、作業環境復雜、拆裝頻繁等特點,導致在用架橋機存在較多隱患,人員傷亡、設備傾覆等事故時有發生。文中結合監督檢驗工作情況,遵循各種標準規范的要求,從落實架橋機本質安全的角度分析制造、施工等環節存在的問題。
1?使用單位主體的問題
使用單位不明確,架橋機的主體單位無法得到有效落實。在公路架橋工程中廣泛的存在轉包、分包等現象,架橋機租賃現象比較多。一般情況下,架橋機監督檢驗時,架橋機的實際使用單位即架橋工程的施工方是作為使用單位出現的,但是往往架橋機的產權單位并不是架橋工程的施工方。
《特種設備使用管理規則》[1](TSG 08-2017)對使用單位作了如下規定:本規則所指的使用單位,是指具有特種設備使用管理權的單位或者具有完全民事行為能力的自然人,一般是特種設備的產權單位(產權所有人),也可以是產權單位通過符合法律規定的合同關系確立的特種設備實際使用管理者。特種設備用于出租的,出租期間,出租單位是使用單位;法律另有規定或者當事人合同約定,從其規定或者約定。
為落實使用單位主體責任,規范架橋機的使用管理,當架橋機的產權單位與實際使用單位不一致時,應通過符合法律規定的合同關系來明確使用單位。
2 施工質量保證體系運行方面的問題
在實際施工過程中,架橋機作業團隊一般具有豐富的架橋機使用安裝維修經驗,存在沒有相關特種設備施工許可的情況下私自施工(包括安裝、移裝、改造、維修)的現象,大多是借用或是掛靠具有資質的起重機施工單位以應付監檢、監察。監檢人員在監檢過程中應加大對施工質量體系文件的審查力度,盡可能杜絕該現象存在。在漢中“7·18”架橋機傾覆事故中,施工單位惡意造假,制作了產品出廠資料,加蓋了偽造的印章(具有施工資質單位的印章),嚴重違反了法律法規的規定。《起重機械安裝改造重大修理監督檢驗規則》[2](TSG Q 7016-2016)規定:施工單位對起重機械的施工質量和提供的技術資料、施工工作見證的真實性負責。
另外,在施工過程中,施工單位法律意識淡薄,可能由于架橋工期緊張,起重機械到廠后,在未辦理告知手續和申報監督檢驗之前,便著手安裝架橋機。《起重機械安裝改造重大修理監督檢驗規則》規定:起重機械施工單位應當在施工前將擬進行的起重機械安裝、改造、修理情況書面告知設備所在地的市級特種設備安全監督管理部門。A類監檢項目,未經監檢確認或者監檢確認不合格,不得轉入下道工序。
3 出廠配置方面的問題
現行架橋機的國家標準主要有GB 26469-2011《架橋機安全規程》[3]及GB/T 26470-2011《架橋機通用技術條件》[4],以上兩個標準的自2012年04月01日起首次發布實施,是第一次在國家標準層面屬于架橋機的專用標準規范,一直沿用至今。《架橋機安全規程》規定了架橋機的設計、制造、安裝、使用、維護、報廢、檢驗等方面的基本安全要求,適用于公路架橋機和鐵路架橋機,是強制性國家標準。《中華人民共和國標準化法》[5]第二條規定:強制性標準必須執行。但是目前廣泛運用于公路架橋施工的200t以下的小噸位架橋機,由于額定載重量小,制造難度低,各個廠家的產品質量參差不齊,出廠的產品并沒有嚴格按照標準生產,主要存在以下幾個問題:
3.1 產品出廠資料不規范
《起重機械安裝改造重大修理監督檢驗規則》規定產品出廠資料包括:(1)產品設計文件,包括總圖、主要受力機構件圖、電氣原理圖、液壓或者氣動系統原理圖;(2)產品質量合格證明,包括產品質量合格證(含數據表)和產品質量證明書等,安裝及其使用維護保養說明;(3)整機型式試驗證明。出廠資料不規范主要體現在:(1)圖紙不齊全,例如缺少液壓原理圖等,圖紙未按照的質量體系要求完成編制、審核等簽章;(2)產品質量合格證明缺少產品質量證明書或是產品質量證明書未按架橋機的參數特點設計,產品質量證明書樣式可參照《起重機械安全技術監察規程——橋式起重機》[6](TSG Q0002-2008)附錄A。在特種設備目錄中架橋機品種隸屬于門式起重機類別,但由于架橋機的特殊性與一般門式起重機不同,比如:(1)門式起重機運行機構一般包含起升機構、小車運行機構、大車運行機構,而架橋機包含了起升機構、吊梁小車的縱向運行機構、橫向運行機構、架橋機橫向運行機構、過孔運行機構等,各個機構都應列出相應的參數、零部件等信息;(2)架橋機的吊具有別于一般門式起重機采用的吊鉤而采用專屬吊裝梁板的吊梁扁擔等,吊桿、吊桿螺母應有制造單位的合格證、探傷報告等質量證明文件,吊具的規格參數應在質量證明書中詳細標注,且該吊具應進行型式試驗確認;(3)缺少整機銘牌拓印件;安裝及其使用維護保養說明不完整,一般只提供了產品使用說明書。起重機械制造單位作為具有相應資質的生產單位,應具有運行完善的質量體系,確保產品及資料的完整性、符合性。
3.2 起升機構未配備安全制動器
《架橋機安全規程》5.2.13規定:起升機構的每一套獨立的驅動裝置至少應裝設一個支持制動器和安全制動器。安全制動器應裝設在起升機構的低速軸側。該標準雖然未對安全制動器的控制提出相應要求,但其控制應符合GB/T 3811-2008《起重機設計規范》[7]6.1.1.3.3安全制動的要求:安全制動器在機構失效或傳動裝置損壞導致物品超速下降,下降速度達到1.5倍額定速度前自動起作用。有條件時宜達到以下控制要求:①在正常作業時,安全制動器應在高速軸制動器閉合后延時閉合,其延時動作時間可調;②應有防止因一個接觸器損壞、粘連造成控制失效的措施。
3.3 起升機構未配備超速保護裝置
《架橋機安全規程》5.8.2.5規定:起升機構應設置超速保護裝置。超速開關的整定值取決于控制系統性能和額定速度下降速度,通常為額定速度的1.25?1.4倍。
3.4 起升機構鋼絲繩配置不符合要求
《架橋機安全規程》5.4.5.1規定:應采用符合GB 8919《重要用途鋼絲繩》[8]中的鋼芯鋼絲繩。鋼芯分為獨立的鋼絲繩芯(IWB)和鋼絲股芯(IWS).筆者在檢驗過程中多次發現架橋機采用了符合GB/T 20118《一般用途鋼絲繩》標準的鋼絲繩,經檢驗鋼絲繩及其說明書均不符合要求。
3.5 未配置起重機械安全監控管理系統
自2013年原質檢總局發布了《質檢總局特種設備局關于做好大型起重機械安全監控管理系統檢驗工作的通知》(質檢特函[2013]34號)要求相關大型起重機械安裝安全監控管理系統,直至2016年頒布實施了《起重機械安裝改造重大修理監督檢驗規則》正式要求包括架橋機在內的大型起重機械安裝安全監控管理系統。而一些架橋機在移裝、甚至新安裝時仍未配備安全監控管理系統或是管理系統不能符合《起重機械安裝改造重大修理監督檢驗規則》的要求。
3.6 聯鎖保護裝置不規范
架橋機各機構之間的運行聯鎖應符合《架橋機安全規程》7.4聯鎖保護裝置的規定:
7.4.1 架橋機工作時只能進行一個動作,架橋機吊梁小車起升機構的升降、吊梁小車的縱向運行和橫向運行、架橋機橫向運行應相互聯鎖;
7.4.2 在過孔狀態下,不得進行有關架梁動作;架橋機架梁狀態各機構應與架橋機過孔作業機構聯鎖,如吊梁小車的升降應與架橋機過孔運行聯鎖;
7.4.3 根據架橋機機構和作業工況,應明確禁止聯動、互動的機構,并以直接的繼電保護電氣聯鎖線路進行聯鎖與互鎖。
除了上述要求外,架橋機的聯鎖保護裝置還應符合《起重機械安裝改造重大修理監督檢驗規則》引用的《起重機械安全規程第1部分:總則》[9]GB6067.1中9.5的要求,a)9.5.3可在兩處或多處操作的起重機,應有聯鎖保護,以保證只能在一處操作,防止兩處或多處同時都能操作;b)9.5.5夾軌器等制動裝置和錨定裝置應能與運行機構聯鎖。
3.7?抗風防滑裝置不規范
《架橋機通用技術條件》5.1.6規定架橋機抗風能力不低于下表1。
表1
《架橋機安全規程》7.3抗風防滑裝置規定:
7.3.1 架橋機應裝設可靠的抗風防滑裝置,并應滿足規定的工作狀態和非工作狀態抗風防滑要求;
7.3.2 工作狀態下的抗風裝置可采用制動器、夾軌器、頂軌器、壓軌器、防風鐵楔等;
7.3.3 制動裝置的制動與釋放動作應考慮與運行機構聯鎖;
7.3.4 非工作狀態抗風錨定應裝設牽攬式、插銷式或其他形式的錨定裝置(如利用自身起升機構吊一片梁)。架橋機有錨定裝置時,錨定裝置應能獨立承受架橋機非工作狀態下的風載荷。架橋機只裝設抗風制動裝置而無錨定裝置的,抗風制動裝置應能承受架橋機非工作狀態下的風載荷;當工作狀態下的抗風制動裝置不能滿足非工作狀態下的抗風防滑要求時,應按上述要求設置錨定裝置。架橋機有錨定裝置時,錨定裝置應能獨立承受架橋機非工作狀態下的風載荷。
在實施監督檢驗時,對該項目的檢驗方式為:審查制造單位設計文件、施工單位施工記錄以及確認現場工作狀態和非工作狀態抗風防滑裝置的型式。而對所裝設的抗風防滑裝置的實際抗風能力缺乏有效的確認手段,這就要求制造單位對架橋機的抗風能力進行設計驗算,確保滿足規定的工作狀態和非工作狀態抗風防滑要求。
4 老舊起重機械安裝、移裝存在的問題
老舊起重機械的移裝時,原先的設備型式、參數難以確定。主要存在兩個原因:a)因之前的標準、規范并沒有對出廠資料做相關規定,合格證及銘牌上的只有部分主要參數,沒有完善的產品質量證明書。b)因起重機移裝、過戶等原因,使用單位資料交接、保管不善,起重機安全技術檔案遺失。下面列舉幾種筆者在檢驗過程發現的典型案例:
4.1 主梁桁架標準節隨意更換,規格與原出廠不一致
主梁桁架標準節隨意更換,規格與原出廠不一致,可能造成主梁的承載能力不足。監檢人員在核查設計文件及現場測量比對的基礎上,應加強對架橋機靜態剛性考核,達到以下要求:a)主梁支承跨度跨中靜撓度f≤S/400,架橋機靜撓度的要求及試驗方法與其他起重機有一定的區別,監督檢驗時應重點關注,比如對于最常用的非定點起吊雙小車架橋機試驗方法:先將空載吊梁小車停放在支腿支點,在主梁跨中位置找好基準點,然后將一吊梁小車開至主梁最不利位置(主梁中部),按架橋機額定起重量的一半加載,載荷離地面100mm?200mm保持10min,測量基準點的下撓數值,主梁基準點的下撓數值即為架橋機主梁跨中的靜撓度;b)導梁跨中靜撓度,f'≤S'/400;c)過孔時主梁懸臂端靜撓度,標準沒有明確規定過孔時主梁懸臂端靜撓度的要求值,對于非導梁過孔式架橋機,要求制造單位設計時應控制過孔時架橋機懸臂端撓度,使架橋機能在設計規定的支承跨度和縱向坡度條件下順利過孔,監督檢驗時應審查相關設計文件,過孔試驗時按制造單位設計的行走方式過孔,不得用吊梁小車吊一片梁來作為過孔時的壓重;d)懸臂梁側小車至懸臂最遠端靜撓度,對于起重小車在主梁懸臂作業時,懸臂端的撓度f≤L/350(L為懸臂端有效長度)。
4.2 鋼絲繩端部的連接方式、固定點的改變
施工單位未嚴格按照制造單位的設計文件施工,擅自改變鋼絲繩端部的固定和連接方式,如圖1所示;改變鋼絲繩端部的固定和連接方式將改變鋼絲繩端部的受力方式,隨意的改變連接方式往往沒用通用相應的計算、評估,監督檢驗時應根據不同的連接方式按照標準進行現場確認。
在使用過程中,鋼絲繩作為易損零部件時常更換,原繩頭固定點因腐蝕等原因不能繼續固定鋼絲繩,施工單位隨意更改鋼絲繩端部的連接方式及固定點,如圖2。連接方式及固定點的改變不僅僅鋼絲繩的受力狀況還會造成起升機構的受力方式改變。涉及此類改變的施工一般需要走重大修理或者改造流程,固定點的改變應有制造單位出具計算書、設計圖紙、施工方案等,經過嚴謹的審核評估,現場按圖施工,保證施工質量。
4.3 起升機構倍率的改變
筆者在檢驗過程中曾發現,使用單位通過更換滑輪組、鋼絲繩纏繞方式、固定方式等方法增大起升機構倍率,從而達到了增大架橋機的起升能力的目的。這種超載行為是沒有顧及到主要受力結構件和主要部件的承載能力,存在著極大安全隱患。監檢人員在檢驗時應檢查現場起升機構倍率與質量證明書或是設計文件上的參數一致,如有疑問,可通過驗算電動機轉速、減速箱的減速比、滑輪組及起升速度之間的關系來驗證起升機構倍率的正確性。
5 總結
起重機械的施工監督檢驗,是指起重機械施工過程中,在施工單位自檢合格的基礎上,由檢驗機構對施工過程進行的強制性、驗證性檢驗。這就要求檢驗人員應具備足夠豐富的專業知識,能夠靈活的運用相關檢規、標準,熟知起重機械施工過程,才能去“驗證”受檢起重機械是否合格。另一方面,從定義上也可以看出,監督檢驗所做的是驗證性檢驗,是在施工單位自檢合格的基礎上進行的,起重機械的本質安全不是檢驗出來的,而是制造、施工、維護、保養出來的,檢驗機構只能所起到監督、驗證的作用。只有制造、施工單位應嚴格按照相關標準規范的要求進行特種設備制造與施工,做好特種設備本質安全的第一步,檢驗機構把好特種設備本質安全的第一關,才能將更多的安全隱患扼殺在萌芽階段,共同維護人民群眾的生命財產安全。
參考文獻
[1] TSG 08-2017 特種設備使用管理規則[S].
[2] TSG Q 7016-2016 起重機械安裝改造重大修理監督檢驗規則[S].
[3] GB 26469-2011 架橋機安全規程[S] .
[4] GB/T 26470-2011 架橋機通用技術條件[S] .
[5] 中華人民共和國標準化法[S] .
[6] TSG Q0002-2008 起重機械安全技術監察規程—橋式起重機[S] .
[7] GB/T 3811-2008 起重機設計規范[S] .
[8] GB 8919-2006 重要用途鋼絲繩[S].
[9] GB6067.1-2010 起重機械安全規程第1部分:總則[S].
(責任編輯:休魚)
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