更换回转支承时的顶升点与临时支撑

依据 AS 4324.1 确定设计依据

AS 4324.1:2025 第3.4.11条明确将回转支承更换列入检修荷载。表3.7(A)和表3.7(B)中的荷载组合 II/4 适用于检修。第6.4条要求技术规格书明确重大检修及其配套设备的荷载与荷载工况。应采用所选设计方法对应的系数，并核查与作业相关的其他条件。[10]

该标准还直接规定了顶升点的要求。规范性附录B的表B.1要求技术规格书明确顶升点要求，包括对机器建成后的平衡状态和重心变化作出考虑。资料性附录A的A.127明确列出了回转支承更换时的顶升偏心和临时支撑。[10]

将这些要求转化为适用于实际机器的支撑设计和作业方法，需要工程判断。评估必须确定荷载，核查支撑钢结构与约束，并明确该布置的使用条件。

确认更换作业时的机器配置

确认作业时采用的臂架位置和回转位置。明确将保留在机器上的设备、输送带或结构上残留的物料、临时设备，以及将要拆除的部件。根据这些信息确定每个阶段的机器重量和重心，用于计算支撑荷载并核查稳定性。

核查现有顶升图纸是否适用于这些条件。图纸可能依据另一机器位置或较早的设备布置编制。

新增钢结构、更换的设备和积料都可能改变机器的重量与平衡状态。修复可能改变刚度，变形可能影响回转支承的支撑环。正常运行并不能证明临时顶升布置仍然适用。

AS 4324.1:2025 第5.9条要求在建造完成后验证质量与重心。当改造显著影响质量、重心、稳定性或平衡状态时，该条也适用。应利用现有最新记录和适当测量确定被评估的实际状态，不应假定原设计数值仍然适用。[10]

将千斤顶承压板及其支撑钢结构与图纸核对。检查其状况、既往修复以及关键焊缝的可达性。确认各节点的设计承载要求。板厚较大并不能证明顶升点适用。以往成功使用，也不能证明它能承受不同的荷载，或适用于改变后的支撑布置。

Durst 和 Vogt 介绍了使用千斤顶顶升上部结构，使回转支承卸载以进行检查或更换的方法。他们也说明了利用千斤顶荷载估算结构重量的一项限制：回转支承必须完全卸载，相关重量必须全部通过被测量的支撑传递。他们的示例不能用于确定现有顶升点的承载能力。[2]

核查荷载如何在各支撑之间转移

不要假定每个千斤顶均匀分担重量。这种假定可能低估受力最大千斤顶的荷载。荷载分配取决于支撑位置、初始标高、上部与下部结构的弯曲变形，以及液压系统的运行方式。

支承只有与结构接触后才能承载。各千斤顶的液压压力相同、位移相同，并不一定意味着荷载相同。应根据工程评估中假定的荷载分配方式，选择控制和测量方法。

下表汇总了需要检查的条件，并非顶升作业程序。经批准的作业方法必须规定实际操作顺序，并明确继续作业前所需的检查。

核查每个千斤顶周围的钢结构

检查每个千斤顶的两端。在顶部，沿接触板、内部加劲肋、腹板和焊缝追踪力如何传入上部结构。在底部，沿下部支承钢结构追踪力如何传入行走底架、轨道或临时基础。检查完整的荷载传递路径，包括可见顶升垫板背后隐藏的构造。

应考虑千斤顶偏心或倾斜放置的情况。千斤顶顶端的偏心或水平力，可能使仅按中心竖向荷载验算的垫板或腹板发生弯曲。应规定千斤顶的放置位置、允许偏心量以及需要承受的水平荷载，并确认作业人员能够达到并测量所要求的位置。

球面支座允许一定范围内的角位移，但不能消除偏心或侧向荷载引起的所有问题。图1说明，即使施加的力不变，千斤顶的位置仍然很重要。

按顶升所需的伸出长度检查千斤顶，并采用其实际支承条件及供应商规定的限值。不要假定千斤顶顶端能够阻止侧向移动。如果约束装置需要承受水平力，应检查其连接以及承受该力的结构。[3]

检查钢结构在顶升过程中可能产生多大弯曲变形。垫板弯曲可能使千斤顶倾斜、将荷载转移到其他支承，或使回转支承安装座变形。应规定能够保持稳定支承并确保新回转支承正确安装的限值。任何接受永久变形的提议都需要专门的工程评估。如果位移或变形超过评估限值，应停止作业并进行工程复核。

为每个顶升点确定工作载荷限值，并说明适用条件，包括机器位置、荷载方向、千斤顶允许偏心量，以及顶升或保持支承期间的任何限制。千斤顶的额定承载能力不能代表支承钢结构的承载能力。作业方法必须确保荷载和位移保持在评估限值以内。

在整个更换过程中保持机器稳定

从两个层面检查稳定性：

• 顶升后的上部结构必须在千斤顶和临时支承上保持稳定。
• 整机必须在车轮或履带等行走支承上保持稳定。

结构下方的支承可以承受重量，但未必能防止结构脱离支承或发生侧移。支承设计应包括防止这些运动所需的约束措施。

整机应按 AS 4324.1:2025 第 4.1 条进行抗倾覆验算，包括规定的稳定性比值和每条可能的倾覆轴线。顶升后的上部结构应根据实际临时支承和约束条件单独验算。[10]

应评估设备处于临时支承状态整个期间的风荷载。顶升过程可能很短，但拆卸回转支承和开展修理可能使设备在临时支承上停留数日。应考虑延误，并评估不同方向的风。

第 3.4.11 条要求采取措施防止设备在风作用下移动，风速应按 AS/NZS 1170.2 确定。如果检修设计采用低于该标准规定的停机风荷载 WW 的风荷载，技术规格书必须明确规定。仅凭顶升时间短，不能证明整个更换过程可以采用较低风荷载。[10]

应规定何时必须停止顶升，以及设备保持支承状态时能够承受的风况。明确天气恶化时所需的措施，并预留足够的执行时间。回转支承拆除后，可能已无法将设备降回其上。因此，方案必须说明如何在这种状态下保持设备稳定。停止作业本身并不能消除风荷载。

还应防止检修期间臂架及其他组件发生意外运动。不得仅依靠封闭液压压力使其保持位置。西澳第 128 号通报记载了液压隔离未能阻止运动的事故。[4] 应识别每个组件可能发生的运动，包括自重引起的运动，并提供作业所需的约束和隔离措施。[5]

规划承载保持措施及千斤顶失效时的应对措施

液压千斤顶旁曾采用带垫板的钢支墩作为机械后备支承，以防千斤顶密封、泵或液压管路失效时发生意外下降。Shah 的检修指南展示了这种布置。[6]

应规划荷载如何在液压千斤顶与机械支承之间转移。检查支墩、垫板和支承钢结构能否承受荷载并保持稳定。在人员进入荷载下方或附近作业前，应按所选设备的说明确认机械支承状态。[3]

部分业主技术规格书要求每个顶升点配置两台千斤顶。存在此要求时，应检查在一台不可用的情况下，另一台能否承受该点所需的荷载。评估剩余千斤顶、其与结构的接触、荷载位置变化、支承钢结构及液压连接。

还应评估千斤顶意外失效的后果。检查荷载如何重新分配，以及剩余支承能否保持设备稳定。共用的软管、阀门或结构细节可能使两台千斤顶同时受到同一故障的影响。配置两台千斤顶并不自动取代机械支承或锁定装置。

失效后保持荷载、将荷载转移至其他支承以及继续顶升，是不同的任务。能够在失效后保持荷载的布置，未必允许继续顶升。

备用支承上方如有间隙，结构可能先下落，该支承才开始受力。除结构静止后的荷载外，还应评估这一运动引起的作用力。

应明确调整或拆除千斤顶期间如何持续支承荷载。检查在该作业阶段能否安装并检查所需的支撑块、锁定装置或替代支承。

核查拆出净空及回转支承安装面

设备停放时能够容纳的布置，可能在上部结构升起时发生干涉。例如，在尚未达到拆除回转支承所需的净空前，突出的耳板或支架就可能碰到横梁。千斤顶和支承板的强度或许足够，但碰撞仍会妨碍拆除。继续顶升可能使荷载传入并非为此设计的部件。

应检查整个顶升过程以及回转支承移出路径上的净空。考虑结构受载弯曲，并确认千斤顶具有足够行程。检查机械支承、软管、工具及回转支承本身所需的空间。

应在停机前落实通道和作业空间的调整。旧回转支承拆除后，应留出足够空间检查安装面，并在必要时进行机加工。

回转支承上下方的钢结构必须具有足够刚度，使荷载沿回转支承周向分布。若其弯曲不均，回转支承的某些部位可能承担超出预期的荷载。Rothe Erde 解释了这一关系，并建议在安装前测量安装面，必要时进行修复或机加工。应依据实际回转支承供应商的要求判断安装面是否合格。[7], [8]

测量回转支承安装面时，应记录设备的支承方式及其承受的荷载。钢结构在千斤顶支承状态下的弯曲可能不同于运行状态，这会改变平面度测量结果。

在接受安装面或决定进行机加工前，应商定如何考虑这种临时弯曲。按回转支承供应商规定的支承和荷载条件检查平面度。另行评估支承钢结构在运行荷载下的弯曲情况。在千斤顶支承状态下通过平面度检查，并不能证明新回转支承在运行中将获得充分支承。[9]

向停机作业团队明确作业限值与核查要求

作业方法应明确设备位置、预期支承荷载、允许的千斤顶位置和位移限值。还应包括风速限值及设备故障应对措施。明确由谁检查支承是否承载、回转支承是否已解除约束以及净空是否足够。规定谁有权批准进入下一阶段，以及测量结果超出约定限值时必须采取的措施。

选择量程和校准适当的仪器，并说明如何使用读数。液压压力有助于估算千斤顶作用力，但计算必须考虑活塞有效面积、摩擦和液压布置。当机械支架或锁紧螺母开始承载后，仅凭压力无法确定该支承点的总荷载。监测用于检查设备是否按预期响应，不能替代支承评估。

在将荷载转回新回转支承并重新启动设备之前，应明确所需的检查和记录。

顶升布置可能成为回转支承更换中的制约环节。应给予这些顶升点与回转支承同等的重视，并在停机前解决承载能力、稳定性和作业空间要求。ACE 可评估临时支承，并与业主和检修承包方协作，协调顶升、测量及回转支承安装要求。