大型设备及构件非常规吊装法

大型设备及构件非常规吊装法

摘要：本文介绍了在无法使用起重机的情况下，如何在传统起重操作方法基础上，改进创新起重工艺，因地制宜制作安装专用吊具，完成大型设备及构件非常规吊装的作业任务。

关键词：大型设备构件非常规吊装

1 引言

随着各类大型起重机的相继闻世，极大地方便了各种“高、大、重”设备的吊装。但一些作业场所狭窄、周围设施布局复杂，大型起重机无法进入。如何吊装这些地方的设备，成了作业人员经常面临且必须解决的问题。本文以近年来在宝钢特殊钢区域一系列成功的非常规吊装实践，探索无起重机的情况下，如何完成大型设备及构件的吊装作业这一课题。

2 非常规吊装法

非常规吊装法包含联合起吊法、专用吊具法、吊滚结合法以及配重平衡法四种特殊的起重作业方法，下面结合具体案列逐一进行阐述。

2.1联合起吊法

联合起吊法是以多台小吨位起重机械的联合起吊大型设备的吊装方法。在宝钢特材公司条钢厂初轧生产线上，我们以直立起重桅杆上设置的四套起重量为50吨的起重滑车组，用联合起吊的工艺完成了重量150吨、就位高度为14米的“夹钳式起重机”的安装任务，其起重结构及原理见图1夹钳式起重机吊装图。

图1夹钳式起重机吊装图

2.1.1 理论计算

“夹钳式起重机”吊装时的计算载负为：Q计=k1（k2Q+q）

式中：k1为动载系数，k1=1.1；

k2为不均匀系数，k2=1.1；

Q为吊装重量，Q=150（t）；

q为吊索具重量，q=3%Q=3%×150=4.5（t）

经计算，Q计= k1（k2Q+q）=1.1×（1.1×150+4.5）=186.45（t）

如图1所示，“夹钳式起重机”就位前为起重滑车组受力最大位置，以最终吊装角（起重滑车组工作绳与起重桅杆夹角）A=20º计算，每套起重滑车组的最大受力为：

P= Q计/4cosA=186.45/4cos20º=49.60（t）2t/m2，故须对平台单位面积的受力进行验算。30t和10t桥式起重机的联合抬吊能力为40t（即30t+10t=40t），剔除抬吊用平衡梁重量3t，实际抬吊能力为Q=37t（即40t-3t=37t）；冷剪本体自重G=53t，在抬吊作用下，其对平台的作用力为T=G-Q=53-37=16（t）；

为均布平台的载负，以宽度a=2m、厚度为40mm的厚钢板铺设二条滚运走道，滚运排长度b=3m，二条滚运走道受力面积总和为：S=2ab=2×2×3=12m2；

冷剪本体在抬吊作用下，对滚运走道单位面积的压力为：P1=T/S=16/12=1.34（t/m2）；40mm厚钢板单位面积重量为P2=0.32 t/m2，故厂房平台单位面积的受力总和为：P= P1+ P2=1.34+0.32=1.64（t/m2）<2（t/m2）。经验算，平台单位面积的受力合乎要求。

2.3.3施工作业

首先利用150t汽车起重机将冷剪本体吊至以现有桁架构件搭制的支架上，冷剪本体在30t和10t桥式起重机通过平衡梁联合抬吊下（桥式起重机的起重量通过超载限制器控制），经卷扬机牵引平稳地走上就位基础。

2.4 配重平衡法

设配重找平衡的起重工艺在吊装实践中有广泛的应用，其所实现的工艺效果为降低被吊物件重心位置，以弥补起重机起吊高度的不足。特钢钢管厂在固熔炉建设项目中，需安装2台烟囱，烟囱高度为25m，重量7500kg。固熔炉建设项目为钢管厂某一老厂房内的改造项目，厂房低矮（净空高度仅9m），且厂房四周皆与其他厂房连接，受现场条件限制，任何起重机均无法到达作业现场。

2.4.1方案制定

如图5固熔炉烟囱吊装图所示，在屋面上设置起重架，图中粗直线部分为起重桅杆，用Φ48*3.2钢管搭制，在起重架上挂设二起重葫芦，通过抬吊进行吊装。由于空间条件的限制，烟囱整体不能穿过屋顶竖立，故烟囱吊装采用倒装法进行施工，即由上至下分段吊装A、B、C、D、E段，并连接成一体。具体施工工序如下：

1）逐段吊装A、B、C、D四段，并连接成一体。其中自B段吊入起重架下起，每吊入一段即与先前吊入段连接。

2）利用二起重葫芦将A、B、C、D段组合件整体抬吊至高于基础面5.1m，待E段构件就位于基础，将组合件放落至E段上，并连接成烟囱整体。

图5固熔炉烟囱吊装图

2.4.2存在问题

2.4.2.1屋面减荷问题。在实施工序2时，因组合件的长度20m、重量5700kg，包括起重架自重近300kg在内，屋面的载荷达6000kg，即使在起重架下铺垫平板增大受力面积，在有限的承载面积上，屋面的承载能力仍不能满足吊装需要。必须通过减少起重架的载荷实现为屋面减荷，且此减荷作用必须在整个吊装过程中恒定地作用在起重架上，方能确保屋面板的安全。

2.4.2.2受力平衡问题。烟囱起吊由起重架顶部所设二只起重葫芦的抬吊完成。烟囱的抬吊属细长构件的抬吊，在起重吊装规范中有严格的要求，起吊过程中细长构件的倾斜不得大于3˚，否则二起吊机械的平衡受力将被打破，产生受力不均的情况，严重时还会酿成某一台起重机械承受构件全部重量的险情，危及吊装的安全。

2.4.3解决方案

2.4.

3.1要实现这种恒定的减荷作用，必须通过有效的起重工艺来实现。为此，我们用设配重找平衡的起重工艺，实现这种恒定减荷的效果。我们以二组计量砝码（每组砝码重2250kg，总重4500kg）作为平衡块，利用钢丝绳通过挂设在起重机轨道梁上的起重滑车作为提升力作用在组合件的尾部。在整个起吊过程中，随着组合件的提升，平衡块平稳下降，无论在动或静的状态时，平衡块产生的提升力通过轨道梁始终恒定地作用在被吊物件上，实现了为起重架恒定减荷近4500kg的效果。

2.4.

3.2解决抬吊过程中的受力平衡问题。在本次吊装中，在距组合件重心以上5.5m的烟囱截面的直径方向设置二吊耳，用一根吊索穿过二吊耳上的卸扣，吊索二端分别挂置在起重葫芦吊钩上进行抬吊。这样在整个抬吊过程中，即使二起重葫芦的起升速度不同，由于吊索可在卸扣上自由滑移，二吊点上的受力总能自动趋于平衡，提升力的平衡又保证了构件始终平稳垂直上升。

3 结语

通过上述四种非常规吊装作业的实践，说明只要作业人员充分发挥自己的聪