大型設(shè)備及構(gòu)件非常規(guī)吊裝法

大型設(shè)備及構(gòu)件非常規(guī)吊裝法摘要：本文介紹了在無(wú)法使用起重機(jī)的情況下，如何在傳統(tǒng)起重操作方法基礎(chǔ)上，改進(jìn)創(chuàng)新起重工藝，因地制宜制作安裝專用吊具，完成大型設(shè)備及構(gòu)件非常規(guī)吊裝的作業(yè)任務(wù)。關(guān)鍵詞：大型設(shè)備構(gòu)件非常規(guī)吊裝1引言隨著各類大型起重機(jī)的相繼聞世，極大地方便了各種“高、大、重”設(shè)備的吊裝。但一些作業(yè)場(chǎng)所狹窄、周圍設(shè)施布局復(fù)雜，大型起重機(jī)無(wú)法進(jìn)入。如何吊裝這些地方的設(shè)備，成了作業(yè)人員經(jīng)常面臨且必須解決的問(wèn)題。本文以近年來(lái)在寶鋼特殊鋼區(qū)域一系列成功的非常規(guī)吊裝實(shí)踐，探索無(wú)起重機(jī)的情況下，如何完成大型設(shè)備及構(gòu)件的吊裝作業(yè)這一課題。2非常規(guī)吊裝法非常規(guī)吊裝法包含聯(lián)合起吊法、專用吊具法、吊滾結(jié)合法以及配重平衡法四種特殊的起重作業(yè)方法，下面結(jié)合具體案列逐一進(jìn)行闡述。2.1聯(lián)合起吊法聯(lián)合起吊法是以多臺(tái)小噸位起重機(jī)械的聯(lián)合起吊大型設(shè)備的吊裝方法。在寶鋼特材公司條鋼廠初軋生產(chǎn)線上，我們以直立起重桅桿上設(shè)置的四套起重量為50噸的起重滑車組，用聯(lián)合起吊的工藝完成了重量150噸、就位高度為14米的“夾鉗式起重機(jī)”的安裝任務(wù)，其起重結(jié)構(gòu)及原理見(jiàn)圖1夾鉗式起重機(jī)吊裝圖。圖1夾鉗式起重機(jī)吊裝圖2.1.1理論計(jì)算“夾鉗式起重機(jī)”吊裝時(shí)的計(jì)算載負(fù)為：Q計(jì)=k1（k2Q+q）式中：k1為動(dòng)載系數(shù)，k1=1.1；k2為不均勻系數(shù)，k2=1.1；Q為吊裝重量，Q=150（t）；q為吊索具重量，q=3%Q=3%×150=4.5（t）經(jīng)計(jì)算，Q計(jì)=k1（k2Q+q）=1.1×（1.1×150+4.5）=186.45（t）如圖1所示，“夾鉗式起重機(jī)”就位前為起重滑車組受力最大位置，以最終吊裝角（起重滑車組工作繩與起重桅桿夾角）A=20º計(jì)算，每套起重滑車組的最大受力為：P=Q計(jì)/4cosA=186.45/4cos20º=49.60（t）2t/m2，故須對(duì)平臺(tái)單位面積的受力進(jìn)行驗(yàn)算。30t和10t橋式起重機(jī)的聯(lián)合抬吊能力為40t（即30t+10t=40t），剔除抬吊用平衡梁重量3t，實(shí)際抬吊能力為Q=37t（即40t-3t=37t）；冷剪本體自重G=53t，在抬吊作用下，其對(duì)平臺(tái)的作用力為T(mén)=G-Q=53-37=16（t）；為均布平臺(tái)的載負(fù)，以寬度a=2m、厚度為40mm的厚鋼板鋪設(shè)二條滾運(yùn)走道，滾運(yùn)排長(zhǎng)度b=3m，二條滾運(yùn)走道受力面積總和為：S=2ab=2×2×3=12m2；冷剪本體在抬吊作用下，對(duì)滾運(yùn)走道單位面積的壓力為：P1=T/S=16/12=1.34（t/m2）；40mm厚鋼板單位面積重量為P2=0.32t/m2，故廠房平臺(tái)單位面積的受力總和為：P=P1+P2=1.34+0.32=1.64（t/m2）<2（t/m2）。經(jīng)驗(yàn)算，平臺(tái)單位面積的受力合乎要求。2.3.3施工作業(yè)首先利用150t汽車起重機(jī)將冷剪本體吊至以現(xiàn)有桁架構(gòu)件搭制的支架上，冷剪本體在30t和10t橋式起重機(jī)通過(guò)平衡梁聯(lián)合抬吊下（橋式起重機(jī)的起重量通過(guò)超載限制器控制），經(jīng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引平穩(wěn)地走上就位基礎(chǔ)。2.4配重平衡法設(shè)配重找平衡的起重工藝在吊裝實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用，其所實(shí)現(xiàn)的工藝效果為降低被吊物件重心位置，以彌補(bǔ)起重機(jī)起吊高度的不足。特鋼鋼管廠在固熔爐建設(shè)項(xiàng)目中，需安裝2臺(tái)煙囪，煙囪高度為25m，重量7500kg。固熔爐建設(shè)項(xiàng)目為鋼管廠某一老廠房?jī)?nèi)的改造項(xiàng)目，廠房低矮（凈空高度僅9m），且廠房四周皆與其他廠房連接，受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，任何起重機(jī)均無(wú)法到達(dá)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。2.4.1方案制定如圖5固熔爐煙囪吊裝圖所示，在屋面上設(shè)置起重架，圖中粗直線部分為起重桅桿，用Φ48*3.2鋼管搭制，在起重架上掛設(shè)二起重葫蘆，通過(guò)抬吊進(jìn)行吊裝。由于空間條件的限制，煙囪整體不能穿過(guò)屋頂豎立，故煙囪吊裝采用倒裝法進(jìn)行施工，即由上至下分段吊裝A、B、C、D、E段，并連接成一體。具體施工工序如下：1）逐段吊裝A、B、C、D四段，并連接成一體。其中自B段吊入起重架下起，每吊入一段即與先前吊入段連接。2）利用二起重葫蘆將A、B、C、D段組合件整體抬吊至高于基礎(chǔ)面5.1m，待E段構(gòu)件就位于基礎(chǔ)，將組合件放落至E段上，并連接成煙囪整體。圖5固熔爐煙囪吊裝圖2.4.2存在問(wèn)題2.4.2.1屋面減荷問(wèn)題。在實(shí)施工序2時(shí)，因組合件的長(zhǎng)度20m、重量5700kg，包括起重架自重近300kg在內(nèi)，屋面的載荷達(dá)6000kg，即使在起重架下鋪墊平板增大受力面積，在有限的承載面積上，屋面的承載能力仍不能滿足吊裝需要。必須通過(guò)減少起重架的載荷實(shí)現(xiàn)為屋面減荷，且此減荷作用必須在整個(gè)吊裝過(guò)程中恒定地作用在起重架上，方能確保屋面板的安全。2.4.2.2受力平衡問(wèn)題。煙囪起吊由起重架頂部所設(shè)二只起重葫蘆的抬吊完成。煙囪的抬吊屬細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的抬吊，在起重吊裝規(guī)范中有嚴(yán)格的要求，起吊過(guò)程中細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的傾斜不得大于3˚，否則二起吊機(jī)械的平衡受力將被打破，產(chǎn)生受力不均的情況，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)釀成某一臺(tái)起重機(jī)械承受構(gòu)件全部重量的險(xiǎn)情，危及吊裝的安全。2.4.3解決方案2.4.3.1要實(shí)現(xiàn)這種恒定的減荷作用，必須通過(guò)有效的起重工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此，我們用設(shè)配重找平衡的起重工藝，實(shí)現(xiàn)這種恒定減荷的效果。我們以二組計(jì)量砝碼（每組砝碼重2250kg，總重4500kg）作為平衡塊，利用鋼絲繩通過(guò)掛設(shè)在起重機(jī)軌道梁上的起重滑車作為提升力作用在組合件的尾部。在整個(gè)起吊過(guò)程中，隨著組合件的提升，平衡塊平穩(wěn)下降，無(wú)論在動(dòng)或靜的狀態(tài)時(shí)，平衡塊產(chǎn)生的提升力通過(guò)軌道梁始終恒定地作用在被吊物件上，實(shí)現(xiàn)了為起重架恒定減荷近4500kg的效果。2.4.3.2解決抬吊過(guò)程中的受力平衡問(wèn)題。在本次吊裝中，在距組合件重心以上5.5m的煙囪截面的直徑方向設(shè)置二吊耳，用一根吊索穿過(guò)二吊耳上的卸扣，吊索二端分別掛置在起重葫蘆吊鉤上進(jìn)行抬吊。這樣在整個(gè)抬吊過(guò)程中，即使二起重葫蘆的起升速度不同，由于吊索可在卸扣上自由滑移，二吊點(diǎn)上的受力總能自動(dòng)趨于平衡，提升力的平衡又保證了構(gòu)件始終平穩(wěn)垂直上升。3結(jié)語(yǔ)通過(guò)上述四種非常規(guī)吊裝作業(yè)的實(shí)踐，說(shuō)明只要作業(yè)人員充分發(fā)揮自己的聰明才智，以合理的工藝、靈活的起重方法、因地制宜自制專用吊具，即使在不具備大型起重機(jī)作業(yè)的條件下，同樣有辦法能解決大型設(shè)備及構(gòu)件的吊裝問(wèn)題。其中設(shè)配重找平