倾斜单桅杆侧偏吊装工法

倾斜单桅杆侧偏吊装工法前言双桅杆滑移法吊装和大型吊车吊装是工程施工中常常承受的两种吊装工艺，该两种工艺阅历丰富，技术成熟，操作便利。桅杆头部缆风盘由拖拉绳固定，桅杆底部同样由钢丝绳锁定，在桅杆头部各设置一套滑车组，由钢丝绳连接到设备上的吊耳。缓慢提升滑车组，设备尾部由拖排〔或吊车〕递送，直到设备呈直立状态安装就位。双桅杆滑移法吊装使用机索具多，消耗大量人工，施工预备周期长，多台设备同时吊装不便利。但吊装单台设备时，吊装费用比承受大型吊车吊装费用低，经济效益较好。大型吊车吊装使用便利，消耗人工少，施工周期短，但这种吊装方法大型吊车租用困难，费用昂费，经济效益差。针对上述两种吊装方法的缺乏之处，结合我公司在镇江施工中吊装成品塔的实际状况，大胆构思倾斜单桅杆侧偏吊装思路，组织有阅历的工程技术人员进展深入争论，认真争论吊装中的每个环节，大家全都认为该方法安全牢靠，经济有用，操作便利。在施工中成功地完成了镇江工程大型塔设备的吊装。一、工艺特点及适用范围〔一〔二〕吊装时只需一根桅杆，作业空间小，灵敏性大，施工便利。〔三〕使用工机具数量削减，安装周期短，劳动强度低，吊装费用缩小。〔四〕可用于多台设备的连续吊装，经济效益好。二、工艺原理在以往的吊装方法中，设备吊离地面后呈直立状态。偏心吊装由于设备吊点设在设备的一侧，设备腾空离地后设备轴线与地面呈一倾斜角，必需由设备重心四周的一根关心曳引绳拉正呈直立状态就位。偏心吊装的工艺主要打算于设备腾空要到达最正确倾斜角时设备吊耳的位置以及设备重力、关心曳引力和滑车组受力三力汇交平衡时关心曳引绳在设备上的捆绑点。〔一〕设备吊耳的设置偏心吊装时设备离地腾空时的倾斜状态与设备吊耳的高度有关，见图一。倾斜角Ｑ的计算式：ｔｇＱ＝ａ／ｂ式中Ｑ——设备腾空时的自然倾角ａ——设备直立状态时设备吊耳至设备重心的水平距离。在吊装中，ａ是一个定值。ｂ——设备直立状态时吊点至设备重心的垂直距离由上式可见，Ｑ与ｂ成反比，ｂ越大，Ｑ就越小，吊装就越简洁。在偏心吊装中，起吊前，桅杆必需向设备根底倾斜确定角度，保证设备腾空时不会与桅杆相碰。不难看出，Ｑ值越小，桅杆倾斜角度就越小，桅杆受力就越好。为此，在桅杆起吊设备高度足够的状况下，尽量提高ｂ值，即提高吊耳距离设备底部的高度。〔二〕设备拉正时的三力汇交平衡设备就位时在曳引力的作用下呈垂直状态，受力计算有２种方法，一种是力距平衡，另一种是三力汇交于一点。１、三力汇交平衡ｐａ、设备重力Ｇ和曳引绳的拉力Ｓ，受力分析如图二。当起升滑车组拉力Ｐａ设备处于自由下垂状态，三者之间的作用关系如下：SGsinβcos(βγ)式中β——起吊滑车组作用力与设备轴线之间的夹角。不难看出，β值等于自然倾斜角Ω。γ——曳引绳拉力与水平面之间的夹角。由于β值与Ｑ值相等，简洁保证设备直立就位时桅杆头部与设备之间的安全距离。２、力矩平衡这种方法是考虑设备上的三个力对设备的力矩矢量和为零。受力分析如图三。以设备吊耳为支点，要到达力矩平衡，则Ｇ·ａ＝ｓ·ｂ式中ａ——设备呈垂直状态时设备吊耳至设备中心线的水平距离。ｂ——曳引绳曳引力作用线与设备吊耳之间的距离。由于曳引绳曳引力位于设备重心以下，这样设备向左右两侧翻转倾向性大，不易呈垂直状态，就位困难，桅杆头部至设备之间的安全距离也不易保证。实际吊装中一般不承受这种方法。三、工艺流程偏心吊装比其它吊装工艺简洁。详见图四：重心计算→吊耳位置确实定→吊点的设计→桅杆的选用→吊装受力计算→吊装平面布置→机索具预备→锚点设置→桅杆直立→桅杆倾斜固定→提升卷扬机设置→设备装拖排→试吊→曳引绳桅杆撤除桅杆移动→起吊下一台设备→桅杆撤除机索具撤除→清理现场、施工总结图四偏心侧偏吊工艺流程四、关键部位计算为重要。〔一〕吊装时几个主要参数的选择及要点１、吊耳高度〔１〕β以及设备重心高度有关。设备重心自然倾角就越小，桅杆倾斜越小，受力就越好。〔２〕设备吊装前需重核算设备吊装组合重心，并确定脱排时的自然倾角和脱排距离，从而确定桅杆直立位置。２、吊耳的设置偏心吊装滑车组系点位于设备边缘外侧，吊耳设置有２种形式。〔１〕承受板轴式吊耳板轴式吊耳只适用于中小型设备吊装，不能用于重型设备的吊装。板轴式吊耳设计如图五〔２〕承受钢丝绳捆绑钢丝绳捆绑不受设备重量的限制，使用范围广。捆绑方法如图六。图六塔体捆绑３、桅杆高度〔１〕桅杆高度与设备吊耳的高度及吊装滑车组的尺寸有关。设备垂直就位状态如图七。１、主拖拉绳２、桅杆３、起吊滑车组４、设备筒体５、设备根底６、曳引绳其几何关系为：hh2h3Lcosβ h1cosγ式中：ｈ——桅杆高度 ｈ１——桅杆系点至桅杆顶部的距离ｈ２——吊耳在设备上的高度ｈ３——设备底面离开地面高度β——提升滑车组的倾角４、曳引绳的捆绑高度ｈ４曳引绳捆绑高度见图七。ｈ４＝ｈ５－〔Ｄ／２〕ｔｇγ式中：γ曳引绳与地面的夹角ｈ４——曳引绳在设备上的捆绑高度ｈ５——设备重心的高度５、吊装布置吊装平面布置见图八，吊装立面布置见图九。锚点几何尺寸及埋设物通过计算，结合当地的地质资料确定。〔二〕操作要点及留意事项１、起吊时的把握〔１〕滑移提升时，牵引卷扬机与两台提升卷扬机协作，使起吊滑车组偏转角不大于３°。〔２〕由于吊耳接近设备重心，所以起吊时机索具已承受８０％左右负荷，此时，要对机索具作全面检查。〔３〕由于吊耳接近设备重心，所以塔尾拖排承受重量小，如有条件用坦克吊代替拖排递送抬吊更为合理，也有利于塔头躲过拖拉绳。〔４〕设备马上脱排腾空时，改用吊车递送，塔体连续上升，缓慢使塔体腾空。２、设备拉正就位时的把握〔１〕设备脱排后，检查各绳索受力状况，防止受力过载。并用经纬仪测量桅杆是否处于良好状态。〔２〕依据脱排位置及根底高度来打算是否有必要连续提升塔体。〔３〕设备脱排不再提升后，曳引绳受力，使塔尾向根底方向移动。〔４〕设备穿地脚螺栓时，可备假设干倒链帮助定位。〔５〕两台提升卷扬机缓慢回车，塔体就位，完成吊装作业。五、机具设备以镇江９２１工程成品塔吊装为例，主要机具设备一览表见表１：表１序号名称规格型号单位数量备注1桅杆１００５１ｍ根12拖排８０吨个13吊车５０吨台2桅杆抬头、设备脱排4卷扬机慢速８吨台2慢速５吨台75钢丝绳米150Ｍ１主拖拉绳.５＋１米500Ｍ２、Ｍ７拖拉绳、捆绑绳.５＋１米600Ｍ２、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ米1000８跑绳.５＋１米1500主跑绳Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ７、Ｍ８拖拉绳6滑车组Ｈ１７５×８Ｄ个2起吊滑车Ｈ３２×４Ｄ个8Ｈ２０×４Ｄ个16Ｈ１０×１个67倒链１０吨个２用于Ｍ４、Ｍ６锚点图八倾斜单桅杆侧偏吊平面布置图图八倾斜单桅杆侧偏吊平面布置图六、劳动力组织参谋层指挥层执行层参谋层指挥层执行层机械操作吊装作业监测岗位人数职责范围备注1吊装总指挥1全面负责吊装施工决策层2吊装副总指挥1施工组织及治理决策层3吊装责任工程师1技术指导参谋层4吊装指挥1吊装工艺指挥指挥层5吊装副指挥2传达吊装指挥的命令，指挥卷扬机、吊车工作指挥层6安全员1吊装作业安全监视监测7起重工20具体实施者操作8电工1吊装用电操作9其它10帮助协作操作〔二〕安全质量保证体系决策层七、安全技术治理〔一〕吊装施工前，由吊装责任工程师、安全负责人向参与本次吊装作业的施工人员进展技术交底和安全教育。〔二〕设立吊装作业戒备区，吊装时制止非工作人员入内。〔三〕吊装前，组织有关专业技术人员对工机具、运行机械进展安全质量大检查。〔四〕卷扬机要有专人负责，使用前对其使用性能进展检查。〔五〕严禁车辆辗压钢丝绳。〔六〕拖拉绳超越带电线路的距离应符合电气安全规定。〔七〕材料。〔八〕高处临时解、挂绳扣时，必需有牢靠安全防范措施。八、工程应用实例该工法在我公司首次应用于镇江９２１工程成品塔的吊装。成品塔总高５４米，空塔净重曳引绳捆绑点距离塔底部２３.７６米。实践证明，该工法运用于成品塔吊装，即节约了资金，又保证了施工总工期，赢得了承包单位、建设单位的好评。九、经济效益评估镇江９２１工程成品塔吊装，先后提出了多种方案，归结为三种主要方案：２８０吨吊车吊装、双桅杆夺吊、倾斜单桅杆侧偏吊。三种方案的经济分析、可行性争论如下表２、表３：表２序号工程２８０吨大吊车吊装双桅杆夺吊单桅杆侧偏吊1租赁费７００００.００５００００.００2台班费６７２００.００3进出厂费２５００００.００4运输费１０００００.００６００００.００5人工费４８００.００１１００００.００６４０００.００6其它费用５００００.００２８０００.００１５０００.００7合计３７２０００.００３０８０００.００１８９０００.００说明