国能灵璧浍沟风电场项目徐工1000t新增履带吊计算书

国能灵璧浍沟70MW风电场项目新增徐工XGC型1000t-15000TM主吊计算书批准：审核：编制：中国水利水电第五工程局有限公司国能灵璧浍沟70MW风电场工程项目部二O二四年十一月目录TOC\o"1-2"\h\u14059一、工程概况 5158941.1工程名称、施工地点和施工范围 5251831.2本工程特点 566181.3本计算书说明 620821二、编制依据 6287462.1法律、法规及规范性说明 6260262.2规范、标准 7264952.3相关合同、设计类文件 929203三、计算书及相关图示 10164643.1混塔以上风机吊装XGC1000-15000TM履带吊工况选择 1071473.2作业半径及最大起升高度验算 1075933.3主要设备吊装负荷验算 1515551四、相关设备工况选择表 1959153.1徐工XGC1000-15000TM履带吊工况选择表 1934233.2三一150吨履带吊履带吊工况选择表（抬吊塔筒） 20220103.3三一150吨履带吊履带吊工况选择表（抬吊风轮） 20工程概况1.1工程名称、施工地点和施工范围工程名称：国能灵璧浍沟70MW风电场项目施工地点：安徽省宿州市灵璧县浍沟镇、禅堂镇境内施工范围：本项目规划建设共安装14台单机容量5.0MW联合动力的风电机组，混凝土预制塔筒及钢塔组合形式，混塔高度112.28m，共计31节，单节高度在2.8m到3.64m（底段及中间段）之间，单节重量在40t到80.37t（C31段）之间，C01底部的外径为9045mm，C31顶部外径为4240mm，自下而上均匀减小；钢制转接段高度为1.4m，重量为15t；钢塔筒为2段，钢塔筒Ⅰ长度为20.7m，重量为40.6t；钢塔筒Ⅱ长度为21.8m，重量为38.7t；单叶片长度98m，单片27t；轮毂尺寸5.206m*4.882m*4.274m，整备重量49t；；机舱尺寸11.182m*4.448m*4.274m，整备重量139t，轮毂中心距160m。UP5000-195风机混塔以上部分参数表机组型号UP5000-195轮毂中心距160m外形尺寸(m)长x宽x高重量(t)叶片95x5.0x5.527（单片）轮毂(不含叶片)5.9x5.9x5.049PRC-XC机舱13.2x4.5x5.0139（最重件）钢塔筒转接段1.415第1段20.7840.6第2段21.838.7本方案计算书涉及的吊装作业为剩余5台风机的钢塔段、叶轮及机舱的吊装作业。1.2本工程特点1.2.1场地条件场址内地形地貌属于平原地形。场地较为平整多为砂质软土，区域周边多为农田，区域内有少量树木。风电设备吊装转场等对农民田地造成一定损坏，对当地农民产生很大影响，难度较大，机组间道路宽度有限，主机无法整体行走，必须采取一机一拆，运输困难加大;风机设备必须保证按时到货以保证施工进度。场内新建道路到各风机点位，道路已平整、压实，对部分软路基路段铺设钢板，确保大型机械设备安全通行在吊车组杆方向上，从吊车的回转中心算起，长180m，宽度为15m的接杆范围内无障碍物，坚实、平整，符合安拆作业地基承载力要求（一般情况沿道路方向布置）;机组所有部件准备就绪，如吊装场地允许，能够将设备放置在吊装作业场，则将设备提前放置在吊装作业场；如场地不能将该机位所有设备放置下，则先将占用场地小的设备放置，其余设备从运输车上直接起吊。1.3本计算书说明本项目的《风机吊装专项施工方案》已通过公司审核及专家论证。方案中明确，混塔吊装、钢塔吊装、机舱及叶轮组安装的主吊均为SCC15000TM履带吊，但目前因工期进度需要以及建设单位对于2024年12月31日全容量并网的硬性要求。目前市面上原SCC15000TM履带吊资源有限，为保证吊装工作的正常稳步推进，故拟计划更改进场一台徐工XGC1000-15000TM履带吊用于现场钢塔段吊装作业，其他辅助吊车不变，而徐工XGC1000-15000TM履带吊与已论证的SCC15000TM履带吊在工况选择方面略有不同，故编制此计算书进行补充。本计算书仅针对剩余5台风机钢塔段、机舱、叶轮吊装进行补充，涉及风机混塔段施工仍采用原方案进行。本计算书为原专项施工方案的补充，故施工计划及施工管理、风机吊装施工工艺技术、吊车拆卸和安装、安全保证体系及措施、质量保证体系及措施、应急处置措施、环境保护与安全文明施工、职业健康及劳动卫生保障等章节采用专项施工方案，本计算书不再赘述。编制依据本方案编制过程中参考或引用的相关国家法律、规范、行业标准、工艺手册等技术文献如下：2.1法律、法规及规范性说明序号名称标准编号/颁布机构状态1《中华人民共和国安全生产法》(2021年新修订含草案说明)现行2《中华人民共和国特种设备安全法》２０１３年６月２９日第十二届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过，2014年1月1日起施行现行3《特种设备安全检查条例》国务院373号令2010年6月1日执行现行4《建设工程质量管理条例》2000年1月30日中华人民共和国国务院令第279号现行2.2规范、标准序号名称标准编号/颁布机构状态一施工安全类1《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(中华人民共和国住房和城乡建设部令2018年第37号)现行2《特种设备安全作业人员监督管理办法》国家质量监督检验检疫总局140号令2011年7月1日执行现行3《建筑起重机械安全监督管理规定》国家建设部166号令2008年6月1日执行现行4《特种设备使用单位落实使用安全主体责任监督管理规定》国家市场监督管理总局令(第74号)2023年5月5日执行现行5《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（国家安全生产监督管理总局令第30号）现行6《关于进一步加强危险性较大的分部分项工程安全管理的通知》（建办质[2017]39号）现行7《中央企业安全生产监督管理办法》（国资委第44号令）2024年3月1日起执行）现行8《安全防范工程通用规范》GB55029-2022现行9《起重机械安全规程第1部分：总则》GB6067.1-2010现行10《汽车起重机安全操作规程》DL/T5250-2010现行11《履带起重机安全操作规程》DL/T5248-2010现行12《履带起重机安全规程》JG5055-1994现行13《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016现行14《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012现行15《陆上风电场工程安全文明施工规范》NB/T31106-2016现行16《陆上风电场工程施工安全技术规范》NB/T10208-2019现行17《电力建设工程施工安全管理导则》NB/T10096-2018现行18《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》中华人民共和国住房和城乡建设部令2018年第37号现行19《风力发电机组吊装安全技术规程》GB/T37898-2019现行20《防止电力建设工程施工安全事故三十项重点要求》国家能源局，2022年6月现行二施工布置、管理、技术类21《电力工程施工测量标准》GB5578-2020现行22《钢结构通用规范》GB5506-2021现行23《建筑变形测量规范》JGJ8-2016现行24《工程测量通用规范》GB55002-2021现行25《工程结构通用规范》GBS5001-2021现行26《风力发电机组装配及安装规范》GB/T19568-2017现行27《起重机吊装工和指挥人员的培训》GB/T23721-2009现行28《起重机钢丝绳保养、维护、检验和报废》GB/T5972-2023现行29《履带起重机》GB/T14560-2022现行30《汽车起重机和轮胎起重机试验规范》GB/T6068-2021现行31《水电水利工程施工重大危险源辨识及评价导则》（DL/T5274-2012）现行32《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB/T29639-2020）现行33《危险性较大的分部分项工程专项施工方案编制指南》（建质办【2021】48号）现行34《风力发电工程建设施工监理规范》NB/T31084-2016现行三质量、验收类35《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2016现行36《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2016现行37《风力发电场项目建设工程验收规程》GB/T31997-2015现行38《风力发电工程施工与验收规范》GB/T51121-2015现行39《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013现行40《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-2010现行41《风电机组混凝土-钢混塔筒施工规范》NB/10908-2021现行2.3相关合同、设计类文件（1）国能灵璧浍沟70MW风电场UP5000-195型风机安装工程合同；（2）国能灵璧浍沟70MW风电场UP5000-195型风机安装工程招标文件；（3）已批准的设计图纸；（4）已批准的施工组织设计；（5）本风电场安装工程招标文件；（6）《风机设备安装指导书》；（7）徐工XGC1000-15000TM履带吊《操作使用手册》；公司其他有关施工质量、安全生产、技术管理、文明施工等文件。计算书及相关图示3.1混塔以上风机吊装XGC1000-15000TM履带吊工况选择现场UP5000-195型风机轮毂中心距160m，叶轮吊装主吊带工作长度12m，根据徐工XGC1000-15000TM履带吊技术规格书以及现场实际施工环境，拟选择徐工XGC1000-15000TM履带吊SHJ-SⅡ12工况，工况具体参数选择为：履带吊主臂166m，超起风电副臂12m，超起风电主副臂夹角15°，车身平衡重95t，转台平衡重265t，超起平衡重430t，超起桅杆半径15m，超起平衡半径16m，作业幅度23m。XGC1000-15000TM履带吊基础装备自重658t，选用240t额定起重量主吊钩重9.2t，因此SHJ-SⅡ12工况下整备质量Q总为：Q机=95+265+430+658+9.2=1457.2t现场作业中，吊装最重部件为PRC-XC机舱Q舱=139t，因此在吊装机舱时的整体吊装重量为：Q总=Q机+Q舱=1457.2+139=1596.2t作业现场路基板共计12块（单块规格6×2.5m），承载面积S=12*6*2.5=180㎡履带吊整备吊装状态下，对地压力P1=1596.2÷180≈8.87/㎡换算为地基承载力P地=8.87×9.8≈86.93kp/㎡现场第三方地基承载力检测报告中，剩余5台风机吊装现场平台最小地基承载力检测值为150kp/㎡＞86.93kp/㎡，因此完全能够满足XGC1000-15000TM履带吊的机舱吊装作业要求。3.2作业半径及最大起升高度验算3.2.1作业半径验算根据徐工XGC1000-15000TM履带吊技术规格书可知，主吊回转中心距离履带前缘距离为13.267÷2≈6.64（m），如下图所示：主吊履带尺寸图本工程风机基础半径为10.25m，主吊靠近基坑边缘站位时（考虑安全距离2m），主吊回转中心距离风机基础中心距离最小为：10.25+6.64+2=18.89（m）<拟选择作业幅度23（m），因此满足最小作业半径需要。3.2.2最大起升高度验算本工程最大起升发生在PRC-XC机舱的吊装作业。主臂底部插销距地高度约为3m，在本次选择的工况下，最大作业半径23米时，主臂的仰角按照技术规格书所示约为84°，主副臂夹角约为15°，主臂长166（m）、副臂长12（m）。此时副臂杆头顶点高度为H=3+166×sin84°+12×sin（84°-15°）≈165.09+11.21≈176.3m除去吊钩高度以及履带吊主钢丝绳长度之和5m，故最大起升高度的估算值为：H（max）=176.3-5=171.3m根据《JGJ276-2012建筑施工起重吊装安全技术规范》相关要求，起重机起升高度H应符合下式规定：h1+h2+h3+h4≤H式中，H为起重机最大起升高度（m）;h1——机舱安装底座的高度（m）;h2——安装间隙（不小于0.2m）;h3——吊点距机舱底座距离(m)；h4——吊具及吊索高度（m）本工程中，h1=塔筒上沿高度=155.98m，h2取0.3m，h3=3+3.4+4.37=10.77m（见下图），h4=吊钩高度以及履带吊主钢丝绳长度，此处不算在最大起升高度内，因此：H=h1+h2+h3+h4=155.98+0.3+10.77+0=167.05＜H（max）因此选择上述履带吊工况，最大起升高度能够满足本工程吊装需要。机舱吊装示意图3.2.3卡杆验算本工程吊装过程中，设备吊装时离吊臂最近距离发生在PRC-XC机舱的吊装作业。按照本方案的主臂长度+副臂长度（166m+12m）、最大起升角度（84°）、主臂与副臂角度（15°）进行一比一画图验算可得：最上节塔筒上沿与主臂的卡杆距离为2213mm，满足吊装要求。机舱尺寸（长×宽×高）=13.2×4.5×5.0m，进行一比一放样后，可得机舱与主吊的卡杆距离为1364.24mm，满足吊装要求。主吊卡杆图3.3主要设备吊装负荷验算3.3.1主辅吊抬吊安装钢塔筒钢塔筒安装时，主吊为徐工XGC1000-15000TM履带式起重机，辅吊为三一150吨履带式起重机，抬吊安装时，仍然选择塔筒卸车的专业吊具，吊具全重2.2吨，根据《GB/T37898-2019风力发电机组吊装安全技术规程》相关要求：“两台起重机械同时起吊一重物时，要根据起重机械的起重能力进行合理负荷分配；起吊重量不应该超过两台起重机械所允许起吊重量总和的75%，每一台起重机械的负荷量不宜超过其全负荷量的80%。”此时Qj=K1×K2×Q=1.1×1.25×（40.6+2.2）=58.85吨式中，K1为动荷载系数，K2为不均匀荷载系数

双车抬吊过程如下图所示：图中：L为塔筒总长度，L1、L2为重心位置到吊点的力臂长度，β为塔筒抬升过程中的倾角，A、B为塔筒顶面和底面的半径。根据力矩平衡原理：F1×L1=F2×L2；L1=（1/2×L-A×Tanβ）×cosβ；L2=（B×Tanβ+1/2×L）×cosβ；通过分析可知，随着塔筒倾角增大，F1端提供牵引力越大、F2端提供的牵引力越小，当塔筒水平时，F2端需要提供的牵引力达到最大，此时对该位置的辅吊起重能力要求最高。主吊徐工XGC1000-15000TM履带吊选择SHJ-SⅡ12工况，工况具体参数选择为：履带吊主臂166m，超起风电副臂12m，超起风电主副臂夹角15°，车身平衡重95t，转台平衡重265t，超起平衡重430t，超起桅杆半径15m，超起平衡半径16m，作业幅度23m，额定可起升荷载Q1=190吨。辅吊三一150吨履带吊选择工况为主臂长18米，作业幅度9米，不带副臂作业，额定起重量Q2=82.5吨。当塔筒水平时，Qj=58.85吨＜（Q1+Q2）×75%=(190+82.5)×75%=204.36吨，满足吊装载荷及规范要求。同时徐工XGC1000-15000TM履带吊单机80%额定起重量为190×80%=152吨＞58.85吨，满足规范要求；辅吊三一150吨履带吊单机80%额定起重量为82.5×80%=66吨＞58.85吨，满足规范要求。3.3.2叶轮吊装验算从风机技术参数表可知风轮总成重130吨，风轮总成采用徐工XGC1000-15000TM履带吊与三一150吨履带吊配合吊装，徐工XGC1000-15000TM履带吊主要受力，待起吊风轮总成翻身后，由徐工XGC1000-15000TM履带吊独立吊装。主吊徐工XGC1000-15000TM履带吊选择SHJ-SⅡ12工况，工况具体参数选择为：履带吊主臂166m，超起风电副臂12m，超起风电主副臂夹角15°，车身平衡重95t，转台平衡重265t，超起平衡重430t，超起桅杆半径15m，超起平衡半径16m，作业幅度23m，额定可起升荷载Q1=190t。辅助吊车采用三一150吨履带吊，同时在风轮吊装中辅吊基本不受力，仅起到稳定及牵引、遛尾作用，因此，在保证满足现场作业条件以及吊装现场翻身作业的前提下，辅吊三一150吨履带吊采用臂长18m，工作半径7m，额定起重量118.5t，在叶轮翻身及抬吊作业过程中，徐工XGC1000-15000TM履带吊承担风轮80%荷载重量，即130×80%=104吨，辅助吊车采用三一150吨履带吊承担风轮20%荷载重量，即130×20%=26吨。主吊徐工XGC1000-15000TM履带吊抬吊重量为：G=G1+G2+G3=104+12.2+2=118.2t其中：G1为8主吊承担的叶轮重量104t；G2为主吊吊钩及钢丝绳重量12.2t（其中主吊钩重9.2t，钢丝绳全重3t）G3为叶轮其他临时荷载重量预估2t；那么以此可得主吊徐工XGC1000-15000TM履带吊负荷率为：118.2÷190×100%=62.21%＜80%三一150吨履带吊抬吊重量为：G=G1+G2=26+2=28t其中：G1为辅吊承担的叶轮重量26t；G2为临时荷载2t；那么以此可得三一150吨履带吊负荷率为：28/118.5×100%=23.63%＜80%根据《GB/T37898-2019风力发电机组吊装安全技术规程》相关要求：“两台起重机械同时起吊一重物时，要根据起重机械的起重能力进行合理负荷分配；起吊重量不应该超过两台起重机械所允许起吊重量总和的75%，每一台起重机械的负荷量不宜超过其全负荷量的80%。”按照上述相关规范要求，本工程叶轮吊装起吊重量总和75%=（190+118.5）×75%=231.38t，叶轮起吊重量为Q=G总+G2+G3=130+12.2+2=144.2t其中：G总为叶轮总重量；G2为主吊吊钩及钢丝绳重量12.2t（其中主吊钩重9.2t，钢丝绳全重3t）；G3为叶轮其他临时荷载重量2t；因为231.38t＞144.2t，因此满足规范相关要求。待起吊风轮总成翻身至竖直状态后，辅助履带吊松开吊钩，徐工XGC1000-15000TM履带吊单独受力，单独受力时的起吊重量为：G=G1+G2+G3=130+12.2+2=1