大型设备吊装方案及计算之欧阳科创编.docx
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大型设备吊装方案及计算之欧阳科创编
吊装方案
1、
时间：
2021.02.05
创作：
欧阳科
2、工程概况及编制依据
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的项目，位于。
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主要有办公楼、主厂房、门卫等构筑物。
同时其中的一套生产线设备是。
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中心搬迁到新厂。
在。
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设备安装工程中，有六台发酵罐在钢结构框架内，最大设备重量为60吨，直径为5米，高度为14米，因为大型汽车吊或履带吊无法进入吊装地点，故本次设备吊装采用桅杆吊装。
本方案的编制、执行依据：
1）设计院设计的工程图纸。
2）大型设备吊装工程施工工艺标准SHJ515—90。
3、工程特点及吊装方法
1）设备安装在框架内，尽管大型吊车无法进入吊装地点，但场地满足桅杆的竖立和放倒占地要求。
2）设备基础不高，基础顶标高为+300，简化了方案设计中的力学分析，方便了施工。
3）根据以上特点及施工工艺要求，选用国内已经运用成熟的“双桅杆滑移抬吊法”吊装发酵罐。
单根桅杆起重量为50吨，桅杆规格为1000*1000*22000。
4、施工程序及日程安排
1）进场竖立桅杆3天。
2）设备吊装（包括桅杆移位）12天
5、吊装现场平面布置说明
大件吊装、现场平面布置非常重要。
要求合理使用场地，保证施工道路畅通，便于机具布置、安全吊装，便于吊装指挥。
吊装外场地要求能承重100T货车，吊装现场周围无脚手架，混凝土结构外露钢筋等物不得超过混凝土结构50mm，要求罐基础的灌浆口符合设备所设计的地脚螺栓口，灌浆口内无模板、油污、碎石、泥土、积水等杂物，放置垫铁的表面应凿平，基础符合设计标准，并经过测量合格。
结合现场条件，需要将各揽风绳保护式捆绑在混凝土结构柱上，捆绑标高为12米，揽风绳最大受力情况会在下面进行分析（最大约为5.24t，）。
（如图）
6、桅杆技术资料
序号
名称
代号
数值
单位
计算公式及来源
1
两桅杆中心距
L
7.00
m
平面布置
2
桅杆高度
H
22
m
桅杆实测
3
吊耳距桅杆底
h
21.8
m
桅杆实测
4
吊耳偏心距
e
0.80
m
桅杆实测
5
缆风绳偏心距
r
0.80
m
桅杆实测
6
桅杆自重
Nc
6
t
偏安全测算，单根桅杆
7
主肢截面积
F
306.02
Cm2
8
桅杆主载面
F’
1.0×1.0
m2
桅杆实测
9
中部惯性距
IxIy
1.70×106
Cm2
桅杆实测计算
10
端部截面
f
0.9×0.9
m2
桅杆实测
11
长度修正系数
u
1.025
变截面修正系数
12
标准节长度
I
6.00
m
桅杆实测
13
长细比
λ1
82.816
《钢结构设计手册》
14
折减系数
Φ
0.785
《钢结构设计手册》
15
分肢长度
I01
1.00
m
桅杆实测
16
分肢最不利长细比
λ01
41.00
《钢结构设计手册》
17
许用应力
[δ]
1550
Kg/Cm2
《钢结构设计手册》
18
端部惯性距
Ix’,Iy’
0.32×106
Cm4
《钢结构设计手册》
7、吊装受力分析
罐采用双桅杆抬吊。
桅杆实际长度22米，设计起重量100t，桅杆吊耳亮度为21.8米。
桅杆采用我公司注册台帐中的桅杆。
起吊前桅杆顶部应调整，使顶部对称地各向外偏移0.5m。
待起吊就位时，桅杆便在外荷的作用下大致保持直力状态；从起吊到就位，主缆风绳的受力是变化的，主风绳受力在塔直立时最大。
在吊装过程中应注意缆风绳与地锚的受力情况，缆风绳预张力为1t。
1）起吊塔的有关计算数据见下表：
序号
名称
代号
数值
单位
计算公式及来源
1
塔总重
θ
60
t
设计院
2
吊装计算荷载
θ计
77.17
吨
KIK2（θ+1）
3
塔吊点高度
b
13
米
距塔底
4
滑轮及索重量
q
1
吨
5
缆风绳与地面夹角
a1
30
度
《吊装手册》与现场条件
6
缆风绳之间夹角
a2
45
度
《吊装手册》
K2—不均匀系数1.15、K1—动载系数1.1
2）刚起吊时各部计算数据（如图）吊点距吸收塔中心线2.5米。
一对滑车组受力P1：
tgδ=（3.5-2.5）/21.8δ=2.6
2P1cosδ×14=Q计×6（设备垂心预计按6米处考虑）
P1=（Q计×6）/（2cosδ×14）=16.7t
塔尾承受力反力R：
R=Q计（14-6）/14=44.1t
水平索引滑车受力S拉
S拉=K起[R（f1+f2/D）+R/H]
=2.5×[44.1×（0.1+0.05）/11.41+（29.41/50）]=2.92t
式中：
K起——起动附加系数，钢管对方木，K起=2.5
F1F2——分别为钢管对木头和钢排的滚动摩檫系数。
F1=0.10F2=0.05
D——滚杠直径D=11.4cm
1/h=坡度取1/50
3）塔垂直就位时各部受力计算（如图）
tgδ=0.5/（21.8-13）=0.057δ=3.25
P1=Q计/2cosδ=38.64t
4）主吊卷扬机牵引力Sj导向口受力G
选用H50×6D滑车组单牵引
S0=f-1/（f6-1）×f6×P1/2取f=1.04
=3.69t
Sj=S0×1.04=3.84t
导向开口受力G
G=2×Sj=7.68t
缆风总力T与主副缆风受力（如图）
T=[P1（cosδe+sinδL）+2Soe]/（sinβc+cosβL）=7.49t
式中：
e.c—荷载及缆风绳偏心距0.8米
L—桅杆有效高度21.8米
β—缆风绳与水平面夹角30°
主缆风受力：
t1=0.5T+to=5.24t
To-缆风绳初拉力，取1.5t
副主缆风绳受力：
t2=T/4cos45°+to=4.15t
5）塔吊装主要计算数据结果汇总表如下：
序号
名称
符号
起吊时
排离时
直立时
1
吊装角
δ
2.6°
3.25°
2
滑车组受力
P1
16.7t
38.64t
3
溜尾力
S拖
4
桅杆缆风总力
T
7.49t
5
主缆风受力
t1
5.24t
6
副主缆风受力
t2
4.15t
7
塔尾反受力
R
44.1t
8
主卷扬机受力
S1
3.84t
9
引出绳拉力
S0
3.69t
10
拖运拉力
S拉
2.92t
11
导向开口受力
G
7.68t
8、桅杆校核
1）根据塔的吊装计算结果，机具选择过程中采用最大值进行验算选择。
（1）导向开口受力最大值G=7.68t，导向滑轮选用H10×G
（2）主卷扬机选用2台8t卷扬机，主卷扬机钢丝绳选用6×37-Φ20-1700长度约120m，破断拉力P=PH×Φ=22t
（3）K=P/S1=5.73〉5（安全系数）
（4）溜尾卷扬机
溜尾卷扬机，选用1台5吨卷扬机溜尾。
溜尾卷扬机跑绳选用6×37-Φ20-1700，长度大于600米
破断垃圾P=PH×Φ=22t
安全系数K=P/S=7.53>5
（5）缆风绳选用
缆风绳选用6×37-Φ18-1700，L=140×6根
破断拉力P=PH×Φ=18.9t
K=P/t1=4.92>3
副缆风绳全部选用6×37-Φ16-1700，L=140×10根。
其中2根为预备缆风绳
2）桅杆验算
桅杆中部稳定性验算
轴向压力N=P1COSθ+Ne+sin30°+Si=42.5t
桅杆弯距M=Soe+P1cosδe-Tsin30°c=28.76tm
θ=N/ΦA+M/Wmax=42.01N/mm2<155N/mm2安全
3）对桅杆底部的处理
桅杆底部与设备基础进行固定，桅杆底部设置钢板和道木，承载力达到10吨。
9、吊点设计计算
利用设备本体吊耳。
满足要求
10、施工组织及管理、检查要求
1）本吊装工程，作为整个工程的一部分，不但纳入整个工程的总体管理中，还应成立专门领导小组，决策、协调该项工程的重大事宜。
2）现场设总负责人一名，实施现场指挥、调度，统一解决现场具体施工问题，协调各方面的工作，保证施工安全，施工进度。
吊装领导小组成员如下：
组长，公司领导。
起吊指挥，胡雅帮。
安全员2人，其他岗位成员见吊装组织体系图。
3）卷扬机使用要求：
对卷扬机进行全面检查、清洗加油，并应做空载、负荷试验，以确保各部分良好。
卷扬机安全要牢固，不得有左右方向的移动。
卷筒钢丝绳的引出要正确，避免出现卡边等现象。
4）滑轮使用要求：
固定滑轮的绳扣应位于滑轮吊环的中央，使滑轮处于良好的工作状态。
地面上的导向滑轮应加木板垫好，防止泥土进入滑轮，影响正常工作。
滑轮在工作前应加黄油。
5）钢丝绳使用要求：
新钢丝绳必须有合格证，对旧钢丝绳必须进行严格的检查，不合格的钢丝绳不得使用。
钢丝绳的安全系数：
拖拉绳3-5倍、跑绳5倍以上。
6）地锚的使用要求：
地锚采用坑锚、锚坑深度为2.2米、埋入钢管直径为Φ406、受力土壤面设有挡木，挡木为250×250×2000规格的道木，道木立柱、横档设置。
在锚坑回填压实。
钢丝绳系结在钢管中间，引出绳与地面的夹角为30°。
地锚埋设地点要不积水以保证土壤的摩檫力，且其附近不允许取土。
地锚要在使用前试拉，使用时要专人检查，发现异常情况应立即采取措施补救。
确保安全使用。
设备和结构基础用于地锚应提出申请。
7）桅杆使用要求：
各节桅杆装配必须平直、同心，螺栓必须拧紧、不得松动，桅杆经组装检查合格后方可树立。
桅杆起吊前在基础上划好桅杆安装中心线，以便桅杆找正。
桅杆找正后桅风绳的松紧度应一致。
桅杆的拆除用吊车进行。
8）试吊要求：
试吊必须在一切工作准备完毕，并经检查无误后行。
试吊在正式吊装前的一天进行，试吊中各岗位人员必须按正式吊装人员进入岗位，负正式吊装责任。
试吊时将塔头部吊装0.5米，停20分钟对各部位进行检查，合格后再抬高1米进行同样的实验和检查，夹角风绳待不影响吊装时再固定。
9）吊装要求：
在正式吊装前各岗位人员应列队入岗，检查本岗情况，检查合格后吊装指挥向领导小组报告，请示吊装命令，由吊装小组下达吊装命令，方可起吊。
吊装过程中溜尾卷扬机与牵引卷扬机必须根据起吊速度相互配合，防止塔晃动。
就位时钳工要密切配合，确保一气呵成。
10）溜尾要求：
溜尾卷扬机与牵引卷扬机必须根据塔起吊的速度相互配合好，溜尾卷扬机在起吊时不受力根据提升和牵引的速度放松跑绳，当塔裙座脱开尾排时，溜尾卷扬机受力最大，此时（塔裙中心与基础中心约4.2m时）停止起升，溜尾卷扬机受力使塔体缓缓腾空裙座脱排后再行起吊。
这一过程要特别防止塔体晃动。
增加动载荷及撞坏塔壳。
11）就位时，就位人员必须与吊装指挥密切配合，指挥抬高或降落要及时。
由吊装指挥发信号指挥有关岗位人员。
11、吊装作业人员
1）总指挥：
2）起重指挥：
3）安全员：
4）卷扬机司机及维护人员：
5）专职电工：
6）起重工：
12、吊装岗位责任制
1）吊装指挥：
负责整个吊装过程的组织指挥工作，发现重大问题及时处理并报告领导小组。
必须熟悉各岗位的人员责任制。
必须准备地传递各种信号，并对各岗位人员进行交底。
2）卷扬机司机及维护人员：
卷扬机司机必须精力集中听从指挥人员的指挥，掌握指挥信号。
做到启动、停止准备，提升与降落同步。
未听清、看清信号不得启动或停车，且必须随时检查卷扬机的工作情况。
3）锚坑检查看守人员：
随时检查风绳卡扣螺栓是否松动，观察锚坑被挤压情况，检查滑车的工作情况。
如发生异常情况应及时向指挥报告，并做果断处理。
如采用推土机等。
4）尾排工作人员：
负责拖排向前滚动，使塔不脱排，且避免塔偏移撞桅杆。
随时检查周围人员的安全。
5）杆顶定滑轮检查人员：
用经纬仪观察滑轮组的工作情况，发现异常情况及时报告指挥人员停车处理。
登高人员必须系好安全带。
6）就位人员：
就位人员必须在指挥人员的指挥下工作。
就位人员在塔离地前，应在安全区外等候，待塔离地腾空后立即进入岗位。
在就位时，应注意塔的方位及垂直度，合格后拧紧地脚螺栓。
7）安全保卫人员：
维护现场的秩序，非工作人员不得入内，以确保吊装安全进行。
吊装前进行安全大检查，对出现的问题及时整改。
8）其他注意事项：
在吊装开始时，现场总电源不应供其他用户以保证吊装用电。
各岗位人员必须加强纪律性，听从命令、服从指挥，与指挥人员一道，相互配合，不得私自离开岗位。
13、质量、安全保证措施
1）做好图纸会审、设计交底和技术交底。
严格按照施工图纸进行施工。
严格遵守国家和设计院规定的有关质量标准和操作规程的规定。
2）施工中要坚持自检，互检和专业检查相结合的互检制度，发现问题，及时进行解决。
3）施工过程中，必须明确施工人员分工和职责，在整个吊装过程中，要切实听从命令，服从指挥，不得擅自离开工作岗位。
4）在起重作业中，应有统一的指挥信号，施工人员必须熟知此统一信号，各操作岗位应协调动作。
起重工要持证上岗。
5）吊装时，整个现场有总指挥统一调配，各岗位分指挥应正确、迅速执行总指挥命令，做到传递信号迅速、正确，并对自己责任区域内的事务负责。
6）登高2米以上的高空作业人员，应经体检合格，操作时佩带安全带，并系挂在安全可靠的物体上，脚手扳、架应坚实稳固。
7）进入现场，必须戴好安全帽。
8）施工中，要随时清理现场，清除障碍物，以利于操作。
9）施工现场应十分注意防电，带电的电焊线，搭铁丝及电线要远离钢丝绳等起重物件。
10）桅杆的竖立、移位和吊装作业之前，应了解天气情况，不准在雨天、雾天、夜间和6级以上大风的情况下进行上述作业。
11）在施工过程中，如需利用构筑物系索具使之受力时，须经验算，经业主同意，方可使用。
对下列构筑物不予利用，输电塔有电线杆，生产运行中的设备及管道支架、树木、不明吨位的原有锚点等。
12）在起吊过程中，任何人不得在重物之下和受力索具附近逗留、通过。
不允许有人随同重物升降。
13）起重作业现场需设有明显的标志各警戒线，并有专人护卫，非施工人员不得擅越入内。
保卫工作应有甲乙双方共同承担。
14）吊装过程中，如因机具故障，必须使重物落地。
对施工过程中，采用的机械、电气设备，要设专人进行维护，并做好安全记录。
15）若发生事故，应保持现场原状，作好记录。
由有关机构做出调查分析以后方可进行后序的工作。
16）对于事故隐患，不得隐瞒不报。
对于发现、排除事故隐患者，应给予适当奖励。
17）塔垂直度控制措施。
对于细长体的抬吊，为了使两吊点均衡受力，必须在现场设置两台经纬仪，随时观测并调整烟囱筒体的垂直度。
垂直度应控制在1/1000以内，并且不在于40mm。
18）双桅杆在抬吊塔之前，应调整桅杆的垂直度，使两桅杆顶各对称向外出偏移0.5米。
19）桅杆侧向垂直度偏差小于桅杆高度1/1000。
20）自场地北面车间至设备基础南60米范围内为作业安全区，桅杆吊作业时任何人不得进入安全区。
21）桅杆吊将设备吊至基础后，专业起重作业人员方可进入安全区内作业。
14、主要机具一览表
序号
名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
汽车式吊车
25t
台
1
立、放辅桅杆
2
主桅杆
50t-22m
套
1
起吊设备
3
卷扬机
8t
台
3
容绳量大于28-900
5t
调缆风、溜尾
4
导链
3-5t
只
6
调缆风、捆扎设备
5
滑轮组
H50×6D
只
4
主滑车
6
导向滑轮
H8×1G
只
18
调缆风、导向用
H10×1G
10
导向
7
钢丝绳
Φ26-6×37-170
米
950×2
主跑绳
Φ24-6×37-170
600
桅杆扳立
Φ28-6×37-170
350×8
主风绳
Φ21.5-6×37-170
150×7
辅缆风绳
Φ26-6×37-170
150×3
辅桅杆主风绳
Φ17.5-6×37-170
350×4
辅桅杆主风绳
8
钢丝绳扣
Φ20-6×37-170
米
50×6
千斤绳
Φ32-6×37-170
20×2
主滑轮捆绑
9
卸扣
32t
个
4
绑扎
5-10t
30
导向、稳固卷扬机
10
夹头
20#
个
30
捆扎设备
11
钢板
δ=28-30mm
米
4×2
垫桅杆用
钢板
1800×8000×20
块
3
排子、地锚、垫道路
12
道木
铁路垫枕
根
50
垫设备、排子、地锚
13
千斤顶
50t
台
2
调整设备
起道机
16
拆、组桅杆
14
滚杠
Φ114×12×4000
根
20
滚运设备
15、监视和测量
1）首先配合2台经纬仪、1台望远镜用以监视桅杆、塔的垂直度情况、四台主卷扬机提升要同步，以塔两侧对拖排施力情况面定。
2）用5吨导链预紧缆风绳。
钢丝绳的松紧、受力情况以目测进行。
3）监视溜尾钢丝绳工作情况，如出现意外情况，应及时停止吊装，待处理后再继续吊装。
4）在吊装区域设置警戒线，非吊装施工人员不得入内。
5）配备一定数量的钢卷尺，用以监测塔脱排位置及测量吊耳设置距离。
6）用水准仪测量塔的安装标高是否符合设计要求。
7）塔安装固定后，地脚螺栓松紧检查以用手捶敲击垫铁不松动为合格。
8）塔脱排腾空时应注意不能碰撞基础上的地脚螺栓换，地脚螺栓应用道木加以保护。
待塔底部超出地脚螺栓200mm时，再就位。
16、工程用规范标准
1）大型设备吊装工程施工工艺标准SHJ515-90
2）石油化工施工安全技术规程SH3505-99
3）石油化工设备安装工程质量检验与评定标准SHJ514-90
4）化工塔类设备施工及验收规范HGJ211-85
设备吊装立面图
备注：
风绳标高为12米，风绳最大受力为5.24吨
时间：
2021.02.05
创作：
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