一级建造师1H412020-起重技术.docx

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1H412020起重技术

412020起重技术

412021掌握起重机械的使用

一、起重机械的分类、使用范围及基本参数

（一）起重机械的分类

1．按起重性质分为：

A简单起重机具：

如千斤顶（齿条、螺旋、液压）、滑轮组、葫芦（手动、电动）、卷扬机（手动、电动、液动）、悬挂单轨等；B起重机：

流动式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机。

2．按结构形式分为：

桥架式（桥式、门式）；缆索式；臂架式（自行式、塔式、门座式、铁路式、浮船式、栀杆式起重机）。

（二）起重机械使用范围：

机电工程常用的三类起重机：

刘大伟（流塔桅）

1．流动式起重机：

适用于单件重量大的大、中型设备、构件的吊装，作业周期短。

2．塔式起重机：

适用于在范围内数量多，而单件重量较小的构件、设备（设施）的吊装，作业周期长。

3．桅杆式起重机：

适用于特重、特高和场地受到特殊限制的吊装。

（三）起重机选用的基本参数：

载荷、额定起重量、最大幅度、最大起升高度等，这些参数是制定吊装技术方案的重要依据。

1．载荷

（1）动载荷。

起重机在吊装重物运动的过程中，要产生惯性载荷，习惯上把这个惯性载荷称为动载荷。

在起重工程中，以动载系数计入其影响。

一般取动载系数K1=1.1。

（2）不均衡载荷。

在多分支（多台起重机、多套滑轮组、多根吊索等）共同抬吊一个重物时，由于存在工作不同步的因素，各分支往往不能完全按设定比例承担载荷。

在起重工程中，以不均衡载荷系数计入其影响。

一般取不均衡载荷系数K2=1.1～1.25。

（注意：

对于多台起重机共同抬吊设备，由于存在工作不同步而超载的现象，单纯考虑不均衡载荷系数K2是不够的，还必须根据工艺过程进行具体分析，采取相应措施。

）

（3）计算载荷。

在起重工程的设计中，为了计入动载荷、不均衡载荷的影响，常以计算载荷作为吊装计算和索、吊具设置的依据。

计算载荷的公式为：

Qj=K1K2Q式中Qj-计算载荷；Q-设备及索吊具重量的总和。

2．额定起重量：

在确定回转半径和起升高度后，起重机能安全起吊的重量。

额定起重量应大于计算载荷。

3．最大幅度：

起重机的最大吊装回转半径，即额定起重量条件下的吊装回转半径。

4．最大起升高度：

起重机吊臂顶端滑轮的高度：

H＞h1+h2+h3+h4式中H-起重高度（m）；h1-设备高度（m）；

h2-索具高度（包括钢丝绳、平衡梁、卸扣等的综合高度）（m）；

h3-设备吊装到位后底部高出地脚螺栓的高度（m）；

h4-基础和地脚螺栓高（m）。

二、流动式起重机的选用

（一）流动式起重机的使用特点

1．汽车式起重机。

吊装时靠支腿将起重机支撑在地面上，具有较大的机动性，其行走速度快。

但不可在360°范围内进行吊装作业，其吊装区域受到限制，对吊车站位处的地基（或基础）要求也更高。

2．履带式起重机。

一般大吨位起重机较多采用，对吊车站位处的地基的要求相对较低，但行走速度较慢，转移场地需要用平板拖车运输。

较大的起重机，转移场地时需拆卸、运输、安装。

3．轮胎式起重机。

起重机装于专用底盘上，其行走机构为轮胎，吊装作业的支撑为支腿，其特点介于前两者之间，近年来用得较少。

（二）流动式起重机的特性曲线：

反映流动式起重机的起重能力随臂长、幅度的变化而变化的规律，以及流动式起重机的最大起升高度随臂长、幅度变化而变化的规律的曲线，称为起重机的特性曲线。

一些大型起重机特性曲线已量化成表格形式，称为特性曲线表。

它是选用流动式起重机的依据。

（三）流动式起重机的选用步骤：

必须依照本机说明书规定的特性曲线表进行，选择步骤是：

位置（幅度），臂长，承载能力

1．根据被吊设备或构件的就位位置、现场具体情况等确定起重机的站车位置，站车位置一旦确定，其幅度也就确定了（幅度）。

2．根据被吊设备或构件的就位高度、设备尺寸、吊索高度等和站车位置（幅度），查起重机的特性曲线，确定其臂长。

3．根据已确定的幅度、臂长，查起重机的特性曲线，确定起重机的承载能力。

4．如起重机承载能力大于被吊装设备或构件的重量，则选择合格，否则重选。

5.计算吊臂与身背之间、吊钩与身背及吊臂之间的安全距离，符合，则选用，否则重选

（四）流动式起重机的地基处理：

吊装前必须对地基（基础）进行试验和验收，按规定进行地基沉降预压试验。

在复杂地基上吊装重型设备，应由专业人员专门进行基础设计，验收时同样要进行沉降预压试验。

412022掌握吊具的选用原则

正确、合理选择吊装机具是确保起重吊装作业安全的重要环节。

一、钢丝绳

钢丝绳的选用主要考虑以下几点：

强度极限、规格、直径、安全系数、许用拉力

　　1.钢丝绳钢丝的强度极限

　　2.钢丝绳的规格：

钢丝绳是由高碳钢丝制成。

　　3.钢丝绳的直径：

在同等直径下，6×19钢丝绳中的钢丝直径较大，强度较高，但柔性差，常用作缆风绳。

6×61钢丝绳中的钢丝最细，柔性好，但强度较低，常用来做吊索。

6×37钢丝绳的性能介于上述二者之间。

后两种规格钢丝绳常用作穿过滑轮组牵引运行的跑绳和吊索。

吊索俗称千斤绳或绳扣，用于连接起重机吊钩和被吊装设备。

　　4.安全系数

　　钢丝绳做缆风绳的安全系数不小于3.5，

做滑轮组跑绳的安全系数一般不小于5，

做吊索的安全系数一般不小于8，

如果用于载人，则安全系数不小于12～14。

　　5.钢丝绳的许用拉力T计算公式

　　T＝P/K

二、滑轮组

1．滑轮组的规格、型号较多，起重工程中常用的是H系列滑轮组。

H80*7D=H系列滑轮组，额定载荷80t，7门，吊环型闭口。

闭口不加K

G-吊钩；D-吊环；W-吊梁；L-链环；K-开口，闭口不加K

2．使用滑轮组注意要点。

在工作时因摩擦和钢丝绳的刚性的原因，每一分支跑绳的拉力不同，最小在固定端，最大在拉出端。

跑绳拉力的计算，必须按拉力最大的拉出端按公式和查表进行。

穿绕滑轮组时，必须考虑动、定滑轮均匀承受跑绳拉力，穿绕方法不正确，会引起滑轮组倾斜而发生事故。

3．根据滑轮组的门数确定其穿绕方法，常用的穿绕方法有：

顺穿、花穿和双跑头顺穿。

一般3门及以下，宜采用顺穿；4～6门宜采用花穿；7门以上，宜采用双跑头顺穿。

4.滑轮组的选用按以下步骤进行：

　　选择滑轮组的额定载荷和门数→计算滑轮组跑绳拉力→选择跑绳直径→计算导向轮的载荷并选择导向轮。

三、卷扬机

1.卷扬机是标准产品，常用电动卷扬机，一般采用慢速卷扬机。

2.卷扬机的基本参数：

额定牵引力、工作速度、容绳量。

四、平衡梁

1．平衡梁的作用：

又称铁扁担。

保持被吊设备的平衡，避免吊索损坏设备。

缩短吊索的高度，减小动滑轮的起吊高度。

减少设备起吊时所承受的水平压力避免损坏设备。

多机抬吊时，合理分配或平衡各吊点的荷载。

2．平衡梁的型式及构造

（1）管式平衡梁：

用无缝钢管、吊耳、加强板等焊接而成，可用于吊装排管，钢结构件及中、小型设备。

（2）钢板平衡梁：

钢板的厚度按设备重量确定。

其制作简便，可在现场就地加工。

（3）槽钢型平衡粱：

由槽钢、吊环板、吊耳、加强板、螺拴等组成，其特点是分部板提吊点可前后移动，根据设备重量、长度来选择吊点，使用方便、安全、可靠。

（4）桁架式平衡粱：

由各种型钢、吊环板、吊耳、桁架转轴、横梁等焊接而成。

当吊点伸开的距离较大时，一般采用桁架式平衡梁，以增加其刚度。

3．平衡梁的选用：

起重作业中，一般都是根据设备的重量、规格尺寸、结构特点及现场环境要求等条件来选择平衡粱的型式，并经过设计计算来确定平衡粱的具体尺寸。

412023熟悉常用吊装方案的选用原则

吊装方案是完成起重吊装任务的核心。

正确合理选择吊装方法、优化吊装方案是保证起重吊装作业安全顺利进行的关键。

一、常用吊装方法

1．塔式起重机吊装：

起重吊装能力为3～100t，臂长在40～80m，常用在使用地点固定、使用周期较长的场合，较经济。

一般为单机作业，也可双机抬吊。

2．桥式起重机吊装：

起重能力为3～1000t，跨度在3～150m，使用方便。

多为厂房、车间内使用，一般为单机作业，也可双机抬吊。

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3．汽车吊吊装：

有液压伸缩臂，起重能力为8～550t．臂长在27～120m;有钢结构臂，起重能力在70～250t．臂长为27～145m。

机动灵活，使用方便。

可单机、双机吊装，也可多机吊装。

4．履带吊吊装：

起重能力从数十吨到上千吨，臂长可达上百米；中、小重物可吊重行走，机动灵活，使用方便，使用周期长，较经济。

可单机、双机吊装，也可多机吊装。

5．直升飞机吊装：

起重能力达26t，用在其他吊装机械无法完成的，如山区、高空等处。

6．桅杆系统吊装：

通常由桅杆、缆风绳系统、提升系统、拖排滚杠系统、牵引溜尾系统等组成。

桅杆有单桅杆、双桅杆、人字桅杆、门字桅杆、井字桅杆；提升系统有卷扬机滑轮系统、液压提升系统、液压顶升系统；有单桅杆和双桅杆滑移提升法、扳转（单转、双转）法、无锚点推举法等吊装工艺。

7．缆索起重机吊装：

用在其他吊装方法不便或不经济的场合，吊重量不大，跨度、高度较大的场合，如桥梁建造、电视塔顶设备吊装。

8．液压提升法：

目前多采用“钢绞线悬挂承重、液压提升千斤顶集群、计算机控制同步”方法，主要有上拔式（或提升大重低）和爬升式（或顶升高般轻）两种方式。

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9．利用构筑物吊装法，即利用建筑结构作吊装点（必须对建筑结构进行校核，并征得设计同意，局部采取补强措施、结构监控），通过卷扬机、滑轮组等吊具实现设备的提升或移动。

10．坡道提升法，即通过搭设坡道，利用卷扬机、滑轮组等吊具将设备提升到基础上就位。

二、吊装方法的选用原则和步骤

1．选择原则：

2．选择步骤：

技论，安分，进分，成分

（1）技术可行性论证。

对多个吊装方法进行比较，从先进可行、安全可靠、经济适用、因地制宜等方面进行技术可行性论证。

（2）安全性分析。

吊装工作应安全第一，必须结合具体情况，对每一种技术可行的方法从技术上进行安全分析，找出不安全的因素和解决的办法并分析其可靠性。

（3）进度分析。

（4）成本分析。

安全和进度符合要求的方法进行最低成本核算。

（5）根据具体情况作综合选择。

三、吊装方案的主要内容及管理

（一）吊装方案的编制依据

　　1.国家有关法规、有关施工标准、规范、规程；

　　2.施工总组织设计（或施工组织设计）或吊装规划；

　　3.工程技术资料；

　　4.施工现场条件：

包括场地、道路、地下地上障碍物等；

　　5.机具情况及技术装备能力；

　　6.设备到货计划等。

　1.吊装方案的主要内容

（1）编制说明与编制依据。

（2）工程概况。

　　（4）吊装组织体系，包括劳动组织、人力资源计划、施工人员的岗位职责等。

　　（5）安全保证体系及措施；吊装工作危险性分析表或健康、安全、环境危害分析。

　　（6）质量保证体系及措施。

　　（7）吊装应急预案。

（3）吊装工艺设计。

　　（8）吊装计算书。

吊装计算书包括：

主起动重机和辅助起重机的受力分配计算；吊装安全距离核算；吊耳强度核算；吊索和吊具安全系数核算。

吊装工艺设计包括：

1）设备吊装工艺方法概述（如双桅杆滑移法、吊车滑移法）与吊装工艺要求。

2）吊装参数表，主要包括设备规格尺寸、金属总重量、吊装总重量、重心标高、吊点方位及标高等。

若采用分段吊装，应注明设备分段尺寸、分段重量。

3）起重吊装机具选用、机具安装拆除工艺要求;吊装机具、材料汇总表。

4）设备支、吊点位置及结构设计图，设备局部或整体加固图。

5）吊装平、立面布置图;地锚施工图;吊装作业区域地基处理措施;地下工程和架空电缆施工规定。

6）吊装进度计划;相关专业交叉作业计划。

（三）吊装方案的管理

　　1.施工单位应当在危险性较大的分部分项工程施工前编制专项方案；专项方案应当由施工单位技术部门组织本单位施工、技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核。

经审核合格的，由施工单位技术负责人签字。

实行施工总承包的，专项方案应当由总承包单位技术负责人及相关专业承包单位技术负责人签字。

　　2.对属于危险性较大的分部分项工程，即采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在10kN及以上的起重吊装工程和采用起重机械进行安装的工程，起重机械设备自身的安装、拆卸工程，吊装方案应由施工企业技术负责人审批，并报项目总监理工程师审核签字。

3.对属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，即采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在100kN及以上的起重吊装工程，起吊重量300kN及以上起重设备安装工程，吊装方案由施工单位组织专家对专项方案进行论证，再经施工企业技术负责人审批，并报项目总监理工程师审核签字。

实行总承包管理的项目，由总承包单位组织专家论证会。

　　4.专项方案经论证后，专家组应当提交论证报告，对论证的内容提出明确的意见。

施工单位应当根据论证报告修改完善专项方案，并经施工单位技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人签字后，方可组织实施。

实行施工总承包的，应当由施工总承包单位、相关专业承包单位技术负责人签字。

412024了解起重吊装作业的稳定性

起重吊装作业的稳定性是保证起重吊装安全实施的根本。

一、起重吊装作业稳定性的内容

1．起重机械的稳定性：

起重机在额定工作参数情况下的稳定或桅杆自身结构的稳定。

2．吊装系统的稳定性：

如多机吊装的同步、协调，大型设备多吊点、多机种的吊装指挥及协调，桅杆吊装的稳定系统（缆风绳，地锚）。

3．吊装设备或构件的稳定性：

又可分为整体稳定性（如：

细长塔类设备、薄壁设备、屋盖、网架）；吊装部件或单元的稳定性。

二、起重吊装作业失稳的原因及预防措施

1．起重机械失稳主要原因：

超载、支腿不稳定、机械故障、桅杆偏心过大等。

预防措施为：

严格机械检查；严禁超载；打好支腿并用道木和钢板垫实基础，确保支腿稳定。

2．吊装系统失稳的主要原因：

多机吊装不同步，不同起重能力的多机吊装荷载分配不均，多动作、多岗位指挥协调失误，桅杆系统缆风绳、地锚失稳。

预防措施：

尽量采用同机型吊车、同吊装能力的吊车；

集群千斤顶或卷扬机通过计算机控制来实现多吊点同步；通过主、副指挥来实现多机吊装同步；

制定周密指挥和操作程序进行演练达到指挥协调一致；

缆风绳和地锚严格按吊装方案和工艺计算设置并检查做记录。

3．吊装设备或构件失稳的主要原因：

设计与吊装时受力不一致，设备或构件的刚度偏小。

预防措施：

对细长、大面积设备或构件采用多吊点吊装；

薄壁设备进行加固加强；

对型钢结构、网架结构的薄弱部位或杆件进行加固或加大截面。

三、桅杆的稳定性校核

（一）缆风绳拉力的计算及选择：

缆风绳是桅杆式起重机的稳定系统，它直接关系到起重机能否安全工作，也影响着桅杆的轴力。

缆风绳的拉力分为工作拉力和初拉力。

1．初拉力是指桅杆在没有工作时缆风绳预先拉紧的力。

一般取工作拉力的15%～20%，或按操作惯例取某一数值，通常为3～5t。

2．工作拉力是指桅杆式起重机在工作时，缆风绳所承担的载荷。

由于桅杆起重机工作形式较多，缆风绳的工艺布置不同，对具体的布置应进行受力分析计算。

正确的缆风绳工艺布置：

有一根缆风绳处于吊装垂线和桅杆辅线的垂直平面内，这根缆风绳为“主缆风绳”。

根据力系平衡，计算缆风绳的等效拉力，按比例将等效力分配到各缆风绳上，即得到各缆风绳的工作拉力。

分配比例与缆风绳的工艺布置有关，可以查表。

缆风绳选择的基本原则是按缆风绳的计算总拉力T为依据选取。

缆风绳总拉力按下式计算：

T=Tg+Tc=fT总+Tc（6,0667,0.333）（8,0.5,0.354）

式中Tg缆风绳的工作拉力；Tc缆风绳的初拉力。

缆风绳的设置

（1）直立单桅杆顶部缆风绳的设备宜为6根至8根，对倾斜吊装的桅杆应加设后背主风绳，背后主风绳的设置数量不应少于2根。

（2）缆风绳与地面夹角宜为30°，最大不得超过45°。

（3）直立单桅杆各相邻缆风绳之间的水平夹角不得大于60°。

（4）缆风绳应设置防止滑车受力后产生扭转的设施。

（5）需要移动的桅杆应设置备用缆风绳。

（二）地锚的种类及应用：

地锚的作用是固定缆风绳，将缆风绳的拉力传递到大地。

目前，常用的地锚类型有：

1．全埋式地锚是将横梁横卧在按一定要求挖好的坑底，将钢丝绳拴接在横梁上，从坑前端槽中引出，埋好后回填土壤并夯实。

全埋式地锚可承受较大的拉力，适合于重型吊装。

2．活动式地锚是在一钢质托排上压放块状重物（如钢锭、条石等）组成，钢丝绳拴接于托排上。

这种地锚承受的力不大，但移动方便，重复利用率高，适合于改、扩建工程。

还常利用已有建筑物作为地锚，如混凝土基础、混凝土柱等，但在利用已有建筑物前，必须获得建筑物设计单位的书面认可。

桅杆起重机：

受力分析和内力计算

查算桅杆截面特性数据：

截面面积、截面惯性矩、抗弯模量、

换算桅杆长细比

查得轴心受压稳定系数

进行稳定性计算

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