4、起重技术

机电工程管理与实务一级建造师执业资格考试考点精讲班主讲老师：彭磊1H412020起重技术在机电设备安装工程中，起重技术是一项极为重要的技术，随着我国工程建设向标准化、工厂化、模块化、大型化、集成化方向发展，设备吊装的重量越来越重，高度越来越高，体积越来越大，难度也越来越大。一台大型设备的吊装，往往是制约整个工程的进度、成本和安全的关键因素，风险较大；同时也是工程或装置的关键节点和施工全面开展的形象体现，也是最先展示安装企业的技术能力、管理能力和装备能力。本目重点是：起重机械的使用要求；吊具的选用原则；常用吊装方案的选用原则；起重吊装作业的稳定性校核。1H412020起重技术起重机械的使用要求一、起重机械的分类起重机械分为：轻小型起重设备、起重机1、轻小型起重设备1H412020起重技术1H412020起重技术2、起重机分类起重机分为：桥架型起重机、臂架型起重机、缆索型起重机（毕加索）1H412020起重技术流动式起重机履带式起重机塔式起重机桅杆式起重机1H412020起重技术1H412020起重技术二、起重机选用的基本参数主要有吊装载荷、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。吊物在吊装状态下的重量和吊索具重量的总和动载荷系数（动载系数）：取值k1=1.1，是对吊装载荷的修正。计入动载荷是一种安全措施。吊装计算载荷（计算载荷）等于动载系数乘以吊装载荷。不均衡载荷系数取值k2=1.1～1.25吊装计算载荷：Qj=k1×k2×Q起重机械的载荷1H412020起重技术（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=1.1～1.251H412020起重技术（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。计算载荷的一般公式为：QJ=K1K2Q。式中：QJ——计算载荷；Q——设备及索吊具重量的总和。1H412020起重技术【真题】某设备重量85t，施工现场拟采用两台自行式起重机抬吊方案进行就位，其中索吊具重量3t，自制专用抬梁重量5t，风力影响可略。制定吊装方案时，最小计算载荷为（）t。A.106.48B.108.90C.112.53D.122.76【解析】计算载荷的一般公式为：Qj=K1K2Q=1.1×1.1×（85+3+5）t＝112.53t。1H412020起重技术（选择题）两台额定起重量为25t的履带式起重机共同抬吊一件重物，在最理想的情况下，其重物的最大重量（包括吊具、索具重量）为（）。A.37.8tB.41tC.45tD.50t【答案】B解题思路：故根据公式得到以下结论：25+25=1.1×（1.1～1.25）×Q解方程得到：K2=1.1时，Q≈41.3223K2=1.25时，Q≈36.3636所以，最大能抬吊41.3223T说明额定起重量是50，最大能抬起重物是小于50，因为惯性、不均衡性。1H412020起重技术（选择题）多台起重机抬吊设备时，常以计算载荷作为吊装计算的依据，计算载荷除考虑吊装物的重量外，还应考虑（）。A.索吊具重量B.静载荷系数C.动载荷系数D.不均衡载荷系数E.滑轮组的摩擦力【答案】ACD1H412020起重技术3．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。4．最大幅度最大幅度即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。1H412020起重技术5．最大起升高度起重机最大起重高度应满足下式要求：Hhi+h2+h3+h4式中H-起重机吊臂顶端滑轮的高度起重(m)；hi-设备高度(m)；h2-索具高度（包括钢丝绳、平衡梁、卸扣等的高度）(m)；h3-设备吊装到位后底部高出地脚螺栓高的高度(m)；h4-基础和地脚螺栓高(m)。1H412020起重技术1H412020起重技术2.流动式起重机的选用步骤要求确定起重机的站车位置、幅度根据被吊装设备或构件的就位位置、现场具体情况等确定确定起重机的臂长根据被吊装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)，由起重机的起重特性曲线确定起重机的臂长确定起重机的额定起重量根据已确定的幅度(回转半径)、臂长，由起重机的起重性能表或起重特性曲线确定起重机的额定起重量比较额定起重量与计算载荷如起重机的额定起重量大于计算载荷，则选择合格；反之应重新选择计算吊臂与设备之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离若符合规范的要求，则选择合格；反之应重新选择1H412020起重技术【2013年真题】吊装某台设备，依据起重机特性曲线确定其臂长时，需考虑的因素有（）。A．设备重量B．设备尺寸C．设备就位高度D．吊索长度E．起重机工作幅度【答案】BCDE1H412020起重技术（四）流动式起重机的基础处理流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业。吊车的工作位置（包括吊装站位置和行走路线）的地基应进行处理。应根据其地质情况或测定的地面耐压力为依据，采用合适的方法（一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法）进行处理。处理后的地面应做耐压力测试，地面耐压力应满足吊车对地基的要求，在复杂地基上吊装重型设备，应请专业人员对基础进行专门设计。吊装前必须对基础验收。1H412020起重技术吊具的选用原则钢丝绳的选用1.钢丝绳一般由高碳钢丝捻绕而成。多股围绕绳芯捻制成。钢丝绳规格性能特点应用6×19钢丝直径较大，强度较高，但柔性差常用作缆风绳6×37性能介于二者之间滑轮组跑绳和吊索6×61（数字越大）钢丝最细，柔性好，但强度低1H412020起重技术1H412020起重技术钢丝绳使用场合安全系数用作缆风绳不小于3.5用作滑轮组跑绳一般不小于5用作吊索一般不小于8用作载人不小于12～141H412020起重技术5．钢丝绳的许用拉力T计算公式T=P/KP-钢丝绳破断拉力(MPa)；按国家标准或生产厂提供的数据为准；K-安全系数。1H412020起重技术2016年真题3、起重吊装中，安全系数是4.5的6*19钢丝绳宜做（）A.缆风绳B.滑轮组跑绳C.吊索D.用于载人的绳索【答案】A解析：本题考查的是钢丝绳。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。1H412020起重技术（二）滑轮组滑轮组在工作时因摩擦和钢丝绳的刚性的原因，使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或查表进行。穿绕滑轮组时，必须考虑动、定滑轮承受跑绳拉力的均匀；穿绕方法不正确，会引起滑轮组倾斜而发生事故。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。1H412020起重技术四、平衡梁平衡梁也称铁扁担，在吊装精密设备与构件时，或受到现场环境影响，或多机抬吊时，一般多采用平衡梁进行吊装。1H412020起重技术1．平衡梁的作用(1)保持被吊设备的平衡，避免吊索损坏设备。(2)缩短吊索的高度，减小动滑轮的起吊高度。(3)减少设备起吊时所承受的水平压力，避免损坏设备。(4)多机抬吊时，合理分配或平衡各吊点的荷载。1H412020起重技术2．平衡梁的形式(1)管式平衡梁：由无缝钢管、吊耳、加强版等焊接而成，一般可用来吊装排管、钢结构构件及中、小型设备。(2)钢板平衡梁：用钢板切割制成，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)槽钢型平衡梁：由槽钢、吊环板、吊耳、加强版、螺栓等组成。它的特点是分部板提吊点可以前后移动，根据设备重量、长度来选择吊点，使用方便、安全、可靠。(4)桁架式平衡梁：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。(5)其他平衡梁：如滑辁式平衡梁、支撑式平衡梁等。1H412020起重技术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梁的形式，并经过设计计算来确定平衡梁的具体尺寸。1H412020起重技术常用吊装方案的选用一、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。1H412020起重技术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。1H412020起重技术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。1H412020起重技术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)和爬升式(或顶升)两种方式。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)，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。1H412020起重技术二、吊装方法的选用步骤(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。1H412020起重技术(3)进度分析。吊装工作往往制约着整个工程的进度。所以必须对不同的吊装方法进行工期分析，所采用的方法不能影响整个工程的进度。(4)成本分析。对安全和进度均符合要求的方法进行最低成本核算，获取合理利润。(5)根据具体情况作综合选择。1H412020起重技术2、吊装方案的编制（1）编制依据编制依据国家有关法规、有关施工标准、规范、规程施工组织设计或施工组织总设计施工技术资料施工现场条件机具情况及技术装备能力1H412020起重技术2、吊装方案编制的主要内容主要内容1、编制说明与编制依据；2、工程概况；3、吊装工艺设计；4、吊装组织体系；5、安全保证体系及措施；6、质量保证体系及措施；7、吊装应急预案；8、吊装计算书；(主起重机和辅助起重机受力分配计算；吊装安全距离核算；吊耳强度核算；吊索、吊具安全系数核算)1H412020起重技术4、吊装方案管理（1）吊装方案的编制与审批审批程序专项方案由施工单位应编制，技术部门组织本施工单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员审核，由施工单位技术负责人签字合格后报监理单位，由项目总监理工程师审核签字实行施工总承包的，专项方案由施工总承包单位组织编制1H412020起重技术（2）专家论证危险性较大的分部分项工程范围的吊装工程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起重机械进行安装的工程安装、拆卸不需论证1H412020起重技术超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围的吊装工程非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在100kN及以上的起重吊装工程起重量300kN及以上的起重设备安装工程需论证1H412020起重技术实行施工总承包的施