04.起重技术（1）(1).pdf

3704.起重技术起重技术2.2.1 起重机械的分类与选用2.2.2 索吊具的分类与选用2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求2.2.4 吊装方案的编制与实施1.起重机械的分类、适用范围1）起重机械的分类常用的起重机械可分为小型起重设备、起重机、工作平台、机械式停车设备等。（1）小型起重设备（2）起重机小型起重设备千斤顶、滑车、起重葫芦、卷扬机起重机桥架型起重机梁式起重机、桥式起重机、门式起重机、半门式起重机臂架型起重机门座起重机、半门座起重机、塔式起重机、流动式起重机、铁路起重机、桅杆起重机、悬臂起重机缆索型起重机缆索起重机、门式缆索起重机题目训练下列不属于桥架型起重机的是（）。A.梁式起重机B.半门式起重机C.门座起重机D.桥式起重机答案：C2）常用起重机的特点及适用范围常用的起重机有流动式起重机、塔式起重机、非常规起重机。它们的特点和适用范围各不相同。38常用起重机流动式起重机塔式起重机特点机动性好，方便转移吊装速度快，需要安装拆卸吊装性能单件，重量大数量多，单件重量较小场地要求高只在某一范围内费用台班费高台班费低作业周期短长题目训练：下列不属于流动式起重机特点的是()。A.机动性好B.对场地要求高C.多用在作业周期长的吊装工程D.台班费高答案：C（3）非常规起重机 桅杆起重机门架起重机施工升降机 液压提升系统桅杆起重机桅杆起重机（以下简称桅杆）由桅杆本体、动力-起升系统、稳定系统组成。桅杆本体：包括桅杆、基座及其附件。桅杆由多个节（或段）连接而成，是桅杆主体受力结构。桅杆起重机分为格构式、钢管式、钢管加角钢式。大型桅杆多采用格构式截面，中小型桅杆也有采用钢管截面的。动力-起升系统：主要由卷扬机、钢丝绳(跑绳)、起重滑车组、导向滑车等组成。稳定系统：主要包括缆风绳、地锚等。缆风绳与地面的夹角应在 3045之间，且应与供电线路、建筑物、树木保持安全距离。错误之处：（1）缆风绳与地面夹角为 69、52错误；改正：缆风绳与地面的夹角应在 3045。（2）吊索与设备水平夹角 53错误；改正：吊索与设备水平夹角不应小于 60。（3）卷扬机钢丝绳从卷筒上部拉出错误；39改正：卷扬机钢丝绳从卷筒下部拉出。（4）如果是重型吊装，压重式地锚错误；改正：如果是重型吊装，应采用全埋式地锚。特点：属于非标准起重机，其结构简单，起重量大，对场地要求不高，使用成本低，但效率不高。适用范围：主要适用于某些特重、特高和场地受到特殊限制的吊装作业。门架起重机门架起重机主要用于大型建筑结构和大型设备的液压整体提升，这两类也是目前大型设备和构件整体提升中所占比例最高的。门架起重机也可用于高大设备、化工容器的提升、桥梁的提升、旋转等。施工升降机按传递动力方式，分为钢丝绳式升降机、液压式升降机、齿轮齿条式升降机。液压提升系统特点：液压千斤顶多点联合吊装、钢绞线悬挂承重、计算机同步自动控制、体积 小重量轻、占用场地小、提升效率高、同步精度高、冲击载荷小、带载升降与停留、安全可靠等。适用范围：液压提升系统适用于大型门式起重机、大型石油化工设备、大型建筑构件、机库屋架、桥梁、电站设备、海上石油平台等的吊装，也可用于其他行业特大笨重件的吊装。它可以解决传统吊装工艺和大型起重机械在起重高度、起重重量、结构面积、作业场地等方面无法克服的难题。2.起重机选用的基本参数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。（口诀：大鹅告状）40题目训练：下列不属于起重机选用的基本参数的是()。A.最大幅度B.吊装载荷C.额定起重量D.起重机臂长答案：D1）吊装载荷吊装载荷的组成：被吊物（设备或构件）在吊装状态下的重量和吊、索具重量（流动式起重机一般还应包括吊钩重量和从臂架头部垂下至吊钩的起升钢丝绳重量）。例如：履带起重机的吊装载荷为被吊设备（包括加固、吊耳等）和吊索（绳扣）重量、吊钩滑轮组重量和从臂架头部垂下的起升钢丝绳重量的总和。2）计算载荷（1）动载荷系数起重机在吊装重物的运动过程中所产生的对起吊机具负载的影响而计入的系数。在起重吊装工程计算中，以动载荷系数计入其影响。一般取动载荷系数 k=1.1。（2）不均衡载荷系数在两台及其以上（多台起重机、多套滑轮组等）共同抬吊一个重物时，由于起重机械之间的相互运动可能产生作用于起重机械、重物和吊索上的附加载荷，或者由于工作不同步，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 k=1.11.25。对于多台起重机共同拾吊设备，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 k 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）吊装计算载荷吊装计算载荷（简称计算载荷）：等于动载荷系数乘以吊装载荷。起重吊装工程中常以吊装计算载荷作为计算依据。在起重工程的设计中，多台起重机联合起吊设备，其中一台起重机承担的计算载荷，再计入载荷运动和载荷不均衡的影响，计算载荷的一般公式为：QJ=k1k2Q（2.2-1）式中 QJ计算载荷；k 动载荷系数；k 不均衡载荷系数；Q分配到一台起重机的吊装载荷，包括设备及索吊具重量。补充：Qj=k1Q（单机抬吊）3）额定起重量（1）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。（2）采用多台起重机抬吊时，多台起重机拾吊所受合力不应超过各台起重机单独操作的额定载荷。（3）采用双机抬吊时，宜选用同类型或性能相近的起重机，负载分配应合理，通常单机载荷不得超过额定起重量的 80%。414）最大幅度最大幅度为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。5）最大起升高度起重机最大起升高度应满足下式要求：HmH+H+H+H（2.2-2）式中 Hm起重机吊臂顶端下动滑轮的高度（m）；H 设备高度（m）；H 设备顶面到吊钩的索具高度（包括钢丝绳、平衡梁、卸扣等的高度）（m）；H 基础或地脚螺栓顶面至就位时设备底面的高度（m）；H 基础或地脚螺栓顶面高度（m）。题目训练在计算最大起重高度时，应考虑的参数有（）。A.设备高度B.索具高度C.设备吊装到位后底部高出地脚螺栓高的高度D.基础和地脚螺栓高度E.从臂架头部垂下的起升钢丝绳高度答案：ABCD案例背景：钢结构屋架为桁架结构，跨度 30m，上弦为弧线形，下弦为水平线，下弦安装标高为 21m。单片桁架吊装重量为 28t，采用地面组焊后整体吊装。施工单位项目部采用 2 台吊车抬吊的方法，选用 60t 汽车吊和 50t 汽车吊各一台。根据现场的作业条件，60t 吊车最大吊装能力为 15.7t，50t 吊车最大吊装能力为 14.8t。项目部认为吊车的总吊装能力大于桁架总重量，满足要求，并为之编写了吊装技术方案。问题:通过计算吊装载荷，说明钢结构屋架起重吊装方案为什么不可行？【答案】取 K1=1.1，K2=1.1（1.25），吊装计算载荷=281.11.1=33.88t（或 281.11.25=38.5t），大于 60t 和 50t 吊车在吊装状态时的吊装能力（15.7+14.8=30.5t），方案不可行。案例背景：钢结构屋架为桁架结构，跨度 30m，上弦为弧线形，下弦为水平线，下弦安装标高为 21m。单片桁架吊装重量为 25t，采用地面组焊后采用单根平衡梁吊装。施工单位项目部采用 2 台吊车抬吊的方法，选用 60t 汽车吊和 50t 汽车吊各一台。根据现场的作业条件，60t 吊车最大吊装能力为 15.7t，50t 吊车最大吊装能力为 14.8t，2 台起重机械的吊钩滑轮组重量和从臂架头部垂下的起升钢丝绳各重 1t，平衡梁重量为 1t（其余重量忽略不计），项目部认为吊车的总吊装能力大于桁架总重量，满足要求，并为之编写了吊装技术方案。问题:通过计算吊装载荷，说明钢结构屋架起重吊装方案为什么不可行？【答案】取 K1=1.1，K2=1.1（1.25），吊装计算载荷=（25+2+1）1.11.1=33.88t（或（25+2+1）1.11.25=38.5t），大于 60t 和 50t 吊车在吊装状态时的吊装能力（15.7+14.8=30.5t），方案不可行。42案例背景：钢结构屋架为桁架结构，跨度 30m，上弦为弧线形，下弦为水平线，下弦安装标高为 21m。单片桁架吊装重量为 26t，采用地面组焊后整体吊装。施工单位项目部采用 2 台吊车抬吊的方法，选用 60t 汽车吊和 50t 汽车吊各一台。根据现场的作业条件，60t 吊车最大吊装能力为 18.5t，50t 吊车最大吊装能力为 15.5t，吊装时载荷平均分配。项目部认为吊车的总吊装能力大于桁架总重量，满足要求，并为之编写了吊装技术方案。问题:通过计算吊装载荷，说明钢结构屋架起重吊装方案为什么不可行？【答案】每台分配载荷为：26/2=13t取 K1=1.1，K2=1.1（1.25），吊装计算载荷=131.11.1=15.73t（或 131.11.25=17.875t）。不满足 50t 吊车最大吊装能力为 15.5t，方案不可行。3.流动式起重机的选用1）流动式起重机的使用特点（1）汽车起重机：吊装时，靠支腿将起重机支撑在地面上。该起重机具有较大的机动性，其行走速度快，可达到 60km/h，不破坏公路路面。但不可在 360范围内进行吊装作业，其吊装区域受到限制，对基础要求也更高。（2）履带起重机：一般大吨位起重机较多采用履带起重机，其对基础的要求也相对较低。并可在一定程度上带载行走，但其行走速度较慢，履带会破坏公路路面。转移场地需要用平板拖车运输。较大的履带起重机，转移场地时需拆卸、运输、组装。（3）轮胎起重机：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，其特点介于前二者之间，近年来已用得较少。2）流动式起重机的特性曲线（1）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和反映流动式起重机的最大起重高度随臂长、幅度的变化而变化的规律的曲线称为起重机的特性曲线。（2）其特性曲线已被量化成表格形式，称为特性曲线表。起重机特性曲线表反映了起重机在各种工况下的作业范围（或起升高度-工作范围）图和载荷（起重能力）表等。它是选用流动式起重机的依据。（3）流动式起重机的特性曲线表随机附带。3）流动式起重机的选用步骤流动式起重机的选用必须依照其特性曲线表进行，选择步骤如下：（1）根据被吊装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。（2）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，确定其臂长。（3）根据上述已确定的幅度（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。（4）如果起重机的额定起重量大于计算载荷，则起重机选择合格，否则重新选择。43（5）计算吊臂与设备之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离，若符合规范要求，则选择合格，否则重选。题目训练：流动式起重机的臂长，应根据()确定。A.构件的就位高度B.吊索高度C.设备尺寸D.站车位置E.额定起重量答案：ABCD4）流动式起重机的基础处理（1）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。（2）根据其地质情况或以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。（3）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。（4）吊装前必须进行基础验收，并做好记录。（口诀：水平坚硬耐压力、开挖回填再测试）2.2.2 索吊具的分类与选用机电工程常用索吊具主要有：钢丝绳、吊索、吊具、吊梁、起重滑车、卷扬机、手拉葫芦、液压泵站等。1.钢丝绳、吊索、吊具1）钢丝绳（2）钢丝绳的规格钢丝绳是由高碳钢丝制成。钢丝绳的规格较多，起重吊装常用 619+FC（IWR）、637+FC（IWR）、661+FC（IWR）三种规格的钢丝绳。其中 6 代表钢丝绳的股数，19（37、61）代表每股中的钢丝数，“+”后面为绳股中间的绳芯，其中 FC 为纤维芯、IWR 为钢芯。（3）钢丝绳的直径在同等直径下，619 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。661 钢丝绳中的钢丝最细，柔性好，但强度较低，常用来做吊索。637 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。619+1 钢丝绳一般用作缆风绳、拉索，即用于钢绳不受弯曲或可能遭受磨损的地方；637+1 钢丝绳44一般用于钢绳承受弯曲的场合，常用于滑轮组中，作为穿绕滑轮组起重绳，也可用作吊索；661+1 钢丝绳柔性好，适宜用于滑轮组、吊索和捆绑吊物等。2）吊索吊索俗称为千斤绳、绳扣、吊索。（1）单肢吊索、末端配件及公称长度应符合要求起重吊装用钢丝绳吊索通常有传统的插编钢丝绳吊索和压制钢丝绳吊索，插编钢丝绳吊索又分为手工插编钢丝绳吊索和机械插编钢丝绳吊索。单肢吊索、末端配件及公称长度应符合要求。（2）钢丝绳吊索直径及长度要求单肢吊索的两端插编末端之间的距离应不小于钢丝绳公称直径的 15 倍，单肢吊索的两端压制接头内端之间的距离应不小于钢丝绳公称直径的 10 倍。吊索实测长度和公称长度的差值应不大于钢丝绳公称直径的 2 倍，或不大于规定长度的 0.5%，二者之中取大值。（3）钢丝绳吊索外观检查要求插编钢丝绳吊索，插编部分的绳芯不得外露，各股要紧密，不能有松动的现象；插编后的绳股切头要平整，不得有明显的扭曲。压制钢丝绳吊索的接头表面应光滑，无裂纹、飞边和毛刺。钢丝绳端部应超出铝合金接头 11.5 倍绳径。（4）吊索与铅锤线的夹角要求一般应控制在 3045之间，特殊情况下，不得大于 60。若采用 2 个以上吊点起吊时，每点的吊索与水平线的夹角不宜小于 60。（5）吊索的使用要求钢丝绳吊索主要根据吊物重量、吊索直径、根数、受力角度、钢丝绳公称抗拉强度及安全系数等参数进行选用。（口诀：敬重拉稀浇树）吊索钢丝绳的安全系数与被吊设备、构件的精密（重要）程度及吊索捆绑方式有关，其数值应符合相关规范的要求。（口诀：西北秘方）45（6）钢丝绳环索（吊装带）不得使用的情况禁吊标志处绳端露出且无法修复；绳股产生松弛或分离，且无法修复。不得使用。钢丝绳出现断丝、断股、钢丝挤出、单层股钢丝绳绳芯挤出、钢丝绳直径局部减小、绳股挤出或扭曲、扭结等缺陷；无标牌。不得使用。题目训练钢丝绳的安全系数与以下那些因素有关（）。A.构件的精密（重要）程度B.吊索捆绑方式C.吊索直径D.被吊设备E.钢丝绳公称抗拉强度答案：ABD3）钢丝绳安全系数（1）作拖拉绳时，应大于或等于 3.5。（2）作卷扬机走绳时，应大于或等于 5。（3）作捆绑绳扣使用时，应大于或等于 6。（4）作系挂绳扣时，应大于或等于 5。（5）作载人吊篮时，应大于或等于 14。（口诀：拖拉 3.5，捆绑 6，载人 14，其他 5）4）吊耳、卸扣的使用要求（1）吊耳使用要求设备出厂前应按设计要求做吊耳检测，并出具检测报告，设备到场后应对吊耳外观质量进行检查，必要时进行无损检测。现场焊接的吊耳，其与设备连接的焊接部位应做表面渗透检测。设备到场后，技术人员要对吊耳焊接位置及尺寸进行复测。（2）卸扣使用要求吊装施工中使用的卸扣应按额定负荷标记选用，不得超载使用，无标记的卸扣不得使用。卸扣表面应光滑，不得有毛刺、裂纹、尖角、夹层等缺陷，不得利用焊接的方法修补卸扣的缺陷。卸扣使用前应进行外观检查，发现有永久变形或裂纹应报废。使用卸扣时，只应承受纵向拉力。2.吊梁1）吊梁（平衡梁）的作用（1）保持被吊件的平衡，避免吊索损坏设备。（2）减少吊件起吊时所承受水平向挤压力作用而避免损坏设备。（3）缩短吊索的高度，减少动滑轮的起吊高度。46（4）构件刚度不满足而需要多吊点起吊受力时平衡和分配各吊点载荷。（5）转换吊点。（口诀：高平喝水+转换吊点）3）吊梁的设计原则与使用（1）吊梁的设计原则吊梁应按吊件的形状特征、尺寸和质量大小、吊装机械的性能以及吊装方法等条件进行设计，可用无缝钢管、型钢、钢板箱形结构或其组合等制作而成，其具体结构形式可为实腹式或格构式。（3）吊梁的使用要求使用前应检查确认。主要受力件出现塑性变形或裂纹、吊轴磨损量达到原件尺寸的 5%、吊梁锈蚀严重时等均不得使用。吊梁使用时应符合设计使用条件。使用中出现异常响声、结构有明显变形等现象应立即停止。使用中应避免碰撞和冲击。吊梁使用后应清理干净，应放置在平整坚硬的支垫物上，并应由专人保管。3.起重滑车1）滑车与滑车组的作用使用滑车一是承受吊装力和牵引力；二是改变牵引绳索的方向。3）滑车的使用滑车按其用途和装设目的分有定滑车、动滑车和导向滑车 3 种，定滑车和动滑车用绳索串联地穿绕于滑车之间组成滑车组。（1）定滑车。定滑车安装在固定处，其滑轮只转动不位移，故只能改变力的方向，而力的大小不变，绳索的速度不变，定滑车一般用其作平衡滑车和导向滑车。考虑转动摩擦力其拉力略有增加。（2）动滑车。随吊物同步移动，按其装设目的有省力动滑车，如不计摩阻力，单轮可省力一半，而增速动滑车较滑车可使重物运动速度提高 1 倍。（3）导向滑车。导向滑车只能改变受力方向，而力的大小不变。（4）滑车组。使用时，滑车组中的定滑车位置不动，只有滑轮转动，而动滑车随重物同步移动，起省力作用；且滑车组中滑轮愈多愈省力，但重物的移动速度亦相应愈慢。4）滑车组钢丝绳穿绕方法（1）顺穿法单头顺穿法会因各段绳索受力不相等（固定端受拉力最小，而后逐段受力递增，引出端受力最大），而易造成滑车歪斜。此种穿绕方法虽有穿绕简单容易的优点。而双抽头顺穿法则不但能避免滑车发生歪斜，而且工作平稳、减少阻力，加快吊装速度。47（3）穿绕方法的选择滑轮组的穿绕方法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；46 门宜采用花穿；7 门以上宜采用双跑头顺穿。穿绕方法不正确，会引起滑轮组倾斜而发生事故。（口诀：3 顺；46 花；7 双）穿绕方法应简单，易操作，在负载后滑车组应不产生歪斜，牵引钢丝绳进入滑轮的偏角应控制在不大于4的范围内。5）滑轮组的选用根据受力分析与计算确定的滑轮组载荷选择滑轮组的额定载荷和门数；计算滑轮组跑绳拉力并选择跑绳直径；注意所选跑绳直径必须与滑轮组相配；根据跑绳的最大拉力和导向角度计算导向轮的载荷并选择导向轮；滑轮组动、定（静）滑轮之间的最小距离不得小于 1.5m。跑绳进入滑轮的偏角不宜大于 5。6）起重滑车的使用要求（1）多轮滑车仅使用其部分滑轮时，滑车的起重能力应按使用的轮数与滑车全部轮数的比例进行折减。4.卷扬机1）卷扬机的分类卷扬机在起重工程中应用较为广泛。卷扬机可按不同方式分类：（1）按动力方式可分为：手动卷扬机、电动卷扬机和液压卷扬机。起重工程中常用电动卷扬机。（2）按传动形式可分为：电动可逆式（闸瓦制动式）卷扬机和电动摩擦式（摩擦离合器式）卷扬机。（3）按卷筒个数可分为：单筒卷扬机和双筒卷扬机。起重工程中常用单筒卷扬机。（4）按转动速度可分为：慢速卷扬机和快速卷扬机。起重工程中一般采用慢速卷扬机。2）卷扬机的基本参数（1）额定牵引拉力（2）工作速度：即卷筒卷入钢丝绳的速度。48（3）容绳量：即卷扬机的卷筒允许容纳的钢丝绳工作长度的最大值。每台卷扬机的铭牌上都标有对某种直径钢丝绳的容绳量，选择时必须注意，如果实际使用的钢丝绳的直径与铭牌上标明的直径不同，还必须进行容绳量校核。5.手拉葫芦1）手拉葫芦使用检查（1）使用前须检查起升结构的完好性、运转部分的灵活性及润滑是否良好，拉链应灵活自如，不应有跑链、掉链和卡滞现象。（2）使用时应将链条摆顺，逐渐拉紧，两吊钩受力在一条轴线上，经检查确认无问题后，再进行起重作业。2）手拉葫芦使用要求（1）手拉葫芦吊挂点承载能力不得低于 1.05 倍的手拉葫芦额定载荷；当采用多台葫芦起重同一工件时，操作应同步，单台葫芦的最大载荷不应超过其额定载荷的 70%。（2）手拉葫芦在垂直、水平或倾斜状态使用时，手拉葫芦的施力方向应与链轮方向一致，以防卡链或掉链。（3）如承受负荷的手拉葫芦需停留较长时间，必须将手拉链绑在起重链上，以防自锁装置失灵。（4）已经使用 3 个月以上或长期闲置未用的手拉葫芦，应进行拆卸、清洗、检查并加注润滑油。对于存在缺件、结构损坏或机件严重磨损等情况，必须经修复或更换后，方可使用。6.液压泵站1）液压泵站的组成（1）液压泵站是液压提升系统的动力设备，是由油泵、油箱、控制阀、电机、仪表、提把等组成的微型液压系统，分单油路和双油路两种。（2）调速方式有：一种是使用电液比例阀的液压系统，一种是采用变频器的变频调速液压系统。液压泵额定工作压力为 2060MPa，额定提升速度为 610m/h。2）液压泵站的选用液压泵站工作压力、流量应根据泵站配置提升油缸的数量、载荷和提升速度来确定；一般情况下，一台液压泵站可供 4 台左右小载荷提升油缸工作，供 2 台大载荷提升油缸工作。