大型设备吊装方案及计算

1、工程概况及编制依据

。。。。。。。。的项目，位于。。。。。。。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。。。。中心搬迁到新厂。在。。。。。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。

2、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。

3、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

4、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）

5、桅杆技术资料

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：

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）/21.8  δ=2.6

2P1 cosδ×14=Q计 ×6 （设备垂心预计按6米处考虑）

P1 =（Q计×6）/（2 cosδ×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=0.10    F2=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）=0.057  δ=3.25

P1=Q计/2cosδ=38.t

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：

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。

8、吊点设计计算

利用设备本体吊耳。

满足要求

9、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，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。

10、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：

11、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。

12、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。

13、主要机具一览表

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。

15、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