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2.2.2 索吊具的分类与选用
1. 钢丝绳、吊索、吊具
(1)钢丝绳钢丝的强度极限
钢丝绳钢丝的公称抗拉强度级别有1570MPa(相当于1570N/mm2)、1670MPa、
1770MPa、1870MPa、1960MPa。
(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6×19+FC(IWR)、6×
37+FC(IWR)、6×61+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。
钢丝绳结构
(3)钢丝绳的直径
6×19+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;6×37+1钢丝绳一般用于钢绳承受弯曲场合,常用于滑轮组中,作为穿绕滑轮组起重
绳,也可用作吊索;6×61+1钢丝绳柔性适宜用于滑轮组、吊索和捆好,绑吊物等。
2)吊索
吊索又俗称为千斤绳、绳扣。用其挂在起重机吊钩上或滑车组的下滑车上吊装设备、
构件等重物。
(2)吊索与铅锤线的夹角要求
一般应控制在30°~45°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°。
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(3)吊索的使用要求
② 吊索选用钢丝绳的结构要求和基本参数应符合现行国家标准《重要用途钢丝绳》
GB/T 8918-2006、《钢丝绳通用技术条件》GB/T 20118-2017、《粗直径钢丝绳》GB/T
20067-2017的有关规定。
3)钢丝绳安全系数【16年单选、19、20年案例】
钢丝绳安全系数为标准规定的钢丝绳在使用中允许承受拉力的储备拉力,即钢丝绳在
使用中破断的安全裕度。其取值应符合下列规定:
(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。
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【20年案例】某施工单位承接了一处500kt/d的金属矿综合回收技术改造项目。该项
目的熔炼房内设计有一台桥式起重机(额定起重量50t,跨度19米),方案采用直立桅杆
吊装系统进行设备就位安装。
【问题】卷扬机走绳,桅杆缆风绳和起重机捆绑绳的安全系数分别应不小于多少?
【答案】
卷扬机走绳的安全系数应不小于5;
桅杆缆风绳的安全系数应不小于3.5;
起重机捆绑绳的安全系数应不小于6。
2. 吊梁【20年多选、22年案例】
1)吊梁(平衡梁)的作用(修改、删减)
(1)减少被吊设备(构件)起吊时所承受的挤压力,避免损坏设备;
(2)缩短吊索的高度,减少动滑轮的起吊高度;
(3)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;
(4)转换吊点。在同一台非标准起重机(如桅杆)的一个吊耳上,如需要挂两套及其
以上的滑轮组,也需要采用平衡梁。双机抬吊时的平衡梁,主要起到分配起重机负荷和转
换吊点的作用。
2)吊梁的结构形式
常用吊梁的结构形式有:孔板式平衡梁、滑轮式平衡梁、组合式孔板平衡梁、支撑式
平衡梁、桁架式平衡梁、吊点可调平衡梁、双槽钢结构抬吊梁、钢板箱形结构抬吊梁等。
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3)吊梁的设计与使用
(1)吊梁的设计
① 吊梁应按被吊件的形状特征、尺寸和重量大小、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。
② 撑杆式平衡梁也可按照一定吊装吨位和长度设计为可组合式的钢管法兰对接形式。
③ 吊梁受力形式可分为受压杆件(撑杆)、受弯杆件和压弯组合杆件。而抬吊梁一般
仅为受弯杆件。对于压弯组合受力的吊梁,多是应用在吊装一些柔性或多吊点受力的构
件,起吊时以吊梁本身的刚性来保证吊件的稳定,应根据具体吊件情况对应设计。
(2)吊梁的使用要求(修改)
① 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%、吊梁锈蚀严重等均不得使用。
② 使用中出现异常响声、结构有明显变形等现象应立即停止。
③ 使用中应避免碰撞和冲击。
④ 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。
【22年案例题】吊装作业中的平衡梁有何作用?
背景:……模块制造完成后,采用1台750t履带吊和 1台250t履带吊及平衡梁的
抬吊方式安装就位。……
【答案】
1)缩短吊索的高度,减小动滑轮的起吊高度;
2)保持被吊设备的平衡,避免吊索损坏设备;
3)减少设备起吊时所承受的水平压力,避免损坏设备;
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4)多机抬吊时,合理分配或平衡各吊点的荷载。
4. 卷扬机
1)卷扬机的分类
(1)按驱动方式可分为: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。
4. 卷扬机
4. 卷扬机
2)卷扬机的基本参数【18年单选】
(1)额定牵引拉力:额定拉力从0.5t到50t(5~500kN)的慢速卷扬机(额定速度
小于20m/min)共有20种规格。
(2)工作速度:即卷筒卷入钢丝绳的速度。
(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。
容绳量校核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。
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2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
1. 吊装方法
1)机电工程常用的吊装方法(修改、删减)
(1)塔式起重机吊装
(2)桥式起重机吊装
(3)汽车起重机吊装
(4)履带起重机吊装
(5)桅杆系统吊装
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。
(6)缆索系统吊装
(7)液压提升
(2)特种钢结构吊装
① 采用高空组装法吊装塔架时,其爬行桅杆必须经过设计确定。
② 大跨度屋盖整体提升前,应矫正所有吊索铅直线垂直度,进行载重调试,各吊点水
平高差不超过2mm,进行试提升。
③ 网架采用提升或顶升时,验算载荷应包括吊装阶段结构自重和各种施工载荷,并乘
以动力系数1.1。如采用拔杆,动力系数取1.2;采用履带式起重机或汽车起重机,动力系
数取1.3。
2. 吊装稳定性
2)起重吊装作业稳定性【19年案例】
(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。起重机稳定性是起重机
抗倾覆力矩的能力。起重机工作状态稳定性是起重机抵抗有起升载荷、风载荷及其他因素
引起的抗倾覆力矩的能力。
(2)吊装系统的稳定性
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
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。
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3)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、起重臂杆仰角超限等。
预防措施:严禁超载;打好支腿并用道木和钢板垫实和加固,确保支腿稳定;严格机
械检查;起重臂杆仰角最大不超过78°,最小不低于45°。
(2)吊装系统的失稳
主要原因:多机吊装的不同步;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:多机吊装时尽量采用同机型、吊装能力相同或相近的吊车,并通过主副指
挥来实现多机吊装的同步;集群千斤顶或卷扬机通过计算机控制来实现多吊点的同步;制
定周密指挥和操作程序并进行演练,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,设置完成后进行检查并做好记录。
(3)吊装设备或构件的失稳
主要原因:由于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:对于细长、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,提高刚度。
【19年案例题】
……A公司编制的起重机安装专项施工方案中,采取两根钢丝绳分别单股捆扎起重机
大梁。用单台50t汽车起重机吊装就位,对吊装作业进行危险源辨识,分析其危险因素,
制定了预防控制措施。……
【问题】公司编制的起重机吊装专项方案中,吊装钢丝绳断脱和汽车起重机会翻车,
应采取哪些控制措施?
【答案】吊装钢丝绳断脱
主要原因:由于设计(强度计算、型号选取、单股多股)不合理、系统失稳;
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预防措施:严格进行强度计算;选择承受力大的型号、多股的钢丝绳;采用多点起吊
方案。
起重机翻车
主要原因:支腿不稳定、机械故障、系统失稳;
预防措施:打好支腿并用道木和钢板垫实和加固,确保支腿稳定。严格机械检查,采
用多点起吊方案。
5)地锚的种类及要求
(1)地锚的种类
地锚总类 应用场合
全埋式地锚 可以承受较大的拉力,适合于重型吊装
活动式地锚 承受的力不大,重复利用率高,适合于改、扩建工程
利用已有建筑 必须获得建筑物设计单位的书面认可,使用时应对基础、柱子的棱
物作为地锚 角进行保护
3. 桅杆使用的要求与稳定性校核
1)桅杆使用的要求
(1)桅杆的使用应执行桅杆使用说明书的规定,不得超载使用。
(2)桅杆组装应执行使用说明书的规定,桅杆组装的直线度应小于其长度的
1/1000,且总偏差不应超过20mm。
(3)桅杆基础应根据桅杆载荷及桅杆竖立位置的地质条件及周围地下情况设计。
(4)采用倾斜桅杆吊装设备时,其倾斜度不得超过15°。
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(5)当两套起吊索、吊具共同作用于一个吊点时,应加平衡装置并进行平衡监测。
(6)吊装过程中,应对桅杆结构的直线度进行监测。
2.2.4.吊装方案的编制与实施
2. 吊装方案的编制内容
1)编制说明
2)工程概况
工程特点;设备参数表:设备名称、数量、设备位号、主体材质等;施工平面布置;
吊装前状态。例如:到货时间、形式,设计单位、制造单位名称,设备基础及安装就位周
边环境等。
2. 吊装方案的编制内容
3)吊装工艺设计【19年多选、24年案例】
(1)施工工艺,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:设备规格尺寸、设备总重量、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。
【19年多选题】设备吊装工艺设计中,吊装参数表主要包括( )。
A. 设备规格尺寸
B. 设备重心位置(重心标高)
C. 设备就位标高(吊点方位及标高)
D. 设备吊装重量
E. 设备运输线路
【答案】ABCD
【24年案例题】
A安装公司承接一个山地风电安装项目,工程规模9台5.6MW风力发电机组(五段塔
筒,轮毂中心高度120m)安装。
……机组吊装采用塔筒分段吊装,机舱整体吊装,轮毂、叶片地面组合后整体吊装的
施工工艺,并计算了塔筒、机舱、轮毂、叶片吊装时的主吊各项参数。
【问题】风电机组中的机舱吊装前应计算哪些主要参数?
【答案】吊装前应计算:设备规格尺寸、设备总重量、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。
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3. 吊装方案的实施(新增、修改)
1)吊装方案审批和变更
(1)吊装方案审批。编制完成的方案应按规定履行审批手续。
(2)吊装方案变更。审批后的方案应具有执行的严肃性和技术的权威性,如需更改亦
应履行必要的手续。
2)吊装组织机构
(1)建立与吊装规模相适应的吊装组织机构,是实施顺利吊装的组织保证。
3)吊装方案交底
(1)吊装方案经批准后应下发给有关单位和人员,在初步了解方案内容后,一般在施
工准备阶段进行技术交底。
(2)吊装技术负责人或方案编制人向参与吊装的有关人员进行技术交底。
(3)方案交底以吊装方案的内容和设计图纸为依据,重点是工程特点、吊装程序、工
艺方法、技术关键和安全措施。
(4)技术交底后,做好交底记录,经有关部门签证后,保存、归档、备查。
本章小结
选择部分:18、17考查卷扬机,16考查钢丝绳,19年考查吊装方案内容,20考查平
衡梁,21、23考查起重机选用的基本参数,24考查吊索的使用要求。
案例部分:14、19年考查失稳的原因,24年考查流动式起重机的选用,18年考查利
用构筑物吊装,20考查桅杆起重机,12、13、15、17、20、24考查吊装方案管理,本章案
例考查次数较多,由于起重在各类施工中较为常见,也容易出实操题。
易考点:吊装方案的管理、钢丝绳、起重机械的分类、使用范围及基本参数。
章节排序:常用吊装方法,起重机械,吊具的选用,吊装的稳定性。
本章常考案例、选择,案例复习吊装方法和吊装管理。
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