雙機抬吊法在電力建設(shè)大件吊裝中應(yīng)用

白金梁/BAI Jin-liang（山東電力建設(shè)第一工程公司，山東 濟南 250131）

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雙機抬吊法在電力建設(shè)大件吊裝中應(yīng)用

白金梁/BAI Jin-liang
（山東電力建設(shè)第一工程公司，山東 濟南 250131）

[摘 要]某660MW火電機組采用分體式設(shè)計，主變壓器單相重量達到150t，發(fā)電機定子大約330t，鍋爐汽包將近300t。電力建設(shè)重要部件重量普遍較大，并受作業(yè)空間限制，電力建設(shè)施工中也經(jīng)常遇到體積較大，重心不好確定的部件，單機吊裝無法保證平穩(wěn)就位難題，雙機抬吊可以很好解決以上問題，在電力建設(shè)施工中得到廣泛使用。

[關(guān)鍵詞]雙機抬吊法；電力建設(shè)；大件吊裝；吊點選擇

用2臺起重機械起吊同一重物，進行起重吊裝作業(yè)，稱為雙機抬吊法，在電力建設(shè)施工中是經(jīng)常采用而且非常普遍的吊裝方法。以2臺起重機械作為吊裝的主吊機，通過對設(shè)備吊裝重量在2臺起重機械之間的合理分配，使2臺起重機械所承受的重量分別在各自吊裝允許的性能范圍內(nèi)，從而完成設(shè)備的吊裝作業(yè)。雙機抬吊法可以在減少大型起重機械使用費用的前提下完成大件設(shè)備的吊裝，具有顯著的經(jīng)濟效益。

1 雙機抬吊法的適用范圍

雙機抬吊主要適用以下3個情況：①重物的重量超過單臺起重機械的額定起重能力，或者設(shè)備外形尺寸偏大，雖然在一臺起重機械額定起重量范圍以內(nèi)，但是受到起吊高度、起吊半徑或者起重機布置位置等因素影響不能完成吊裝任務(wù)，如主變壓器、發(fā)電機定子等大件設(shè)備吊裝；②設(shè)備跨度較大，安裝拆除時要求有一定的傾斜角度，并且重心不容易確定。如：塔機起重臂安拆、龍門吊橋架安拆及鍋爐汽包就位等；③避免瞬間沖擊力對起重機的影響，設(shè)備翻身或設(shè)備豎立就位吊裝時的雙機抬吊，其中一臺起重機械作為主吊機械，另外一臺起重機械作為溜尾機械，如鍋爐立柱就位前的豎立、受熱面水冷壁的吊裝。

使用雙機抬吊法進行設(shè)備吊裝情況比較復(fù)雜，表現(xiàn)形式也多種多樣。參與雙機抬吊的起重機械類型不盡相同，按照參與抬吊起重機械類型劃分有雙履帶起重機抬吊、履帶起重機和汽車起重機抬吊、履帶起重機和塔機抬吊、雙卷揚機抬吊等，也有用同一臺起重機械的大、小鉤進行抬吊重物情況。

圖1為比較典型的2臺履帶起重機抬吊大跨度部件就位示意圖。

圖1 雙機抬吊示意圖

2 雙機抬吊原則及注意事項

1）參與雙機抬吊的起重機械性能應(yīng)盡量接近，尤其在施工環(huán)境較復(fù)雜，兩起重機械需同時回轉(zhuǎn)動作的情況。若2臺起重機械性能相差太大，大起重機械容易將小起重機械帶翻。若施工中受起重機械選型限制，不得不使用2臺性能相差太大起重機械時，應(yīng)盡量減小較小起重機負荷率，并保證回轉(zhuǎn)時小起重機械跟隨大起重機械協(xié)調(diào)動作。

2）《電力建設(shè)安全工作規(guī)程》中規(guī)定在進行雙機抬吊時，參與吊裝的各臺起重機械吊鉤鋼絲繩應(yīng)時刻保持垂直，起落、行走、回轉(zhuǎn)等動作應(yīng)保持協(xié)調(diào)同步；每臺起重機械所分配的載荷不得超過起重機械額定載荷的80%。

3）雙機抬吊的設(shè)備重量應(yīng)明確，并且設(shè)備重心明確或者可以計算得出，根據(jù)各臺起重機械的允許起重量，通過詳細計算，選擇合適的吊點，按比例分配負荷。

4）雙機抬吊前應(yīng)由技術(shù)專責(zé)人員編寫詳細的施工方案，施工方案應(yīng)包括2臺起重機械的具體吊點、站位位置、協(xié)調(diào)動作說明，整個吊裝過程2臺起重機的載荷動態(tài)分析，詳細的負荷計算及安全措施。

5）雙機抬吊為高風(fēng)險施工項目，抬吊作業(yè)前必須辦理施工作業(yè)票并對參與吊裝作業(yè)人員進行安全技術(shù)交底，施工技術(shù)負責(zé)人應(yīng)在場進行指導(dǎo)，起重指揮必須由經(jīng)驗豐富的專業(yè)起重指揮人員擔(dān)任。

6）重物在抬吊過程中產(chǎn)生傾斜，起重機械負荷分配將會發(fā)生變化。在各自分配載荷接近自身額定載荷80%時，尤其需要注意。

3 雙機抬吊相關(guān)計算

雙機抬吊前需進行詳細的計算，選擇合適的吊點，確保兩車所承受的載荷均不得超過本身80%的額定載荷。

3.1 參與雙機抬吊作業(yè)起重機械的載荷分配計算

兩臺起重載荷相近同的起重機械，雙機抬吊外形規(guī)則重物時，每臺機械承擔(dān)載荷應(yīng)盡量做到平均分配。當(dāng)參與雙機抬吊的兩臺起重機械起重性能相差較大，重物的外形規(guī)格比較復(fù)雜，或當(dāng)有其他特殊要求時，需根據(jù)現(xiàn)場吊裝的實際情況，分配每臺起重機械承受負荷，并依此為根據(jù)來選擇各起重機械吊點位置。

1）首先確定重物重心位置，組合體重心未明確時，可通過計算各部件力矩平衡得出重心位置。

2）計算每臺起重機在雙機抬吊時所承擔(dān)載荷。

3）通過計算正確選擇每臺起重機吊點位置。例如在某電廠鍋爐主吊機械FZQ系列塔機起重臂拆除時，該起重臂長54m，由5節(jié)臂桿組成，并有大約15°安裝角度，為確保拆除平穩(wěn)，通常使用2臺起重機進行拆除。按照現(xiàn)場實際情況，其中一臺為160t履帶起重機，一臺為70t履帶起重機。塔機起重臂示意圖如圖2所示，組合件重心可以通過計算得出。

圖2 起重臂各部件組成

各部件重量及尺寸為：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)I為G1＝2 146kg，L1＝5 042mm（距離第一節(jié)端部，下同）；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)II為G2＝2 904kg，L2＝15 378mm；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)III為G3＝2 344kg，L3＝25 713mm；第二個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)III為G4＝2 344kg，L4＝36 048mm；鷹嘴式頭部節(jié)為G5＝4 236kg，L5＝47 162mm；變幅動滑輪組為G6＝3 290kg，L6＝16 602mm；起重臂變幅拉索及滑輪組為G7＝2 904kg，L7＝31 336mm；副鉤為G8＝650kg，L8＝55 872mm。

起重臂總重為

G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7+G8=2146+2940 +2344+2344+4236+3290+2904+650=20854kg

考慮動載荷系數(shù)：K1=1.1

不均勻載荷系數(shù)：K2=1.1

則計算重量按照：G算=K1×K2×G

G算=25.23t

設(shè)起重臂重心距離第一節(jié)端部L

列力矩平衡方程式得重心位置

GL=G1L1+G2L2+G3L3+G4L4+G5L5+G6L6+G7L7+G8L8

得L=27 906mm，即起重臂重心距離第一節(jié)端部27 906mm處。

選擇兩起重機吊點如圖3所示。

160t履帶起重機受力為F1,吊點距離重心距離為14.164m;70t履帶起重機受力為F2，吊點距離重心為16.877m，列力矩平衡方程

F1+F2=25.23t

F1×14.164=F2×16.877

圖3 起重機吊點示意圖

得F1=13.72t

F2=11.51t

兩車抬吊時，作業(yè)半徑分別為：24m及9m，額定載荷分別為23t及18t，負荷率為

160t履帶起重機負荷率

（13.72+1.5+1)÷23=70.52%

70t履帶起重機負荷率

(11.51+1+0.5)÷18=72.28%

滿足雙機抬吊兩車符合率均不大于80%的要求。

3.2 重物傾斜對參與抬吊起重機負荷分配的影響

起重機械承擔(dān)載荷也會隨之發(fā)生變化。重物重心與所選擇捆綁點位置不同，重物在雙機抬吊過程中產(chǎn)生傾斜，對參與雙機抬吊作業(yè)的每臺起重機械分配載荷影響也不同。根據(jù)重物重心與捆綁點位置可分3種情況討論。

1）重心高于捆綁點時 重心高于捆綁點的重物吊裝比較常見，例如，使用雙機抬吊方法進行除氧吊裝，鍋爐汽包卸車作業(yè)等，吊裝時捆綁方式多采用兜繩法及套掛法。吊裝示意圖如圖4所示。

圖4 重物重心高于捆綁點時吊裝示意圖

假設(shè)參與雙機抬吊的兩臺機械分別承受載荷為P1、P2。

設(shè)參與抬吊的2臺機械的受力為P1、P2。

通過公式可以得知：重物吊裝時傾斜的角度即α越大，tanα值也越大，負責(zé)抬吊重物位置偏低一頭的起重機械承擔(dān)載荷(P1)增加越多，負責(zé)抬吊重物位置偏高一頭的起重機械承擔(dān)載荷(P2)減少越多。

2）當(dāng)重物重心低于捆綁點時 施工現(xiàn)場使用兩臺起重機械抬吊重心低于所選擇捆綁點的重物時，如使用纏繞捆綁法雙機抬吊進行鍋爐汽包吊裝，卡繩捆綁法雙機抬吊進行箱形行車大梁就位的，起吊繩栓掛主變上方吊耳進行就位等吊裝示意圖如圖5所示。

圖5 重物重心低于捆綁點時吊裝示意圖

設(shè)參與抬吊的兩臺機械的受力為P′1、P′2。

通過公式可以得知：重物傾斜的角度α愈大，tanα值也愈大，抬吊重物較低的一頭的起重機負荷(P′1)減少愈多，抬吊重物較高的一頭的起重機負荷(P′2)增加愈多。

3）當(dāng)重物重心與捆綁點處于同一水平面上時 吊物重心與所選擇捆綁點處在同一水平面，即h=0。例如使用汽機房2臺行車加平衡梁進行發(fā)電機定子就位。吊裝示意圖如圖6所示。

參與抬吊的2臺機械的受力為P″1、P″2。

圖6 重物重心與捆綁點處于同一水平線時吊裝示意圖

可以得知：重物傾斜的角度α大小不影響兩起重機負荷分配。

4 結(jié) 語

雙機抬吊在現(xiàn)實施工中能夠使用2臺小噸位起重機械配合完成大噸位設(shè)備吊裝,具有顯著的經(jīng)濟效益,因此雙機抬吊在電力建設(shè)施工中使用非常廣泛，延伸而來的三機或者多機抬吊要求參與吊裝起重機協(xié)調(diào)性更加一致，其中任意一臺起重機發(fā)生故障，將導(dǎo)致其余起重機所受載荷變化，可能導(dǎo)致起重機傾翻事故發(fā)生，實際施工中應(yīng)謹慎選擇使用。

（編輯 張海霞）

［中圖分類號］TH213

［文獻標(biāo)識碼］B

［文章編號］1001-1366(2015)05-0064-04

［收稿日期］2015-03-25

Application of lifting method by two cranes in power construction lifting hanging