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

Use& Management 使用&管理

雙機(jī)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(jì)南 250131）

[摘 要]某660MW火電機(jī)組采用分體式設(shè)計(jì)，主變壓器單相重量達(dá)到150t，發(fā)電機(jī)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(jī)吊裝無(wú)法保證平穩(wěn)就位難題，雙機(jī)抬吊可以很好解決以上問(wèn)題，在電力建設(shè)施工中得到廣泛使用。

[關(guān)鍵詞]雙機(jī)抬吊法；電力建設(shè)；大件吊裝；吊點(diǎn)選擇

用2臺(tái)起重機(jī)械起吊同一重物，進(jìn)行起重吊裝作業(yè)，稱為雙機(jī)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(tái)起重機(jī)械作為吊裝的主吊機(jī)，通過(guò)對(duì)設(shè)備吊裝重量在2臺(tái)起重機(jī)械之間的合理分配，使2臺(tái)起重機(jī)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(jī)抬吊法可以在減少大型起重機(jī)械使用費(fèi)用的前提下完成大件設(shè)備的吊裝，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

1 雙機(jī)抬吊法的適用范圍

雙機(jī)抬吊主要適用以下3個(gè)情況：①重物的重量超過(guò)單臺(tái)起重機(jī)械的額定起重能力，或者設(shè)備外形尺寸偏大，雖然在一臺(tái)起重機(jī)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(jī)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(jī)定子等大件設(shè)備吊裝；②設(shè)備跨度較大，安裝拆除時(shí)要求有一定的傾斜角度，并且重心不容易確定。如：塔機(jī)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(duì)起重機(jī)的影響，設(shè)備翻身或設(shè)備豎立就位吊裝時(shí)的雙機(jī)抬吊，其中一臺(tái)起重機(jī)械作為主吊機(jī)械，另外一臺(tái)起重機(jī)械作為溜尾機(jī)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(jī)抬吊法進(jìn)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(jī)抬吊的起重機(jī)械類型不盡相同，按照參與抬吊起重機(jī)械類型劃分有雙履帶起重機(jī)抬吊、履帶起重機(jī)和汽車起重機(jī)抬吊、履帶起重機(jī)和塔機(jī)抬吊、雙卷?yè)P(yáng)機(jī)抬吊等，也有用同一臺(tái)起重機(jī)械的大、小鉤進(jìn)行抬吊重物情況。

圖1為比較典型的2臺(tái)履帶起重機(jī)抬吊大跨度部件就位示意圖。

圖1 雙機(jī)抬吊示意圖

2 雙機(jī)抬吊原則及注意事項(xiàng)

1）參與雙機(jī)抬吊的起重機(jī)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(jī)械需同時(shí)回轉(zhuǎn)動(dòng)作的情況。若2臺(tái)起重機(jī)械性能相差太大，大起重機(jī)械容易將小起重機(jī)械帶翻。若施工中受起重機(jī)械選型限制，不得不使用2臺(tái)性能相差太大起重機(jī)械時(shí)，應(yīng)盡量減小較小起重機(jī)負(fù)荷率，并保證回轉(zhuǎn)時(shí)小起重機(jī)械跟隨大起重機(jī)械協(xié)調(diào)動(dòng)作。

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

3）雙機(jī)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(jì)算得出，根據(jù)各臺(tái)起重機(jī)械的允許起重量，通過(guò)詳細(xì)計(jì)算，選擇合適的吊點(diǎn)，按比例分配負(fù)荷。

4）雙機(jī)抬吊前應(yīng)由技術(shù)專責(zé)人員編寫(xiě)詳細(xì)的施工方案，施工方案應(yīng)包括2臺(tái)起重機(jī)械的具體吊點(diǎn)、站位位置、協(xié)調(diào)動(dòng)作說(shuō)明，整個(gè)吊裝過(guò)程2臺(tái)起重機(jī)的載荷動(dòng)態(tài)分析，詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算及安全措施。

5）雙機(jī)抬吊為高風(fēng)險(xiǎn)施工項(xiàng)目，抬吊作業(yè)前必須辦理施工作業(yè)票并對(duì)參與吊裝作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，施工技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)在場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，起重指揮必須由經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)起重指揮人員擔(dān)任。

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

3 雙機(jī)抬吊相關(guān)計(jì)算

雙機(jī)抬吊前需進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，選擇合適的吊點(diǎn)，確保兩車所承受的載荷均不得超過(guò)本身80%的額定載荷。

3.1 參與雙機(jī)抬吊作業(yè)起重機(jī)械的載荷分配計(jì)算

兩臺(tái)起重載荷相近同的起重機(jī)械，雙機(jī)抬吊外形規(guī)則重物時(shí)，每臺(tái)機(jī)械承擔(dān)載荷應(yīng)盡量做到平均分配。當(dāng)參與雙機(jī)抬吊的兩臺(tái)起重機(jī)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(shí)，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊裝的實(shí)際情況，分配每臺(tái)起重機(jī)械承受負(fù)荷，并依此為根據(jù)來(lái)選擇各起重機(jī)械吊點(diǎn)位置。

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

2）計(jì)算每臺(tái)起重機(jī)在雙機(jī)抬吊時(shí)所承擔(dān)載荷。

3）通過(guò)計(jì)算正確選擇每臺(tái)起重機(jī)吊點(diǎn)位置。例如在某電廠鍋爐主吊機(jī)械FZQ系列塔機(jī)起重臂拆除時(shí)，該起重臂長(zhǎng)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(tái)起重機(jī)進(jìn)行拆除。按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，其中一臺(tái)為160t履帶起重機(jī)，一臺(tái)為70t履帶起重機(jī)。塔機(jī)起重臂示意圖如圖2所示，組合件重心可以通過(guò)計(jì)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(gè)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(dòng)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(dòng)載荷系數(shù)：K1=1.1

不均勻載荷系數(shù)：K2=1.1

則計(jì)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(jī)吊點(diǎn)如圖3所示。

160t履帶起重機(jī)受力為F1,吊點(diǎn)距離重心距離為14.164m;70t履帶起重機(jī)受力為F2，吊點(diǎn)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(jī)吊點(diǎn)示意圖

得F1=13.72t

F2=11.51t

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

160t履帶起重機(jī)負(fù)荷率

（13.72+1.5+1)÷23=70.52%

70t履帶起重機(jī)負(fù)荷率

(11.51+1+0.5)÷18=72.28%

滿足雙機(jī)抬吊兩車符合率均不大于80%的要求。

3.2 重物傾斜對(duì)參與抬吊起重機(jī)負(fù)荷分配的影響

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

1）重心高于捆綁點(diǎn)時(shí) 重心高于捆綁點(diǎn)的重物吊裝比較常見(jiàn)，例如，使用雙機(jī)抬吊方法進(jìn)行除氧吊裝，鍋爐汽包卸車作業(yè)等，吊裝時(shí)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(diǎn)時(shí)吊裝示意圖

假設(shè)參與雙機(jī)抬吊的兩臺(tái)機(jī)械分別承受載荷為P1、P2。

設(shè)參與抬吊的2臺(tái)機(jī)械的受力為P1、P2。

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

2）當(dāng)重物重心低于捆綁點(diǎn)時(shí) 施工現(xiàn)場(chǎng)使用兩臺(tái)起重機(jī)械抬吊重心低于所選擇捆綁點(diǎn)的重物時(shí)，如使用纏繞捆綁法雙機(jī)抬吊進(jìn)行鍋爐汽包吊裝，卡繩捆綁法雙機(jī)抬吊進(jìn)行箱形行車大梁就位的，起吊繩栓掛主變上方吊耳進(jìn)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(diǎn)時(shí)吊裝示意圖

設(shè)參與抬吊的兩臺(tái)機(jī)械的受力為P′1、P′2。

通過(guò)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(jī)負(fù)荷(P′1)減少愈多，抬吊重物較高的一頭的起重機(jī)負(fù)荷(P′2)增加愈多。

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

參與抬吊的2臺(tái)機(jī)械的受力為P″1、P″2。

圖6 重物重心與捆綁點(diǎn)處于同一水平線時(shí)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(jī)負(fù)荷分配。

4 結(jié) 語(yǔ)

雙機(jī)抬吊在現(xiàn)實(shí)施工中能夠使用2臺(tái)小噸位起重機(jī)械配合完成大噸位設(shè)備吊裝,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,因此雙機(jī)抬吊在電力建設(shè)施工中使用非常廣泛，延伸而來(lái)的三機(jī)或者多機(jī)抬吊要求參與吊裝起重機(jī)協(xié)調(diào)性更加一致，其中任意一臺(tái)起重機(jī)發(fā)生故障，將導(dǎo)致其余起重機(jī)所受載荷變化，可能導(dǎo)致起重機(jī)傾翻事故發(fā)生，實(shí)際施工中應(yīng)謹(jǐn)慎選擇使用。

（編輯 張海霞）

［中圖分類號(hào)］TH213

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B

［文章編號(hào)］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