04起重技术.docx
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04起重技术
04起重技术
一、本章基本考点
1．掌握起重机的使用
2．熟悉吊装的方法
3．熟悉吊具的选用原则
二、基本知识
1、起重机械的分类、使用特点、基本参数及计算载荷
1）自行式起重机
（1）特点：
起重量大，机动性好，可以方便地转移场地，适用范围广，但对道路、场地要求较高，台班费高和幅度利用率低。
（2）适用范围：
适用于单件大、中型设备、构件的吊装。
2）塔式起重机
（1）特点：
吊装速度快，幅度利用率高，台班费低。
但起重量一般不大，并需要安装和拆卸。
（2）适用范围：
适用于在某一范围内数量多，而每一单件重量较小的吊装。
3）桅杆式起重机
（1）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，每次使用须重新进行设计计算。
（2）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。
2、起重机的基本参数
——额定起重量、最大幅度、最大起升高度和工作速度。
3、载荷处理
1）动载荷：
动载系数K1=1．1。
2．不均衡载荷：
取不均衡载荷系数K2=1．1—12
在多分支（多台起重机、多套滑轮组、多根吊索等）共同抬吊一个重物时，一般按一定比例让它们分担重物的重量，由于工作不同步使各分支往往不能完全按设定比例承担载荷，这种现象在起重工程中，以不均衡载荷系数计入其影响。
3）计算载荷
计算载荷公式为：
QJ=K1K2Q
式中QJ——计算载荷；
Q——被吊设备及索吊具重量。
4）风载荷：
标准风压；迎风面积；风载体型系数；高度修正系数等因素。
三、汽车式起重机的选用
自行式起重机的选用必须依照其特性曲线进行。
选择步骤是：
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），由起重机的特性曲线，确定其臂长。
3）根据上述已确定的幅度、臂长，由起重机的特性曲线，确定起重机能够吊装的载荷。
4）如果起重机能够吊装的载荷大于被吊装设备或构件的重量，则起重机选择合格，否则重选。
熟悉吊装的方法
四、吊装方案的制定
1、吊装方案的编制依据及其主要内容
1）吊装方案编制的主要依据：
有关规程、规范；
施工组织总设计；
被吊装设备（构件）的设计图纸及有关参数、技术要求等；
施工现场情况，包括场地、道路、障碍等。
2）吊装方案的主要内容
（1）工程概况。
（2）方案选择。
（3）工艺分析与工艺布置。
（4）吊装施工平面布置图。
（5）施工步骤与工艺岗位分工。
（6）工艺计算，包括受力分析与计算、机具选择、被吊设（构件）校核等；
结合现场具体情况，对方案的每一个工艺细节进行不安全因素析，制定安全技术措施。
（7）进度计划。
（8）资源计划，包括人力、机具、材料等。
3）吊装方法的选用原则
（1）吊装方法的选择原则为：
安全、有序、快捷、经济。
（2）吊装方法基本选择步骤：
——技术可行性论证。
对多个吊装方法进行比较，从先进可行、安全可靠、经济适用、因地制宜等方面进行技术可行性论证。
——安全性分析。
吊装工作应安全第一，必须结合具体情况，对每一种技术可行的方法从技术上进行安全分析，找出不安全的因素和解决的办法并分析其可靠性。
——进度分析。
吊装工作往往制约着整个工程的进度。
所以必须对不同的吊装方法进行工期分析，所采用的方法，不能影响整个工程的进度。
——成本分析。
对安全和进度均符合要求的方法进行最低成本核算，以较低的成本获取合理利润。
根据具体情况做综合选择。
五、吊装作业的安全技术措施
起重吊装作业、尤其是大型吊装，具有重大风险，一旦出现安全事故，后果极其严重。
重要吊装作业应根据具体方案制定安全技术措施，形成专门的安全技术措施方案并严格执行。
1、吊装作业应根据具体的吊装方案制定安全技术措施，形成专项的安全技术措施方案，并严格执行。
2、吊装作业的安全技术保证措施主要包括：
1）在主要施工部位、作业点、危险区、都必须挂有安全警示牌。
夜间施工配备足够的照明，电力线路必须由专业电工架设及管理，并按规定设红灯警示，并装设自备电源的应急照明。
2）季节施工时，特别是冬雨期施工要针对各个季节的特点认真落实季节施工安全防护措施。
吊装施工时要设专人定点收听天气预报，当风速达到15m/s（6级以上）时，吊装作业必须停止，并做好台风雷雨天气前后的防范检查工作。
3）新进场的机械设备在投人使用前，必须按照机械设备技术试验规程和有关规定进行检查、鉴定和试运转，经验收合格后方可人场投人使用。
大型起重机的行驶道路必须坚实可靠，其施工场地必须进行平整、加固，地基承载力满足要求。
吊装作业地面应坚实平整，支脚必须支垫牢靠，回转半径内不得有障碍物。
4）吊装作业应划定危险区域，挂设明显安全标志，并将吊装作业区封闭，设专人加强安全警戒，防止其他人员进人吊装危险区。
5）施工现场必须选派具有丰富吊装经验的信号指挥人员、司索人员、起重工，并熟练掌握作业的安全要求。
作业人员必须持证上岗，吊装挂钩人员必须做到相对固定。
6）两台或多台起重机吊运同一重物时，钢丝绳应保持垂直，各台起重机升降应同步，各台起重机不得超过各自的额定起重能力。
7）在输电线路下作业时，起重臂、吊具、辅具、钢丝绳等与输电线的距离应按规定执行。
8）吊装的构件、交叉作业、施工现场环境应符合要求。
六、熟悉吊具的选用原则
1、钢丝绳
1．起重工程中常用钢丝绳的钢丝的强度极限：
1400MPa（140kg/mm2）、1550MPa（155kg/mm2）、700MPa（17okg/mm2）、1850MPa（185kg/mm2）、2000MPa（200kg/mm2）等数种。
2．钢丝绳的规格较多，起重工程常用的为：
6×19+1、6×37+1、6×61+1三种。
其中，6代表绕成钢丝绳的股数；
19（37、61）代表每股中的钢丝数，
1代表中间的麻芯。
3．在同等直径
6×19+1钢丝绳中的钢丝直径较大，强度较高，但柔性差。
6×61+1钢丝绳中的钢丝最细，柔性好，但强度低。
6×37+1钢丝绳的性能介于上述二者之间。
4．在起重工程中，钢丝绳一般用来做缆风绳、滑轮组跑绳和吊索；
缆风绳的安全系数不小于3．5；做滑轮组跑绳的安全系数一般不小于5；
做吊索的安全系数一般不小于8；如果用于载人，则安全系数不小于10一12。
5．钢丝绳的许用拉力T计算：
理论公式：
T=P/K
或K=P/T
或P=KT
式中P——钢丝绳破断拉力（MPa）；
钢丝绳破断拉力P为标准值，以按国家标准或生产厂提供的数据为准。
K——安全系数。
如以理论计算为依据：
缆风绳的破断拉力为3．5倍的许用拉力T；
滑轮组跑绳的破断拉力为5倍的许用拉力T；
吊索的破断拉力为8倍的许用拉力T；
用于载人钢丝绳的破断拉力，为10—12倍的许用拉力T。
——缆风绳的型号：
6×19+1；
——理论公式：
T=P/K
或K=P/T
或P=KT
式中P——钢丝绳破断拉力（MPa）；
钢丝绳破断拉力P为标准值，以按国家标准或生产厂提供的数据为准。
K——安全系数。
七、案例分析
案例1
某施工现场采用一台30t/5t桥式起吊机对一件尺寸为8300mm×3250mm×120fnm，重约25，4t的拼焊钢板进行180°翻身吊运时，由于操作者选用的钢丝绳及扣件等起吊工具偏小，起吊方法上有误，因此，当起吊工件呈垂直状态时，承重的ф39mm卸扣销轴突然被剪切断开，钢板坠落在焊接平台上，一台焊接设备当场砸损，焊接平台坍塌，造成5人受重伤，直接经济损失达20万元。
问题：
（1）根据《生产安全事故报告和调查处理条例》事故发生后应采取哪些处理措施?
（2）根据事故等级划分标准该起事故属于什么等级?
（3）桥式起重机应设哪些安全防护装置?
（4）起重机司机在工作中“十不吊”内容是什么?
分析与答案：
（1）事故发生后应采取如下措施：
1）事故发生后，事故现场有关人员应当立即向本单位负责人报告；单位负责人接到报告后，应当于1小时内向事故发生地县级以上人民政府安全生产监督管理部门和负有安全生产监督管理职责的有关部门报告。
2）启动事故相应应急预案，或者采取有效措施，组织抢救，防止事故扩大，减少人员伤亡和财产损失。
3）妥善保护事故现场以及相关证据，不得破坏事故现场、毁灭相关证据。
因抢救人员、防止事故扩大以及疏通交通等原因，需要移动事故现场物件的，应当做出标志，绘制现场简图并做出书面记录，妥善保存现场重要痕迹、物证。
4）县级人民政府直接组织事故调查组进行事故的调查。
（2）根据《生产安全事故报告和调查处理条例》事故等级划分标准该起事故属于一般事故。
（3）桥式起重机应设以下安全防护装置：
超载限制器、升降限位器、运行限位器、连锁保护装置、缓冲器、安全声光报警、登机信号按钮、扫轨板、活动零件防护罩等。
（4）起重机司机在工作中“十不吊”内容是：
1）超负荷不吊；2）无专人指挥或指挥信号不明，重量不明，光线暗淡不吊；3）安全装置，机械设备有异常或有故障不吊；4）在重物上加工或埋入土中物件以及歪拉斜挂不吊；5）物件捆绑不牢不平或活动零件不固定，不清除不吊；6）吊物上站人或从人头上越过及垂臂下站人不吊；7）氧气瓶、乙炔发生器等易爆器械无安全措施不吊；8）棱角缺口未垫好不吊；9）六级以上大风和雷暴雨时不吊；10）在斜坡上或坑沿，堤岸不填实不吊。
案例2
——载荷处理和起重方法决策计算
（07年考题）
某施工单位承担一台大型压缩机和一台配套的燃气轮机的吊装任务，压缩机单重为82t，燃气轮机单重为37．41t，整体到货。
在施工现场可提供200t、170t的大型汽车吊各一台。
200t、170t汽车吊吊索具重量均为2t。
由于现场条件限制，两台吊车的最佳使用工况如下：
汽车吊车
吊车臂长
作业半径（m）
额定负荷（t）
200t
24．4
9
71
170t
22．7
1
75．5
注：
如果用抬吊时，不均衡荷载系数取1．1。
项目技术负责人组织编制了吊装方案并经项目经理审核、批准。
问题：
1．选择现场合适的汽车吊车完成压缩机的吊装任务，并作荷载核算。
2．选择现场合适的汽车吊车完成燃气轮机的吊装任务，并作荷载核算。
3．吊装方案的编制依据是什么？
4．吊装方案除项目经理审批外，还需报什么人审批？
在吊装方案实施前还应征求什么人的意见？
5．简述吊装方法的选用原则。
分析与答案：
1．选择现场合适的汽车吊车完成压缩机的吊装任务，并作荷载核算。
由于现场的任何一单台汽车吊均无法吊起82t的压缩机，故压缩机的吊装应考虑采用两台汽车吊进行抬吊。
根据Qj=K1K2Q，取K1=1．1 K2=1．1
Q=82+4=86t
Qj=1．1×1．1×86=104t
两台汽车吊分别承受的荷载为
Q1=Q2=104／2=52t
200t吊车臂杆长度为24．4m，作业半径为9m的情况下．最大起重量71t，大于52t；
170t吊车臂杆长为22．7m，作业半径为7m的情况下，最大起重量75．5t，大于52t。
故一台200t和一台170t汽车吊抬吊作业可以满足压缩机吊装的要求。
2．选择现场合适的汽车吊车完成燃气轮机的吊装任务，并作荷载核算。
对燃气轮机，由于Qj=1．1×（37．41+2）=43t
故采用一台170t或一台200t汽车吊均可以满足起吊燃气轮机的要求。
3．吊装方案的编制依据是什么？
编制吊装方案主要依据是：
（1）有关规程（规范）；
（2）施工组织设计；
（3）被吊装设备的设计图纸（有关参数、技术要求）；
（4）施工现场情况。
4。
吊装方案除项目经理审批外，还需报什么人审批？
在吊装方案实施前还应征求什么人的意见？
还需报监理工程师（业主）审批。
在吊装方案实施前还应征求吊车司机的意见。
5．简述吊装方法的选用原则。
（1）技术可行。
从先进可行、安全可靠、经济适用、因地制宜等方面进行技术可行性论证。
（2）安全。
对每一种技术可行的方法从技术上进行安全分析。
（3）保证进度。
必须考虑所采用的吊装方法不能影响整个工程的进度。
（4）成本经济。
进行吊装方法的最低成本核算。
案例3．
——起重机的方案选择
某机电安装工程公司承接一汽车厂重型压力机车间机电设备安装工程，工程内容包括设备监造、压机的就位安装、压力管道安装、自动控制工程、电气工程和单机试运行等。
其中压机最高22．5m，单件最重为105t。
合同工期为4个月。
合同约定，工期每推迟一天罚10000元，提前一天奖励5000元。
该公司项目部对承接工程进行分析，工程重点是压机吊装就位，为此，制订了两套压机吊装方案。
第一套方案，采用桅杆式起重机吊装，经测算施工时间需要50天，劳动力安排日平均为30人，参照相关定额预算人日平均工资50元，机械台班费及新购置钢丝绳和索具费用共20万元，其他费用2．5万元。
第二套方案，采用两台100t汽车式起重机抬吊，但需要租赁，机械租赁费用1万元／日．台。
经测算，现场共需14天，与第一套方案相比人工费可降低70％，其他费用可降低30％。
该项目部合理选择了吊装方案，注重安全管理，合理调度，加强了各阶段的成本控制，尤其对压机吊装成本费用控制很严。
吊装队发挥了积极性，如期完成任务，为后面工序创造了良好条件，使该工程项目提前8天完成了施工任务。
问题
1．该工程项目部应编制何种类型施工组织设计和专项施工方案?
2．项目部进行设备监造验收的主要依据有哪些?
3．计算每套压机吊装方案的成本费用。
4．对两套压机吊装方案进行技术经济分析，该项目部应选用哪套方案?
5．按问题4选用的吊装方案，吊装成本降低率是多少?
分析与答案：
1．该工程项目部应编制单位工程施工组织设计；应编制压力管道安装、起重机抬吊、高空作业、深基坑施工和单机试运行等专项施工方案。
2．项目部进行设备监造验收的主要依据有：
⑴设备订货合同（设备相关的参数、型号、数量、性能，进度供货范围，设备应配有的备品备件数量，安装、使用、维护说明书，施工全过程的现场服务）。
⑵设计单位的设备技术规范书、图纸和材料清册。
⑶该机电安装工程公司制订的建造大纲。
3．
第一套方案：
采用桅杆式起重机吊装：
人工费：
50天×30人×50元=75000元=7.5万元
机械费：
20万元，
其他费用：
2.5万元
第一套吊装方案成本：
7.5+20+2.5=30万元
第二套方案：
采用两台100t汽车式起重机抬吊：
人工费：
7.5×0.3=2。
5万元
机械费：
2台×1万元×14天=28万元
其他费用：
2.5×0.7=1.75万元
第二套吊装方案成本：
28+2.5+1.75=32.25万元
4．依据吊装方法选用原则：
有序、安全、快捷、经济。
所以，应选出工期短、安全有保证、质量好、材料省、劳动力安排合理、工程成本低的方案。
对这两吊装方案进行技术经济分析：
1技术效率分析：
（所选择的几种技术在单位时间内完成工作量的大小）
第一套吊装方案单位时间完成30万元÷50天=0。
6万元产值；
第二套吊装方案单位时间完成32。
25万元÷14天=2。
32万元产值，可见第二套方案技术效率更高。
②技术先进性：
汽车式起重机的起吊技术要先进于桅杆式起重机的起吊技术。
③经济性分析：
采用桅杆式起重机吊装比采用两台100t汽车式起重机抬吊表面上节省2。
25万元，但汽车式起重机抬吊只用14天就可完成吊装，为提前完工获得奖励创造了有利条件。
综上所述，应选择第二套方案。
5．考虑到提前8天完工获奖励4万元，故吊装成本降低率为：
[（32.25—4）—30]÷（32.25—4）=6.2%
案例4
A机电安装工程公司承包了一座中外合资乳品厂的机电安装工程，主要设备及工艺管道全部进口，对于部分工艺管线的材质，A公司没有接触过。
其中的喷粉塔高40m，最上部的塔节重20t，需要整体吊装。
项目部根据吊装方案，决定采用汽车吊。
外方专家要求：
工艺管线的焊工要经过他们的考核，符合要求后即可施工；其中有三台精密设备的安装，由施工人员调整，由外方专家使用他们带来的仪器直接测量。
项目部认真进行了施工前的各种准备，包括编制各种施工技术文件，人员培训，安全生产责任制的制定，技术交底（包括安全技术交底），对识别出的不安全因素制定了相应的预防措施。
问题
（1）外方专家提出的焊工考核和由他们用自已带来的仪器测量精密设备的做法是否妥当?
为什么?
（2）安全技术交底制度包括哪几个方面的内容?
（3）项目部制定的高空作业的预防措施包括哪些内容?
（4）在吊装喷粉塔20t塔节时，项目部应如何选择汽车吊?
（5）对汽车吊的支腿基础应如何处理？
分析与参考答案
（1）外方专家提出的做法不妥当。
这样的做法对于外方而言，是满足了他们的要求，但在我们国家施工，就必须符合我们国家的有关规定。
一是A机电安装工程公司要做没接触过的管子的焊接工艺评定，对施焊该项工作的焊工进行培训和考试，合格后再经过外方专家的考核方可施焊；
二是外方带来的测量仪器，必须经过省级以上计量行政部门检定合格后使用，所以他们直接使用不妥当。
（2）安全技术交底制度包括以下几个方面的内容：
1）工程开工前，工程技术负责人要将工程概况、施工方法、安全技术措施等向全体职工进行详细交底。
2）分项、分部工程施工前，工长（施工员）向所管辖的班组进行安全技术措施交底
3）两个以上施工队或工种配合施工时，工长（施工员）要按工程进度向班组长进行交叉作业的安全技术交底。
4）班组长要认真落实安全技术交底，每天要对工人进行施工要求、作业环境的安全交底。
5）安全技术交底按施工种安全技术交底；分项、分部工程施工安全技术交底；采用新工艺、新技术、新设备、新材料施工的安全技术交底。
（3）人员在高空作业，如意外从高空跌落，可能造成人身伤害。
高空作业不可避免，安全技术措施应主要从防护着手，包括：
职工的身体状况（不允许带病作业、疲劳作业、酒后高空作业）和根据具体情况制定的防护措施（佩带安全带、设置安全网、防护栏等）。
（4）项目部选择汽车起重机必须按照汽车起重机的特性曲线（特性表）进行，步骤是：
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、吊索高度和站车位置（幅度），由起重机的特性曲线（特性表），确定其臂长；
3）根据上述已确定的幅度、臂长，由起重机的特性曲线（特性表），确定起重机能够吊装的载荷；
4）如果起重机能够吊装的载荷大于被吊装设备或构件的重量，则起重机选择合格，否则重选。
（5）在吊装前，应对汽车吊就位处进行基础试验和验收，按规定对基础做沉降预压试验合格，必要时可采取措施增加支腿对基础的承压面积。
为此施工单位应对回填土进行夯实，并铺上厚钢板或长轨道木，以增加承压面积。
案例5
背景资料
某机电安装施工单位在沿海城市承建一座植物油厂，施工时间在5月～11月。
该工程施工难度较大的是六条栈桥吊装，总重500多吨，分布在8m～30m标高的不同区域内。
项目经理部制定吊装方案时，针对现场具体情况，结合本单位起重吊装经验，提出了采用全部吊车、全部桅杆、吊车桅杆混合或一侧用汽车吊、另一侧利用塔楼钢架架设工具（简称吊车塔架法）等吊装方法。
为确保安全、工期和降低成本，从操作难度、吊装成本、客观条件、吊装效率、安全程度等评价因素进行技术经济分析，见下表。
技术经济分析表（评价因素及各方案评分值）
序
号
评价要素
n
权值B
（%）
方案满足程度A（%）
全部吊车
全部桅杆
吊车桅杆混合
吊车塔架
A
A×B
A
A×B
A
A×B
A
A×B
l
操作难度
30
100
0．30
40
0．12
60
0．18
90
0．27
2
吊装成本
30
50
0．15
80
0．24
80
0．24
80
0．24
3
客观条件
10
40
0．04
50
0．05
60
0．06
100
0．10
4
吊装效率
10
100
0．10
60
0．06
70
0．07
80
0．08
5
安全程度
20
90
0．18
80
0．16
90
0．18
80
0．16
汽车吊试吊时出现倾斜，经分析汽车吊使用偏离了特性曲线参数要求，随即作了处理。
在正式吊装过程中，有一个从其它施工现场调来的导向滑轮，由于本身故障卡死不转，立即采取紧急处理并予以更换。
问题
1．根据技术经济分析表，运用综合评价法选定最优的吊装方案。
2．根据背景资料，指出栈桥吊装应编制哪些针对性的安全技术措施。
3．针对汽车吊试吊中出现倾斜事件，根据汽车吊特性曲线，应如何进行调整?
4．指出导向滑轮出现故障可能的原因。
5．栈桥吊装应在什么时间进行技术交底?
由谁向谁交底?
交底内容有哪些?
分析与答案：
1．（本小题4分）
根据综合评价法公式：
，吊车塔架法计算结果为0．85是最大值（2分）即最优方案。
2．（本小题5分）
绘制吊装施工平面图（1分）；
高空作业安全技术措施（1分）；
机械操作安全技术措施（1分）
吊装作业安全技术措施（1分）；
针对环境（风、雨）的施工安全技术措施（1分）。
3．（本小题3分）
根据吊车的特性曲线确定站车位置（幅度）（1分）和臂长（1分），确定吊机能够吊装的载荷（1分）进行重新调整。
4．（本小题2分）
因吊装前未按规定清洗维修滑轮（1分）或没有认真对滑轮进行检验（1分）即投入使用，致使滑轮出现故障。
（）
5．（本小题6分）
吊装前交底（1分）。
由吊装工艺编制人向吊装作业人员交底（1分）。
内容有吊装工艺（1分）、操作方法要领（1分）、质量控制（1分）、安全措施（1分）。
三、综合练习题
（一）单项选择题
1．在机电设备安装工程中，起重技术是一项极为重要的技术，起重技术的基础是起重机械及对（）的处理。
A．起重机械B．载荷．起重方法D．安全
2．建筑、安装工程常用的起重机有自行式起重机、塔式起重机和（），它们各有其使用特点。
A．汽车起重机B．履带起重机C．桅杆式起重机D．轮胎式起重机
分析：
A、B、D项均属于自行式起重机。
3．起重作业中对载荷的处理应考虑（）、不均衡载荷、计算载荷和风载荷概念。
A．动载荷B．静载荷C．偏心载荷D．超载载荷
4．在起重工程的设计中，为了计入动载荷、不均衡载荷的影响，常以（）作为计算依据。
A．静载荷B．计算载荷C．偏心载荷D．超载载荷
5．在同等直径下，6x19+1钢丝绳中的钢丝（）。
A．直径较小，强度较高，但柔性差B．直径较大，强度较高，但柔性差
C．直径较大，强度较低，但柔性差D．直径较小，强度较低
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