完整版设备吊装方案风冷热泵.docx
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完整版设备吊装方案风冷热泵
第一章编制依据
本《风冷热泵吊装施工方案》编制的目的是为了有效地指导本工程3台风冷热泵安装施工。
编制时突出两个方面：
一是施工必要的准备，研究工程施工必须具备的组织方面和物质方面的客观条件，采取有效措施，具体指导施工准备工作的实施；二是规划施工活动，研究施工方案及实现方案的有关施工技术、施工管理以及采取快速、安全地完成施工任务的措施。
1.1编制依据
本施工方案依据以下资料文件进行编制：
1苏州轨道交通办颁布的工程招标文件；
2苏州建筑设计院设计的工程设计施工图纸；
3设备制造厂商提供的风冷热泵本体制造及装配图纸；
4本工程的建筑施工承包合同文件；
5相关法律、法规、技术规范文件；
6本公司QSE管理体系文件；
7本工程的《施工组织设计》；
8本公司类似工程施工经验资料。
1.2本风冷热泵安装工程采用的标准及规范
表1.2-1本风冷热泵安装工程采用的标准及规范一览表
序号
编号
名称
1
GB/T50328-2001
《建设工程文件归档整理规范》
2
GB/T50326-2006
《建设工程项目管理规范》
3
GB50231-1998
《机械设备安装工程施工及验收规范》
4
GB50243-2002
《通风与空调工程施工质量验收规范》
5
GB/T50375-2006
《建筑工程施工质量评价标准》
6
SH3515-2003
《大型设备吊装工程施工工艺标准》
7
GB50194-1993
《建筑工程施工现场供用电安全规程》
8
GB6067-1985
《起重机械安全规程》
9
JGJ46-2005
《施工现场临时用电安全技术规范》
10
JGJ59-1999
《建筑施工安全检查标准》
11
JGJ80-1991
《建筑施工高处作业安全技术规范》
12
SY6279-2008
《大型设备吊装安全规程》
13
GB5082-1985
《起重吊装指挥信号》
第二章工程概况
2.1工程概况
本工程风冷热泵共有3台（规格型号均相同），是苏州市轨道一号线工程控制中心空调系统的核心设备，其安装位置位于23层屋面，风冷热泵基础距北侧女儿墙外边缘1.4m，风冷热泵基础顶面标高为100.4m，设备基础高度0.3m。
单台风冷热泵整体重量为9690Kg，外型尺寸长×宽×高为9960×2260×2460mm。
拟采用台灵式人字桅杆进行整体吊装
风冷热泵技术参数见下表2.1-1：
表2.1-1风冷热泵技术参数表
设备名称
外形尺寸
（mm）
重量
（Kg）
数量
（台）
安装标高
（m）
吊装方法
风冷热泵
9960×2260×2460
9690
3
100.4
整体吊装
2.2工程特点及应对方案
2.2.1工程特点
本工程属于高层民用项目，具有工期短、任务重、难度大的特点。
1工期短：
本工程合同工期为2011年11月20日，施工过程中，业主提出要在10月底正式进驻，风冷热泵预计进场时间8月15日，为保证工期，设备必须在8月30日前完成吊装工作，工期十分紧张。
2任务重：
3台风冷热泵总重29880kg，另外还有若干附件，同时人字桅杆安、拆量也很大。
3难度大：
风冷热泵安装高度100.4m且单台重量近10T，属于超高层建筑屋顶大型设备吊装。
由于施工现场道路狭窄且位于市中心，700T大型吊车无法使用，只能采用非常规的人字桅杆吊装。
2.2.2应对方案
针对以上特点，为满足风冷热泵安装工期及质量要求，我公司调派具有丰富施工经验的施工队伍承担本项目的施工，根据现场实际进度及展开工作面情况，及时增派施工力量，在保证安全及质量的前提下，加班加点赶抢工期，保质保量完成施工任务。
第三章主要施工方法及技术要求
3.1设备安装总体原则
设备安装应遵循先南后北、先西后东的安装原则。
图3.1设备倒运线路图，由Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ，先安装Ⅰ位置设备，最后安装Ⅲ位置设备
3.2施工方法的确定
跟据现场安装空间小、设备单体重量大及安装高度超过100m等特点，我公司经过多次研究讨论，决定采用台灵式人字桅杆吊装。
3.3施工工艺流程
现场勘察→施工准备→锚点设置→卷扬机设置→桅杆组装→缆风绳固定→吊装桅杆竖立→现场检查→吊装点捆绑→试吊→正试垂直吊装开始→吊装工件就位→吊装完成→桅杆拆除。
3.4施工要点
1风冷热泵进场前，进行锚固点设置、桅杆组装及桅杆试变幅。
2风冷热泵吊装前，应首先根据设备接管方向确定其方位，然后根据基础验收情况按照规范要求准备减震垫，并在风冷热泵底座就位前把减震垫摆放好，找好水平。
3风冷热泵正式起吊前，起吊放下进行多次试验，使各部分具有协调性和安全性，复查各部位的变化情况等。
设备试吊高度在20-30cm停止后，反复摇摆设备，使吊装设备各部位受到最大冲击力，然后检查各部位是否有异常，确认合格后才进行正试吊装。
4施工过程中做好各项资料的整理、记录。
3.5施工准备
风冷热泵安装前，应做好施工准备工作。
1风冷热泵安装前，相关单位需提供下列技术文件：
1）风冷热泵设计施工图纸、风冷热泵本体制造、装配图纸、风冷热泵基础设计施工图纸等；
2）风冷热泵出厂合格证、质量保证书、试验记录、产品使用说明书及随机技术文件、设备装箱单等；
3）风冷热泵基础验收资料等；
4）以书面形式提供的基准座标、基准轴线、标高基准点、沉降观测点等。
2工程技术人员应参加由业主组织的设计技术交底，有关人员应尽快熟悉图纸及有关技术文件，全面了解工程概况和特点，掌握风冷热泵安装的方法、要求和质量标准，对施工工艺提出合理化建议。
3专业工程师编制详细的施工方案，作为施工的指导性技术文件。
施工前，专业工程师应向施工班组进行详细的、书面的技术交底及安全技术交底，安全工程师应向施工班组进行详细的、书面的安全交底及安全教育培训。
4专业工程师根据实际情况编制切实可行的施工进度计划，并应在施工过程中有效落实施工进度计划的实施，保证工程按期完成。
5专业工程师根据进度计划要求编制设备进场计划，并提交项目部实施。
6专业工程师根据图纸编制材料需用量计划，经项目技术负责人审核、项目经理审批后，提交项目采购人员准备采购。
材料需用量计划应注明型号、规格、数量、进场时间及其他要求。
7项目经理部根据施工内容合理安排施工机具及施工人员进场。
8项目经理部配备足够的、有效的、满足精度要求的测量仪器，并应在施工过程中正确有效的使用，以确保工程施工质量。
9专业工程师和材料保管人员清点并整理所有到场设备、材料、组件、零部件、构件等，所使用设备、材料、组件、零部件、构件等必须有质量合格证明文件并符合设计及规范要求。
10专业工程师按照图纸及规范要求对风冷热泵基础进行验收复核，并填写设备基础复核记录。
当基础不合格时，应及时通知业主及监理协调土建施工单位尽快解决、整改。
3.6设备进场验收和卸车
3.6.1设备进场验收
设备进场开箱验收，应在建设单位、监理单位、供货单位有关人员参加下，按下列项目进行检查，并填写设备验收记录：
1设备编号、箱号、箱数以及包装情况；
2设备的名称、型号和规格与设计施工图纸是否相符；
3装箱清单、设备技术文件、资料、专用工具及备品备件等是否齐全；
4设备有无缺损件，表面有无损坏和锈蚀等缺陷；对开箱过程中发现的设备质量问题及时留下图片资料，以备核验；
5设备的外形尺寸及管口方位是否正确；
6设备内件及附件的规格、尺寸及数量是否正确；
7其他需要记录的情况。
8设备及其零部件和专用工具，均设专人妥善保管，不得使其变形、损坏、锈蚀、错乱或丢失。
3.6.2设备卸车
风冷热泵应运送至现场的适当地点，并注意放置方向（Ⅰ位置风冷热泵蒸发器进出水口方向朝北，Ⅱ、Ⅲ位置进出水口方向朝南），减少二次搬运，如需在现场停放较长时间，则必须不妨碍交通及其他工程的施工，选择适当支承点垫上枕木；易损件及零星部件应拆除，进行专门保管，管孔、人孔等应封闭；防锈漆脱落之处应补刷。
图3.6.2-1风冷热泵蒸发器进吹水管管口方位
由于设备自重近10T，拟采用80T汽车吊进行卸车、移位。
汽车吊配重5.2T，臂展39m情况下，幅度为13m，可满足设备卸车及适当移位（详见80T汽车吊性能参数表）。
由于设备本体无吊耳，只能利用设备下方型钢支座上的吊装孔进行卸车、吊装，为确保设备无损伤，需制作4根平衡梁（φ159×8mm，长2.5m）协助绑扎钢丝绳（6×37-18—1770），详见图3.6.2-2。
图3.6.2-2设备卸车示意图
图3.6.2-3设备卸车受力分析图
每根绑扎钢丝绳拉力F拉=G/8sina=9690*9.8/8sin30°=23.74KN（a按最不利30°考虑）
绑扎设备钢丝绳许用拉应力P=T/K=169/6=28.17KN（K取6倍安全系数），可用。
θ=N/ΦA+M/Wmax=23740*0.866/3795+9690*9.8*2.5/8*272.873=114.2＜146N/mm2，平衡梁安全可用。
3.7基础检查及复测
1设备基础的位置、几何尺寸和质量要求，应符合现行国家标准GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定。
并应有验收资料或记录。
设备安装前应对设备基础进行验收，并填写设备基础复测记录。
设备基础尺寸和位置的允许偏差，应满足表3.7-1的要求：
表3.7-1设备基础尺寸和位置的允许偏差
项目
允许偏差
（mm）
坐标位置（纵、横轴线）
±20
不同平面的标高
-20
平面外形尺寸
±20
凸台上平面外形尺寸
-20
凹穴尺寸
+20
平面的水平度（包括地坪上需安装设备的部分）
每米
5
全长
10
垂直度
每米
5
全长
10
中心位置
±5
水平度（带槽的锚板）每米
5
水平度（带螺纹孔的锚板）每米
2
2基础上应明显地标出标高基准线及纵横中心线中心线。
在建筑物上应标有坐标轴线及标高线。
3基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。
3.8设备安装技术要求
3.8.1基础放线
1设备安装前，按施工图纸和有关建筑物的轴线及标高线，划出设备安装的基准线。
2有相互连接、衔接或排列关系的设备，应划定共同的安装基准线。
3平面位置安装基准线与基础实际轴线或与墙（柱）的实际轴线，其允许偏差为10mm。
3.8.2设备就位、找平及找正
1设备安装就位时，基础的强度应达到设计强度的75%；
2设备就位后，作为定位基准的面、线和点对安装基准线的平面位置及标高允许偏差应符合表3.8.2的规定：
表3.8.2定位基准的面、线、点对安装基准线的允许偏差
单位：
mm
项目
允许偏差
平面位置
标高
风冷热泵安装
10
±10
3.9风冷热泵吊装
3.9.1主要施工方法
根据风冷热泵重量，在地控中心23层屋面树立一副Ф273×9的人字型主起吊可变幅桅杆，桅杆长度14m，在楼顶主起吊桅杆部后部树立一副垂直Ф219×8的变幅用人字型桅杆，长8m。
主吊桅杆顶部穿绕16吨5门滑轮组连接，变幅用人字桅杆顶部穿绕16吨6门滑轮组连接。
用2台5吨卷扬机做动力提升设备，设备提升至楼面以上后，使用一台5t卷扬机做动力，控制主吊桅杆变幅使设备放在预先制作好的平台上，并用滚杠垫好，先拉至桅杆两侧以保证不影响外侧设备的吊装。
重复以上工作，将三台设备全部吊装至楼面上。
待设备全部吊至楼面后，使用手拉葫芦、千斤顶等工具，将设备就位。
1）桅杆组装及锚固点设置
利用施工现场已有塔吊将主起吊桅杆组装就位,在主桅杆一头的20cm处开制一个Ф80的孔，用10mm的钢板加固连接孔，再用一根Ф70的圆钢销入桅杆一头的孔内，使桅杆形成人字型连接，末端采用两块1000*1000*20mm的钢板做人字杆底板，钢板用锚栓固定在屋面，再在钢板上用两块20mm厚的钢板固定人字杆的两个受力点，使人字杆的两脚成合页型固定的底座钢板上。
完毕后检查各部位是否正常,各点均无故障,先进行试吊。
试吊前采用2根Ф13mm的导向钢丝绳，在屋面用2根［16槽钢水平挑出墙体1.5m，一头固定在楼面上，一头固定钢丝绳，另一根钢丝绳在地面用2T手拉葫芦拉紧,达到防止设备垂直运输过程中发生旋转、碰撞墙体，确保设备在垂直运输过程中平稳无异常。
主桅杆支撑点为11、12轴交设备基础南侧，两根桅杆中心间距7m。
变幅用人字桅杆位于主杆正南侧104m标高结构现浇屋面上。
图3.9.1屋顶人字桅杆布置示意图
2）缆风绳固定
保险缆风绳一端与变幅用人字桅杆连接，另一端固定点在楼面南侧结构柱上，共2根。
3）试吊及吊装
试吊前检查确认；吊装总指挥进行吊装操作交底；布置各监察岗位进行监察的要点及主要内容；起吊放下进行多次试验，使各部分具有协调性和安全性；复查各部位的变化情况等。
设备试吊高度在20-30cm停止后，反复摇摆设备，使吊装设备各部位受到最大冲击力，然后检查各部位是否有异常，确认合格后才进行正试吊装。
吊装设备时，用2只5吨葫芦配合楼顶转换及就位工作。
操作程序:
人员各就各位→由总指挥发出指令→先起吊设备滑轮组到一定高度→由上下指挥再检查调整各点到最佳状态→正试起吊开动设备卷扬机→慢慢调整索道→吊到楼顶停止卷扬机→放松缆风绳→起动变幅滑轮组卷扬机→吊到最佳位置停止→用设备卷扬机慢慢放下设备到拖排上或地面→吊装结束
4）设备就位
根据施工现场情况，先吊装靠内测的两台设备。
吊至楼面后并不能立即就位，否则影响外测的设备吊装。
内侧两台设备吊至楼面后，放在预先制作好的平台上，并用滚杠垫好，先拉至桅杆两侧以保证不影响外侧设备的吊装。
待设备全部吊至楼面后，使用卷扬机、手拉葫芦、千斤顶等工具，将设备就位。
5）技术要求
首先确保整体施工方案安全、可靠。
吊装设总指挥一名，副指挥上下各安排一名有经验的起重指挥（通讯工具用无线对讲机），起重设备起重工、电工、装配工之间的整体配合，强化指挥系统、协调有系。
参加操作人员掌握好各受力点的应力数据。
必须做到各受力点有2倍以上的应力能力，确保设备在垂直起吊运行过程中的安全可靠。
正试吊装时必须确保临时用电运行正常，以防设备吊装在半空中突然停电。
3.9.2桅杆及机索具参数
1）主吊人字桅杆选用φ273×9的无缝钢管，长度为14m；可控变幅人字桅杆φ219×8的无缝钢管，长8m
2）缆风绳选择6×37-13—1770；
5）卷扬机：
最大牵引力为50KN的慢动卷扬机3台；
6）滑车组:
HQD4-16两副，导向滑车：
HQGK1-10若干；
7）牵引钢丝绳：
6×37-18—1770；
8）变幅钢丝绳，6×37-16—1770
3.9.3吊装示意图
3.9.4吊装桅杆校核
桅杆的受力模型
图2.9.4-1人字杆及卷扬机布置示意图
图2.9.4-2扒杆角度示意图
3.9.5技术参数（保守计算考虑两桅杆组成的平面与地面夹角为55°）
1）主吊人字桅杆选用φ273×9的无缝钢管，长度为14m，跨距8m；可控变幅人字桅杆φ219×8长8m，跨距4m，材料为Q235，[σ]=146Mpa
2）变幅钢丝绳与主吊桅杆中轴线夹角为35°，与变幅用人字桅杆中轴线与地面夹角为97°，缆风绳与地面夹角27°，缆风绳选择6×37-13—1770
3）主吊桅杆倾斜角为55°
4）主桅杆的夹角为33.2°，可控变幅桅杆夹角29°
5）卷扬机：
最大牵引力为50KN的慢动卷扬机3台
6）滑车组:
HQD4-16两副，导向滑车：
HQGK1-10若干
7）牵引钢丝绳：
6×37-18—1770
8）变幅钢丝绳，6×37-16—1770
9）设备重量按10t计算，机索具重量2t，主吊单根桅杆重量820Kg，按1T计算，可控变幅单根桅杆重量340Kg，按0.5T计算。
10）α=73.4°，γ=16.6°，θ=35°，β=5°
1）载荷P
P=（Q+q）K=（100+20）×1.1=132KN
式中：
Q-设备重量；q-机索具重量；K-取1.1
此载荷对每根杆的轴向压力
N1=
sinα=
×sin73.4°=63.24KN
2）滑车组出绳端拉力对桅杆的轴心压力N2
N2=S=KP=0.225×132=29.7KN
式中：
K为载荷系数，0.225（详见《重型设备吊装手册-第2版》第21页），走5门绳子，滑轮为青铜轴套，1个导向滑车。
3）滑车组绑绳受力Pd
=
=160.7KN
HQD4-20滑车组，可用。
4）卷扬机牵引力S1
S1=KP=0.243×132=32KN
式中：
K为载荷系数，0.225（详见《重型设备吊装手册-第2版》第21页），走5门绳子，滑轮为青铜轴套，3个导向滑车。
50KN卷扬机，可用；牵引绳用6×37-18—1770其破断拉力为169KN，取5倍安全系数，其许用应力为33.8KN，可用。
5）变幅钢丝绳受力Pf
Pf=
=
=106.3KN
式中：
G为单根桅杆的重量
那么，每股钢丝绳受力为S2=K×Pf=0.191×106.3=20.3KN（考虑一个导向滑轮）
变幅用HQD4-16滑车组，走6门绳子，可用；变幅钢丝绳用6×37-16—1770其破断拉力为133，取5倍安全系数，其许用应力为26.6KN，可用；50KN卷扬机，可用。
Pf作用于每根桅杆的轴向压力为N2
N3=Pfsin（θ+β）=106.3×sin40=68.3KN
6）桅杆自重对桅杆的轴向压力N4
N4=
sinα=5×0.958=4.8KN
7）施于桅杆两腿上的轴向压力NAB和NCD
因AB杆承受滑车组出绳拉力，则
NAB=N1+N2+N3+N4=63.24+29.7+68.3+4.8=166KN
而CD杆承受的轴向压力
NCD=N1+N3+N4=63.24+68.3+4.8=136.3KN
8）人字杆底脚向外水平推力H
H=NABsinγ=166×sin16.6°=47.4KN
对应此值用6×37-26—1770的钢丝绳固定桅杆脚，破断拉力352KN，安全系数取6倍，可安全使用。
9）人字桅杆后倾35°后桅杆底脚向后的水平推力H1
H1=NABcosγsinθ=166×cos16.6°×sin35°=91.2KN
对应此值用6×37-26—1770的钢丝绳固定桅杆脚，破断拉力352KN，安全系数取3.5倍，可安全使用。
8）Pf与Pd对每根桅杆作用的弯矩为M（设Pf偏心距为500mm，Pd偏心距为300mm）
M=N3×0.5-N1×0.3=68.3×0.5-63.24×0.3=15.2KN·m
9）桅杆的截面强度σ
σ=
=
=38.18Mpa＜[σ]=146Mpa
满足要求。
10）变幅用人字桅杆受力校核
i）保险缆风绳受力Pt
Pt=Pf/cos27°=119.3KN
由于有两根保险缆风绳，所以选择6×37-26—1770其破断拉力为352KN，取3.5倍安全系数，其许用拉力为100.6KN，可用。
ii）Pt与Pf及桅杆自重对每根可控变幅人字桅杆的轴向力为N＇
N＇=Pt×sin27°+Pf×cos83+G=119.3×0.454+106.3×0.12187+5=72.1KN
iii）Pt与Pf对每根桅杆作用的弯矩为M＇（设偏心距均为500mm）
M＇=（Pt×sin27°+G-Pf×cos83）×0.5=119.3×0.454+5-106.3×0.12187）=46.2KN·m
iiii）桅杆的截面强度σ＇
σ＇=
=
=99.16Mpa＜[σ]=146Mpa
满足要求。
以上计算，参考《重型设备吊装手册-第2版》中：
人字桅杆的受力计算。
11）人字杆70mm连接插销复核
σ=P/A=132000/3.14×0.0352=34.3MP＜[τ]=100Mpa可用
为防止人字杆长细比过大失稳，可根据实际情况在桅杆中间增设一道横梁以保证桅杆的稳定性。
3.10设备调试及交工验收
3.10.1设备调试
设备调试在相关配套系统（管道系统、电气系统、仪表系统等）安装完毕并调试合格后，先进行单机试车，试车成功后连同整个系统进行联动试车。
3.10.2交工验收
1设备安装完毕并调试合格后，会同业主、监理、设计单位进行交工验收。
2交工验收资料：
1）竣工图及设计变更文件；
2）设备及配件、材料质量合格证明文件、试验记录、使用说明书等；
3）设备、材料验收记录；
5）设备安装记录；
7）设备调试（试运转）记录
8）其他资料（施工记录、重大问题及其处理文件等）。
图4.10.2-1冷却水箱管程严密性试验示意图
第四章技术复核内容及方法
风冷热泵安装工程技术复核内容及方法见表4-1：
表4-1风冷热泵安装技术复核内容及方法
序号
工序名称
复核内容
检查方法
1
基础验收
基础尺寸、位置、标高及水平度、垂直度
尺量、线锤、水准仪测量
2
基础放线
轴线位置、标高
尺量、水准仪测量
3
材料检验
卡扣、钢丝绳、滑车组、人字杆规格型号，有无磨损
尺量、肉眼观察
4
起重工具布置
扒杆、卷扬机、缆风绳定位尺寸、角度等
尺量、线锤、水准仪测量
5
设备就位、
找平找正
位置、标高、水平度、垂直度
尺量、线锤、水准仪测量
6
组件组装
水平度、垂直度、密封面间隙、孔口方位
尺量、线锤、水准仪测量
塞尺检验、肉眼观察
第五章劳动力组织
5.1劳动力配备计划及动态分布
项目经理部对施工劳动力采取动态管理模式，可根据工程的需要随时从总单位人力资源库调遣劳动力及管理人员。
通用设备安装工程劳动力计划及工种人员数量见表4.1-1：
表4.1-1劳动力配备计划
序号
工种
高峰人数
2011年8月
15日
16日
18日
19日
20日
21日
22日
23日
24日
1
起重工
2
1
1
1
2
2
2
2
2
1
2
司索工
6
2
2
2
6
6
6
6
6
2
3
电工
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
4
电焊工
1
1
1
1
5
普工
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
6
安全员
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7
质检员
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
8
材料员
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
9
合计
16
11
11
11
15
15
15
15
15
15
5.2劳动力管理措施
1施工人员进场时，对所有施工人员进行各种必要的培训，关键的岗位必须持有效的上岗证书才能上岗。
2对施工班组进行优化组合，竞争上岗，使施工人员保持高度的责任心和上进心。
3施工队队长和施工班组长，必须定期或不定期地参加项目经理部主持召开的工程会议，解决施工中存在的问题，明确其承担任务的工期、质
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