二级建造师《机电工程管理与实务》第一章第二节.docx
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二级建造师《机电工程管理与实务》第一章第二节
机电工程专业技术
2H312010机电工程测量技术
2H312011测量要求和方法
一、工程测量的原理
（一）水准测量原理
水准测量原理是利用水准仪和水准标尺，根据水平视线原理测定两点高差的测量方法。
测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。
1.高差法
采用水准仪和水准尺测定待测点与已知点之间的高差，通过计算得到待定点的高程的方法。
2.仪高法
例如：
当安置一次仪器，同时需要测出数个前视点的高程时，使用仪高法是比较方便的。
（二）基准线测量原理。
平面安装基准线不少于纵横两条。
测量仪器
测量原理
测量内容
测量方法
水准测量
水准仪、水准标尺
水平视线原理
高程、高差
高差法、仪高法
基准线测量
经纬仪、检定钢尺
两点成一线
基准线
水平角测量、竖直角测量
3、保证量距精度的方法
返测丈量，当全段距离量完之后，尺端要调头，读数员互换，按同法进行返测，往返丈量一次为一测回，一般应测量两测回以上。
量距精度以两测回的差数与距离之比表示。
4、平面安装基准线不少于纵横两条。
5、沉降观测采用二等水准测量方法。
二、工程测量的程序和方法
（一）工程测量的程序
无论是建筑安装还是工业安装的测量，其基本程序都是：
建立测量控制网→设置纵横中心线→设置标高基准点→设置沉降观测点→安装过程测量控制→实测记录等。
【例1】（2010真题）在工程测量的基本程序中，设置标高基准点后，下一步应进行的程序是（ ）。
A.安装过程测量控制
B.建立测量控制网
C.设置沉降观测点
D.设置从横中心线
【答案】C
（二）平面控制测量
1.平面控制测量的要求
平面控制网建立的测量方法有三角测量法、导线测量法、三边测量法等。
平面控制网的坐标系统，应满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。
（三）高程控制测量
高程测量的方法有水准测量法、电磁波测距三角高程测量法，常用水准测量法。
一个测区及其周围至少应有3个水准点。
设备安装过程中，测量时应注意：
最好使用一个水准点作为高程起算点。
【例2】（2009真题）平面控制网的测量方法有（）。
A.三角测量法B.水准测量法
C.导线测量法D.高程测量法
E.三边测量法
【答案】ACE;
测量方法
测量仪器
仪器主要功能
平面控制测量
三角、导线、三边测量法
光学经纬仪
纵横轴线（中心线）、垂直度
全站仪
水平距离
高程控制测量
水准测量法（常用）
电磁波测距三角高程测量法
光学水准仪
标高、沉降观测
三、工程测量竣工图的绘制
机电工程测量竣工图的绘制包括安装测量控制网的绘制、安装过程及结果的测量图的绘制。
四、机电工程中常见的工程测量
1.设备基础施工的测量
2.设备安装基准线和标高基准点测设
（1）安装基准线的测设：
中心标板应在浇灌基础时，配合土建埋设，也可待基础养护期满后再埋设。
放线就是根据施工图，按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横中心线并标注在中心标板上，作为设备安装的基准线。
设备安装平面基准线不少于纵、横两条。
（2）安装标高基准点的测设：
标高基准点一般埋设在基础边缘且便于观测的位置。
标髙基准点一般有两种：
一种是简单的标高基准点；另一种是预埋标高基准点。
采用钢制标高基准点，应是靠近设备基础边缘便于测量处，不允许埋设在设备底板下面的基础表面。
例如，简单的标高基准点一般作为独立设备安装的基准点；预埋标高基准点主要用于连续生产线上的设备在安装时使用。
3.管线工程的测量
管线中心定位的测量方法：
定位时可根据地面上已有建筑物进行管线定位，也可根据控制点进行管线定位。
例如，管线的起点、终点及转折点称为管道的主点。
其位置已在设计时确定，管线中心定位就是将主点位置测设到地面上去，并用木桩标定。
例如，水准点一般都选在旧建筑物墙角、台阶和基岩等处。
如无适当的地物，应提前埋设临时标桩作为水准点。
地下管线工程测量：
地下管线工程测量必须在回填前，测量出起、止点，窨井的坐标和管顶标高，应根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。
4.长距离输电线路钢塔架（铁塔）基础施工的测量
（1）长距离输电线路定位并经检查后，可根据起、止点和转折点及沿途障碍物的实际情况，测设钢塔架基础中心桩，其直线投点允许偏差和基础之间的距离丈量允许偏差应符合规定。
中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法进行控制，控制桩应根据中心桩测定，其允许偏差应符合规定。
（4）大跨越档距测量。
在大跨越档距之间，通常采用电磁波测距法或解析法测量。
【例4】（2013真题）安装标高基准点一般设置在设备基础的（）。
A.最高点 B.最低点
C.中心标板上 D.边缘附近
【答案】D
2H312012测量仪器的功能与使用
总结：
测量常用仪器的应用
测量常用仪器
功能
1
水准仪
用来测量标高和高程
2
经纬仪
纵向、横向轴线（中心线）以及垂直度的控制测量
3
全站仪
主要应用于水平距离的测量
4
电磁波测距仪
已广泛用于控制、地形和施工放样等测量中，成倍地提高了工作效率和量距精度
5
激光测量仪器
在大型建筑施工，沟渠、隧道开挖，大型机器安装，以及变形观测等工程测量中应用甚广。
【例5】（2012真题）控制设备安装标高的常用测量仪器是（）。
A.光学水准仪 B.激光准直仪
C.全站仪 D.光学经纬仪
【答案】A;
【解析】参见教材P19。
2H312020机电工程起重技术
2H312021主要起重机械与吊具的使用要求
一、起重机械的分类和载荷
（一）起重机械的分类
起重机械分为轻小型起重设备、起重机、升降机、工作平台和机械式停车设备五大类。
1.轻小型起重设备分类
轻小型起重设备分为千斤顶、滑车（或称起重滑车、起重滑轮组）、起重葫芦和卷扬机。
2.起重机分类
起重机分为：
桥架型起重机、臂架型起重机、缆索型起重机三大类。
桥架型起重机主要有：
梁式起重机、桥式起重机、门式起重机、半门式起重机等。
臂架型起重机主要有：
门座起重机和半门座起重机、塔式起重机、流动式起重机、铁路起重机、桅杆起重机、悬臂起重机等。
建筑、安装工程常用的有塔式起重机、流动式起重机、桅杆起重机。
流动式起重机能在带载或不带载情况下沿无轨路面行驶、且依靠自重保持稳定。
流动式起重机主要有履带起重机、汽车起重机、轮胎起重机、全地面起重机、随车起重机。
（3）缆索起重机类别包括门式缆索起重机等。
（二）载荷
1.吊装载荷
起重机的吊装载荷指被吊物（设备或构件等）在吊装状态下的重量和吊索具重量的总和。
例如，履带起重机的吊装载荷包括：
起重机的净起重量即被吊设备和吊索（绳扣）重量、吊钩滑轮组重量和从臂架头部垂下的起升钢丝绳重量的总和。
2.吊装计算载荷
（1）动载荷系数（简称动载系数）：
是起重机在吊装重物的运动过程中所产生的对起吊机具负载的影响而计入的系数。
一般取动载系数k1=1.1。
（2）吊装计算载荷（简称计算载荷）：
吊装计算载荷等于动载系数乘以吊装载荷。
3.多台起重机联合起吊的计算载荷
（1）不均衡载荷系数：
在多台起重机共同抬吊一个重物时，由于起重机械之间的相互运动可能产生作用于起重机械、重物和吊索上的附加载荷，或者由于工作不同步，吊装载荷不能完全平均地分摊到各台起重机。
在吊装计算中，以不均衡载荷系数计入这种不均衡现象的影响。
一般取不均衡载荷系数k2=1.1～1.25。
（2）计算载荷：
Qj=k1×k2×Q
式中Qj一一起重机的计算载荷；
Q一一分配到起重机的吊装载荷，包括所承受的设备重量及起重机索、吊具重量。
定义
取值或公式
动载荷
起重机在吊装重物运动的过程中产生的惯性载荷
动载荷系数K1=1.1
不均衡载荷
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，工作不同步的现象
不均衡载荷系数K2=1.1～1.25
计算载荷
Q——设备及索吊具重量
Qj=K1K2Q
【例1】（2011一级真题）多台起重机抬吊设备时，常以计算载荷作为吊装计算的依据，计算载荷除考虑吊装物的重量外，还应考虑（ ）。
A.索吊具重量B.静载荷系数
C.动载荷系数D.不均衡载荷系数
E.滑轮组的摩擦力
【答案】ACD;
二、钢丝绳和轻小型起重设备
（一）钢丝绳的规格与选用
1.起重吊装中常用的钢丝绳
2.钢丝绳的规格
（1）钢丝绳的规格较多，起重吊装常用6×19（包括纤维芯FC和钢芯IWR两类）、6×37、6×61规格的钢丝绳。
在同等直径下，6×19钢丝绳中的钢丝直径较大，强度较高，但柔性差，常用作缆风绳。
6×61钢丝绳中的钢丝最细，柔性好，但强度较低。
6×37钢丝绳的性能介于上述二者之间。
后两种规格钢丝绳常用作穿过滑轮组牵引运行的跑绳和吊索。
（3）在起重吊装中，钢丝绳用作缆风绳，安全系数不小于3.5；做滑轮组跑绳，安全系数不小于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10～12。
钢丝绳使用场合
安全系数
用作缆风绳
不小于3.5
用作滑轮组跑绳
一般不小于5
用作吊索
一般不小于8
用作载人
不小于10～12
【例4】（2012真题）下列选用的起重钢丝绳安全系数中，正确的有（）。
A.用作缆风绳的安全系数不小于3
B.用作滑轮组跑绳的安全系数不小于4
C.用作吊索的安全系数不小于6
D.用作载物的吊索安全系数不小于8
E.用作载人的吊索安全系数不小于12
【答案】DE;
（二）轻小型起重设备的主要使用要求
三、流动式起重机的参数及使用要求
1.流动式起重机基本参数
主要有额定起重量、最大工作半径（幅度）、最大起升高度等。
2.流动式起重机的特性曲线
反映流动式起重机的起重能力随臂长、工作半径的变化而变化的规律和反映流动式起重机的最大起升高度随臂长、工作半径变化而变化的规律的曲线称为起重机的特性曲线。
3.流动式起重机的选用步骤
（1）根据被吊设备或构件的吊装重量（或计算重量）、就位高度、位置和已确定的吊车使用工况，初定吊车的站位位置。
（2）根据设备尺寸、设备吊装高度、吊索高度和吊车站位位置（即由此确定的吊车工作半径），查吊车作业范围曲线图，初定吊车臂杆长度。
（3）根据吊车工况和已定的吊车工作半径、臂长，查吊车的起重能力表，查出吊车在此配置下的额定起重量。
若额定起重量大于设备的吊装重量，本项选择合格，否则重选。
（4）计算吊臂与设备之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离，若符合规范要求，选择合格，否则重选。
（5）按上述步骤进行优化，最终确定吊车臂长、工作半径等参数。
4.流动式起重机的地基要求
（1）流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业。
吊车的工作位置（包括吊装站位置和行走路线）的地基应根据其他地质情况或测定的地面耐压力为依据，采用合适的方法（一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法）进行处理。
（2）处理后的地面应做耐压力测试，地面耐压力应满足吊车对地基的要求。
特大型履带吊车应铺设转配路基板。
【例5】（2013一级真题）吊装某台设备，依据起重机特性曲线确定其臂长时，需考虑的因素有（ ）。
A.设备重量
B.设备尺寸
C.设备就位高度
D.吊索长度
E.吊车工作幅度
【答案】BCE;
四、桅秆起重机的使用要求
1.桅杆起重机的结构
桅杆起重机（以下简称桅杆）由桅杆本体、动力-起升系统、稳定系统组成。
稳定系统主要包括缆风绳、地锚等。
2.桅杆起重机的使用要求
（1）桅杆使用应具备质量和安全合格的文件：
制造质量证明书；制造图、使用说明书；载荷试验报告；安全检验合格证书。
（2）桅杆应严格按照使用说明书的规定使用。
若不在使用说明书规定的性能范围内（包括桅杆使用长度、倾斜角度和主吊滑车张角角度三项指标中的任何一项）使用，则应根据使用条件对桅杆进行全面核算。
（3）桅杆的使用长度应根据吊装设备、构件的高度确定。
对中心线偏差不应大于长度的1/1000，总偏差不应大于20mm。
（4）使用连接螺栓时，螺栓不得有不满扣现象。
拧紧螺栓时应逐次对称交叉进行。
不得使用质量不合格或材质不清的螺栓，安装螺栓前应对螺纹部分加润滑脂润滑。
3.地锚的结构形式及使用范围
应根据受力条件和施工区域的土质情况选用合适的地锚结构。
在施工中，利用已有建筑物作为地锚，如混凝土基础、混凝土构筑物等，应进行强度验算并采取可靠的防护措施，并获得建筑物设计单位的书面认可。
地锚种类
适用范围、条件
全埋式
适合于重型吊装。
活动式
适合于改、扩建工程
利用建筑物
须获得建筑物设计单位的书面认可
2H312022常用的吊装方法和吊装方案的选用原则
一、常用的吊装方法
1.按吊装工艺方法分类的吊装方法
常用吊装方法
适用场合
滑移吊装法
主要针对自身高度较高的高耸设备或结构。
“蛋壳”“鸟巢”
吊车抬送法
各种设备
旋转吊装法
人字桅杆扳立旋转法主要针对的是特别高和特别重的高耸塔架类结构。
无锚点推吊旋转法
适用于场地特别狭窄，无法布置缆风绳，同时设备自身具有一定刚度的场合，如石化厂吊装大型塔、火炬和构件等。
超高空斜承索吊运设备吊装法
适用于在超高空吊装中、小型设备，山区的上山索道
集群液压千斤顶整体提升（滑移）吊装法
大型龙门起重机吊装、体育场馆、机场候机楼结构吊装等。
万能杆件
常用于桥梁施工中。
气（液）压顶升法
油罐的倒装法、电厂发电机组等。
2.按吊装机具、设备分类的吊装方法
【例6】（2012真题）大型龙门起重机设备吊装，宜选用的吊装方法是（ ）。
A.旋转吊装法
B.超高空斜承索吊运设备吊装法
C.计算机控制集群液压千斤顶整体吊装法
D.气压顶升法
【答案】C;
【解析】参见教材P25。
二、吊装方案编制要求与方案选用
（一）吊装方案编制（教材已经删掉）
1.吊装方案的主要编制依据
（1）国家有关法规、有关施工标准、规范、规程；
（2）施工组织设计或施工组织总设计；
（3）施工技术资料：
主要包括被吊装设备（构件）的设计制造图、设备基础施工图、设备平立面布置图、相关专业施工图、设计会审文件、施工现场地质资料等；
（4）施工现场条件：
包括场地、道路、地下地上障碍物等；
（5）机具情况及技术装备能力：
包括自有的和可租赁机具的情况，以及租赁的价格、机具进场的道路、桥涵情况等。
2.吊装方案的主要内容
（1）编制说明与编制依据。
（2）工程概况。
（3）主要吊装参数：
宜编制吊装参数表，内容包括：
设备位号、名称、规格尺寸、材质、金属总重量、吊装总重量（包括平台梯子、附塔管线、保温衬里、加固、吊耳等的重量）、重心标高、吊点方位及标高、基础标高。
若采用分段吊装，应注明设备分段尺寸、分段重量。
（4）吊装工艺方法：
工艺方法概述（如双桅杆滑移法、吊车滑移法）、按工序分层次详述作业方法与工艺要求。
（5）吊装技术措施和施工步骤。
（6）按最大受力选择机索具并进行安全性校核，编制起重机具受力与机索具选用一览表；地锚结构与核算；必要时，核算细长或薄壁设备、构件最不利受力状态下的强度及挠度，薄弱处采取的加固措施。
（7）劳动组织：
人力资源计划、施工人员的岗位职责。
（8）机具、材料计划：
起重机、索具汇总表，施工手段用料表。
（9）进度计划或工序安排。
（10）安全技术措施。
（11）吊装风险评价与应急反应措施。
（12）吊装平面布置图。
（二）吊装方案的评价和选择
评价主要论证方案的科学性、可行性、安全性、经济性等方面。
（1）技术先进性可行性论证：
根据设备特点、现场条件，对多个吊装方法进行比较，研究在技术上先进可行的吊装方法。
例如，进行超高层建筑的上部塔楼结构或设备吊装，由于超高层建筑的楼群面积较大，如采用履带式起重机常规的主臂工况实施吊装作业，起重机靠近塔楼，作业难度大。
若采用履带式起重机的塔式工况，则可适应于塔楼上部结构或设备的吊装。
（2）安全性分析：
包括设备安全（设备或构件在吊装过程中的变形、破坏）和人身安全两方面，找出不安全的因素和解决的办法。
例如，流动式起重机吊装体长卧式构件，如不采取措施，构件可能发生变形破坏。
又如在软地基上采用汽车起重机吊装重型设备，若不按要求进行地基处理，则可能在吊装过程中发生地基沉陷而导致起重机倾覆，发生重大吊装事故。
（3）进度分析：
例如，采用桅杆吊装，工期要比采用流动式起重机吊装的工期长。
（4）成本分析：
在保证吊装安全的前提下进行成本分析核算，选择较低成本的方法。
（三）起重吊装方案管理
1.吊装方案的编制与审批
（1）属于危险性较大的分部分项工程范围的吊装工程，施工单位应编制专项方案，技术部门组织本施工单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员审核，由施工单位技术负责人签字。
审核合格后报监理单位，由项目总监理工程师审核签字。
实行施工总承包的建筑工程，专项方案由施工总承包单位组织编制。
（2）超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围的吊装工程专项方案，还应组织专家对专项方案进行论证。
（3）这类工程包括：
采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在10kN及以上的起重吊装工程。
采用起重机械进行安装的工程。
起重机械设备自身的安装、拆卸。
2.组织专家对专项方案进行论证
（1）实行施工总承包的，由施工总承包单位组织召开专家论证会。
（2）专家组应提交论证报告。
施工单位应根据论证报告修改完善专项方案，并经施工单位技术负责人（实行施工总承包的，应当由施工总承包单位、相关专业承包单位技术负责人）、项目总监理工程师、建设单位项目负责人签字后，方可组织实施。
（3）应提交论证报告的工程包括：
采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在100kN及以上的起重吊装工程。
起重量300kN及以上的起重设备安装工程；高度200m及以上内爬起重设备的拆除工程。
2H312030机电工程焊接技术
焊接技术是将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）在加温加压或两者并用的条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）连接成一个整体的操作方法。
焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。
2H312031焊接工艺的选择与评定
一、焊接工艺的选择
（一）焊接工艺的种类
（二）焊接工艺主要考虑的因素
（三）焊接工艺参数的选择
1.焊接工艺参数的种类
焊接工艺参数的种类各不相同，如手弧焊主要包括：
焊条型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等。
2.主要焊接工艺参数的选择
（1）焊条直径。
（2）焊接电流。
（5）电源种类及极性。
3.正确选择焊接工艺参数
4.灵活选择各种焊接参数
二、焊接工艺评定
（一）焊接工艺评定的定义
焊接工艺评定为验证所拟订的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。
（二）焊接工艺评定的目的
（1）评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范要求的焊接接头；
（2）验证施焊单位拟订的焊接工艺指导书是否正确；
（3）为制定正式的焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。
（三）焊接工艺评定的一般过程
拟订焊接工艺指导书→施焊试件和制取试样→检验试件和试样→测定焊接接头是否具有所要求的使用性能→提出焊接工艺评定报告对拟订的焊接工艺指导书进行评定。
（四）标准选用原则
国家和行业技术标准规范、设计文件选用的标准
（五）焊接工艺评定要求
1.一般要求
（1）焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在工程施焊之前完成。
焊接工艺评定所用的焊接参数，原则上是根据被焊钢材的焊接性试验结果来确定的，尤其是热输入、预热温度及后热温度。
（3）主持评定工作和对焊接及试验结果进行综合评定的人员应是焊接工程师。
（4）完成评定后资料应汇总，由焊接工程师确认评定结果。
（5）经审查批准后的评定资料可在同一质量管理体系内通用。
例如，对压力容器焊接工艺评定的基本要求有，从焊缝处的部位来讲，受压壳体上的纵、环焊缝，法兰、接管、管板上的焊缝和受压元件上的点固焊、吊装焊、组装焊点及耐蚀堆焊层等均要求进行焊接工艺评定。
评定时分别按对接焊缝、角焊缝和堆焊焊缝三种方式制备试板。
其中对接焊缝试板要进行外观检查、射线探伤（无损探伤）、拉伸试验和冲击试验等；耐蚀堆焊层试板要进行渗透探伤、弯曲试验和化学成分分析。
2.评定规则
（1）改变焊接方法必须重新评定；当变更焊接方法的任何一个工艺评定的重要因素时，须重新评定；当增加或变更焊接方法的任何一个工艺评定的补加因素时，按增加或变更的补加因素增焊冲击试件进行试验。
（2）改变焊后热处理类别，须重新进行焊接工艺评定。
（4）首次使用的国外钢材，必须进行工艺评定。
3.评定资料管理
（4）《焊接工艺（作业）指导书》的编制，必须由应用部门焊接专业工程师主持进行。
（5）《焊接工艺（作业）指导书》应在工程施焊或焊工培训考核之前发给焊工，并进行详细技术交底。
【例1】（2012真题）当增加焊接工艺班次评定的补加因素时，按增加的补加因素增焊（ ）试件进行试验。
A.拉伸 B.冲击
C.弯曲 D.剪切
【答案】B;
2H312032焊接质量的检测方法
一、焊前检验
（一）焊前检验内容
从人、机、料、法、环、检六个方面进行核查。
（二）焊接前检验方法
1.焊工资格检查
检查焊工资格是否在有效期限内，考试项目是否与实际焊接相适应。
2.焊接设备检查
3.原材料检查
4.技术文件的检查
5.焊接环境检查
对焊接场所可能遭遇的环境温度、湿度、风、雨等不利条件，检查是否采取可靠防护措施。
例如：
出现下列情况之一时，如没采取适当的防护措施时，应立即停止焊接工作。
（1）采用电弧焊焊接时，风速等于或大于8m/s；
（2）气体保护焊接时，风速等于或大于2m/s；
（3）相对湿度大于90%；
（4）下雨或下雪；
（5）管子焊接时应垫牢，不得将管子悬空或处于外力作用下焊接，尽可能采用转动焊接。
6.焊接过程的检查
【例2】（2011真题）当采用电弧焊接，环境风速达到（ ）m/s时，就应采取适当的防护措施。
A.4 B.6
C.8 D.10
【答案】C;
二、焊接中检验
（一）焊接中检验内容
焊接工艺、焊接缺陷、焊接设备
（二）焊接
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