大吨位机组狭小空间整体吊装慢速就位新方法

发表时间:2020/10/10   来源:《工程管理前沿》2020年第18期   作者:杨傲翔
[导读] 民用建筑遵循绿色设计的理念,大型设备机房基本建设在建筑物地下室,
         杨傲翔
         中航建设集团有限公司   北京市  101100

         摘要:民用建筑遵循绿色设计的理念,大型设备机房基本建设在建筑物地下室,并且根据设计规范布置在相应的楼层和区域。单个设备重量超过10吨屡见不鲜,如何安全高效的将设备吊装就位,成为设计和施工人员共同的课题。解决方案普遍采用以下两种:轻型设备采用楼层内运输;重型设备采用建筑物外专用吊装井或者建筑物内预留吊装孔。本文旨在完成建筑物内预留吊装孔重型设备吊装就位而编制,通过文字、图标介绍了新型吊装方法,为其它类似工程提供借鉴。
         关键词:大吨位;狭小空间;技术应用
         1、引言
         本文通过在冷水机组、锅炉吊装成功应用,实现了安全高效就位,设备完好率100%,结构受力构件合理。吊装过程主要通过慢速卷扬机、滑轮组、绳索、临时转运平台、地坦克将设备自重有效的传递到结构梁柱,在小空间形成慢速吊装移位体系,能够有效完成复杂工况吊装任务。吊装方法经专家组论证和实践证明具有广泛推广应用价值。
         2、工程概况
         中国航空研究院研发保障基地项目,制冷机房布置在负4层和负2层,制冷机组整机重量13吨,整体吊装就位。机组从室外平移至首层室内吊装孔之后垂直吊运至设备楼层完成就位。设备吊装施工部署合理,设备顺利就位,结构构件无损伤,成功完成设备安装任务。
         3、施工重点难点
         3.1、安全高效:上部吊装结构简单,型钢剪支梁将设备荷载有效传递给结构梁。吊装机具组装就位在设备到场前有序完成,卷扬机、滑轮组受力清晰明确。操作简单,短距离慢速行进,安全有保证。
         3.2、适合复杂工况:吊装结构和机具安装对原结构无损伤,局部围护结构墙体配合拆除以满足吊装要求。受空间影响小,基本人能够活动的空间,机具都能到位。
         3.3、周转使用率高:吊装用卷扬机、滑轮、钢丝绳都是标准机具,在吊装负荷满足情况下可实现百分之百周转使用。
         4、工艺原理及流程
         大吨位狭小空间吊装方法关键技术是:设备在两台卷扬机提供的水平和竖向作用力共同作用下实现由室外精准移动到室内吊装孔。吊装前应对临时转运平台、锚点、结构受力构件进行受力复核计算,对投入的机具进行工况检查,现场的锚点、吊梁进行验收。
         
         5、施工工艺
         5.1、施工方法
         在顶板上开设2个Φ150的吊装孔,各安装一根32a工字钢,缠绕钢丝绳,下方穿入挂一组滑轮组。固定卷扬机、导向滑轮于楼板与滑轮组拉结。设备在两台卷扬机的牵引作用下通过临时转运平台移动至吊装口上方,垂直运输设备至楼层完成就位。
     
         5.2、临时转动平台搭设
         楼室外硬化地面与室内现有地面存在300mm高差,为便于设备运输至室内,在硬化地面与吊装口间采用道木及钢板搭设转运平台,吊装孔上方的设备行进平台,采用型钢铺设,此处不需要满铺,在地坦克运行轨道的吊装孔上方各安装三根7m长的32工字钢,工字钢之间点焊固定,其上满铺钢板,钢板两侧焊接5号(边宽50mm×50mm,5mm厚)通长角铁做防护挡板固定,以确保地坦克在吊装平台上沿工字钢长度方向直线运行。


         5.3、吊梁设置
         在吊装孔上方顶板开设2个Φ150的吊装孔,在每个吊装孔的上方各安装一根7m长的32a工字钢,并在工字钢与框架梁底接触面各垫一块600mm×梁宽20mm厚钢板将工字钢架空,避免吊装过程中结构楼板受力。每个工字钢安装好之后,用两股直径为30mm的钢丝绳,通过配套的钢丝绳套由孔穿入绕工字钢缠绕抱箍,下方穿入一组滑轮组。

         5.4、卷扬机设置
         卷扬机布设在距设备吊装口一侧楼板地面上,距离吊装口4米楼板上打4个固定锚点,锚点四角分别使用M16×175膨胀螺栓进行固定,用于拉结卷扬机。分别用20mm钢丝绳及手动葫芦拉结卷扬机(手动葫芦用于小幅度调整卷扬机位置),以确保卷扬机在运行过程中不发生失稳。
         5.5、检查验收
         吊装准备完成后设备吊装前对滑轮、地锚、吊索、卡环、卷扬机、临时平台进行检查验收,应符合方案和相关规范要求。

         5.6、协同作业完成吊装
         利用随设备到场的汽车吊将设备直接吊放在临时转运平台的地坦克上,并临时固定。在总指挥员的统一指挥下,由两名卷扬机操作工同时各操作一台卷扬机(慢速卷扬机,运行速率:3m/min),将设备缓慢吊起,同时设备会斜向力的作用下向吊装孔移动,与此同时人工配合掌握地坦克的行进方向。直到设备和吊梁保持垂直位置,将设备吊高离开吊装平台10~20cm时,仔细检查各钢丝绳和锁具的牢固性,确认安全后,撤去工字钢吊装平台,将设备缓慢匀速的吊装到地下室机房内。人工操作使用手动葫芦及撬棍等工具将设备平稳到达设备基础,利用千斤顶在设备下面加垫设备专用垫铁、减振垫,完成就位。
         6、质量控制
         6.1、质量要求
         6.1.1起重用钢丝绳应卷扬机卷筒轴线方向垂直,钢丝绳最大偏离角度不得大于6度,导向滑轮与卷扬机的的距离不得小于18米,也不得小于卷筒宽度的15倍。
         6.1.2吊钩、卡环表面应光滑,不得有裂纹、刻痕、剥裂、锐角等现象,否则严禁使用。
         6.1.3滑轮的吊钩或吊环应与所吊构件的重心在同一垂直线上。
         6.1.4滑轮组的上下定动滑轮之间应保持1.5米的垂直距离。
         6.1.5倒链的吊钩、链条、轮轴、链盘等应无锈蚀、裂纹、损伤,传动部分应灵活正常,否则严禁使用。
         6.1.6固定卷扬机地锚金属膨胀螺栓数量和植入深度满足方案要求。
         6.1.7吊梁截面尺寸符合方案要求。
         6.1.8平台基础坚实平整。
         6.2、质量控制措施
         6.2.1材料、机具进场应组织进场检查符合方案要求和相应规范要求。
         6.2.2根据方案现场进行吊装机具的定位放线,弹出位置线,保证位置准备,受力合理。
         6.2.3严格执行验收程序,关键受力构件、机具形成验收记录。
         6.2.4现场严禁私自更改方案,如需变更,需执行方案变更流程。
         
         6.3、工程质量验收
         6.3.1吊装所使用的螺栓、钢楔、钢垫板、垫木、电焊条等材质应符合方案设计的要求及国家现行标准的有关规定。绳索根据产品使用说明书使用。进场时应按现行国家标准《建筑施工超重吊装安全技术规范》中的检验规定进行验收。
         6.3.2吊装材料、机具质量要求及验收方法应符合表7.3-1的规定,验收结果按照表7.3-2GBF机具进场验收记录表和7.3-3GBF机具安装质量验收记录表进行记录。

         7、效益分析
         7.1、社会效益
         大吨位设备狭小空间吊装新方法安全可靠,成功解决了狭小空间常规设备吊装无法实现的难题,适用于不同机房、不同设备吊装环境,未对结构实体产生破坏与受力影响,零事故率、零物体打击,现场运输、吊装、安装各工序安排合理,施工有序,并得到建设单位、设计单位、监理单位及集团公司的高度好评。近期在公司承建的多个项目中成功应用该方法,完成机组、锅炉的吊装就位,效果得以巩固,效果显著。
         7.2经济效益
         运用创新手段,降低了设备运输成本、提高了施工效率。经商务部核算,本工程所有设备吊装总费用与预算定额相比,共节约13.1万元。
         8、结束语
         大吨位设备狭小空间吊装新方法安全可靠,成功解决了狭小空间常规设备吊装无法实现的难题,适用于不同机房、不同设备吊装环境,未对结构实体产生破坏与受力影响,零事故率、零物体打击,现场运输、吊装、安装各工序安排合理,施工有序。
         参考文献
         [1] 起重机设备安装工程施工及验收规范   GB50202-2016
         [2] 起重机用钢丝绳检验和报废使用规范 GB/T5972-2009
         [3] 建筑施工起重吊装安全技术规范  JGJ276-2012
         [4] 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46-2005
         [5] 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33-2012
         [6] 建筑起重机械安全监督管理规定  建设部令第166号
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