金属结构吊装

金属结构吊装、运输与设备配置简述水工金属结构安装是水电站建设施工的一个独立的分项工程，运输和吊装水工金属结构设备是其中一个不可缺少的重要环节；由于受金属结构设备自身重量，外型尺寸的制约，以及运输道路、装载设备、安装现场吊装手段和环境条件的影响，使此项工作有其独特的技术特点。吊装吊装用索具与吊具按行业习惯，我们把用于起重吊运作业的刚性取物装置称为吊具，把系结物品的挠性工具称为索具或吊索。购置的吊具、索具外购置的吊具、索具必须是专业厂按国家标准规定生产、检验、具有合格证和维护、保养说明书的产品。在产品明显处必须有不易磨损的额定起重量、生产编号、制造日期、生产厂名等标志。使用单位应根据说明书和使用环境特点编制安全使用规程和维护保养制度。自制的吊具、索具材料制造吊具、索具用的材料及外购零部件，必须具有材质单、生产制造厂合格证等技术证明文件，否则应进行检验，查明性能后方可使用。吊具、索具、机具的载荷验证自制、改造、修复和新购置的吊具、索具、机具，在制造前应按所选用材料的品种、规格、力学性能进行验算。成品后，应在外观检查、空载运行、试验合格的基础上，按规定的试验载荷、试验方法、试验合格后方可投入使用。吊、索、机具使用吊具、索具和机具应与所吊运物品的种类、环境条件及具体要求相适应。作业前应对吊具、索具和机具进行检查，当确认各功能正常、完好时，再投入使用。起吊前，应确认重物上设置的起重吊挂连接处是否牢固可靠，提升作业前应确认绑扎、吊挂是否可靠。吊具不得超过其额定起重量，吊索不得超过其最大安全工作载荷。作业中不得损坏吊重物品与吊具、索具和机具，必要时应在吊重物品与吊具、索具间加保护衬垫。绳索白棕绳及合成纤维绳白棕绳以剑麻为原料，具有滤水、耐磨和富有弹性的特点，可承受一定的冲击载荷。由聚酰胺、聚脂、聚丙烯为原料制成的绳和带，因具有比白棕绳更高的强度和吸收冲击能量的特性，已广泛地使用于起重作业中。白棕绳许用拉力是按产品的破断拉除以安全系数确定的，吊装设备的安全系数一般取5。高强度尼纶吊带尼纶吊带的制作原料为化工尼纶或源纶丝经多层绕制成，外层用耐磨材料包裹。优点是重量轻、柔软、耐腐蚀、并具有一定的弹性，能减少冲击。吊带使用时，应严格的按照产品说明书或吊带上标明的额定起吊重量配用。钢丝绳钢丝绳一般是由数十根高强度碳素钢丝先绕捻成股，再由股围绕特制绳芯绕捻而成。钢丝绳具有强度高、耐磨损、抗冲击、类似绳索的挠性件，是起重作业中使用最广泛的工具之一。⑴钢丝绳的类型钢丝绳是按其绳的股数和外层钢丝的数目进行分类的，共分为14组、16类(参阅GB/T8918-1996《钢丝绳》)。每类丝绳按捻制法的不同，又可分为右交互捻、左交互捻、右同向捻和左同向捻四种。根据钢丝表面处理又可分为光面和镀锌二种，根据绳芯又可分为纤维芯和钢丝芯二种。起重作业钢丝绳的选用一般起重作业选用的钢丝绳可采用GB/T8918-1996《钢丝绳》中第二组6X19(b)类及第三组6X37(b)类。钢丝绳绳芯的材料有天然纤维芯、合成纤维芯和钢丝芯，天然纤维芯的使用量最大。钢丝绳芯中的润滑油是起减小每股绳及钢丝之间的摩擦和防腐蚀作用的。6X37+NF(6X37)钢丝绳，用于起重作业中捆扎各种物件、设备及穿绕滑车组和制作起重用吊索索具。绳索受弯曲时采用。钢丝绳的承载计算制造钢丝绳钢丝的公称抗拉强度分别为1470MPa、1570MPa、1670MPa、1770MPa和1870MPa五个强度等级。在相应强度等级下给出了不同直径、不同绳芯钢丝绳的最小破断拉力，以钢丝绳的最小破断力除以一个安全系数，即得到钢丝绳极限工作拉力，可由下式求得：极限工作拉力一^」(kg)10ku式中：F0——钢丝绳最小破断拉力(kN)；ku钢丝绳安全系数。钢丝绳安全系数ku使用情况安全系数IX/1】1口Mu缆风绳用N4用于手动起重设备N5用作吊索、绑扎^6钢丝绳的报废标准钢丝绳的损坏是由多种因素综合积累造成的，使用前必须经过认真细致地检查，才能作出正确判断。钢丝绳使用的安全程度由下列项目判定：断丝的性质和数量断丝的局部聚集断丝的增加率绳股断裂由于绳芯损坏而引起的绳径减小弹性减小外部及内部磨损外部和内部腐蚀变形常用索具、吊具卸扣卸扣分D型和弓型两种。卸扣产品规格较多，根据实际使用状况，按产品额定载荷直接选取。钢丝绳夹钢丝绳的坚固强度取决于绳径和绳夹匹配，夹座应扣在钢丝绳的工作段上，U型环扣在钢丝绳尾端上。一次紧固后应作二次调整紧固。受载一次后应作检查，离套环最远处的绳夹不得首先单独紧固，每个绳卡应拧紧至卡子内钢丝绳压扁约三分之一，紧固时不得损坏外层钢丝。绳夹在实际使用中，钢丝绳受力后(受载一次后)立即检查绳卡是否有移动。钢丝绳夹数量的选用绳夹公称尺寸钢丝绳公称直径(mm)<7N7〜16N16〜20N20〜26N26〜40钢丝绳夹最少数量(组)35678吊点的选择及物体绑扎金属结构设备的运输和安装中的吊点选择应首先考虑利用制造厂已布设的原有吊点(如吊耳板、设备自身留有的孔洞等)。大型水工金属结构件，由于外型特殊，单件重量大，其吊点布置应优先考虑布设焊接吊耳板，利用重型卡环与起吊钢丝绳索的连接。吊耳板应按吊装工况的受力方向布设，利用多吊点起吊单件设备时，应考虑钢丝绳的夹角关系，在吊耳板两侧加设三角加强筋板，焊接后的吊耳板应进行金旱缝的外观和CT检查，合格后，方能投入使用。2.2.3起吊设备的安全取决于对该设备重心的控制，所以在布设吊点时应先确定其重心的位置。由于地球的引力，物体内部各质点都要受到重力的作用，各质点重力的合力作用点就是物体的重心位置。对于形状规则、材料均匀分布的物体，它的重心就在它的几何中心。对于形状不规则的物体的重心确定，有称重法和重心坐标计算方式。2.2.3(合力矩定理：合力G对O点的力矩等于各分力G1、G2G3、对O点的力矩之和，得：GTOC\o"1-5"\h\z秃GNG2X2G3X3G匕G1Y12Y23Y3G2G3XXG1X1G2X2G3X36YYG1Y1G2Y2G3Y3G设备的捆绑保护设备或构件在起吊过程中，要保持其平稳，避免产生歪斜；吊钩上使用的绳索，不得滑动，以保证设备或构件的完好无缺。使用吊索时，其夹角不要过大，通常要在60。的范围内。起吊精密设备和薄壁部件时，吊索间的夹角更应小些。用吊钩起吊设备时，无论使用单钩或双钩，都要与设备重心相吻合，以保证吊装过程中不损坏设备或构件。对起吊拆箱后的设备或构件，应对其油漆表面采取防护措施，不得使漆皮擦伤或脱落。在起吊过程中，为了保持设备或构件的平衡，要考虑其重量、外形尺寸、重心和吊装要求等，可分别采取等长和不等长吊索以及增加吊点或另外加载配重的方法。对金结设备，起吊时要尽量使用其自身的耳环、起吊钩、吊耳、机座架等，以满足该哉备本身对吊运过程的要求。对于高度尺寸较大的金结设备，吊点应设在其上部；高度尺寸较小者，吊点应设在中、下部，以保持吊装中设备的稳定性。吊运大重件金结设备时，还可以采用特制的平衡粱进行起吊，以保证金结设备不受损坏。大型解体设备的吊运，可采取分部件的吊运方法，边起吊、边组装，其绳索的捆绑应符合设备组装的技术的要求。在起吊过程中，绳索与设备或构件接触部分，均应加垫麻布、橡胶及木块等非金属材料，以保护其表面不被破坏。指挥信号通用手势信号专用手势信号双机吊运专用手势信号旗语信号音响信号电讯信号职责司索人员职责指挥人员职责起重作业人员安全要求起重作业方案确定起重方案的依据被吊运重物的重量。被吊运物的重心位置及绑扎。起重作业现场的环境。起重方案的组成起重物体的重量是根据什么条件确定的；物体重心位置在简图上标示，并说明采用什么方法确定的；说明所吊物体的几何形状。作业现场的布置。吊点的绑扎方法及起重设备的配备。起重方案的确定起重工作是一项技术性强、危险性大、多工种人员互相配合、互相协调、精心组织、统一指挥的特殊工种作业。所以必须对作业现场的环境，设备吊运路线及吊运指定位置和设备重量、重心、设备状况、设备放至点、各分布吊点的受力是否平衡，配备的起重设备是否满足需要，进行分析计算，正确制订起重方案，达到安全起吊就位的目的。3运输运输路线的选择设备或构件的运输，要利用已有的道路，充分发挥机械的作用，以便提高运输效率。选择的运输路线弯道要少，坡度要小，以便减少运输中的难度，加快运输周期。运输路线的路面要宽阔和坚实，坑洼地段要少，使设备或构件能顺利通过。(5)路面的宽度和坡度，要符合下表要求。(5)道路的宽度和坡度道路分类主要道路次要道路辅助道路念库引道路面宽度(m)汽车大型7〜96〜73.5〜6与念库大门宽度相适应中型6〜83.5〜63.5小型63.53最大纵坡(%)汽车平原地区68〜98〜108〜11山区8叉式运输车45注：计算车速为：汽车15km/h，叉式运输车8km/h。设备运输路线中，障碍物要尽量少，以减少处理障碍物的时间，加快运输进度。设备运输过程中，需要通过水沟或电缆沟时，要采取必要的措施，在沟道上面铺设厚钢板(钢板承重要符合实际承载的要求)。设备运输线路通过桥梁时，要了解其承载能力，如设备或构件的总重超过桥梁承载能力时，要会同有关部门，采取相应的加固措施。设备或构件在运输过程中，遇有交叉路口时，通过前要仔细观察周图的情况，要避开障碍物、车辆、和行人，确保设备或构件顺利通过。国内各级公路主要技术指标各级公路主要技术指标汇总简表公路等级高速公路一级二级三级四级计算行车速度(km/h)120100806010060804060304020车道数8644444422221或2行车道宽度(m)2X15.02X11.252X7.52X7.52X7.52X7.02X7.52X7.09.07.07.06.03.5或6.0路基宽度(m)一般值42.5035.0027.5028.0026.0024.5022.5025.5022.5012.008.508.507.506.50变化值40.5033.0025.5024.5023.0020.0024.0020.0017.004.50或7.00极限最小半径(m)65040025012540012525060125306015停车视距(m)21016011075160751104075304020最大纵坡(％)345546576869车辆荷载计算荷载汽车一超20级汽车一超20级汽车一20级汽车一20级汽车一20级汽车一10级验算荷载挂车一120挂车一120挂车一100挂车一100挂车一100履带一50运输分类外场运输包括公路、水路、铁路、空运、水陆联运(包括转运和滚装船方式)公路铁路联运等方式。场内运输指工程施工现场的物资仓库存放的设备，由公路，通过汽车、挂车(半挂、全挂)、组装平板拖车等运输设备，转运至施工现场的道路运输(又称二次运输)。现场运输指设备通过工地二次运输至施工现场后的施工现场将设备通过起吊，滑移、滚移、顶升、等方式将设备移至安装部位的运输方式。公路运输公路运输货物的标牌、标志货物标牌：标明货物的名称、规格种类、重量、外形尺寸、以及制造厂名、发货时间、启运地点、到达目的地等。储运标志：货物按国家标准计量局统一发布的式样，包括向上、防湿、小心轻放、由此起吊、防冻。危险品标志：爆炸品、易燃品、易燃压缩气体、有毒压缩气体、自燃物品、有毒品。常用公路运输货物的车辆种类基本可分载重汽车与牵引车，牵引车与半挂车的组合和牵引车与全挂车的组合三大类。载重汽车其中有：普通载重汽车、超级载重汽车。半挂车其中有：鹅式半挂车、低货位半挂车(即凹型车)、卡货半挂车。全挂车其中有：平板挂车、长货挂车、桥式车(后加短挂车，半挂凹型车)。组合平板挂车是由同系列的几个单体挂车组合而成的，可根据运输货物的重量和长度的不同，而有不同的组合形式，即可组成不同轴线数的平板挂车(横向的一组车轮为一纵列)。半挂车的构造、主要性能主要由车架、悬架、轮轴、牵引连接装置、辅助支承、制动系统和电路系统等组成。2）应了解半挂的外型尺寸，空载时的货台高度、自重、载重、轴距、载荷分布情况（载重中心线位置）、均布满载时的车速，最小转弯半径和通道宽度等性能参数。半挂车支承货物的一般原则货物在半挂式车上摆放的支承一般原则是合理的分配载荷，根据半挂车的载荷特点，装车时货物重的在纵向应偏移向半挂车的轮轴处，横向应位于半挂车纵梁的对称中心线上，因为半挂车鞍座处（牵引销）的负荷能力小于轮轴处（后当量桥）的负荷能力，所以装载时货物重心应偏向后，在选择支承方式和支承部位时（即支垫枕木，支垫构架或钢木混合支垫）既要使载荷分布合理，又不能引起货物变形和确保运行中的车货稳定性。重型组合挂车上装载货物摆放重型组合挂车均采用独立悬挂的结构，所以各轴的轴荷是相同的，装车时，应使货物的重心位置与挂车承载的三角形的形心位置基本一致，才能使挂车具有最好的稳定性。货物在车板上的稳固应根据货物的几何形状、尺寸大小、重量、重心位置、质量分布情况，及挂车在运行过程中可能引起货物的滑动、重心偏移等现象进行针对性的捆扎，其中包括在货物与车板相对位置和货物与车板前、后间（包括左、右间）的交叉捆梆（其收紧方式有直接栓捆后用杠棒绞绕收紧或利用手拉葫芦、拉紧器连接收紧）。公路运输超限货物常用装、卸方法（1）装、卸卓方式1）利用大型起重机械、汽车吊、履带吊、门座式起重机、塔式起重机、缆索起重机等；2）利用多台起重机共同作业；3）用滚运法装、卸车；4）用滑移法装、卸车；用卷移法装、卸车(圆柱形物体)；利用车板自身的升降技术性能；鲍合式平板车车板自身有液压升降装置(一般在±300mm左右)，在哉备与地面间布设多个支撑点，利用车板自降离开装载的设备，然后车板退出。长方型柱状货物的装车选择起吊栓挂点时，应首先确定物件的重心位置，细长杆件起吊时可采用“众”字形布置吊点，使物件不易变形，弯曲。车面摆放支承点应满足挂车承载均布，可采用多支点支承方式。应选择物件刚度大、抗弯力强的部位作为吊点和摆放支承部位。货物装卸车作业，施工前的安全检查现场是否具备条件(是否符合运输、起重设备进出场路线条件，包括道路、场地、高空障碍物等)；起重、运输设备的状况(是否能满足本项工作的作业工况条件，重型设备运输车辆轮胎的冲气气压应作均压检查，其正负不得大于设定工作气压的5%)；装卸车起重作业的器具、吊具检查(包括起重用吊索、吊具、捆绑工器具、支垫材料等)；施工技术方案的审查，审批，方案的技术交底会；气候条件是否满足施工需要。轮胎充气压力对挂车运行的影响轮胎以低于标准的充气压力行驶时，轮胎的经向变形将增大，会造成爆胎和过早损坏，其滚动阻力增大，挂车牵引力损耗也会增加；轮胎充气压力高于标准压力行驶时，其变形及与路面的接触面积小，加剧胎面中部的摩擦，爆胎的可能性也会增多；目前半挂拖车要主采用9.00-20型轮胎，常见的有三种负荷：10层级最大负荷18KN气压0.53MPa12层级最大负荷20.5KN气压0.6MPa14层级最大负荷22KN气压0.67MPa4）在利用挂车（含半挂车）运输大型哉备前，特别是较长距离或短距离但路面较差的现场施工道路，应对同一辆车的所有轮胎进行均压检查，使其达到标准的充气压力，才能保证轮胎在行驶途中的安全。现场运输充分利用土建施工现场已具备的起吊条件。大坝土建施工的起重设备为金属结构吊装手段；其中主要有：门座式起重机、塔式起重机、缆索起重机等。在有利的条件下，优先安装大坝永久性的起重设备。其中主要包括:进、出水口门座式起重机，导流洞、泄水洞、排砂孔、排漂孔等部位的固定式起重机。利用这些起重设备进行闸门的组拼及入孔吊装。二5.3布设移动式起重机进行金属结构部件的吊装，组拼作业。主要是利用汽车式起重机、履带式起重、轮胎式起重机等自行式起重设备。土法运输、吊装方式：（1）安装部位已封闭，无法采用起重设备直接将金属结构设备吊装到位。则只能采用现场已具备的地形条件（包括砼施工前布设的锚钩、吊环、卷扬机座架、高空作业用脚手架、扒梯、埋件等）采用土洋结合方式，即卷扬机、滑轮组、滚杠、轨道、滚运台车、千斤顶等进行设备的现场运输、吊装就位作业。（2）因某种原因（隔河对岸、深沟、桥梁承载能力不够等），金属结构设备不能通过公路直接到达施工部位（或设备为地埋式的洞口），则可采用布设简易索式起重机进行吊装，缆机主索两端位置可选择山坡地锚式或平地钢构架固定方式。（3）布设人字桅杆，独脚桅杆进行金属结构设备的吊装。4设备的配置运输设备的选择选择依据（1）所运设备的规格，运输技术要求（包括特种要求，如防震），面名称、数量、单件最大运输尺寸及重量(包括组拼后需运输尺寸、重量)，3心的位置；考虑所经路线的环境条件，应勘察路线的运输里程及道路的技术标准(公路等级、路基、路面状况、限宽、限高、纵坡、弯道半径等)，及桥梁、涵洞的尺寸结构，桥面的宽度，限载量等。所经道路条件来选配合适的运输装载车辆。所选用运输设备的额定运载能力能否满足本项目金属结构安装施工高峰运输的需要(包括承担单件最大重量和最大外型尺寸的运输工作)。在寺殊现场环境条件，机械设备无法施工的条件下，部分采用土法或土洋相结合的方式，将安装设备滚运或滑运到安装位置，是一种有效的运输方式。选择原则运输道路应平整、坚实，有足够的行车宽度和转弯半径，并可保证运输道路的畅通。安装设备进场，应按重近轻远，摆放到施工吊车回转半径之内。运输顺序应按安装时的吊装顺序要求安排，减少再次转运的工作量。运输设备应能满足高峰运输量和特大超重长件的装载运输要求。设备的长途运输，应对运输方式、运输路线进行经济，安全性分析，选配最适当的运输设备。国际工程所需运输的金结设备，应严格遵守所经国家(或地区)的各种交通法规和出入境的有关手续。装载金结设备的运输车辆应具有交通管理部门审核的行车证件，操作司机应有机动车辆驾驶证件和有关部门颁发的公路营运证件，方能上路行驶。起重设备的选择4.2.1选择依据根据各种型式的金属结构设备的安装部位标高及单台(套)设备所在大坝坝段位置，单件金结设备的几何尺寸和重量。金结设备安装位置的周围环境条件，距相邻建筑物(包括周围临时

(4)4.2.2(1)(2)(3)(4)4.2.2(1)(2)(3)(4)55.15.1.1左右固定支铰座

(含基础埋件)a.b.5.1.2选择原则在起重机械的作业范围内尽量采用在平地组拼后大件吊装，以减少高空作业；过水孔道的金结设备应尽量安排先期利用大坝施工吊车吊装，减少孔道封闭后的强劳力、多风险的土法吊装。起重设备的起重量、作业半径（幅度）和起升高度是互相影响的，所以在选择起重机械时，必须作细致分析，综合考虑。起吊特大件金属结构设备时（如油缸、门机主梁、弧形闸门门页等），可选用通过平衡梁进行双机抬吊，三机抬吊等多机起吊作业。大型金结设备吊装、运输实例弧形工作门分节式门叶按孔口宽度横向分节的，其吊装步骤：左右支臂下节（带底节门叶中间门叶上支臂与上支臂连接门叶活动支铰或花撑）（节段）（分节段）注：固定支铰座及轴销吊装，常用配重平衡梁进行吊装。支臂与门叶连接时，在坝面孔口位置架设起吊梁，利用卷扬机或手拉葫芦调整支臂，配合对位安装。分片式门叶按孔口宽度分左、右两片分片制作的，其吊装步骤:敞开式：/左支臂左门叶A支臂门叶组合\左右固定支铰座\（可分件吊装）/整体组合（含埋件）右支臂右门叶支臂门叶组合注：支臂与门叶连接时在坝面孔口位置架设起吊梁，利用卷扬机起吊支臂，调整配合对位。门叶与支臂组合时，门叶下部与流道面加设滚动小型台车以便门叶与支臂配合时倾斜角度的调整移位，小型台车应有上、下游牵动装置，一般选用5t手拉葫芦配用。闭孔式左右固定支铰座左右支臂左右门叶门叶组合整体组合（含埋件）（分件吊装）（卧式装运）（卧式）注：流道内按设备转运方向在进水口（或下游），并列铺设两套轨道及转运台车，并设台车牵引装置。在孔内顶部砼未施工前埋设起吊用吊环，利用卷扬机、滑轮组起吊左右支臂的分件，进行支壁组合