2020年一級造價工程師《安裝工程》備考講義：第二章第三節(jié)

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第三節(jié)　吊裝工程

一、吊裝機械

(一)常用的索吊具

常用的索吊具包括繩索(麻繩、尼龍帶、鋼絲繩)、吊具(吊鉤、卡環(huán)、吊梁)、滑輪等。

1.繩索

(1)麻繩僅用于小型設備吊裝，也用于做溜繩、平衡繩和纜風繩等。

(2)尼龍帶特別適用于精密儀器及外表面要求比較嚴格的物件吊裝。

(3)鋼絲繩是吊裝中的主要繩索。它具有強度高、耐磨性好、撓性好、彈性大、能承受沖擊、在高速下運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無噪聲、破裂前有斷絲的預兆、便于發(fā)現(xiàn)等特點，因此在起重機械和吊裝工作中得到廣泛的采用，如用于曳引、張拉、捆系吊掛、承載等。

2.吊具

(1)吊鉤。

(2)吊環(huán)。

(3)吊梁。

3.滑輪

滑輪在起重機上起到省力，改變方向和支撐等作用。

(二)輕小型起重設備

1.千斤頂

千斤頂可分為機械千斤頂(包括螺旋千斤頂、齒條千斤頂)和液壓千斤頂。

2.滑車

滑車是起重機械搬運輸作用中被廣泛使用的一種小型起重工具，用它與鋼絲繩穿繞在一起，配以卷揚機，即可進行重物的起吊運輸作業(yè)。在起重運輸作業(yè)中，單門滑車作為導向滑車使用，用滑車組配以卷揚機做起重作用。

3.起重葫蘆

可分為手拉葫蘆、手扳葫蘆、電動葫蘆、氣動葫蘆、液動葫蘆等。

4.卷揚機

在設備吊裝中常用的牽引設備有電動卷揚機、手動卷揚機和絞磨，一般大、中型設備吊裝均用電動卷揚機。

(1)電動卷揚機。電動卷揚機廣泛用于設備吊裝中，它具有牽引力大、速度快、結構緊湊、操作方便和安全可靠等特點。電動卷揚機有單筒和雙筒兩種，又分可逆式和摩擦式兩類。設備吊裝中常用齒輪傳動的可逆式慢速卷揚機。

(2)手動卷揚機。手動卷揚機僅用于無電源和起重量不大的起重作業(yè)。它靠改變齒輪傳動比來改變起重量和升降速度。

(3)絞磨。絞磨是一種人力驅(qū)動的牽引機械。一般用于起重量不大、起重速度較慢又無電源的起重作業(yè)中。使用絞磨作為牽引設備，需用較多的人力，勞動強度也大，且工作的安全性不如卷揚機。

(三)起重機

1.起重機的分類

起重機可分為：橋架型起重機、臂架型起重機、纜索型起重機三大類。

(1)橋架型起重機的最大特點是以橋形金屬結構作為主要承載構件，取物裝置懸掛在可以沿主梁運行的起重小車上。橋架類型起重機通過起升機構的升降運動、小車運行機構和大車運行機構的水平運動，在矩形三維空間內(nèi)完成對物料的搬運作業(yè)。

(2)臂架型起重機的結構特點是都有一個懸伸、可旋轉(zhuǎn)的臂架作為主要受力構件。其工作機構除了起升機構外，通常還有旋轉(zhuǎn)機構和變幅機構，通過起升機構、變幅機構、旋轉(zhuǎn)機構和運行機構的組合運動，可以實現(xiàn)在圓形或長圓形空間的裝卸作業(yè)。

(3)桅桿式起重機。直立桅桿頂端有可以升降和回轉(zhuǎn)的吊桿。吊桿鉸接在桅桿的下端，或者和桅桿分別安裝在底盤上，底盤可以是固定式的，也可以做成可旋轉(zhuǎn)式。

起重機還可以按行駛性能分為有軌運行起重機和無軌運行起重機。有軌運行起重機裝有車輪，可以在鋪設的軌道上在有限范圍內(nèi)工作，例如各種橋架類型起重機、塔式起重機、門座起重機等。無軌運行起重機的運行裝置配備橡膠輪胎或履帶，常見的各種流動式起重機的機動性好，可靈活轉(zhuǎn)換作業(yè)場地。

2.常用起重機的特點及適用范圍

常用的起重機有流動式起重機、塔式起重機、桅桿式起重機等。

(1)流動式起重機

流動式起重機主要有汽車式起重機、輪胎式起重機、履帶式起重機、全地面起重機、隨車起重機等。

1)特點：適用范圍廣，機動性好，可以方便地轉(zhuǎn)移場地，但對道路、場地要求較高，臺班費較高。

2)適用范圍：適用于單件重量大的大、中型設備、構件吊裝，作業(yè)周期短。

(2)塔式起重機

1)特點：吊裝速度快，臺班費低。但起重量一般不大，并需要安裝和拆卸。

2)適用范圍：適用于在某一范圍內(nèi)數(shù)量多，而每一單件重量較小的設備、構件吊裝，作業(yè)周期長。

(3)桅桿起重機

1)特點：屬于非標準起重機，其結構簡單，起重量大，對場地要求不高，使用成本低，但效率不高。

2)適用范圍：主要適用于某些特重、特高和場地受到特殊限制的設備、構件吊裝。

(四)起重機選用的基本參數(shù)

起重機選用的基本參數(shù)主要有吊裝荷載、額定起重量、最大幅度、最大起升高度等，這些參數(shù)是制定吊裝技術方案的重要依據(jù)。

(1)吊裝荷載。吊裝荷載的組成：被吊物(設備或構件)在吊裝狀態(tài)下的重量和吊、索具重量(流動式起重機一般還應包括吊鉤重量和從臂架頭部垂下至吊鉤的起升鋼絲繩重量)。

(2)吊裝計算荷載。

1)動荷載系數(shù)。起重機在吊裝重物運動的過程中所產(chǎn)生的對起吊機具負載的影響而計入的系數(shù)。

在起重吊裝工程計算中，以動荷載系數(shù)計入其影響。一般取動載系數(shù) K1為 1.1。

2)不均衡荷載系數(shù)。在多分支(多臺起重機、多套滑輪組等)共同抬吊一個重物時，由于起重機械之間的相互運動可能產(chǎn)生作用于起重機械、重物和吊索上的附加荷載，或者由于工作不同步，各分支往往不能完全按設定比例承擔荷載，在起重工程中，以不均衡荷載系數(shù)計入其影響，一般取不均衡荷載系數(shù) K2為 1.1～1.2。

3)吊裝計算荷載。吊裝計算荷載(簡稱計算荷載)等于動荷載系數(shù)乘以吊裝荷載。起重機吊裝工程中常以吊裝計算荷載作為計算依據(jù)。

在起重工程中，多臺起重機聯(lián)合起吊設備，其中一臺起重機承擔的計算荷載，需計入荷載運動和荷載不均衡的影響，計算荷載的一般公式為：

Qj=K1·K2·Q

式中 Qj—計算荷載

Q—分配到一臺起重機的吊裝荷載，包括設備及索吊具重量。

(3)額定起重量。在確定回轉(zhuǎn)半徑和起升高度后，起重機能安全起吊的重量。額定起重量應大于計算荷載。采用雙機抬吊時，宜選用同類型或性能相近的起重機，負載分配應合理，單機荷載不得超過額定起重量的 80%。

(4)幅度。旋轉(zhuǎn)臂架式起重機的幅度是指旋轉(zhuǎn)中心線與取物裝置鉛垂線之間的水平距離;非旋轉(zhuǎn)類型的臂架起重機的幅度是指吊具中心線至臂架后軸或其他典型軸線之間的水平距離;當臂架傾角最小或小車位置與起重機回轉(zhuǎn)中心距離最大時的幅度為最大幅度;反之，為最小幅度。

(5)最大起升高度。起重機最大起重高度應滿足下式要求：

H>h1+h2+h3+h4

式中：H-起重機吊臂頂端滑輪的高度(m)

h1-設備高度(m)

h2-索具高度(包括鋼絲繩、平衡梁、卸扣等的高度)(m)

h3-設備吊裝到位后底部高出地腳螺栓高的高度(m)

h4-基礎和地腳螺栓高(m)

(五)流動式起重機的選用

(1)流動式起重機的種類和性能

1)汽車起重機。它具有汽車的行駛通過性能，機動性強，行駛速度高，可達到 60km/h，可以快速轉(zhuǎn)移，是一種用途廣泛、適用性強的通用型起重機，特別適應于流動性大、不固定的作業(yè)場所。吊裝時，靠支腿將起重機支撐在地面上，但不可在 360°范圍內(nèi)進行吊裝作業(yè)，對基礎要求也較高。

2)輪胎起重機。輪胎起重機是一種裝在專用輪胎式行走底盤上的起重機，它行駛速度低于汽車式，高于履帶式;一般使用支腿吊重，在平坦地面也可不用支腿，可吊重慢速行駛;穩(wěn)定性能較好，車身短，轉(zhuǎn)彎半徑小，可以全回轉(zhuǎn)作業(yè)，適宜于作業(yè)地點相對固定而作業(yè)量較大的場合。

3)履帶起重機。履帶起重機是在行走的履帶底盤上裝有起重裝置的起重機械，是自行式、全回轉(zhuǎn)的一種起重機械。一般大噸位起重機較多采用履帶起重機。其對基礎的要求也相對較低，在一般平整堅實的場地上可以荷載行駛作業(yè)。但其行走緩慢，履帶會破壞公路路面，轉(zhuǎn)移場地需要用平板拖車運輸。較大的履帶起重機，轉(zhuǎn)移場地時需拆卸、運輸、組裝。適用于沒有道路的工地、野外等場所。除起重作業(yè)外，在臂架上還可裝設打樁、抓斗、拉鏟等工作裝置，一機多用。

(2)流動式起重機的特性曲線

反映流動式起重機的起重能力隨臂長、幅度的變化而變化的規(guī)律和反映流動式起重機的最大起升高度隨臂長、幅度變化而變化的規(guī)律曲線稱為起重機的特性曲線。每臺起重機都有其自身的特性曲線，不能換用，即使起重機型號相同也不允許換用。它是選用流動式起重機的依據(jù)。

規(guī)定起重機在各種工作狀態(tài)下允許吊裝荷載的曲線，稱為起重量特性曲線，它考慮了起重機的整體抗傾覆能力、起重臂的穩(wěn)定性和各種機構的承載能力等因素。在計算起重機荷載時，應計入吊鉤和索、吊具的重量。

反映起重機在各種工作狀態(tài)下能夠達到的最大起升高度的曲線稱為起升高度特性曲線，它考慮了起重機的起重臂長度、傾角、鉸鏈高度、臂頭因承載而下垂的高度、滑輪組的最短極限距離等因素。

(3)流動式起重機的選用步驟

1)根據(jù)被吊裝設備或構件的就位位置、現(xiàn)場具體情況等確定起重機的站車位置，站車位置一旦確定，其工作幅度也就確定了。

2)根據(jù)被吊裝設備或構件的就位高度、設備尺寸、吊索高度和站車位置(幅度)，由起重機的起升高度特性曲線，確定其臂長。

3)根據(jù)上述已確定的工作幅度(回轉(zhuǎn)半徑)、臂長，由起重機的起重量特性曲線，確定起重機的額定起重量。

4)如果起重機的額定起重量大于計算荷載，則起重機選擇合適，否則重新選擇。

5)校核通過性能。計算吊臂與設備之間、吊鉤與設備及吊臂之間的安全距離，若符合規(guī)范要求，選擇合格，否則重選。

二、吊裝方法

(1)塔式起重機吊裝。常用在使用地點固定、使用周期較長的場合，較經(jīng)濟，一般為單機作業(yè)，也可雙機抬吊。

(2)汽車起重機吊裝。機動靈活，使用方便，可單機、雙機吊裝，也可多機吊裝。

(3)履帶起重機吊裝。中小重物可吊重行走，機動靈活，使用方便，使用周期長，較經(jīng)濟，可單位機、雙機吊裝，也可多機吊裝。

(4)橋式起重機吊裝。使用方便。多為倉庫、廠房、車間內(nèi)使用，一般為單機作業(yè)，也可雙機抬吊。

(5)直升機吊裝。起重能力可達 26t，用在其他吊裝機械無法完成吊裝的地方，如山區(qū)，高空。

(6)桅桿系統(tǒng)吊裝。通常由桅桿、纜風系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、拖排滾杠系統(tǒng)、牽引溜尾系統(tǒng)等組成。有單桅桿和雙桅桿滑移提升法、扳轉(zhuǎn)(單轉(zhuǎn)，雙轉(zhuǎn))法、無錨點推舉法，斜立單桅桿偏心吊法等吊裝工藝。

(7)纜索系統(tǒng)吊裝。用在其他吊裝方法不便或不經(jīng)濟的場合，重量不大、跨度、高度較大的場合，如橋梁建造、電視塔頂設備吊裝等。

(8)液壓提升。目前多采用“鋼絞線懸掛承重、液壓提升千斤頂集群、計算機控制同步”方法整體提升(滑移)大型設備與構件。

(9)利用構筑物吊裝。利用建筑結構作為吊裝點，通過卷揚機、滑輪組等吊具實現(xiàn)設備的提升或移動。

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