1.前言
在工业设备异地搬迁工程中，设备需要保护性拆除，大部分整体设备由于厂房内配置的吊装设备吊装重量不能满足整机吊装能力，设备所处位置空间较小，厂房内由于其它设备及设施的阻碍，大型吊装设备无法进入吊装地点，因此设备拆除吊装已成为工程难点。
我公司承接的沪鑫铝箔设备搬迁工程中，3#分卷机长7米，宽2.5米，高5.6米，总重约38吨，整机分上下两个机组，上机组约中18吨，下机组约重20吨，厂房内行车设有1台15吨桥式起重，不能满足吊装要求，厂房设计交低，设备顶部距行车大钩距离为1.5米，行车顶面距屋顶水平撑距离为2.5米，设备在厂房的最低端，由于受其它设备和设施的阻挡，大型吊装设备无法到设备吊装点，且厂房高度也不能满足吊装要求，屋顶为轻钢结构无法设置吊点，且吊装过程中设备不能承受纵向力，吊装难度很大。
我公司根据设备体重量和设备所处位置情况，采用在行车小车轨道上设置吊装梁，利用手拉葫芦作为起吊工具，成功的完成了设备拆除吊装任务。
2.特点
2.1 利用桥式起重机静载试验特性，小车在起重机的主梁跨中能起升额定起重量1.25倍的载荷，确定桥式起重机主梁能满足吊装重量。
2.2在大车主梁上设置扁担作为吊点，达到吊装时设备垂直受理，同时增加了吊装高度。
2.3利用四个手拉葫芦作为起吊设备，吊装较平稳。
2.4利用大车行走达到设备起吊的移动。
3.适用范围
3.1适用于厂房内吊装空间较小的大型设备吊装。
3.2适用于厂房内桥式起重机不能满足吊重能力，但吊装重量在起重机额定起重量的1.1倍内的吊装。
3.3适用于厂房旧厂房有限空间内设备检修、更换、拆迁项目。
4.工艺原理
4.1 利用桥式起重机静载试验载荷、设备重量、设备所处的位置、厂房内空间尺寸合理确定吊装方案。分卷机厂房内平面布置及立面尺寸示意图如下图4.1-1。
图4.1-1 厂房平面布置及立面尺寸示意图
4.2由于吊装过程中设备不能承受横向力，吊装时采用扁担梁进行吊装，确保吊装设备只承受垂直方向的受力。
4.3行车在静载实验起重额定荷载的1.25倍内吊装，按照最大起重荷载20吨计算，行车在动载起重额定荷载15×1.25+3（小车重量）=21.75吨，行车主梁承载力满足吊装要求。
4.4由于起重机吊钩离设备顶面的距离仅为1500mm，在吊钩下设置扁担进行吊装，则起升高度不能满足要求，故在起重机梁面上设置扁担，解决了起吊有效高度。
4.5利用4个10吨手拉葫芦作为起吊工具，利用大车行走将起吊的设备平移装车。
5.工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
5.2操作要领
5.2.1吊装方案选择确定
3#分卷机长约7米，宽约2.5米，高约5.6米，总重约38吨，整机分上下两个机组，上机组重18吨，下机组重20吨，上机组顶面与行车吊钩距离为1.5米，不能满足吊装高度要求，该厂房内只设有1台15吨行车，吊重不能满足吊装要求，厂房高度较低，且厂房内通道无法满足大型吊装设备进出要求，机组吊装时不能承受横向拉力。
根据《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-2010规定，行车静载起重为额定荷载1.25倍。按照最大起重荷载20吨计算，15吨行车在静载起重荷载为15×1.25+3（小车重量）=21.5吨（行车主梁承受的力）。计算得出行车主梁承载力满足动载吊装要求。
考虑在起重机主梁顶面设置扁担梁作为起吊吊装梁，在扁担上挂4个10吨手拉葫芦作为起吊工具，利用设备牌坊架顶部的8个M36的吊环孔为吊点，达到起吊高度后开动大车将设备平移至运输车辆上方，然后用手了葫芦将设备放置至运输车辆上，其吊装示意5.2.1-1图。
图5.2.1-1 吊装示意图
5.2.2扁担梁的设计与制作
（1）分卷机吊环间距为4米，起重机小车轨道间距为2米，起重机主梁宽度为0.5米，最大吊件重量为20吨，根据吊点尺寸和最大吊重，扁担长度为4.5米，扁担采用300×200×10×12H型钢制作，吊耳采用δ=20mm钢板，扁担梁材质选用Q235，扁担梁制作示意及安全校核模型见5.2.2-1、5.2.2-2、5.2.2-3图。
图5.2.2-1 扁担制作示意图
（2）扁担安全校核
图5.2.2-2 扁担受力分析图
图5.2.2-3 扁担计算模型
扁担梁主要承受弯矩，只要抗弯强度满足要求即可。
a.梁的静力计算概况
计算模型基本参数：长L=4.5M
集中力：标准值Pk=Pg+Pq=10+10=20KN
设计值Pd=Pg*γG+Pq*γQ=10*2+10*1.25=32.5KN
b.选择受荷截面
截面类型：H型钢300*200*10*12 截面特性：Ix=10578.81cm4 Wx=846.3cm3 Sx=468.44cm3 G=70.63kg/m 翼缘厚度tf=12mm 腹板厚度tw=10mm
c.相关参数
材质：Q235
x轴塑性发展系数γx：1.05
梁的挠度控制 ［v］：L/250
d.内力计算结果
拉力 RA = F1=10KN
支座反力RB = F2=16N
最大弯矩 Mmax =-Pd*L=-20KN.M
e.及刚度验算结果
弯曲正应力σmax =Mmax/（γx*Wx）＝168.8N/mm2
A处剪应力τA=RA*Sx/（Ix*tw）＝0N/mm2
B处剪应力τB=RB*Sx/（Ix*tw）＝24.6N/mm2
最大挠度fmax=Pk*L^3/3*1/（E*I）=16.52mm
相对挠度v=fmax/L=1/363.2
弯曲正应力σmax=168.8N/mm2<抗弯设计值f：215N/mm2.
支座最大剪应力τmax=24.6N/mm2<抗剪设计值 fv：125N/mm2.
跨中挠度相对值v=2L/363.2<挠度控制值［v］：2L/ 250
经检验安全满足要求
5.2.3扁担、起吊设备安装
（1）吊装扁担安装
扁担安装前先把小车停在分卷机对面的起重机主梁端部，然后锁紧防止误操作小车移动。将大车开到分卷机上部，当起重机中心与分卷机中心对正后，将起重机电源断开，防止扁担安装时移动。由于起重机主梁上部有小车轨道，在安装扁担前应用方木在主梁上垫高，垫好后用铁丝将方木
固定在主梁上，然后将扁担用手拉葫芦吊到行车主梁上，扁担安装时扁担纵向中心线应与分卷机中心对齐，扁担横向中心应与行车中心对正，其安装示意图如，5.2.3-1图：
图5.2.3-1 安装示意图
（2）吊环、手拉葫芦安装
分卷机上下机组牌坊架的四角上分别设有2个M36吊耳，作为起吊点，由于分卷机西北角的两个吊环受分卷机升降滚筒调节装置的阻挡，需采用特制的加长吊耳方可安装，其余三个角上的吊耳采用普通吊耳，将8个吊耳安装在牌坊架上确保安装到位。专用加长吊耳制作示意图见5.2.3-2图。
图5.2.3-2特殊吊耳制作示意图
在扁担的2个吊耳上分别安装1个10顶卸扣，在吊耳上安装8个5吨卸扣，然后将两根Φ32的短钢绳挂在10吨卸扣上，钢绳两端分别挂2个10吨手拉葫芦，将8根Φ32的钢绳一端挂在10吨手拉葫芦吊钩上，一端挂在5吨卸扣上，整个吊装系统即安装完毕。
5.2.4吊具选择及安全校核
（1）钢绳选用Φ32.5，6×37，抗拉强度为1700Mpa，5吨卸扣8个，10吨卸扣2个，手了葫芦10吨4个，吊环选用M36标准吊环8个。
（2）吊具安全校核
吊装参数，吊重约20吨，钢绳夹角60度
F1=F2=20/4=5吨
钢绳校核，查表知Φ32.5，1700钢丝绳的抗拉强度为666.5KN.
5×8=40吨=400KN<666.5KN
卸扣8吨=80KN>52KN
手拉葫芦10吨=100KN>50KN
5.2.5分卷机上机组吊装
分卷机吊装前先拆除上、下两机组传动链条和拆除上、下机组链接螺栓，然后将8个专用吊环安装好后，相邻两个吊环之间用1个10吨卸扣链接在一起，并将10吨手拉葫芦挂在扁担上。
以上工作完成后点动大车，调整吊装横向中心，当扁担吊耳中心与吊环中心一致后用钢绳将葫芦与卸扣链接，然后四个手拉葫芦同时起升，当上机组起升高度离下机组300mm后停止起升，开动行车大车将上机组平移到运输车正上方，松手拉葫芦将机组降落到车上即可。
6.材料和设备
扁担制作及吊装需用的主要材料设备如下表一。
表一
7.质量控制
7.1扁担梁安装时纵向中心线应与分卷机中心对齐，其偏差应小于10mm，扁担横向中心线应与行车中心线对齐，其偏差应小于10mm，利用大车调整吊装中心时吊耳中心应与吊环中心对齐，其偏差应小于10mm.
7.2扁担梁制作焊接时，焊缝应焊透，角焊缝用液体渗透检查焊缝质量。
8.安全措施
8.1吊装过程中的安全保障措施及注意事项：
8.1.1扁担安装时应确保小车已锁紧，行车电源已断开，避免因行车移动发生安全事故。
8.1.2吊装平移时小车不能误操作，移动应平稳。
8.1.3现场指挥人员与行车司机的沟通及时可靠，指挥信号、旗语、手势要清楚明了，如发现异常情况要及时汇报吊装现场总指挥，以便采取行之有效的措施。
8.1.4吊装作业要统一指挥，作业人员各司其职，各工种密切配合，不得擅离工作岗位。
8.1.5在高空进行电焊作业时，应防止电焊钳线与钢丝绳相碰。施工前应对钳子线进行检查，不得破皮裸露，接头处应用绝缘带包好。
8.1.6作业前应与吊车司机统一指挥信号，吊装首选信号传输工具为对讲机，若发生对讲机缺电情况则立即采用事先准备好的口哨和信号旗，确保信号正确传递。
8.1.7钢丝绳如有扭结、变形、断丝、锈蚀等异常缺陷，应及时降低使用或报废。
8.1.8施工现场使用吊车作业时严格执行“十不吊”的原则，即“重量不明不吊、信号不清不吊、有起无落不吊、吊物不清不吊、夜间无照明不吊、吊索不符合规定不吊、吊物绑扎不牢固不吊、吊物上下有人不吊、六级风以上不吊”
8.2高空作业安全保障措施及注意事项：
在塔架吊装、就位完成后需进行摘钩，然后进行桁架吊装就位及焊接工作，此项工作均为高空操作，为了保障作业人员绝对安全，做到万无一失，做如下安全防护措施。
9.效益分析
9.1方案的应用，成功解决了低空间厂房内吊装难题，为厂房内设备拆除吊装施工开创了一种全新的施工方法。缩短施工工期，节约吊装成本，该方案施工可节约成本10万元。
9.2 利用行车动载试验的超起重能力，合理选择吊装设备，成功解决了大型起重设备无法到达吊装位置的吊装难题。
9.3 吊装顺序及计划安排合理，充分利用现有作业场地和吊车性能，能灵活应用于其他大型吊装工程。
9.4 经严密计算和分析，该工法施工顺利，能有效应对吊装中发生的各种意外状况，避免发生安全质量事故、成本浪费和工期延误等。
10.工程实例
我公司承接的沪鑫铝箔设备搬迁工程中，3#分卷机长7米，宽2.5米，高5.6米，总重约37吨，整机分上下两个机组，上机组约中18吨，下机组约重19吨，厂房内行车设有1台15吨桥式起重，不能满足吊装要求，厂房设计高度较低，有效吊装空间有限，设备顶部距行车大钩距离仅为1.5米，行车顶面距屋顶水平撑距离为2.5米，设备在厂房的最低端，由于受其它设备和设施的阻挡，大型吊装设备无法到设备吊装点，且厂房高度也不能满足吊装要求，屋顶为轻钢结构无法设置吊点，且吊装过程中设备不能承受横向力。我公司采用该方案成功的完成了2#、3#分卷机拆除的吊装任务。
论文作者:赵德明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/13
标签：扁担论文; 设备论文; 机组论文; 行车论文; 分卷论文; 吊环论文; 小车论文; 《基层建设》2018年第20期论文;