倾斜固定角度吊装方案探讨

李传明于洪柱

-（山东电力建设第三工程有限公司山东青岛266100）

摘要：在电力行业施工中，需要以一定倾斜角度进行就位的大型钢结构较为普遍，以输煤栈桥廊道为例，一跨廊道组合后重量在50t左右，在起吊前如果吊点位置选择不当，重物起吊后倾角与设计倾角偏差大，将导致安装就位困难，甚至发生安全风险。因此，在起吊前必须进行详细的方案设计，确保重物起吊后倾斜角度达到设计的角度。本文结合施工现场实例进行理论分析，通过改变吊点位置、起吊钢丝绳绳长等方法，达到以固定角度进行起吊的目的，从而提高安装效率、降低风险。

关键词：倾斜吊装、吊点、重心、受力分析

1引言

目前，我国的施工行业与设计行业、制造业相比，技术水平相对较低，在实际吊装作业中普遍存在凭经验、靠感觉、放大余量、估算等办法。当吊装物需要以固定倾斜角度进行吊装时，就需要精确计算，以确保安全、提高效率。输煤栈桥廊道为倾斜安装的钢结构典型代表，某火电项目输煤廊道设计，下面以输煤栈桥廊道吊装为例，进行施工方案的制定，为其他类似倾斜吊装项目作为参考。

2受力分析的重点及难点

2.1首先需要确定被吊物的重量，如果是成品设备，可根据说明书、图纸进行查阅净重；如果是现场加工制作设备，需要根据所用材料规格型号、尺寸进行计算实际重量。

2.2其次需要确定吊装物的重心，同样需要查阅资料或计算获得。

2.3最后根据被吊物重量、重心、外形尺寸、设计倾角，选择吊点位置、钢丝绳长度等，确定吊装方案。

3重心确定

3.1质量均匀分布的物体，重心的位置与物体的形状有关。有规则形状的物体，重心为几何中心；没有规则形状的物体，重心计算同3.2。

3.2质量分布不均匀的物体，及形状不规则的物体重心计算

某物体（总质量为M）所在空间任取一确定的空间直角坐标系O-xyz，则该物体可微元出i个质点，每个质点对应各自坐标系（xi，yi，zi）及质量mi，

已知M=m1+m2+‥+mi，设该物体重心为G（X，Y，Z）

则X=（x1m1+x2m2+‥+ximi）/M

Y=（y1mi+y2m2+‥+yimi）/M

Z=（z1m1+z2m2+‥zimi）/M

根据图纸，输煤栈桥廊道为质量均匀、形状规则结构，因此重心为几何中心。

4吊装方案选择

输煤栈桥廊道单跨跨距32m、廊道组合重量50.6t、安装倾角为13°。由图纸可知，此结构为形状规则、质量均匀的结构，因此重心为几何中心。

4.1方案一：选用相同长度钢丝绳进行吊装，使用手拉葫芦进行倾斜角度调整

4.1.1为防止钢丝绳滑动，将钢丝绳吊点选择在斜撑位置；

4.1.2为保证钢丝绳夹角，可选钢丝绳长度定位10m；

4.1.3为保证吊装后为13°倾角，用两个手拉葫芦接在钢丝绳1的下端，用于调整夹角；

4.1.4根据受力分析如下：

4.1.5钢丝绳选择

选择Φ43*10m钢丝绳4根，或Φ43*20m钢丝绳2根，进行4点吊装。钢丝绳1单根最大吊装重量为43*43*0.05/6=15.4t，实际吊装重量为29.8/2=15t，满足要求。

4.1.6手拉葫芦选择

选择两个20t手拉葫芦接在钢丝绳1下端，通过调整手拉葫芦长度，调整到固定倾角，以方便安装就位。

4.2方案二：使用不同长度钢丝绳，以固定倾角进行吊装

在一些海外项目上，市场资源比较匮乏，无法采购到20t手拉葫芦，可以考虑通过选择钢丝绳长度进行倾斜吊装。

4.2.1为防止钢丝绳滑动，将钢丝绳吊点选择在斜撑位置；

4.2.2为保证钢丝绳夹角，可选钢丝绳1长度定位12m，通过画图得出钢丝绳2长度为10.15m；

4.2.3根据受力分析如下：

4.2.4钢丝绳选择

选择Φ43*12m钢丝绳2根、Φ43*10.15m钢丝绳2根，或Φ43*24m钢丝绳1根、Φ43*20.3m钢丝绳1根进行4点吊装。钢丝绳1单根最大吊装重量为43*43*0.05/6=15.4t，实际吊装重量为29.7/2=15t，满足要求。

4.3方案三：使用相同长度钢丝绳，通过改变吊点位置实现固定倾角吊装

4.3.1为防止钢丝绳滑动，将钢丝绳1吊点选择在斜撑位置；

4.3.2为保证钢丝绳夹角，可选钢丝绳长度定为15m，通过画图得出钢丝绳2所在的位置；

4.3.3若吊点2位置不在斜撑位置，则设置限位，防止钢丝绳在吊装时滑动；

4.3.4根据受力分析如下：

4.3.5钢丝绳选择

选择Φ48*15m钢丝绳、Φ32*15m钢丝绳各2根，或Φ48*30m、Φ32*30m钢丝绳各1根进行4点吊装。钢丝绳1单根最大吊装重量为48*48*0.05/6=19.2t，实际吊装重量为38/2=19t，满足要求；钢丝绳2单根最大吊装重量为32*32*0.05/6=8.53t,实际吊装重量为17/2=8.5t，满足要求。

5结论

通过4.1—4.3分析可以看出：

方案一，通过手拉葫芦调整倾斜角度。优点是对钢丝绳长度拴钩后的实际长度无过高要求，只要满足夹角要求即可；对吊点的位置无过高要求，可以根据斜撑位置选择吊点，只要钢丝绳受力合理即可；在起吊后，倾角偏差可以用手拉葫芦进行调整，可行性较高。

方案二，通过调整钢丝绳长度调整倾角。在无手拉葫芦的情况下，可以通过此方法保证吊装倾角。此方法对现场实际操作要求较高，钢丝绳有效长度实际值与理论值尽量保持一致。

方案三，通过改变吊点位置调整倾角。在无手拉葫芦、且钢丝绳长度不变的情况下，通过移动吊点的位置，可以实现倾斜吊装。此方法由于吊点需要根据倾角大小进行调整，因此无法选择在斜撑位置，需要焊接限位防止钢丝绳吊装过程中滑动。此方法对现场操作要求较高，且钢丝绳受力相差较大。

因此实际吊装过程中，方案一应用较多，方案二、三作为备选方案，在无手拉葫芦的情况下可以考虑使用。

6应用举例

某电厂的输煤栈桥单跨跨度为32m，重50.6t，倾角为13°，在吊装方案制定时发现现场的20t手拉葫芦仓库中已无库存，无法用手拉葫芦调整倾角。根据现场的钢丝绳资源情况，考虑通过调整钢丝绳绳长来实现倾斜吊装。通过4.2方案二的方法进行分析，钢丝绳1有效绳长12m，钢丝绳2有效绳长10.15m，可以保证倾角13°。在施工过程中，由于施工时间发生调整，现场协调出20t手拉葫芦2个，因此为了确保施工可靠（方案一）、同时也为了验证新方案（方案二）的实际可操作性，我们决定采用方案一、方案二相结合的方法。在起吊前将手拉葫芦与钢丝绳1接在一起，同时调整手拉葫芦的长度，确保钢丝绳1与手拉葫芦有效长度为12m，钢丝绳2有效长度为10m，这样起吊后倾角稍大于13°（安装方便）。起吊后如果达到理想角度则证明新方案（方案二）可行，若达不到理想角度，则可利用手拉葫芦进行调整（方案一）。

在实际吊装过程中，未调整手拉葫芦长度，成功完成吊装工作，实践证明通过控制有效绳长可以实现倾斜吊装。

【作者简介】姓名：李传明工作单位：山东电力建设第三工程公司职务：机械铆焊专业工程师。