吊裝作業中汽車起重機的選型及吊裝作業分析

劉 躍 武

(陽泉煤業集團二礦建筑安裝公司，山西 陽泉 045000)

0 引言

隨著經濟的發展，工民建中采用裝配式施工的項目越來越多，吊裝作業成為施工中不可或缺的一部分。為此在危險性較大的分部分項工程中，把吊裝作業列為其中重要的一條，并規定超過100 kN的吊裝作業必須編制專項措施并經專家論證通過后方可作業。因此規范化吊裝作業中起重機的選型，以及總結吊裝中應注意事項具有重大意義。

1 汽車起重機的選型流程

在汽車起重機選擇中，主要分析采用何種型號的汽車起重機能夠把設備或構件安全吊裝起來。根據施工現場吊裝環境及起重重量、高度等因素初步確定汽車起重機后，驗證繩索、卡環強度，起重機的穩定性及支腿地基承載力等必要的項目是否滿足規范要求。在吊裝專項方案中，選擇起重機的分析流程如圖1所示。

2 吊裝設備的選型及相關參數的計算

2.1 吊裝設備選型

通常吊裝荷載主要由被吊物(設備或構件)在吊裝狀態的重量和吊、鎖具重量構成。

Qj=k1×k2×Q。

其中，Qj為所計算的荷載；Q為單臺起重機所分配的吊裝荷載；k1為動荷載系數，通常為1.1左右；k2為進行多臺吊車吊裝作業的不均衡載荷系數，通常為1.1～1.25；若為單臺吊裝的情況時可取1。

2)起重高度的計算。

H≥H1+H2+H3+H4。

其中，H為起重機的實際起重高度,也就是停機面到吊鉤的實際距離，m；H1為所安裝的支座表面高度，也就是停機面到安裝支座的實際距離，m；H2為實際安裝間隙，通常會根據實際情況來定，通常取0.2 m～0.3 m；H3為綁扎點到構件起吊后底面的實際距離,m；H4為索具高度，也就是綁扎點到吊鉤的實際距離，m，具體根據實際情況來定。

吊車允許的吊裝高度大于計算需要起重吊裝物件的高度才能滿足要求[1]。

綜合以上，根據吊裝起重量、起重高度選擇滿足條件經濟適用的起重機。

2.2 吊索選擇

鋼絲繩的容許拉力(安全荷載)按下式計算：

據了解，作為“親土種植百千億行動”的重要落地抓手之一，親土狀元選拔大賽旨在以比賽的形式選拔會種地、會養地的職業農民，通過其先鋒模范作用，讓廣大一線農民認識親土種植、接受親土種植，真正實現親土種植在田間地頭的全面落地。隨著洛川親土狀元評選活動的落幕，這項歷時4個多月的全國大型“三農”選秀公益活動圓滿收官。

S=Sb/K1,Sb=βPg(Pg可從表中得到)。

麻繩容許拉力可依據下式來進行計算：

S0=Sz/K2。

其中，S為鋼絲繩的許用拉力大小,kN；Sb為鋼絲繩的實際斷破拉力大小,kN；Pg為鋼絲繩的實際斷破拉力總和大小,kN；β為考慮鋼絲繩間荷載的不均勻系數，對于規格為6×19,6×37,6×61的鋼絲繩而言，a可取0.85,0.82,0.80；K1為鋼絲繩的使用安全系數；d為鋼絲繩直徑,mm；S0為麻繩的容許拉力,kN；Sz為麻繩的破斷拉力,kN，常用白棕繩的破斷拉力，舊繩取新繩的40%～50%；K2為麻繩的安全系數。

2.3 抗傾覆驗算

在吊裝過程中，汽車的穩定性至關重要，決定著能否安全起吊。因此應開展抗傾覆驗算，也就是應讓穩定力矩比傾覆力矩要大。可參照《起重機設計規范》，采用下式驗算。

∑M=KGMG+KQMQ+KWMW≥0。

其中，KG為自重加權系數，可取1；KQ為起升荷載加權系數，實際可取1.15；KW為風動載加權系數，實際可取1；MG,MQ,MW分別為汽車吊自重荷載、起升荷載以及風動荷載對實際傾覆邊的力矩，N·m。

2.4 地基承載力驗算

其中，G為汽車吊整車自重(含配重)；Q為汽車吊起重載荷(吊重)；N為汽車吊支腿反力；n為汽車吊支腿數；Mx,My分別為作用于汽車吊上的外力對通過回轉中心的X軸，Y軸的力矩值；Xi,Yi分別為支腿至通過回轉中心的X軸,Y軸的距離。

一般情況下，汽車吊工作時，3點著地通常為最不利的情況，亦可以采用下式加以演算：

其中，G為汽車吊自重；Q為汽車吊最大荷重(額定荷重)，t。

其中，S為支腿著點面積。

當支腿基礎不滿足要求時，必須進行地基處理工序。

3 吊裝作業注意事項

3.1 起重機工況

起重機工況是首先要進行檢查的項目。起重機操作人員在進行吊裝作業前必須對起重機自身的工況進行檢查，確保起重機運行正常，防止因為起重機自身原因導致吊裝作業在進行中突然停止，重點檢測起重機主體結構是否存在安全隱患，起重器操作系統是否良好，各種限位保護裝置是否起作用等。

3.2 操作人員技能

在“危大”工程中，吊裝作業具有很高的危險性，操作人員的技能水平是吊裝作業中重要一環。操作人員必須具備崗位操作證，且具備豐富的吊裝經驗。在吊裝作業中，堅決杜絕因操作人員身體及業務技能妨礙正常吊裝的情況出現。

3.3 安全技術措施交底

在“危大”工程中，吊裝作業使用的起重機通常噸位比較大，通過租用方式來解決。這就造成編寫吊裝方案的人員和吊裝作業人員不同，此時做好安全技術交底尤為重要。其中交底重點為起重機站位、吊裝作業順序、本工程中吊裝危險要點，并及時勘察現場，掌握現場吊裝環境。

3.4 支腿地基承載力

在大部分吊裝作業中，通常采取加大支腿與地面的接觸面積使現場地基承載力符合吊裝要求。通常憑經驗判斷現場原始土地面或硬化路面(場面)使用很多年，而忽視其下部結構存在空洞的安全隱患。特別是在硬化路面(地面)作為支腿基礎時，必須對路面以下的結構進行釬探，防止因路面下部結構下沉導致的局部大面積空洞的現象。

3.5 起重機索具的合理使用與保養

在鎖具的日常應用中，應重視做好鎖具的儲存與保養工作，鎖具應放在不受風吹日曬以及雨淋的工具箱內，應定期給鎖具涂油，在使用鎖具時，盡量不要把鎖具放置在沙土較多的地面上，謹防沙土進入鎖具內，對于一些磨損較嚴重的鎖具，如鋼絲繩，在使用時應做好尖銳邊角的保護工作，對于一些磨損較嚴重的鎖具應及時進行更換，鋼絲繩吊帶具有較高的安全性，但在使用前，應安全檢查其全身，一旦發現鋼絲繩存在斷絲以及斷股現象，或吊帶邊沿存在缺口，縱面存有嚴重折痕的應予以報廢，嚴禁降低噸位冒險使用。對于倒鏈的使用，在使用前應先重復了解倒鏈能承受的噸位情況，并且應對倒鏈盒內的摩擦片磨損情況，棘爪、鏈條、掛鉤以及安全鎖片等進行重點檢查，確保完好后才能繼續使用，倒鏈與鋼絲繩相比，通常鋼絲繩的安全余量較高，倒鏈安全余量相對較低，在應用倒鏈的過程中，一旦發現拉力超過額定拉力后，這時倒鏈就極易出現破斷或損壞，應及時停止作業。

4 結語

在實際吊裝過程中不光需要計算能否吊起物件，還要計算不同設備及構件吊點的結構安全及變形，同時要考慮進場道路、現場環境，保證吊車能夠進場，并且有吊裝需要的空間位置，才能保證這個吊裝過程的安全。本文重點分析了“危大”工程中采用汽車起重機必須驗證的各項參數及其吊裝時候需要特別考慮的注意事項，以便于指導吊裝作業。