基于受限空間的大型設備吊裝技術探討

郭豐 楊瑞新

摘要：在廠房內部進行大型設備吊裝施工，由于作業空間小，受到廠房結構狹窄、電機幾何尺寸大以及電機重量重等因素的影響下，施工效率低。本文結合實例基于受限空間的大型設備吊裝技術進行探討，通過選擇可行、經濟、安全的吊裝方法和技術措施，順利地完成了吊裝。

關鍵詞：受限空間;大型電機設備;吊裝

1工程概況

壓氣機試驗臺電機由德國西門子公司設計制造，額定功率為47.5mW，額定轉速為3244r/min，是目前為國內最大的47.5mW變頻調速同步電動機。該電機主要由電機本體、電機冷卻罩、電機冷卻風機、電機潤滑油供回油管以及電機電源接線盒五大部分組成，各部分單獨包裝到貨，現場進行組裝成型。其中電機本體設備參數為：7.272m×4.020m×3.270m（長×寬×高），重約110t，為電機最重部分;電機冷卻器罩參數為：5.767m×4.265m×1.970m（長×寬×高），重約9.5t。電機前后端底板兩側各設置一?273mm軸式吊耳，共4個。該電機安裝于壓氣機試驗間廠房內設備基礎上，電機基礎標高為+0.8m，基礎上預留12個地腳螺栓孔，電機左右兩側8根T型地腳螺栓長為1.38m，前后4根T型地腳螺栓長為1.96m。該廠房為單層單跨鋼筋混凝土結構建筑，跨度14m，凈空高度14m，長度40m，東側墻體預留門洞口尺寸7.6m×9.6m，廠房內設Q=32/5t行車吊1臺。電機本體原到貨卸車放置于廠房預留門洞口正東方約12m處。

2吊裝施工技術

本工程電機吊裝就位選擇技術可行性、安全可靠、經濟適用及施工進度較快的三機抬吊與水平牽引法。

（1）電機吊點選擇。電機底座兩側設計有四個?273mm軸式吊耳，電機的吊裝只能通過該四個吊耳進行，180t吊車起吊后面兩個吊點，兩臺50t的吊車分別起吊前面兩個吊點。為避免180t吊車吊裝時鋼絲繩水平分力對電機殼體造成擠壓和損傷，通過在電機上方兩側吊裝鋼絲繩之間設置一?273mm×6mm×4.2m鋼支撐橫梁，并將橫梁通過鋼絲繩懸掛在吊車吊鉤上。

（2）電機臨時放置處電機第一次抬吊吊車站位：由于電機臨時存放位置處正后方場地因受到其它廠房基礎施工限制，故三機抬吊電機吊車站位如下位置進行站位，電機前端為兩臺50t汽車吊分居電機南北兩側，后端為一臺180t汽車吊位于電機南側，與其中一臺50t汽車吊位于同側。

（3）三機第一次抬吊電機。在指揮人員的統一指揮下三機抬吊電機離地面100mm，確保安全后，三機同時擺臂將電機前端放置到提前準備好的2臺32t坦克運輸小車上后，50t吊車松鉤收車，180t吊車暫不松鉤，三機第一次抬吊結束。電機前端坦克運輸小車放置時不要太靠近試驗間廠房，要確保50t吊車能夠進入廠房。

（4）電機第一次水平牽引。在電機開始水平牽引前，兩臺50t吊車先進入試驗間廠房內電機基礎兩側的指定位置站位，防止電機水平牽引到基礎前后兩臺50t吊車無法進入車間。牽引采用兩個5t手拉葫蘆進行，錨點采用試驗間廠房內塊體式混凝土基礎。在剛開始牽引的過程中，電機后端180t吊車緩慢地隨著牽引的速度進行擺臂和趴桿，當達到吊車的最大起重量時，將電機后端2個32t坦克運輸小車放置在電機底板下方，然后180t吊車松鉤。牽引過程中，兩側的牽引速度要保持一致，且牽引速度不宜過快，以防止電機跑偏和與基礎發生碰撞;若發現跑偏時，可采用千斤頂進行調整。

（5）三機第二次抬吊電機。當電機水平牽引到設備基礎前時，三機重新站位將電機前端抬吊到設備基礎上。其中兩臺50t吊車于電機在剛開始牽引之前已分別退到電機基礎兩側（兩臺50t的吊車的車頭朝向廠房大門），180t吊車于電機牽引到設備基礎時再退進廠房。由于受到廠房空間的限制，為便于50t吊車打退，吊車站位時應盡量靠近電機基礎，靠近電機基礎側后腿支撐在電機基礎與齒輪箱基礎之間混凝土承臺上回填夯實土壤上，前腿支撐在電機基礎上。180t吊車由于退至廠房后吊車臂無法進行旋轉吊車后方，故應先將吊車臂旋轉到正后方再退進廠房。電機在三臺吊車垂直起吊高度比電機基礎高120mm時停止起吊，此時施工人員在電機底座下安放道木垛或鋼架，其上表面離電機底座下表面約100mm，目的在于下一步180t吊車懸臂下降時時由于吊車回轉半徑的增大導致吊車負荷率增大而采取的相應保護措施。保護措施做好后，同時使180t吊車趴臂，兩臺50t吊車水平轉臂，使電機整體向前水平移動，直到將電機前端抬吊到事先放置到電機基礎上的兩個32t坦克運輸小車上為止。

（6）電機第二次水平牽引。電機基礎表面兩側地腳螺栓臺板上方在電機起吊前鋪設δ=30mm厚鋼板，并采用膨脹螺栓和鋼板將其固定。當電機前端吊裝放置到基礎上預先安放的坦克運輸小車上后，采用兩個5t手拉葫蘆水平牽引電機向齒輪箱方向移動，此時180t吊車不得松鉤，吊鉤仍然吊住電機后端的兩個吊點上，電機前部份由坦克運輸小車受力，180t吊車配合牽引電機水平移動，水平向前運輸一定距離后安放后面兩個32t坦克運輸小車，緩慢向前牽引至最終安裝位置。

（7）三機第三次抬吊電機。在180t吊車和坦克車配合下將電機運至安裝位置后，三臺吊車重新站位將電機垂直起吊約2m高度進行地腳螺栓安裝。先將180t吊車開出試驗間廠房外一側，待兩臺50t吊車開出廠房外另一側調頭重新開進廠房站位后（兩臺50t吊車的車頭背向廠房大門），再將180t吊車倒進廠房，180t吊車重新站位行走過程中吊車臂均位于吊車正后方。由于受廠房寬度限制，兩臺50t吊車前腿不能全伸，只能半支腿。根據此種特殊情況，需將兩臺50t吊車第五個支腿進行支撐，同時采用枕木在50t吊車前后支腿臂下方進行支墊，使支腿多點受力;同時對電機需采取保護措施。三臺吊車打腿好后同時進行垂直起吊電機，當電機底座離電機基礎臺板高度達到2m，三臺吊車停止起吊，采用廠房內32t行車將基礎上運輸電機用的30mm厚鋼板拖出，然后進行電機T型地腳螺栓安裝，安裝完畢后緩慢將電機下降到基礎上，電機吊裝就位完畢。

3吊裝核算

（1）吊車選擇。兩臺50t吊車在本次吊裝中最大回轉為5.0m，臂長11.1m，該工況下吊車的起吊能力為36t。吊裝過程中50t吊車的起吊載荷為28.3+0.45（吊鉤和索具重量）=28.75t，QY50吊車的負荷率η=28.75/36×100%=79.86%<80%。因此，所選兩臺QY50K型吊車滿足本次吊裝要求。（2）鋼絲繩選擇。180t吊車兩側吊點選擇兩根4股?43（6×37+1-1700mPa）的鋼絲繩，單根鋼絲繩長度L=12m，對折使用。并在兩側鋼絲繩之間設置一?273mm×6mm×4.2m鋼支撐橫梁。（3）地基耐壓力。電機水平牽引線路地平面和吊車支腿位置均采用黏土進行回填夯實，當電機通過坦克車在鋼板上水平牽引時對地壓力σ=27.5t/2.25m2=12.22t/m2=122.2kPa<250ka，所以通過對地面土壤夯實后耐壓力滿足電機水平牽引運輸要求。（4）電機水平牽引力。結合現場實際情況，采用兩個5t手拉葫蘆進行牽引滿足要求。

4結束語

綜上所述，在受限空間內進行大型設備的吊裝需要充分掌握現場實際情況，認真分析核算和畫圖模擬，通過對比選擇出最優的實施方案。在實施過程中要細致準備，精細操作，安全措施到位，以確保設備吊裝任務圓滿完成。

參考文獻

[1]基于層次分析法大型設備吊裝方案優選研究[D].張慶勛.昆明理工大學2021

[2]化工企業大型設備吊裝方案[J].鄭端陽.化工機械.2020（01）