廠房內(nèi)大型機電設(shè)備利用鋼架倒運及吊裝實踐

陳義民

（湖南省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司，湖南 株洲412000）

1 引言

工業(yè)廠房內(nèi)的大型機電設(shè)備，往往是項目建設(shè)的關(guān)鍵設(shè)施，因外形尺寸大、重量大，其倒運及吊裝就位是一道重要工序。但若廠房結(jié)構(gòu)在吊裝前已完成施工，將導(dǎo)致吊裝場地、空間受限，難以利用吊車將設(shè)備直接吊裝就位，特別是當(dāng)設(shè)備的安裝基礎(chǔ)標(biāo)高超出樓地面較多時，施工難度更大。對此，傳統(tǒng)的施工方法常采用在廠房內(nèi)外搭設(shè)大面積的枕木平臺進(jìn)行倒運和吊裝，或利用拖排將設(shè)備轉(zhuǎn)運到基礎(chǔ)處后，再頂升就位。上述方法存在材料消耗量大、工期長、成本高、安全隱患多等諸多弊端。

經(jīng)過在水泥廠、鋼鐵廠等多個安裝工程項目的施工實踐，利用鋼架進(jìn)行廠房內(nèi)大型機電設(shè)備的倒運和吊裝，能夠有效地解決上述問題【1】。

2 工程項目介紹

實踐案例一：某水泥廠安裝工程項目，水泥磨廠房內(nèi)需安裝3臺大型球磨機，其最重的部件為球磨機筒體，單重達(dá)1 200kN（120t）。在設(shè)備到貨時，廠房結(jié)構(gòu)已完成施工，不能利用吊車直接將設(shè)備吊裝就位。對此，在實際施工中，先利用特制鋼架在廠房外將設(shè)備筒體提升至超過其安裝底座標(biāo)高的高度，然后，再將鋼架與筒體拖運進(jìn)廠房，旋轉(zhuǎn)后下放就位。

實踐案例二：某鋼鐵廠煉鋼車間技改工程項目，廠房內(nèi)需安裝1臺煉鋼轉(zhuǎn)爐，其中，最重的為轉(zhuǎn)爐托圈及爐殼組件，重量為1 964kN（196.4t）。設(shè)備到貨時，因廠房內(nèi)上部結(jié)構(gòu)限制，不能利用吊車直接將爐體吊裝就位。對此，實際施工中，先在設(shè)備安裝基礎(chǔ)之外便于吊裝的適當(dāng)位置布設(shè)1個特制的鋼架，再將轉(zhuǎn)爐托圈及爐殼部件吊起放到鋼架上完成組對，使其安裝耳軸標(biāo)高超過安裝支座的高度，然后，再利用鋼架將設(shè)備組件拖運至安裝位置，下放就位。

3 技術(shù)原理

1）利用鋼架作為設(shè)備倒運載體，可將鋼架預(yù)先放置在便于起吊、提升的位置，在該位置利用吊車將設(shè)備吊起放于鋼架上，從而解決吊裝場地和空間受限的問題，便于機械化施工。

2）利用鋼架本身的高度，可將設(shè)備預(yù)先提升至滿足安裝要求的標(biāo)高，從而解決設(shè)備在廠房內(nèi)的安裝基礎(chǔ)處提升或頂升困難的問題。

3）利用鋼架的可移動性，通過鋪設(shè)滾杠、鋼軌的方式，可將鋼架及設(shè)備從初始位置倒運至安裝位置。

4 施工步驟及操作要點

4.1 施工準(zhǔn)備

1）清理、平整廠房內(nèi)外的吊裝區(qū)域場地。注意承載力須滿足要求，必要時應(yīng)進(jìn)行夯實、換填或硬化。鋼架運行方向的坡度應(yīng)不大于5°，且不得是下坡。

2）在鋼架拖運范圍的樓地面鋪設(shè)鋼板、滾杠或鋼軌等輔助設(shè)施。鋼板厚度按工程實際需要確定。鋼架下面的滾杠滾動區(qū)域，鋼板之間應(yīng)滿焊，其余區(qū)域鋼板之間應(yīng)以不短于100mm×500mm的間斷焊進(jìn)行連接固定，然后，把所有焊縫打磨平整。

3）安裝機電設(shè)備的底座，找正找平后進(jìn)行緊固及臨時防護(hù)。

4）布設(shè)牽引裝置，牽引裝置型號應(yīng)滿足最大牽引力需求。

4.2 鋼架制作

1）鋼架制作參考示意圖見圖1。具體規(guī)格、尺寸可根據(jù)工程實際情況確定。

圖1鋼架制作參考示意圖

2）鋼架的高度必須使筒體軸端底面標(biāo)高超過其安裝底座的標(biāo)高，并留有安全余量。鋼架的長度及寬度應(yīng)符合拖運到廠房內(nèi)基礎(chǔ)處就位的空間要求。

3）鋼架應(yīng)進(jìn)行受力計算與校核，強度、穩(wěn)定性須滿足相關(guān)規(guī)范要求。

4.3 設(shè)備吊放上鋼架

1）將制作好的鋼架擺放到便于吊裝的預(yù)定位置處，鋼架的方向、位置應(yīng)滿足設(shè)備吊放及拖運的要求。

2）將牽引裝置與鋼架進(jìn)行連接，在鋼架四周設(shè)置臨時擋塊后適當(dāng)張緊牽引裝置，以防止鋼架在設(shè)備吊放時移位。

3）利用吊車將設(shè)備吊起，平穩(wěn)放于鋼架上。注意設(shè)備的前后端方向，與鋼架連接位置應(yīng)符合設(shè)備安裝要求。吊裝方式及吊車的型號、數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。

4）將設(shè)備與鋼架臨時連接緊固后，吊車松鉤退場。

4.4 設(shè)備倒運

1）全面檢查牽引裝置及鋼架、設(shè)備狀態(tài)，合格后拆除臨時擋塊。

2）啟動牽引裝置，將鋼架及設(shè)備平穩(wěn)拖運至安裝基礎(chǔ)處。

3）倒運途中若需進(jìn)行轉(zhuǎn)向，則按要求調(diào)整滾杠及牽引方向。即將到達(dá)安裝基礎(chǔ)上方時，應(yīng)降低牽引速度，采用限位裝置，緩慢、勻速地將鋼架和設(shè)備倒運至基礎(chǔ)處的預(yù)定安裝位置點。具體參見圖2。

圖2設(shè)備倒運至安裝位置點

4.5 設(shè)備安裝就位

1）利用千斤頂?shù)裙ぞ?，對鋼架及設(shè)備的水平位置進(jìn)行微調(diào)，使設(shè)備耳軸精確定位于前述已安裝好的設(shè)備底座上方，符合要求后將鋼架臨時固定。

2）再利用千斤頂工具，將設(shè)備頂起。

3）拆除鋼架，然后利用千斤頂將設(shè)備緩慢、勻速下地放到底座上就位。

4.6 質(zhì)量檢查及工序交接

1）檢查安裝就位質(zhì)量，必要時進(jìn)行調(diào)整，直至合格。

2）進(jìn)行工序驗收交接。

5 質(zhì)量控制

主要執(zhí)行的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)如下：

1）JGJ 276—2012《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》。

2）GB 50017—2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》。

3）GB 50205—2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》。

4）GB 50236—2011《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》。

5）GB 50252—2010《工業(yè)安裝工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》。

6）所屬工程的設(shè)計施工藍(lán)圖、設(shè)計技術(shù)文件、設(shè)備技術(shù)資料等。

7）施工前應(yīng)編制詳細(xì)的倒運吊裝施工方案，并經(jīng)審核批準(zhǔn)。所有參與施工的作業(yè)人員須提前進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)交底，明確相應(yīng)的技術(shù)質(zhì)量要求，特殊工種須持證上崗。

6 安全措施

1）嚴(yán)格執(zhí)行JGJ 59—2011《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》、JGJ 46—2005《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》、JGJ 276—2012《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》。

2）施工前所有作業(yè)人員必須進(jìn)行安全教育及安全技術(shù)交底、熟悉安全操作規(guī)程，起重工、吊車司機等特殊工種須持證上崗。

3）鋼架拖運、旋轉(zhuǎn)區(qū)域的地面，應(yīng)進(jìn)行必要的夯實、換填或硬化，確保承載力滿足要求。

4）牽引機具的設(shè)置，必須滿足相關(guān)規(guī)范要求，需利用廠房建筑結(jié)構(gòu)時應(yīng)得到設(shè)計方的允許，以確保安全。

5）鋼架的設(shè)計及制作，必須滿足強度、穩(wěn)定性要求。

6）起重機具在投用前須進(jìn)行檢查，確保合格，滿足施工需要。

7）在進(jìn)行起吊、拖運、旋轉(zhuǎn)、頂升及下放操作時，應(yīng)專人指揮、協(xié)調(diào)一致，特別是在頂升及下放操作時，應(yīng)確保各千斤頂?shù)耐健?/p>

8）施工現(xiàn)場須做好警示隔離，加強管理和保衛(wèi)。

9）工地須備有相應(yīng)的應(yīng)急救治用品。

7 效益分析

7.1 經(jīng)濟(jì)效益

以實踐案例一所述某水泥廠安裝工程項目為例，3臺大型球磨機筒體采用鋼架倒運及吊裝，能夠高效、安全、優(yōu)質(zhì)地完成施工，與傳統(tǒng)的枕木平臺法吊裝工藝比較情況如下：

1）枕木費用：采用傳統(tǒng)的枕木平臺法進(jìn)行倒運及吊裝時，枕木租賃及損耗費約98 000元，采用鋼架進(jìn)行倒運及吊裝時枕木采購費用約3 000元，此項可節(jié)約費用95 000元。

2）鋼架及拖排制安費用：鋼架制安比傳統(tǒng)枕木平臺法的拖排制安增加了3 750元。

3）人工費：采用鋼架進(jìn)行倒運吊裝時，可明顯縮短工期，從而比傳統(tǒng)的枕木平臺法節(jié)約人工費約202 500元。

4）吊車及卷揚機臺班費：比傳統(tǒng)的枕木平臺法節(jié)約24 600元。

以上共計節(jié)約費用318 350元。

由此可見，利用鋼架進(jìn)行廠房內(nèi)大型機電設(shè)備的倒運及吊裝施工，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

7.2 社會效益

廠房內(nèi)大型機電設(shè)備在不能利用吊車直接吊裝就位的工況下，利用鋼架進(jìn)行倒運及吊裝施工，與傳統(tǒng)的施工方法比較，可顯著降低機械、能源消耗，提高安全性，減少環(huán)境污染，節(jié)能環(huán)保，具有綠色施工的特點，社會效益顯著。

8 結(jié)語

綜上所述，通過工程實踐，可見利用鋼架倒運及吊裝廠房內(nèi)的大型機電設(shè)備，與傳統(tǒng)的施工方法比較，能夠有效提高施工的效率，縮短工期，節(jié)約人工、機械及材料成本，節(jié)能減排，安全環(huán)保。