晋城合成塔吊装方案.doc

天脊集团晋城化工股份有限公司技改项目

静设备吊装方案

编制：
审核：
批准：

中国化学工程第四建设公司第十工程处
2003年5月

目 录

一. 工程概况………………………………………第1页
二. 氨合成塔吊装参数……………………………第1页
三. 吊装方法………………………………………第2页
四. 吊装受力计算…………………………………第3页
五. 混凝土框架强度校核…………………………第9页
六. 机索具配备…………………………………..第10页
七. 施工平面布置………………………………..第11页
八. 施工进度计划………………………………..第12页
九. 劳动力计划…………………………………..第12页
十. 施工机具及安全技术措施用料计划………..第12页
十一. 安全技术要求及施工注意事项………….第14页
附图一：氨合成塔吊装平面图………………...第16页
附图二：氨合成塔吊装立面图………………...第17页

一. 工程概况
晋城市第二化肥厂合成氨技改项目中，氨合成塔是该项目中最重的设备，其重量为62.8t，氨合成塔就位在高53m的混凝土框架内，就位标高为+3.2m，其位置在框架的东南角。框架西面已预留了氨合成塔进入框架内的空间。
氨合成塔吊装是本项目施工的重点，我方将予以高度重视，抽调具有丰富吊装施工经验的人员参加吊装，切实做到精心准备、精心组织、精心施工，确保氨合成塔吊装万无一失。

二. 氨合成塔吊装参数
重量： 62.8t
外形尺寸：Φ1200×20800mm
就位标高：+3.2m（混凝土框架内）
就位位置：设备中心距东边梁中心3m，距南边梁中心2.5m
框架尺寸：8m×6.5m×42m
框架立柱：660mm×660mm

三. 吊装方法
根据我们以往的施工经验及本项目中混凝土框架结构情况，决定利用框架吊装合成塔，吊装方法是在框架+48.00m层梁上方的四根立柱处绑绳栓挂140t滑车组进行吊装。
另外考虑吊装方便和设备安全，我们准备在吊装前卸掉合成塔底部法兰（重1.5t）

具体施工步骤如下：
1. 设置锚点、导向轮、卷扬机；
2. 栓挂滑车组及滑车组穿绳；
3. 合成塔底部法兰卸除；
4. 合成塔移至吊装位置；
5. 合成塔尾部上拖排；
6. 设置拖排牵引滑车组及设备溜尾滑车组；
7. 合成塔吊索捆绑，与滑车组栓结；
8. 试吊，检查各受力点；
9. 正式起吊就位；
10.机索具拆除。

四. 吊装受力计算
4.1吊装计算重量Q计
Q计=K1K2（Q+Q）
=1.1×1.1×（Q+q）
=77.8t
式中：K1：动载系数 取K1=1.1
K2：不均衡系数 取K2=1.1
Q： 设备重量（底部法兰重量忽略）
q： 索具重量 取q=1.5t
4.2跑绳受力计算
（1）滑车组穿绳型式：采用双绳出头穿绕法
详见图一

图一：滑车组穿绳方法示意图
（2）跑绳受力计算
跑绳拉力：So =Q计Kom（Ko－1）／2（Kon－1）
=77.8×1.04×（1.04－1）／2（1.04－1）
=6t
式中：Ko 滑轮阻力系数Ko=1.04
m 滑轮数量m=9
n 有效绳数n=8
Q计 设备计算重量
4.3栓挂滑车组的吊索受力计算
（1）吊索的设置
考虑到+37m层梁横切面较大，承载能力强，故将吊索栓在+37m层梁上面的四根立柱上，吊索的设置见
图二
3000
10000
6500
2500
8000
+42000
+37000
a
b
c
d
2500
8000
3000
6500

图二：悬挂滑轮组吊索设置示意图
（2）吊索出绳长度的计算
根据图二、图三进行计算
H
L
吊索a长度计算：
已知H=10m
A=√2.52+3.52 =4.3m
A
故La=√H2+A2
图三：吊绳出绳长度计算示意图
=√102+4.32 =10.88m
吊索b长度计算：
已知H=10m
A=√5.52+3.52 =6.5m
故Lb=√H2+A2 =√102+6.52 =11.94m
吊索c长度计算：
已知H=10m
A=√2.52+32 =3.9m
故Lc=√H2+A2 =√102+3.92 =10.74m
吊索d长度计算：
已知H=10m
A=√5.52+32 =6.3m
故Ld=√H2+A2 =√102+6.32 =11.80m

3.5m
（3）吊索受力计算
3m
10m
(a)先计算Pab、Pcd
Pab
Pcd
α
β
如图所示，根据力的平衡原理则有
Q计
Pabcosα+ Pcdcosβ=Q计
图四：Pab、Pcd受力图
Pabsinα= Pcdsinβ
已知Q计=77.8t
α=argtg（3.5/10）=21.4o
β=argtg（3/10）=18.5o
将上述数据代入式中可求得：
Pab=38t
Pab
Pcd=43.76t
A
B
(b)计算吊索a、吊索b受力
Pa
Pb
可近似看作Pa、Pb、Pab在同一平面内，
如图五（左图）所示
图五：Pa、Pb受力图
根据力的分解法则，可求得
PacosA+ PbcosB=Pab
PasinA= PbsinB
A=argtg（√2.52+3.52 /10）=25.86o
B=argtg（√5.52+3.52 /10）=36.78o
Pab=38t
将上述数据代入式中可求得：
Pa=24.8t Pb=18t
Pcd

C
D
(c)计算吊索c、吊索d受力
Pc
Pd
可近似看作Pc、Pd、Pcd在同一平面内，
图六：Pc、Pd受力图
如图六（左图）所示
根据力的分解法则，可求得
PccosC+ PdcosD=Pcd
PcsinC= PdsinD
已知Pcd=43.76t
C=argtg（√2.52+32 /10）=23.7o
D=argtg（√5.52+32 /10）=35.63o
将上述数据代入式中可求得：
Pc=28.95t
Pd=19.88t
4.4设备底部拖排牵引滑车组受力计算
(1)拖排承压载荷计算
在氨合成塔提升滑移过程中，拖排承压重量为塔重量的1/2，约为39t。
(2)拖排牵引力计算
设备提升时，拖排的滚动，滚杠直径为Φ83×9mm，计算牵引力的公式为：
S=[KW（f1+f2）]/D
=[2.5×31×（0.15+0.05）]/8.3
=1.87t
式中：K 启动附加系数K=2.5
W 拖排承受载荷W=31t
D 滚杠直径D=8.3cm
f1 滚杠对道路的滚动摩擦系数f1=0.15
f2 滚杠对拖排的滚动摩擦系数f2=0.05
4.5设备溜尾受力计算
设备溜尾受力以设备底部即将脱离拖排时计算，氨合成塔脱离拖排时，其倾斜角度为80o,设备溜尾受力F为：
F=KQtgα
=1.1×62.8×tg6o
=6.5t
式中：K 动载系数K=1.1
Q 设备重量Q=62.8t
α 设备靠近基础后的倾斜角
α=arctg（1.6/17）=6°

五.混凝土框架强度校核
5.1从悬挂滑车组的四根吊索受力情况看，吊索c受力最大，故校核吊索c绑扎的立柱即可。
5.2 Pc对立柱产生的正压力Nc
已知Pc=28.95t与立柱夹角C=25.86°
故Nc=PccosC
=28.95×cos25.86=26.59t
5.3 Pc对立柱及梁产生的水平力Fc
Fc=PcsinC
=28.95×sin25.86=11.44t
Fc的方向是指向框架内，由立柱及与其相连的两根横梁承受，满足张度要求。
5.4立柱的抗压强度
N=（ΦfcA/Ka）
=0.87×300×3600÷1.55
=606.2t
式中：Φ 弯曲系数Φ=0.87
A 立柱切面积A=60×60=3600cm2
fc 混凝土强度fc=300kg/cm2
Ka 混凝土轴心受压安全系数Ka=1.55
则有N=606.2t >Nc=26.59t
满足吊装要求。
六.机索具配备
6.1吊装滑车组
（1）8轮140t滑车组一套，卸扣140t 2个
（2）导向滑车16t 4个
（3）牵引绳6×37——Φ28 800m
（4）吊索4根
（a）绳d、b采用6×37——Φ52单股绳，长度现场定，但要保证前面计算的出绳长度。
（b）绳c、a采用6×37——Φ52一弯两股，长度现场定，但要保证前面计算的出绳长度。
（5） 吊索用卸扣
绳a、c用一弯两股，不需用卸扣
绳b、d采用25t卸扣，共2个
6.2设备绑扎
（1）绑绳两根6×37——Φ60，长度现场定。
（2）卸扣50t 4个
（3）平衡梁140t 1件
6.3拖派牵引滑车组
（1）中轮30t滑车组1套
（2）牵引绳6×37——Φ15 100m
（3）导向滑车5t 4个
（4）卸扣5t 18个
6.4溜尾滑车组
（1） 小轮16t滑车组1套
（2） 牵引绳6×37——Φ15 100m
（3） 导向滑车10t 4个
（4） 卸扣10t 13个
6.5牵引机械
（1） 8t卷扬机2台，用于牵引主吊滑车组跑绳
（2） 5t卷扬机2台，用于牵引拖排及设备后滑车组
七.吊装平面布置
氨合成塔从框架西面吊入，距框架西面8m是厂区道路，距框架正西17m有厂房，厂房北侧有厂区道路。根据现场情况，合成塔吊装要占用框架西边道路及厂房北侧道路。合成塔尾斜向西南摆放在道路上，头部插入框架内，尽可能靠近基础处。卷扬机设置在厂房北侧路旁，如图所示。
吊装具体布置见合成塔吊装平面布置图（附图一）

八.施工进度计划
施工准备，机索具进场 5天
吊装场地平整地锚设置 3天
合成塔转运至吊装位置 3天
滑车组栓挂 4天
合成塔吊装就位 1天
机索具拆除 2天
九.劳动力计划
起重工程师 1人
起重工 8人
钳工 4人
电工 1人
安全员 1人
脚手架工 4人
电焊工 1人
普工 5人
总指挥 1人
十.施工机具及技术措施用料计划
（见后表）

施工机具技术措施用料计划表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
卷扬机
8t
台
2

2
卷扬机
5t
台
2

3
滑车组
8轮140t
套
1

4
滑车组
2轮10t
套
2

5
单滑车
16t
个
4

6
单滑车
10t
个
4

7
卸扣
140t
个
2

8
卸扣
50t
个
4

9
卸扣
10t
个
8

10
卸扣
5t
个
20

11
钢丝绳
6×37-Φ60
m
50

12
钢丝绳
6×37-Φ32
m
100

13
钢丝绳
6×37-Φ28
m
800

14
钢丝绳
6×37-Φ15
m
200

15
手拉葫芦
5t
台
2

16
手拉葫芦
3t
台
2

17
千斤顶
50t
台
1

18
千斤顶
30t
台
1

19
拖排
40t
台
1

20
平衡梁
140t
台
1

21
滚杠
Φ83×9
m
30

22
地锚
8t
个
2

23
地锚
5t
个
2

24
枕木
2500×220×160
根
40

25
麻绳
Φ20
m
200

26
安全网

m2
100

27
安全带

副
5

28
焊机
12KW
台
1

29
钢板
δ16
m2
8

30
钢板
δ20
m2
20

31
汽车吊
16t
台
1

32
汽车吊
50t
台
1

33
脚手架管
Φ40
个
10

34
对讲机

套
1

35
高倍望远镜

个
1

十一.安全技术要求及注意事项
11.1吊装前应由起重工程师对所有参加施工人员进行技术交底。
11.2.参加施工人员在施工作业中必须遵守《化工工程起重施工规范》、《化工施工安全操作规程》。
11.3整个吊装过程必须统一指挥信号，明确各自职责，一切行动听指挥。
11.4高空作业是全部搭设脚手架，拉上安全网，作业人员系好安全带。
11.5所有吊装用机索具在使用前要认真检查，确认合格后方可使用。
11.6吊索设置时，钢丝绳与混凝土立柱间必须垫以小方木，以保护混凝土柱。
11.7全部准备工作就绪后，必须进行仔细的检查，确认无问题后方可进行试吊，试吊过程中，应重点检查混凝土框架和卷扬机锚点情况
11.8当设备头部离地后，必须进行各受力点的检查，确认无问题后，方可进行继续起吊。
11.9施工作业区周围要拉设警戒线，非作业人员严禁入内，派出专人维护环境。

西

8t卷扬机为提升用
5t卷扬机为拖排用

地 锚

厂 房
8t
5t
8t

卷 扬 机
厂 房

450000
5t地锚

拖排
溜尾用5t
卷扬机
厂区道路

17000

6500

冷冻厂房
合成塔基础
2500
标高+3.2
4500
3500
660
框 架
600
3000

附图一：氨合成塔吊装平面图
附图二：氨合成塔吊装立面图
+42000

+37000

吊索

滑车组

框架

+21000

合成塔就位位置

平衡梁
氨合成塔
拖排牵引
基础
溜尾牵引 捆绑绳

3000
拖排滚杠 提升牵引 3500
19