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冷水机组设备吊装方案

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2020年4月19日
文档仅供参考
一、 吊装设备概况：
深圳皇岗地铁口岸联检楼空调主机采用美国约克冷水机组，共五台，其中冷量为3488kw的主机四台，机组运输重量15000kg，运行重量16500 kg，设备基本尺寸：长5.007m*宽2.290m*高3.112m；冷量为2100kw的主机一台，设备基本尺寸：长4.315m*宽1.880m*高2.381m；机组运输重量12580kg，运行重量13200 kg。制冷机房设在地下一层14轴—16轴/A轴—C轴位置，吊装口位于15轴—16轴/A轴—B轴位置，设备吊装口宽3.7m*长6.5m。地下层制冷机房相对标高-7.400m,首层顶板相对标高+9.45m,二层顶板相对标高+16.95m（二层层高7.5m）。
二、 编制依据：
1、 深圳皇岗地铁口岸联检楼工程施工图纸
2、 建筑施工手册
3、 建筑施工计算手册
三、 吊装的难点：
1、 单机的重量大、体积大
2、 深圳河大桥的墙面正好位于吊装口南面，大桥底板及墙面妨碍了设备的吊装，使设备无法卸载于吊装口的边缘,增加了吊装的难度。
3、 如果使用吊车将设备吊入地下室,吊车需上到地下室顶板，而且地下室将承受巨大的吊车及设备重量,支撑难度大。
4、 如果设备卸于大桥边,斜向进入吊装口,需要两次调整方向,且需要拆除外架。
5、 制冷机房所有设备需从一层放到地下一层，垂直距离大，且一层的吊装孔不能一次性将设备从一层放到地下一层的制冷机房的设备基础上。
四、 吊装方案的选定：
1、 人工配合滚轮车运至吊装口附近。
2、 一、二层楼板都设置吊装点，在吊装点处设滑轮组，然后经过两台卷扬机使设备转向，并运至吊装洞口上方，最后下放至地下室。
3、 用滚轮车、跨顶及撬杠使设备就位。
五、 吊装流程 ：
施工准备→设备运输→吊装设备布设→设备吊装→设备运输就位。
六、 吊装设备的选用：
1、 索具设备：
① 吊点：选用直径为39mm，公称抗拉强度为1850N/mm2的6×37钢丝绳，允许拉力F＝aFg/K=(0.82×1040)/8=106.6KN=10.88T。（如果使用的是旧钢丝绳乘以0.4~0.75的系数。）
② 保险绳：选用直径为24mm，公称抗拉强度为1850N/mm2的6×37钢丝绳。
③ 钢丝绳附件：钢丝绳用重型套环
2、 吊装工具：撬杠、走6滑车组（需要钢丝绳总长度相当于重物移动的14倍。）
3、 卷扬机：选用JM10单筒慢速卷扬机，额定静拉力100KN，钢丝绳直径31mm。
七、 吊装准备工作
在正式吊装送前一周，必须进场进行大量的准备工作如下：
（一）场地准备
1、地下室南侧、东侧土方回填，考虑到滚轮车不适合在土路上行走，表面浇注100mmC20砼，而且与地下室顶板砼处于同一标高，以便设备的运输。
2、 吊装口处使用12.6＃槽钢组合成工字钢，间距300的布置于吊装口上，以起到缓冲作用，保证设备的吊装安全。
3、 设备支座结构高700mm，为能够使用滚轮车直接将设备运至支座顶面，必须待制冷机房的地面先做好。
4、 将设备的四个吊点分别吊于两层顶板，以减少顶板的受力。开洞直径为300mm，不破坏洞口内的结构钢筋。一层(二层)顶板开孔位置如下图所示：

在大桥的墙面增设一吊点，以控制设备的水平运输。
（二）人员准备
为确保施工安全顺利完成特设立如下人员：指挥、副指挥、技术负责、安全负责、信号员等。

人 数
备 注
指 挥
1

副指挥
2

技术负责
1

安全员
3

信号员
1

起重工
8
持证上岗
杂 工
15
辅助
（三）机具准备
机具名称
规 格
数 量
滑车组
走6滑车组
3个
槽 钢
12.6#
28根
钢丝绳
Φ39
30米
钢丝绳
Φ24
40米
重型套环
套环公称尺寸40
多个
跨 顶
15T
4个
木 方
50×100
20根
卷扬机
100KN
3台
滚轮车
5m×3m
2辆
（四）技术准备
做好技术交底及操作工人施工前培训工作。
待所有准备工作完毕后，书面通知甲方，等待设备到货。
八、 设备的运输
首先将设备卸于地下室东侧靠南端，由于设备体积大，数量多，现场无法堆放，按离吊装位置先远后近的顺序依次搬运，然后用滚轮车在人工配合下直线运输至吊装口南侧，最后调整方向。如下图所示：

九、 安设吊装设备
（一） 设备的吊点布置
采用直径为39mm的钢丝绳，一端锁定于二层顶板开孔处放置的由两根12.6＃槽钢组合而成的工字钢，另一端锁定于一层顶板开孔处放置的同样的槽钢，如下图所示：

（二） 保险绳布置
为保证设备的吊装安全，设置直径为24mm保险绳，经过重型套环挂在槽钢上，重型套环间距1000mm，设备每下降1000mm，截除一个钢丝绳，钢丝绳与设备的连接采用包裹形式，如上页图所示：
（三） 卷扬机的布设
在卷扬机正前方应设置导向滑车，导向滑车至卷筒轴线的距离应不小于卷筒长度的15倍，即倾斜角a不大于2°以免钢丝绳与导向滑车槽缘产生过分的磨损。
十、 冷水机组吊装
（一）机组转向
经过卷扬机1将设备吊起，成半悬空状态，按吊装指挥长的指令使设备缓慢变向90°,使用撬杠作为辅助工具。如下图所示：

（二）起吊
设备转向完成，放松卷扬机使设备从半悬空状态下降至滚轮车上，然后使用两台卷扬机，重新固定吊点，另一台卷扬机3从后方牵引住设备，以抵消设备在卷扬机1、2牵引时向前产生的冲力。设备半悬空状态进入吊装口，经过三台卷扬机将设备吊运至吊装口槽钢上空，如下页设备吊装示意图所示：
（三）下放
到达吊装口上空，平稳之后，加设保险绳然后去掉槽钢及卷扬机3的牵引，由卷扬机1和卷扬机2将设备下放到地下一层上准备好的滚轮车上，最后去掉所有卷扬机。
十一、 设备运输就位
由于已做好地面高500mm，地面与支座结构高差变为200mm，有利于设备就位。在设备基础之间填充砖块使设备北面3块、南面2块基础连成整体，表面浇注50mm薄层砼，经过滚轮车、撬杠将主机设备运上基础，然后用跨顶卸去其下面的滚轮车，最后找平、找正即可。设备按下图编号依次运至设备基础。

十二、 安全措施：
1、凡参加本次施工人员，进入施工现场，必须配戴安全帽，穿防滑鞋，听从统一安排。
2、由于设备体积大、重量大，头重脚轻且偏心较严重，因此还是有很大的危险性，要求所有参加作业人员强化安全意识，技术指挥人员进行安全技术交底，做到分工明确、定岗、定位。
3、 备起吊之前必须进行试吊，在试吊时，详细检查所有机、索、卡具等各部位受力情况，确认一切正常，而后，方可正式吊装。
4、 信号员传递信号要清楚、明确，作业人员必须确认信号无误，方可操作，否则停止操作，待信号确认后，再继续操作。
5、 若发现异常或特殊情况，应立即停止作业，迅速采取补救措施，经检查无异常情况后，方可继续作业。
6、 设置警戒线，吊装口下禁止站人。
7、 钢丝绳：
① 使用中，如绳股间有大量的油挤出，表明钢丝绳的荷载已相当大，这时必须勤加检查，以防发生事故。
② 钢丝绳穿过滑轮时，滑轮槽的直径应比绳的直径大1～2.5mm。滑轮槽过大钢丝绳容易压扁；过小则容易磨损。滑轮的直径不得小于钢丝绳直径的10～12倍，以减少绳的弯曲应力。禁止使用轮缘破损的滑轮。
8、 卷扬机：
① 必须有良好的接地或接零装置，接地电阻不得大于10欧姆。在一个供电网路上，接地或接零不得混用。
② 卷扬机使用前要先空运转作空载正、反转试验5次，达到运转平稳无不正常响声；传动、制动机构灵活可靠；各紧固件及连接部位无松动现象；润滑良好，无漏油现象。
③ 钢丝绳的选用应符合原厂说明书规定。卷筒上的钢丝绳全部放出时应留有不少于3圈；钢丝绳的末端应固定可靠；卷筒边缘外周至最外层钢丝绳的距离应不小于钢丝绳直径的1.5倍。
④ 卷筒上的钢丝绳应排列整齐，如发现重叠或斜绕时，应停机重新排列。严禁在转动中用手、脚去拉、踩钢丝绳。物件提升后，操作人员不得离开卷扬机。停电或休息时，必须将提升物降至地面。
9、 滑车组：
① 使用前应查明它的允许荷载，检查滑车的各部分，看有无裂缝和损伤情况，滑轮转动是否灵活等。
② 滑车组穿好后，要慢慢地加力；绳索收紧后应检查各部分是否良好，有无卡绳之处，若有不妥，应立即修正，不能勉强工作。
③ 滑车组上下滑车之间的最小距离一般为700mm～1200mm。
④ 滑车使用前、后都要刷洗干净，轮轴加油润滑，以减少磨损和防止锈蚀。
十三、 受力计算：
（一）吊装口上槽钢设计及验算：
1、各种材料物理力学性能如下：
采用12.6#槽钢，截面尺寸为126×53×5.5mm，截面面积S为15.692cm²，容重ρ为12.318kg/m,截面抵抗矩Wx为62.1cm³，Wy为10.2cm³，截面惯性矩Ix为391cm4，Iy为38cm4。
E＝2.1×105 N/mm2
2个槽钢组合截面抵抗矩Wx为62.1cm³×2＝124.2 cm³，组合截面惯性矩Ix为391×2＝782cm4。
2、槽钢布置及受力分析：
首先设定间距为：300mm
考虑最不利情况，设备最少作用于16组槽钢之上
3、验算：
①受力大样图如下：

①、 荷载计算：
均布荷载：
设备重量G＝15000kg×9.8＝147000N＝147KN
q=(147KN /16)/2.3m=4KN/m=4N/mm
荷载组合：
Q=1.4×q活=1.4×q =1.4×4N/mm ＝5.6N/mm
②跨中最大弯矩：
Mmax=qbl(2-b/l)/8=5.6×2300×3700×(2-2300/3700)/8=8211000N.mm
f = Mmax/Wx=8211000/124.2/1000=66.1N/mm²<[f]=215N/mm²
满足要求。
③挠度验算：
ωmax=qbl3/384EI（8－4b2/l2+b3/l3）=5.4×2300×37003/384/（2.1×105） /（782×104）（8-4×23002/37002+23003/37003）＝1×（8-4*0.386+0.240）＝1×6.21＝6.21mm<L/250=3700/250＝14.8mm
符合要求。
（二）钢丝绳受力计算：
1、情况一：半悬空状态

①、荷载组合：
Q=1.4×Q活=1.4×G =1.4×147KN ＝205.8 KN
②、内力计算：
F×2082＝Q ×2500
F＝247.1 KN
2、情况二：悬空状态

①、荷载组合：
Q=1.4×Q活=1.4×G =1.4×147KN ＝205.8 KN
②、内力计算：
F1×3934＝Q ×2500
F1＝130.8KN
F2×3208＝Q ×2500
F2×3208＝Q×2500
F2＝Q ×2500/3208＝160.4 KN
F3＝F1Cos(1800-1280)+ F2Cos(1800-1280)＝(80.5+98.8)=179.3KN
总结：最大受力：F＝247.1 KN
（三）卷扬机拉力计算：
考虑最不利情况，取吊重为F＝247.1 KN进行计算
使用走6滑车组，滑车装在青铜套轴上，绕出绳头由定滑车绕出，并经过二个导向滑车。
n=6, Q=245Kn,f=1.04,k=2+1=3
拉力S＝1.046×（1.04-1）/（1.046-1）×1.042×247.1＝51.0 KN<100 KN
（四）洞口上槽钢设计及验算：
1、验算：
1）、受力大样图如下：

2）、荷载计算：
①、集中荷载：
F＝247.1 KN
②、跨中最大弯矩：
Mmax=FL/4=247100×300/4＝18532500N.mm
f = Mmax/Wx=18532500/124.2/1000=149.2N/mm²<[f]=215N/mm²
满足要求。
③、挠度验算：
ωmax=FL3/48EI=247100×3003/48/（2.1×105） /（782×104）＝0.085mm<L/250=300/250＝1.2mm
满足要求。
（五）、吊点用钢丝绳受力计算：
四根钢丝绳承受设备吊装的竖向分力F＝147KN。考虑不利因素，保险系数K＝2
每根钢丝绳受力F＝2×147KN/4＝73.5 KN<106.6KN
满足要求。