基于受限空间的大型设备吊装技术探讨

郭丰 杨瑞新

摘要：在厂房内部进行大型设备吊装施工，由于作业空间小，受到厂房结构狭窄、电机几何尺寸大以及电机重量重等因素的影响下，施工效率低。本文结合实例基于受限空间的大型设备吊装技术进行探讨，通过选择可行、经济、安全的吊装方法和技术措施，顺利地完成了吊装。

关键词：受限空间;大型电机设备;吊装

1工程概况

压气机试验台电机由德国西门子公司设计制造，额定功率为47.5mW，额定转速为3244r/min，是目前为国内最大的47.5mW变频调速同步电动机。该电机主要由电机本体、电机冷却罩、电机冷却风机、电机润滑油供回油管以及电机电源接线盒五大部分组成，各部分单独包装到货，现场进行组装成型。其中电机本体设备参数为：7.272m×4.020m×3.270m（长×宽×高），重约110t，为电机最重部分;电机冷却器罩参数为：5.767m×4.265m×1.970m（长×宽×高），重约9.5t。电机前后端底板两侧各设置一ϕ273mm轴式吊耳，共4个。该电机安装于压气机试验间厂房内设备基础上，电机基础标高为+0.8m，基础上预留12个地脚螺栓孔，电机左右两侧8根T型地脚螺栓长为1.38m，前后4根T型地脚螺栓长为1.96m。该厂房为单层单跨钢筋混凝土结构建筑，跨度14m，净空高度14m，长度40m，东侧墙体预留门洞口尺寸7.6m×9.6m，厂房内设Q=32/5t行车吊1台。电机本体原到货卸车放置于厂房预留门洞口正东方约12m处。

2吊装施工技术

本工程电机吊装就位选择技术可行性、安全可靠、经济适用及施工进度较快的三机抬吊与水平牵引法。

（1）电机吊点选择。电机底座两侧设计有四个ϕ273mm轴式吊耳，电机的吊装只能通过该四个吊耳进行，180t吊车起吊后面两个吊点，两台50t的吊车分别起吊前面两个吊点。为避免180t吊车吊装时钢丝绳水平分力对电机壳体造成挤压和损伤，通过在电机上方两侧吊装钢丝绳之间设置一ϕ273mm×6mm×4.2m鋼支撑横梁，并将横梁通过钢丝绳悬挂在吊车吊钩上。

（2）电机临时放置处电机第一次抬吊吊车站位：由于电机临时存放位置处正后方场地因受到其它厂房基础施工限制，故三机抬吊电机吊车站位如下位置进行站位，电机前端为两台50t汽车吊分居电机南北两侧，后端为一台180t汽车吊位于电机南侧，与其中一台50t汽车吊位于同侧。

（3）三机第一次抬吊电机。在指挥人员的统一指挥下三机抬吊电机离地面100mm，确保安全后，三机同时摆臂将电机前端放置到提前准备好的2台32t坦克运输小车上后，50t吊车松钩收车，180t吊车暂不松钩，三机第一次抬吊结束。电机前端坦克运输小车放置时不要太靠近试验间厂房，要确保50t吊车能够进入厂房。

（4）电机第一次水平牵引。在电机开始水平牵引前，两台50t吊车先进入试验间厂房内电机基础两侧的指定位置站位，防止电机水平牵引到基础前后两台50t吊车无法进入车间。牵引采用两个5t手拉葫芦进行，锚点采用试验间厂房内块体式混凝土基础。在刚开始牵引的过程中，电机后端180t吊车缓慢地随着牵引的速度进行摆臂和趴杆，当达到吊车的最大起重量时，将电机后端2个32t坦克运输小车放置在电机底板下方，然后180t吊车松钩。牵引过程中，两侧的牵引速度要保持一致，且牵引速度不宜过快，以防止电机跑偏和与基础发生碰撞;若发现跑偏时，可采用千斤顶进行调整。

（5）三机第二次抬吊电机。当电机水平牵引到设备基础前时，三机重新站位将电机前端抬吊到设备基础上。其中两台50t吊车于电机在刚开始牵引之前已分别退到电机基础两侧（两台50t的吊车的车头朝向厂房大门），180t吊车于电机牵引到设备基础时再退进厂房。由于受到厂房空间的限制，为便于50t吊车打退，吊车站位时应尽量靠近电机基础，靠近电机基础侧后腿支撑在电机基础与齿轮箱基础之间混凝土承台上回填夯实土壤上，前腿支撑在电机基础上。180t吊车由于退至厂房后吊车臂无法进行旋转吊车后方，故应先将吊车臂旋转到正后方再退进厂房。电机在三台吊车垂直起吊高度比电机基础高120mm时停止起吊，此时施工人员在电机底座下安放道木垛或钢架，其上表面离电机底座下表面约100mm，目的在于下一步180t吊车悬臂下降时时由于吊车回转半径的增大导致吊车负荷率增大而采取的相应保护措施。保护措施做好后，同时使180t吊车趴臂，两台50t吊车水平转臂，使电机整体向前水平移动，直到将电机前端抬吊到事先放置到电机基础上的两个32t坦克运输小车上为止。

（6）电机第二次水平牵引。电机基础表面两侧地脚螺栓台板上方在电机起吊前铺设δ=30mm厚钢板，并采用膨胀螺栓和钢板将其固定。当电机前端吊装放置到基础上预先安放的坦克运输小车上后，采用两个5t手拉葫芦水平牵引电机向齿轮箱方向移动，此时180t吊车不得松钩，吊钩仍然吊住电机后端的两个吊点上，电机前部份由坦克运输小车受力，180t吊车配合牵引电机水平移动，水平向前运输一定距离后安放后面两个32t坦克运输小车，缓慢向前牵引至最终安装位置。

（7）三机第三次抬吊电机。在180t吊车和坦克车配合下将电机运至安装位置后，三台吊车重新站位将电机垂直起吊约2m高度进行地脚螺栓安装。先将180t吊车开出试验间厂房外一侧，待两台50t吊车开出厂房外另一侧调头重新开进厂房站位后（两台50t吊车的车头背向厂房大门），再将180t吊车倒进厂房，180t吊车重新站位行走过程中吊车臂均位于吊车正后方。由于受厂房宽度限制，两台50t吊车前腿不能全伸，只能半支腿。根据此种特殊情况，需将两台50t吊车第五个支腿进行支撑，同时采用枕木在50t吊车前后支腿臂下方进行支垫，使支腿多点受力;同时对电机需采取保护措施。三台吊车打腿好后同时进行垂直起吊电机，当电机底座离电机基础台板高度达到2m，三台吊车停止起吊，采用厂房内32t行车将基础上运输电机用的30mm厚钢板拖出，然后进行电机T型地脚螺栓安装，安装完毕后缓慢将电机下降到基础上，电机吊装就位完毕。

3吊装核算

（1）吊车选择。两台50t吊车在本次吊装中最大回转为5.0m，臂长11.1m，该工况下吊车的起吊能力为36t。吊装过程中50t吊车的起吊载荷为28.3+0.45（吊钩和索具重量）=28.75t，QY50吊车的负荷率η=28.75/36×100%=79.86%<80%。因此，所选两台QY50K型吊车满足本次吊装要求。（2）钢丝绳选择。180t吊车两侧吊点选择两根4股ϕ43（6×37+1-1700mPa）的钢丝绳，单根钢丝绳长度L=12m，对折使用。并在两侧钢丝绳之间设置一ϕ273mm×6mm×4.2m钢支撑横梁。（3）地基耐压力。电机水平牵引线路地平面和吊车支腿位置均采用黏土进行回填夯实，当电机通过坦克车在钢板上水平牵引时对地压力σ=27.5t/2.25m2=12.22t/m2=122.2kPa<250ka，所以通过对地面土壤夯实后耐压力满足电机水平牵引运输要求。（4）电机水平牵引力。结合现场实际情况，采用两个5t手拉葫芦进行牵引满足要求。

4结束语

综上所述，在受限空间内进行大型设备的吊装需要充分掌握现场实际情况，认真分析核算和画图模拟，通过对比选择出最优的实施方案。在实施过程中要细致准备，精细操作，安全措施到位，以确保设备吊装任务圆满完成。

参考文献

[1]基于层次分析法大型设备吊装方案优选研究[D].张庆勋.昆明理工大学2021

[2]化工企业大型设备吊装方案[J].郑端阳.化工机械.2020（01）