廠房內大型機電設備利用鋼架倒運及吊裝實踐

陳義民

（湖南省工業設備安裝有限公司，湖南 株洲412000）

1 引言

工業廠房內的大型機電設備，往往是項目建設的關鍵設施，因外形尺寸大、重量大，其倒運及吊裝就位是一道重要工序。但若廠房結構在吊裝前已完成施工，將導致吊裝場地、空間受限，難以利用吊車將設備直接吊裝就位，特別是當設備的安裝基礎標高超出樓地面較多時，施工難度更大。對此，傳統的施工方法常采用在廠房內外搭設大面積的枕木平臺進行倒運和吊裝，或利用拖排將設備轉運到基礎處后，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，利用鋼架進行廠房內大型機電設備的倒運和吊裝，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1 200kN（120t）。在設備到貨時，廠房結構已完成施工，不能利用吊車直接將設備吊裝就位。對此，在實際施工中，先利用特制鋼架在廠房外將設備筒體提升至超過其安裝底座標高的高度，然后，再將鋼架與筒體拖運進廠房，旋轉后下放就位。

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

3 技術原理

1）利用鋼架作為設備倒運載體，可將鋼架預先放置在便于起吊、提升的位置，在該位置利用吊車將設備吊起放于鋼架上，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，可將設備預先提升至滿足安裝要求的標高，從而解決設備在廠房內的安裝基礎處提升或頂升困難的問題。

3）利用鋼架的可移動性，通過鋪設滾杠、鋼軌的方式，可將鋼架及設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 施工準備

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

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

3）安裝機電設備的底座，找正找平后進行緊固及臨時防護。

4）布設牽引裝置，牽引裝置型號應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。具體規格、尺寸可根據工程實際情況確定。

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高超過其安裝底座的標高，并留有安全余量。鋼架的長度及寬度應符合拖運到廠房內基礎處就位的空間要求。

3）鋼架應進行受力計算與校核，強度、穩定性須滿足相關規范要求。

4.3 設備吊放上鋼架

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

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

3）利用吊車將設備吊起，平穩放于鋼架上。注意設備的前后端方向，與鋼架連接位置應符合設備安裝要求。吊裝方式及吊車的型號、數量可根據現場實際情況確定。

4）將設備與鋼架臨時連接緊固后，吊車松鉤退場。

4.4 設備倒運

1）全面檢查牽引裝置及鋼架、設備狀態，合格后拆除臨時擋塊。

2）啟動牽引裝置，將鋼架及設備平穩拖運至安裝基礎處。

3）倒運途中若需進行轉向，則按要求調整滾杠及牽引方向。即將到達安裝基礎上方時，應降低牽引速度，采用限位裝置，緩慢、勻速地將鋼架和設備倒運至基礎處的預定安裝位置點。具體參見圖2。

圖2設備倒運至安裝位置點

4.5 設備安裝就位

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

2）再利用千斤頂工具，將設備頂起。

3）拆除鋼架，然后利用千斤頂將設備緩慢、勻速下地放到底座上就位。

4.6 質量檢查及工序交接

1）檢查安裝就位質量，必要時進行調整，直至合格。

2）進行工序驗收交接。

5 質量控制

主要執行的規范、標準如下：

1）JGJ 276—2012《建筑施工起重吊裝工程安全技術規范》。

2）GB 50017—2017《鋼結構設計規范》。

3）GB 50205—2001《鋼結構工程施工及驗收規范》。

4）GB 50236—2011《現場設備、工業管道焊接工程施工規范》。

5）GB 50252—2010《工業安裝工程施工質量驗收統一標準》。

6）所屬工程的設計施工藍圖、設計技術文件、設備技術資料等。

7）施工前應編制詳細的倒運吊裝施工方案，并經審核批準。所有參與施工的作業人員須提前進行詳細的施工技術交底，明確相應的技術質量要求，特殊工種須持證上崗。

6 安全措施

1）嚴格執行JGJ 59—2011《建筑施工安全檢查標準》、JGJ 46—2005《施工現場臨時用電安全技術規范》、JGJ 276—2012《建筑施工起重吊裝工程安全技術規范》。

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

3）鋼架拖運、旋轉區域的地面，應進行必要的夯實、換填或硬化，確保承載力滿足要求。

4）牽引機具的設置，必須滿足相關規范要求，需利用廠房建筑結構時應得到設計方的允許，以確保安全。

5）鋼架的設計及制作，必須滿足強度、穩定性要求。

6）起重機具在投用前須進行檢查，確保合格，滿足施工需要。

7）在進行起吊、拖運、旋轉、頂升及下放操作時，應專人指揮、協調一致，特別是在頂升及下放操作時，應確保各千斤頂的同步。

8）施工現場須做好警示隔離，加強管理和保衛。

9）工地須備有相應的應急救治用品。

7 效益分析

7.1 經濟效益

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、優質地完成施工，與傳統的枕木平臺法吊裝工藝比較情況如下：

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

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

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

4）吊車及卷揚機臺班費：比傳統的枕木平臺法節約24 600元。

以上共計節約費用318 350元。

由此可見，利用鋼架進行廠房內大型機電設備的倒運及吊裝施工，經濟效益顯著。

7.2 社會效益

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

8 結語

綜上所述，通過工程實踐，可見利用鋼架倒運及吊裝廠房內的大型機電設備，與傳統的施工方法比較，能夠有效提高施工的效率，縮短工期，節約人工、機械及材料成本，節能減排，安全環保。