電力工程建設(shè)中大型設(shè)備吊裝施工要點探究

上海電力安裝第二工程有限公司 劉慶豐

當前，隨著各類工程建設(shè)的創(chuàng)新，使得大型設(shè)備的單體重量和尺寸也出現(xiàn)了較大的變化，這就對電力行業(yè)安裝超大重量設(shè)備吊裝提出了新的要求，大型設(shè)備吊裝施工的安全、效率、質(zhì)量直接影響到整個項目工程的進展。電力工程建設(shè)施工中的吊裝施工具有較高的復(fù)雜性和危險性。因此，施工單位在開工前，應(yīng)結(jié)合施工技術(shù)規(guī)范原則，進一步加強項目施工質(zhì)量、安全管理。特別是近年來，隨著電力工程建設(shè)全過程施工管理的提出，提高了吊裝施工等高空作業(yè)技術(shù)在建設(shè)施工中的應(yīng)用，已成為工程施工企業(yè)和監(jiān)理單位廣泛關(guān)注的熱點問題。

1 電力工程建設(shè)中大型設(shè)備吊裝施工主要內(nèi)容

電力工程建設(shè)的吊裝施工是指利用常規(guī)或非常規(guī)吊裝設(shè)備，將電氣設(shè)備、風電設(shè)備、燃機、大型鍋爐、大型模塊件、火電設(shè)備等吊裝移動到指定安裝位置。現(xiàn)階段，由于吊裝設(shè)備的限制，國內(nèi)電力工程建設(shè)的吊裝技術(shù)施工通常采用移動式起重機、固定式起重機械、門架與直升機吊裝等施工技術(shù)。在電力工程建設(shè)中，采用移動式機械進行的吊裝技術(shù)可以直接作業(yè)，具有更好的機動性和快速轉(zhuǎn)移性。在電力工程建設(shè)施工中，采用直升機吊裝技術(shù)具有施工效率高、不受地理條件限制、節(jié)能環(huán)保效果好、省力等優(yōu)點，但成本高，難以承受。采用框架或結(jié)構(gòu)進行吊裝設(shè)備時，必須保證吊裝框架和結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性滿足要求。吊裝設(shè)備安裝完成后，應(yīng)嚴格按照設(shè)計圖紙的要求進行穩(wěn)定操作。無論采用哪一種方式進行吊裝施工，必須全面控制整個施工過程，嚴格按照技術(shù)方案流程執(zhí)行[1]。

2 電力工程建設(shè)中大型設(shè)備吊裝技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 吊裝準備

2.1.1 選擇合適的吊裝方式

在電力工程建設(shè)過程中，項目文件根據(jù)工程建設(shè)的規(guī)模和需要對吊裝設(shè)備有具體的要求。但廠家在前期的初設(shè)圖紙與到場實際設(shè)備的參數(shù)要求仍存在一些差異。這主要是因為在加工制作過程中，對大型設(shè)備進行的二次變更等因素，廠家根據(jù)實際情況所吊裝的大型設(shè)備進行了個別調(diào)整，使吊裝設(shè)備能夠更好地適應(yīng)工程的建設(shè)，同時也要更好地滿足設(shè)備安裝后的高性能運轉(zhuǎn)。施工單位應(yīng)根據(jù)后期施工的具體情況確定相關(guān)數(shù)據(jù)和選擇，并根據(jù)新信息合理選擇吊裝方式。在吊裝方式?jīng)Q定布置過程中，所吊裝的大型設(shè)備重量、尺寸、吊耳的選擇等差異決定了后期吊裝施工方案的差異。因此，起重吊裝方式的選擇是吊裝施工的基礎(chǔ)，也決定著吊裝作業(yè)的安全性和質(zhì)量成本[2]。

2.1.2 吊裝人員要求

在電力工程建設(shè)過程中，大型設(shè)備的吊裝作業(yè)需要各種工種的配合。如管理人員、起重人員、操作人員、技術(shù)人員等。設(shè)備在吊裝作業(yè)前，必須讓所有作業(yè)人員清晰了解所吊裝設(shè)備的信息，作業(yè)人員必須分工明確。并且，所有作業(yè)人員必須在培訓(xùn)中完成相應(yīng)的考核，持合格證件上崗操作作業(yè)，從而提高吊裝的安全性和效率，保證工程建設(shè)的有序進行。

2.1.3 吊裝方案評審

設(shè)備在吊裝過程中，一般是采用大型作業(yè)機械控制大型設(shè)備的頂部，借助吊索具與設(shè)備頂部進行連接。在進行上述吊裝作業(yè)時，必須事先制定好吊裝方案。在經(jīng)過專家評審后，才能按照方案執(zhí)行施工。

2.1.4 吊裝場地及機具布置

在大型設(shè)備的吊裝作業(yè)中，以多種起重機具進行作業(yè)和配合，為使機具及設(shè)備運輸路線起吊移動、就位等布置合理，吊裝場地布置應(yīng)按以下要求進行。首先，在吊裝準備工作中，必須根據(jù)吊裝要求。制定機具停位布置或非常規(guī)機具組裝位置及大型設(shè)備的進場運輸路線圖。其次，應(yīng)盡可能把組裝和拼裝場地安置在接近設(shè)備基礎(chǔ)附近，以減少（或可直接吊裝）二次倒運的距離、時間及運輸成本。最后，對于安裝后不再移動的吊裝機具，如大型移動門架是起吊重大設(shè)備常用的自動移動的大型機具，但需要對整個門架的地基處理達到承載的要求。因此，要考慮其最初拼裝位置[3]。

2.2 對設(shè)備進行局部整體吊裝

在我國吊裝發(fā)展初期，由于吊裝機械吊裝大重量設(shè)備承載能力有限，技術(shù)手段不足，一直采用設(shè)備分體式吊裝。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，起重設(shè)備有了較大進步，整體起重已經(jīng)滿足了一定的條件。在整體吊裝中，一般大型起重機械采用兩臺以上的起重機進行起重作業(yè)。對于多臺以上的起重機，起升技術(shù)原理是相同的。如大跨距的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，采用多臺起重機械聯(lián)合統(tǒng)一抬吊，這樣對整個吊裝要求非常嚴格，要確定好每臺機械的吊點位置，索具的規(guī)格，起重機械的高度，回轉(zhuǎn)半徑，起重量，起重負載率，以及吊裝過程中網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化，應(yīng)詳細做出驗算，整個網(wǎng)架拼裝就位的軸線與安裝就位軸線的距離，應(yīng)按照各臺起重機械的性能進行確定。所有起重機械統(tǒng)一指揮，起重機械的起升速度盡量統(tǒng)一，然后進行編號定位，確保同步起升或下降。在實施起重機整體吊裝時，所有機械應(yīng)先試吊，在確實安全可靠的情況下才能正式起吊。

2.3 對設(shè)備進行分批次吊裝

在我國受技術(shù)和環(huán)境的影響，多采用分批次吊裝。如發(fā)電機、除氧器、高低加熱器等的吊裝，由于設(shè)備體積大，重量重，大型設(shè)備安裝完成后，在高空進行這些設(shè)備的安裝，不僅難度大，而且危險性也大。同時，由于設(shè)備是先拆卸后組裝的，對組裝人員的技術(shù)要求高，這對設(shè)備設(shè)計人員和安裝施工人員都是一個較大挑戰(zhàn)。如電站的穹頂安裝過程中，由于穹壁硬度不夠，采用分批次吊裝，很容易影響吊裝效果，且后期較難修復(fù)，這就要求吊裝人員有著較高的吊點分析能力。

3 電力工程建設(shè)中大型設(shè)備吊裝施工常見問題

現(xiàn)階段，市場對工程建設(shè)施工的高性能需求，使得吊裝技術(shù)施工更好地滿足施工標準，從而達到最終的施工目標。在吊裝作業(yè)施工過程中，由于吊裝設(shè)備的種類不同，會發(fā)生超載問題，超載的吊裝設(shè)備將直接影響工程建設(shè)后續(xù)施工步驟。在影響吊裝施工質(zhì)量的同時，也會延長工程建設(shè)整體施工進度。

當前，各工程建設(shè)施工中，大型設(shè)備的吊裝及安裝成為整個項目施工的重中之重。整個吊裝過程以及安裝工藝設(shè)計均較為重要，現(xiàn)場安全施工決定著整個項目工程進度和各項指標的優(yōu)質(zhì)完成。同時，施工管理人員，必須全心全意投入工作當中去，根據(jù)現(xiàn)場具體施工情況和施工要求，不斷摸索結(jié)合施工現(xiàn)場質(zhì)量要求及標準，對以往做法和經(jīng)驗做出改進，并從長遠為整個工程建設(shè)考慮。大型設(shè)備吊裝施工作業(yè)過程中常見問題有以下幾方面。

一是施工作業(yè)前，單靠口頭上的交底安排，來布置整個作業(yè)過程是遠遠不夠的，作業(yè)人員對此施工作業(yè)程序了解往往甚少，盲目的作業(yè)施工而造成安全隱患發(fā)生。

二是大型設(shè)備吊裝、安裝過程中，工藝、質(zhì)量控制要點必須符合規(guī)范要求。簡單依照說明書文字理解是遠遠不夠的，在經(jīng)驗不足的情況下，必須圖文并存才能便于作業(yè)人員清晰理解，在保證工藝、質(zhì)量的基礎(chǔ)上加快施工進度。并且間接地為工程建設(shè)的降低施工成本。

4 電力工程建設(shè)中大型設(shè)備吊裝施工質(zhì)量控制策略

4.1 前期控制

在起吊吊裝作業(yè)和下放的過程中，如果被吊物在重力的作用下突然下落，會對操作范圍內(nèi)的工作人員造成撞擊事故；在日常吊裝作業(yè)中，如果未防護或作業(yè)不當都可能發(fā)生脫鉤、鋼絲繩斷裂、滑車砸傷施工人員并造成傾翻事故的發(fā)生，并且起重設(shè)備誤觸感應(yīng)帶電體觸電，會導(dǎo)致起重機械受損及操作人員生命安全。因此，施工單位應(yīng)提高工程建設(shè)質(zhì)量作為吊裝施工管理的最終目標，進一步完善吊裝施工管理制度，制定科學詳細的施工計劃和具體的操作步驟，合理劃分起重技術(shù)人員的作業(yè)內(nèi)容，確保起重施工進度能按照計劃目標順利進行，保證起重作業(yè)流程的規(guī)范化，同時加強起重技術(shù)人員的安全作業(yè)意識。另外，在工程建設(shè)施工過程中，需要在吊裝作業(yè)前準備好吊裝施工所需的材料和機械設(shè)備，以及參與項目的初步設(shè)計和圖紙審核，明確吊裝施工難點及設(shè)計意圖，明確吊裝施工標準及常見問題，認真研究工程建設(shè)報告，充分考慮相關(guān)專業(yè)規(guī)范及強制性要求，并確保審查施工方案的可行性，吊裝方案必須進行審查[4]。

4.2 過程控制

在施工現(xiàn)場的吊裝大型設(shè)備管理中，對所有吊裝設(shè)備設(shè)置準確并專用的吊裝點，既可以提高吊裝設(shè)備的質(zhì)量管理，保證設(shè)備安全，又可以提高吊裝效率，節(jié)省施工時間。如燃氣發(fā)電機大型設(shè)備運輸?shù)綄Ｓ玫跹b位置后，拼裝好吊裝門架，并對吊裝大型設(shè)備的承載點進行嚴格測量，避免設(shè)備起吊后發(fā)生沉降。為進一步保證大型設(shè)備的安全，設(shè)備本身表面應(yīng)進行包裝，避免磨損設(shè)備，影響后期設(shè)備正常工作。在門架吊起設(shè)備后，指揮員要引導(dǎo)操作員移動整個門架，運輸緩慢前進，直至將設(shè)備順利就位，使得整的吊裝過程更加規(guī)范。

在進行工程建設(shè)吊裝時，要建立現(xiàn)場安全文明運行和環(huán)境保障體系，由于現(xiàn)場不確定因素較多，非專業(yè)操作人員不允許擅自在設(shè)備周圍停留或走動，以免影響施工。同時，在設(shè)備吊裝前，相關(guān)操作人員需站在安全位置。一般情況下，作業(yè)人員需要將主要設(shè)備吊裝到離地面100mm 的地方進行試吊。試吊合格后，方可正式施工，并且由專業(yè)監(jiān)理人員進行全程監(jiān)督指導(dǎo)。

如全球首臺GT36-S5型H 級重型燃氣汽輪機設(shè)備吊裝，在這一階段的作業(yè)過程中，采用了4套滑移設(shè)備配兩副2.4m×2.4m 的塔架組合成可移動的框架式塔架進行燃機的卸車和吊裝就位工作。

燃氣汽輪機設(shè)備吊裝工藝流程為：施工前準備→滑移設(shè)備安裝→提升塔架拼裝、調(diào)試→塔架設(shè)備整體向廠房外滑移→燃機吊裝就位→吊裝結(jié)束。整個燃機設(shè)備作業(yè)內(nèi)容及工藝過程如下文所述。

一是提前與燃機廠家、大件運輸公司明確好燃機進場裝車方向，再將燃機的運輸車開到廠房A 排外指定卸車點位置。燃氣輪機卸車點：燃氣輪機的重心點距離廠房3-A 軸線約9.54米。

二是待運輸車停在指定位置后，移動塔架前后微移對位，使4組吊索具對正燃機吊點，燃機排氣端每個吊點通過1根200t 級，C=5m 環(huán)形吊帶連接到錨頭上，燃機壓氣機端每個吊點通過1根200t 級，C=10m 環(huán)形吊帶連接到錨頭上。操作液壓提升裝置起升至鋼絲繩微微張緊，檢查鋼絲繩受力狀態(tài)，使用1t 手拉葫蘆逐根預(yù)緊鋼索，使每根鋼索張緊度基本一致，經(jīng)確認后，進行吊裝前的檢查。

三是吊裝前檢查：操作液壓提升裝置將燃機提升100mm 離開車板，懸停10分鐘，測量地基沉降，檢查塔架立柱、吊裝梁、液壓提升裝置、吊索具的受力情況，檢查各油缸、管接頭是否滲漏油。確認無異常后，再操作液壓提升裝置提升一個行程，檢查液壓提升裝置行程感應(yīng)器及開閉爪是否正常。當所有機件檢查正常運行，經(jīng)技術(shù)、質(zhì)量、安全及監(jiān)理等有關(guān)部門認可后，方可進行后續(xù)正式吊裝。

四是檢查合格后，操作4組液壓提升裝置同步提升，將燃機提升至其底部高于0m 層約6.012m（高于燃機定子基礎(chǔ)的最高點約200mm 高度）后停止提升，將上、下錨鎖定。提升過程由起重指揮時刻監(jiān)護燃機的水平度，專人監(jiān)護液壓提升裝置工作狀態(tài)。

五是檢查整個提升設(shè)備、索具等均無異常情況后，然后準備滑移整臺框架式塔架，將燃機吊至燃機基礎(chǔ)正上方。滑移距離約為39.9m（燃氣輪機卸車重心點到燃氣輪機就位重心點距離）。

六是大型設(shè)備勻速滑移過程，采用油缸頂推使得框架式塔架慢慢滑移。滑移過程中頂推油缸一個行程結(jié)束，停止頂推，觀測人員根據(jù)事先在滑道上做好的標記，進行測量，如發(fā)現(xiàn)不同步，滑移偏差超過1cm 時，通知推頂操作人員，操作人員采取單點動作，兩端同步后開始下一行程的頂推。

當滑移梁滑移出第一塊鋼板滑道，全部落在第二塊鋼板滑道上時，要及時將第一塊鋼板移到前面位置，進行交換處理（鋼板滑道底部的路基箱由于是滿鋪，不需要交換）。

七是通過交換鋼板滑道的方式，以頂推油缸為動力，將框架式塔架（燃氣輪機）向南側(cè)滑移至就位位置[5]。

八是操作液壓提升裝置下降燃機，待燃機下降至距離就位面最高點約200mm 高度時暫停，測量燃機的縱橫向中心是否與就位基礎(chǔ)的中心線對齊，若兩者之間有偏差，使用5t 手拉葫蘆配合找正就位中心。然后操作液壓提升裝置緩慢下降燃機至基礎(chǔ)上就位。

九是確認燃機就位合格后，將索具從燃機吊攀脫出，操作液壓提升裝置將鋼絲繩提升高至燃機頂部。

4.3 驗收控制

吊裝作業(yè)完成后，應(yīng)進一步對施工質(zhì)量進行檢測，確保工程質(zhì)量符合設(shè)計圖紙要求，并會同監(jiān)理、設(shè)計人員對工程建設(shè)進行全面復(fù)核、檢查。準確判斷吊裝工藝施工質(zhì)量是否符合規(guī)定標準。如果出現(xiàn)偏離標準的情況，應(yīng)及時采取措施，使其在允許的范圍內(nèi)，達到預(yù)期的目標。

綜上所述，根據(jù)技術(shù)的更新?lián)Q代，高質(zhì)量、高標準、高精細的大型設(shè)備不斷地創(chuàng)新，對大型設(shè)備的吊裝技術(shù)在未來電力工程建設(shè)中至關(guān)重要，吊裝技術(shù)在施工實踐中，要繼續(xù)提高操作人員的技術(shù)水平和施工水平及安全意識，做好全過程的技術(shù)應(yīng)用管理，不僅要合理選擇吊裝作業(yè)條件，還要嚴格控制吊裝的安全質(zhì)量和效率；嚴格按照規(guī)程規(guī)范執(zhí)行，作業(yè)前確定是否符合作業(yè)要求，并根據(jù)天氣、環(huán)境等采取安全防護措施，確保工程建設(shè)達到最佳吊裝施工質(zhì)量。