多重约束条件下大型设备吊装方案优选与应用

周从山

【摘 要】在工程施工中，于多重约束条件下最大化实现大型设备应用价值，优化吊装工作频率，对于吊装方案的选择就必须更具谨慎性，才能有效为工程的施工质量奠定基础。鉴于此，论文以某玉米加工生产线建设项目为例，进行了一系列的研究，旨在提升吊装工程施工质量。

【Abstract】In engineering construction， under the conditions of multiple constraint， the application value of large equipment is maximized， the hoisting frequency is optimized. The choice of hoisting scheme must be more cautious， so as to lay a foundation for the construction quality of the project. In view of this， the paper takes the construction project of a corn processing line as an example， carries out a series of research， so as to improve the construction quality of hoisting engineering.

【关键词】约束条件；大型设备；吊装方案

【Keywords】constraint condition； large equipment； hoisting scheme

【中图分类号】F626 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）07-0151-02

1 引言

目前階段，我国各项生产领域中对于大型设备的应用频率正在逐渐提升。在这一基础上，为了有效提升大型设备的施工质量，就需要针对设备的吊装方案选择进行优化，最大程度降低大型设备带来的操作风险、技术难度。基于此，针对多重约束条件下大型设备吊装方案优选与应用这一课题进行深入研究具有一定现实意义[1]。

2 工程概况

某玉米深加工生产线建设项目位于辽宁省，色谱柱是淀粉糖装置中的重要设备，在2017年的5月份进行了相应的招标与安装工作。该色谱柱设备的外形尺寸为φ4850*10190毫米，105吨重，色谱分离系统的设备布置区域为116-17/K-N，生产厂房的框架结构材料为混凝土，地面四层高度。在N轴线上，位于16-17轴线之间的连接梁并未施工，而位于17-N与17-1/M之间的钢筋笼施工项目已经作业完毕，但是未进行混凝土浇筑施工。依据项目的整体施工状况与设备的供应情况，生产车间的N轴线北方位置是生产厂内的道路，宽度为8米，在厂内道路的北侧位置，是土建施工单位临时使用地。另外，L-M轴线之间的色谱柱中心与N轴线之间的距离为12米。

3 多重约束条件下大型设备色谱吊装方案优选

3.1 起重机吊装方案

由于部分工程梁不参与施工，所以需要分析采用起重机进行吊装。

①吊装工艺。由于核心起重机站并不在N轴线中，而是在16-17轴线之间，所以主起重机需要与辅助起重机进行合作抬吊，使设备呈现竖立状态，再让辅助起重机与主起重机脱离开来，主起重机独自吊起设备并变幅，把处于16-17轴线之间的设备水平移放到安装位置进行就位。在此期间，对于主起重机的选择是LTM1800/800t型号，其中心位置处于16-17轴线中心面向北面的延长线之上，空中回转的半径在20米左右。对于辅助起重机的选择是LTM1120/3130t型号，其最高能够水平吊抬起130吨的重量，工作半径为6米，主臂长度为16.6米，吊抬重量达66吨，超出某玉米深加工生产线中的色谱柱设备重量的1/2，满足施工需求条件。

②费用预算。具体的预算成本投入见表1：

③综合分析。该种方案的应用能够有效满足工程作业生产过程中的设备吊装规范与相关要求，但是，其应用的范围相对比较小，例如16-17轴线之间的梁安装、17轴线之上的17-M、17-1/M、17-M以及17-L柱都无法进行相应的施工，采用此种大型设备吊装方案会很大程度上导致施工进度受到影响。

3.2 设备直立行走并利用集群千斤顶分步落位吊装方案

①吊装工艺。在应用设备直立行走并利用集群千斤顶分步落位吊装方案进行施工时，需要将16-17轴线之间的中心线作为施工中心，将两条轨道架设于地面上，两条轨道之间的距离控制在4000毫米，然后从L轴线位置进行架设，架设至N轴线的北方延伸的5000毫米处。与此同时，在轨道之上还应该设置厚壁圆筒，并于滚筒的上方位置将拖排安装上，其规格为L*B：5000*4500毫米，最后在上方进行水平动力装置的安装工作。开始吊装时，应该在生产厂房的外部轨道上临时将拖排固定其上，用起重机将设备竖立起来之后，将其临时就位在拖排上，最后运用水平动力装置将设备进行位移，推动至就位上方。与此同时，使用集群千斤顶顶起设备，然后将拖排与轨道撤出，使得待安装设备处于基础之上。在此期间，16-17轴线之间的全部内梁不得施工，其余的梁柱以及屋面施工不受影响，当所有的设备均就位之后，16-17轴线之间的梁才能恢复施工。

②费用预算。具体的预算成本投入见表2：

③综合分析。设备直立行走并利用集群千斤顶分步落位吊装方案对于工艺技术方面的要求标准比较高，必须精确设计轨道、滚筒等施工环节，在施工操作人员的选择上需要具备多年配合施工经验，方能最大限度的满足施工进度。

3.3 两种方案优选比较

在进行上述两种方案的比较时，第一种方案的施工工序比较简单，具有安全性高、危险系数低、成本低的优势，但该种施工方案要求施工必须间断，等待施工设备安装完毕后才能再次开展施工，十分影响施工效率。第二种方案的施工成本比较经济适宜，施工难度比较大，风险系数相对也比较高，但是依旧处于可控范围内，最大的优势在于能够有效满足土建方面的施工需求，保障了整个淀粉糖装置的施工节点，所以权衡之下决定选用第二种施工方案。

4 多重约束条件下大型设备直立行走并利用集群千斤顶分步落位吊装方案应用

4.1 千斤绳设计

由于本次工程中采用的色谱柱外形尺寸为φ4850*10190毫米，105吨重，所以在使用千斤顶进行树立时，应该将千斤绳回转90。，将千斤绳与扁担进行结合使用。采用两根18米长的千斤绳，每根绳的破断拉力应该保持为1910kN，两侧的吊耳数量为一根，并且需要将其折叠使用，工序4根承受拉力。与此同时，还需要将钢丝绳的上端位置挂于吊钩之上，下端部位利用横担连接于色谱柱顶部上的管轴式吊耳上，横担需要与设备的顶端部位相距3米远。

4.2 色谱柱水平位移施工工艺设计

通过综合分析施工现场的实际状况之后，本次施工决定采用色谱柱水平运输工艺。在进行轨道设计时，需要进行必要的吊装作业。当不同类型的基础设备制作完成之后，厂房的地面未进行回填施工，色谱柱基础的附近是3米左右的深坑。在这一色谱柱水平位移施工条件下，需要在位移轨道上加设淀粉酶储罐基础、色谱柱加固基础。另一方面，为了有效提升轨道的梁承载力，开展轨道立柱设计时，应该充分利用固有的轨道基础，将柱本身的承载力进行优化提升。为了便于施工后续的各类辅助设备撤离，还应该将色谱柱水平运输轨道上的不同支柱结构设置为门式结构，搭设轨道的方法选用分段搭设，然后使用螺栓固定的方式提升色谱柱水平位移操作的安全性能和施工质量。

5 总结

综上所述，在进行机电安装工程的施工时，有关于大型设备的施工工艺都相对较为复杂，相对应的约束条件数量也比较多。此时开展的大型设备吊装方案优选工作，必须从设备的实际应用点着手，做到因地制宜施工，全方位考量整个工程的经济成本、施工安全、建筑质量以及持续周期等诸多因素，整理出最佳的施工方案，唯有如此，才能为后续施工流程推进给予正确、高效的指导意见。由于受到多方面因素的影响，文中的研究内容并不全面，还有待补充，希望其中的部分内容能够为后续关于本课题的研究提供参考[2]。

【参考文献】

【1】宋建军， 李华锁. 多重约束条楸型设备吊装方案优选与应用[J]. 安装， 2017（9）：45-48.

【2】李凯，黄振邦，于培德.BIM技術在钢结构施工方案优选中的应用[J]. 钢结构， 2015， 30（11）：88-93.