“圆弧定位”对大件吊装工序的细化

“圆弧定位”对大件吊装工序的细化

宋首元

（山东电力建设第三工程公司山东省青岛市266100）

摘要：在编制大件设备吊装方案时，利用设备就位点、起重机回转中心点、设备吊点、建筑物结构中点等为圆心画圆弧，可以实现对起重机和设备的初始位置的准确定位，优化吊装路径。以便更好地控制起重机作业时的动作，减少多余动作，减少或避免二次倒运，有效提高吊装的安全性、经济性和作业效率。本文利用三个大件吊装的实例，讨论使用“圆弧定位”细化吊装工序的方法，对方法的运用进行总结,提出注意问题。

关键词：圆弧定位细化吊装工序

1应用圆弧定位方法优化大件设备吊装工序

摩洛哥努奥二期光热电站项目除氧器吊装。该电站为槽式200MW太阳能电站，除氧器重量为68.3t，外形尺寸长18.81m，直径3.9m，高4.82m，布置于加热器钢结构平台20m层钢结构上。除氧器中心标高为22.85m，除氧器的起吊位置在钢结构平台的侧面，20m层以上钢结构和侧面楼梯缓装。

选用一台260t履带吊重臂塔式（主臂24m+副臂24m）工况，吊装时最大作业半径18m，吊车的额定负荷75.7t,实际负荷（含吊钩、吊索重量）为72.6t。设备就位的总体方案为：履带吊卸车，再回转,然后跑大车，设备到达就位位置上方，松钩就位。

总体方案确定后，从除氧器的安装就位中心点开始按照安装顺序逆序反推，以已知点为圆心画圆弧，确定起重机停放位置、设备卸车位置，优化吊装过程工序：

1）如图,以除氧器的就位中心点为圆心，18m半径（起重机作业半径）画圆初选起重机的最终停靠位置（在此位置起重机停止跑车，吊钩降落、松钩，除氧器就位）。起重机回转中心必然在这个圆的圆弧①上。

初选履带吊回转中心距离右侧钢结构5.05m（履带吊行走中心线在立面方向上臂杆与平台钢结构20m高度水平净距离为0.47m，不会发生干涉，计算略）。在这个位置，起重机回转中心距离其前方的钢结构5.2m＞5.05m，在该位置同样不会与平台钢结构干涉。这样起重机停车松钩时回转中心的位置，即履带行走终点就是其行走中心线和圆弧①的交点，直线行走路径确定。

2）以起重机前方的钢结构与其行走中心线交点为圆心，以履带吊平衡重最大回转半径7.65m+1m安全距离为半径（8.65m）画圆弧②，圆弧②与行走中心线的交点，即为起重机初始作业位置的回转中心，这样也确定了起重机的最小行走距离为3.45m（如上图），履带吊初始位置回转中心确定；以该回转中心为圆心，以平衡重最大回转半径7.65m画弧④，验算是否与构筑物干涉，规划吊车回转路径。

3)以上述确定的起重机初始作业位置的回转中心为圆心，18m半径画圆弧确定除氧器的起吊位置。除氧器的起吊位置的中心即如图所示的圆弧③与道路产生交点，该位置既要满足运输车安全停靠和退出，又要尽量减少起重机回转作业行程。

此过程的逆过程即是除氧器吊装过程，方案在制订时充分考虑了减少多余动作，使用一个作业半径，避免作业半径变化产生额外风险，最大限度减少吊车行走距离等，减少冲击负荷产生。需要注意的是，在方案编制前和完成后，均要对现场环境进行充分了解，发现起重机作业的干涉物，保证安全作业空间足够，对作业图纸和方案进一步细化。

山阴电厂二期（2×350MW）工程#4锅炉板梁吊装下梁位置和履带吊行走路径确定。该机组B、C、D板梁采用炉底起吊、双机抬吊方案，B板梁最晚吊装。所以，受吊装空间影响，B板梁上梁需要临时放置在D、E板梁上,待下梁就位后再正式吊装就位。履带吊作业半径保持20m不变，吊点位置不变。

1）确定履带吊行走中心线00与B1轴线的安全距离为10m，该行走位置吊车与锅炉钢架在回转时不会发生干涉；

2）以履带吊就位时的吊点位置为圆心，20m作业半径画弧01,与00线的交点即为履带吊位置一，在该位置实现板梁炉底卸车、第一次起吊和最终就位；

3）以履带吊回转中心为圆心，20m半径画弧02,则确定板梁在炉底的起吊位置；

4）以炉顶起吊点为起点向上做直线03，与E板梁就位中心线相交，则确定板梁高空临时放置位置。该位置在直线左侧，可以保持履带吊作业半径20m不变；

5）以该位置为圆心，20m半径画弧04,确定履带吊的位置二，这样履带吊带载行走的距离确定。

按照吊装工序逆序画弧，可以准确确定设备、移动式吊车的位置，避免施工中的随意性，为起重指挥提供吊装指挥依据，更好实现风险管控。

某350MW火电机组板梁吊装路径的优化。通过圆弧定位，优化板梁起吊位置，减少起重机在空中的变幅和回转操作时间，规避和减少作业风险。该台锅炉主吊机械为FZQ1380/63t塔吊与CC2200/350t履带吊,板梁吊装采用双机抬吊方案，以K2板梁为例(如下图)。

有两个已知条件，即:1）起重机的位置已确定。塔吊布置在炉左（扩建端），履带吊布置在炉后，距离K5轴线9m，K6和K7区域预留。2）两台起重机的最大作业半径确定，负荷分配完成，吊盘在出厂前焊接完毕，抬吊负荷均控制在80%以内。

实际的方案为把锅炉左后区域作为板梁的卸车和起吊区域，板梁的吊装均在这个区域完成。K2板梁起吊时，350t履带吊的作业半径为24.3m，63t塔吊的作业半径为21.8m，两台起重机抬吊板梁到就位高度；然后350t履带吊沿逆时针方向回转，63t履带吊同时跟进，顺时针回转，将板梁抬吊到K3、K4板梁安装高度；最后分别通过增幅、降起重臂，将作业半径改变为41.8m和26.6m,伴随调平和回转等多个动作将K2板梁就位。

通过初步的圆弧定位作图，可以看到吊装工序实现过程中两台起重机的配合较为复杂。一是回转路径有一个较大的重叠区域，在回转速度和回转位置上要紧密配合，防止产生水平拉力；二是两台起重机回转前期是反方向的，有一个过渡点改为同向回转，必须在空中停止回转动作，再做同方向回转；三是增幅过程中必须注意因增幅速度不一致引起的板梁吊点高度不一致造成起重机荷载变化（若板梁重心与吊点在同一水平线上可不考虑）,及时调整板梁水平。预先考虑了这些作业过程，起重指挥了然于心，做到了心中有数,板梁顺利就位，但工序比较复杂。

但是为了降低操作难度，可以对工序或方案做深度优化。如上图右，还是以履带吊回转中心为圆心，但以就位时的工作半径（履带吊此时工作半径为41.8m，同上）画圆弧。可以看到，在锅炉左前区域，履带吊能够以41.8m的作业半径把板梁一次安装到位，不需要多次变幅；而在该区域,塔吊可以实现以15m工作半径与履带吊抬吊板梁，在地面增幅至约22m作业半径，然后两机提升板梁到就位工作，顺向回转,到达就位位置，塔吊通过约4.6m的增幅和履带吊的微调整，实现板梁安装就位。

通过采用圆弧定位方法的优化，实现两台起重机作业时的顺向回转，减少了逆向回转产生的交叉和干涉问题；在地面增幅调整，减少空中风载荷等产生的风险，方便作业人员控制；优化了作业路径，大量减少了空中调整的动作，作业更加安全。

2小结

通过上述实例可以看到，利用好已知条件，确定圆心，运用画圆弧、与吊装顺序逆序反推，可以准确确定移动式起重机的位置、设备起吊等位置；也可以优化起吊条件和起重机作业路径，凝练起重机动作，化繁为简，减少操作过程；通过圆弧定位，还可以直观表达吊钩和设备的空中路径，实现大件在地面的预先调整，完成高空作业指挥预案，提高作业安全性；对行走有特殊安全要求的履带吊来讲，也可以实现对行走距离的优化控制，减少行车距离。

圆弧定位的圆心主要有起重机的回转中心、就位中心、吊点和个别交汇点，半径为起重机作业半径、机身最大回转半径等。另外，对于履带式等移动式起重机，首先应以立面定位为主确定自身的位置，满足吊车臂杆不与建筑物干涉和自身回转的要求。

参考文献

［1］《电力建设安全工作规程第1部分：火力发电》国家能源局2015年