倾斜单桅杆侧偏吊装工法
前言
双桅杆滑移法吊装和大型吊车吊装是工程施工中经常采用的两种吊装工艺，该两种工艺经验丰富，技术成熟，操作方便。
双桅杆滑移法吊装是在设备安装位置两旁竖立二根桅杆，桅杆与设备安装位置成对称布置。桅杆头部缆风盘由拖拉绳固定，桅杆底部同样由钢丝绳锁定，在桅杆头部各设置一套滑车组，由钢丝绳连接到设备上的吊耳。缓慢提升滑车组，设备尾部由拖排（或吊车）递送，直到设备呈直立状态安装就位。双桅杆滑移法吊装使用机索具多，消耗大量人工，施工准备周期长，多台设备同时吊装不方便。但吊装单台设备时，吊装费用比采用大型吊车吊装费用低，经济效益较好。
大型吊车吊装使用方便，消耗人工少，施工周期短，但这种吊装方法大型吊车租用困难，费用昂费，经济效益差。
针对上述两种吊装方法的不足之处，结合我公司在镇江施工中吊装成品塔的实际情况，大胆构思倾斜单桅杆侧偏吊装新思路，组织有经验的工程技术人员进行深入讨论，仔细研究吊装中的每个环节，大家一致认为该方法安全可靠，经济实用，操作方便。在施工中成功地完成了镇江工程大型塔设备的吊装。
一、工艺特点及适用范围 （一）设备吊耳位置接近设备重心，这样可使用矮桅杆吊装高设备，提高了桅杆的吊装能力。 （二）吊装时只需一根桅杆，作业空间小，灵活性大，施工方便。
（三）使用工机具数量减少，安装周期短，劳动强度低，吊装费用缩小。 （四）可用于多台设备的连续吊装，经济效益好。
二、工艺原理
在以往的吊装方法中，设备吊离地面后呈直立状态。偏心吊装由于设备吊点设在设备的一侧，设备腾空离地后设备轴线与地面呈一倾斜角，必须由设备重心附近的一根辅助曳引绳拉正呈直立状态就位。
偏心吊装的工艺主要决定于设备腾空要达到最佳倾斜角时设备吊耳的位置以及设备重力、辅助曳引力和滑车组受力三力汇交平衡时辅助曳引绳在设备上的捆绑点。 （一）设备吊耳的设置
偏心吊装时设备离地腾空时的倾斜状态与设备吊耳的高度有关，见图一。 倾斜角Ｑ的计算式：ｔｇＱ＝ａ／ｂ 式中Ｑ——设备腾空时的自然倾角
ａ——设备直立状态时设备吊耳至设备重心的水平距离。在吊装中，ａ是一个定值。 ｂ——设备直立状态时吊点至设备重心的垂直距离
由上式可见，Ｑ与ｂ成反比，ｂ越大，Ｑ就越小，吊装就越容易。
在偏心吊装中，起吊前，桅杆必须向设备基础倾斜一定角度，保证设备腾空时不会与桅杆相碰。不难看出，Ｑ值越小，桅杆倾斜角度就越小，桅杆受力就越好。为此，在桅杆起吊设备高度足够的情况下，尽量提高ｂ值，即提高吊耳距离设备底部的高度。 （二）设备拉正时的三力汇交平衡
设备就位时在曳引力的作用下呈垂直状态，受力计算有２种方法，一种是力距平衡，另一种是三力汇交于一点。 １、三力汇交平衡
设备处于垂直状态时，有三个力作用在设备上，起吊滑车组对设备的提升力ｐａ、设备重力Ｇ和曳引绳的拉力Ｓ，受力分析如图二。
当起升滑车组拉力Ｐａ及曳引绳曳引力Ｓ作用线均通过设备重心时，设备上没有附加力矩，设备处于自由下垂状态，三者之间的作用关系如下：
S?Gsinβcos(β?γ)
式中β——起吊滑车组作用力与设备轴线之间的夹角。不难看出，β值等于自然倾斜角Ω。 γ——曳引绳拉力与水平面之间的夹角。
由于β值与Ｑ值相等，容易保证设备直立就位时桅杆头部与设备之间的安全距离。 ２、力矩平衡
这种方法是考虑设备上的三个力对设备的力矩矢量和为零。受力分析如图三。 以设备吊耳为支点，要达到力矩平衡，则Ｇ·ａ＝ｓ·ｂ
式中ａ——设备呈垂直状态时设备吊耳至设备中心线的水平距离。 ｂ——曳引绳曳引力作用线与设备吊耳之间的距离。
由于曳引绳曳引力位于设备重心以下，这样设备向左右两侧翻转倾向性大，不易呈垂直状态，就位困难，桅杆头部至设备之间的安全距离也不易保证。实际吊装中一般不采用这种方法。
三、工艺流程
偏心吊装比其它吊装工艺复杂。详见图四：
重心计算→吊耳位置的确定→吊点的设计→桅杆的选用→吊装受力计算→吊装平面布置→机索具准备→锚点设置→桅杆竖立→桅杆倾斜固定→提升卷扬机设置→设备装拖排→试吊→曳引绳设置→正式吊装→设备就位找正→ 桅杆拆除
桅杆移动→起吊下一台设备→桅杆拆除 机索具拆除→清理现场、施工总结
图四 偏心侧偏吊工艺流程
四、关键部位计算
在整个偏心吊装过程中，吊装平面布置、吊耳高度及型式、曳引绳捆绑高度这三个参数最为重要。
（一）吊装时几个主要参数的选择及要点 １、吊耳高度
（１）吊耳高度与桅杆的高度，设备脱排后的自然倾角β以及设备重心高度有关。设备重心高度对一台设备来说是一个固定值。在桅杆高度足够的情况下，吊耳距离设备底端的距离越大，自然倾角就越小，桅杆倾斜越小，受力就越好。
（２）设备吊装前需重新核算设备吊装组合重心，并确定脱排时的自然倾角和脱排距离，从而确定桅杆竖立位置。 ２、吊耳的设置
偏心吊装滑车组系点位于设备边缘外侧，吊耳设置有２种形式。 （１）采用板轴式吊耳
板轴式吊耳只适用于中小型设备吊装，不能用于重型设备的吊装。板轴式吊耳设计如图五 （２）采用钢丝绳捆绑
钢丝绳捆绑不受设备重量的限制，使用范围广。捆绑方法如图六。
图六 塔体捆绑
３、桅杆高度
（１）桅杆高度与设备吊耳的高度及吊装滑车组的尺寸有关。设备垂直就位状态如图七。 １、主拖拉绳 ２、桅杆 ３、起吊滑车组 ４、设备筒体 ５、设备基础 ６、曳引绳 其几何关系为：
h?h2?h3?Lcosβ?h1cosγ式中：ｈ——桅杆高度 ｈ１——桅杆系点至桅杆顶部的距离 ｈ２—— 吊耳在设备上的高度 ｈ３—— 设备底面离开地面高度 β—— 提升滑车组的倾角 ４、曳引绳的捆绑高度ｈ４
偏心吊装设备脱排时设备轴线与水平面呈一夹角，必须由一根辅助曳引绳将设备拉正就位。曳引绳捆绑高度见图七。
ｈ４＝ｈ５－（Ｄ／２）ｔｇγ 式中：γ—— 曳引绳与地面的夹角 ｈ４—— 曳引绳在设备上的捆绑高度 ｈ５—— 设备重心的高度 ５、吊装布置
吊装平面布置见图八，吊装立面布置见图九。锚点几何尺寸及埋设物通过计算，结合当地的地质资料确定。
（二）操作要点及注意事项 １、起吊时的控制
（１）滑移提升时，牵引卷扬机与两台提升卷扬机配合，使起吊滑车组偏转角不大于３°。 （２）由于吊耳接近设备重心，所以起吊时机索具已承受８０％左右负荷，此时，要对机索具作全面检查。
（３）由于吊耳接近设备重心，所以塔尾拖排承受重量小，如有条件用坦克吊代替拖排递送抬吊更为合理，也有利于塔头躲过拖拉绳。
（４）设备即将脱排腾空时，改用吊车递送，塔体继续上升，缓慢使塔体腾空。 ２、设备拉正就位时的控制
（１）设备脱排后，检查各绳索受力情况，防止受力过载。并用经纬仪测量桅杆是否处于
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