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1、大型设备无锚点吊推法（中国石化集团第五建设公司）在石化、冶金、电站等工程建设中，设备数量往往是以千计的，但重型设备和大型预制 组件的数量并不多，但是，这些大件的吊装往往成为施工技术一个重要的课题，可从侧面反 映出一个国家的技术水平。国外300吨级汽车吊或坦克吊已普遍在建设工地使用，而对于吨位较大的设备吊装，则有 两种动向，美国、德国的部分厂商，致力于发展技术性能优越，带有超级起重装置的大型吊车, 而大部分发展中国家（包括俄罗斯）还是以使用扒杆做为重型吊装的主要机具。国内的吊装发展正是一个由扒杆吊装逐步向采用大型吊车吊装转化的过程，但在市场经 济环境下，大型设备的吊装方法的选择应根据各种条件因素
2、，因时因地，综合考虑技术经济 的合理性后来确定。大型设备无锚点吊推法正是具有此独到的优势。该吊装工艺是我公司于 上世纪七十年代在研究前苏联的一种吊装方法后，开发应用并推广起来的一种比较新颖的吊 装方法。一、吊推法的适用范围在非常狭小的施工现场要完成大吨位的设备或大型构件的吊装工作是非常困难的，大型 金属扒杆和与之配套的锚点、拖拉绳、滑车组、卷扬机等不仅施工工艺繁琐，劳动强度大， 高空作业多，辅助工期长，施工费用高，而且有时甚至无法在狭窄的施工现场内展开。无锚 点吊推法的开发成功正是解决了上述难题，特别是在旧装置改造中，周围环境复杂，障碍物 较多，但是凡是基础在地面的高、重型设备或构件，只要在地
3、面有水平摆放的位置，就可完 成起吊工作。二、吊装工艺原理图1吊推法吊装系统图如图1所示，在框式门架的顶梁上，拴有两套前挂滑轮组和两套后挂滑轮组，在门架两立柱 下部，拴有两套推举滑轮组。前、后挂及推举滑轮组的另一端，都拴在设备上。通过这些滑 轮组的动作，使门架产生回转与滑移运动。先由前挂滑轮组将设备头部吊起，然后由后挂滑 轮组将门架扳倒，再由推举滑轮组拉门架向基础滑移，就可推举设备就位，使原来卧在地面 的设备，以其较链为中心，从水平位置回转到铅垂位置。吊装系统是由设备、前挂滑轮组、门架、后挂滑轮组、推举滑轮组以及设备校链、门架 较链、滚道等组成。在吊推系统中，力的传递过程见图2。图2吊推系统力的
4、传递过程设备重量在前挂滑轮组上的分力作用在门架上端，然后分为两个力，一个力通过门架两 立柱传递给地面及推举滑轮组，后者又将力传回设备底部。门架上端的另一个力通过后挂滑 轮组也传回设备，形成一个封闭力系。各力都是吊装系统的内力，诸力能自动平衡。除了上述诸力外，来自卷扬机的拉力是外力，它不能在吊装系统内得到平衡，所以各滑 轮组通往卷扬机的拉出绳，不能直接从系统牵引出去，它们必须经过系统外部的底滑轮（一 般都拴在基础上）而到卷扬机。这样，卷扬机的拉力与底滑轮在基础上的反力相平衡，这个 平衡是在吊装系统外部建立的。由于吊推法的门架无需拖拉绳和锚点，它的主要工作过程由“吊”和"推”两种动作组成
5、， 故称无锚点吊推法。全部工作一般由竖立门架、起吊设备、扳倒门架、推举就位、放下门架 等五道工序完成。吊推法的工作原理及过程示意图见图3图3吊推法工作原理及过程示意图<a）收紧前挂滑轮组，竖立门架；（b）继续收紧前挂滑轮组起吊设备；（c）收紧后挂滑轮组，扳倒 门架，继续起吊设备：（小收紧推举滑轮组推举设备就位；（小松开前挂及推举滑轮组，放倒门架。三、吊装工艺过程（一）施工方案1、精确计算设备的理论重心。整体组合吊装时，附塔平台、梯子、栏杆、管道、保温、 电器、仪表等应一起考虑。2、根据理论重心，确定设备的前、后吊点位置，一般是前吊点位于理论重心的上方3.045米， 后吊点位于理论重心的下
6、方4. 57.0米，可视设备的高度选择，高的取上限，低的取下限， 特高设备还可适当放大一些。3、初选门架的外形尺寸及篆点位置（均指中心线）：门架高H二设备重心高+基础高+h式中，h为附加高度，取34米；上橫梁宽度B二设备中下部外径（包括平台）+门架立柱直径（或宽）+b式中，b为附加宽度，取1.52米；两立柱夹角入=510度;门架底部的零点位置（即门架在滑道上的初始位置）,应在设备前吊点外侧0.5-1米左右。4、绘制吊推过程图并进行受力分析，以便掌握门架抬头、设备抬头，前后挂滑轮组收紧、 推举过程.重心通过较链.设备就位时的各部相对位置及受力大小，例如图4所示。图4初分餾塔吊推受力分析。（a）竖
7、立门架时，门架与设备的对应位置：（b）设备抬头时，门架与设备的对应位置：（c）前持滑轮 组收紧结束时，门架与设备的对应位置：d）后挂滑累组收紧结束时，门架与设备的对应位置：（e） 合重心通过设备较链上方时，门架与设备的对应位置：（f）设备就位时，门架与设备的对应位置。只收紧前挂起扳时，可将门架和设备做为独立的受力体进行受力分析，建立平衡方程， 由于吊装系统处于随机平衡，建立的方程组是多元方程组，必须在计算机上编程反复试算， 才能得出精确的结果。当前挂、后挂、推举三套滑车组同时作用时，门架或设备受力分析为超静定，且三套滑 车组只能受拉，这时可将吊装系统看成是柔接三连杆机构，运用虚功原理，分别计算
8、出后挂 或推举滑车组收紧时，吊装系统内的各部相对位置及受力变化。下表为初分镭塔在吊装过程中对应各工序的最大受力（计算过程略）。表1初分憎塔吊装过程各工序最大受力（吨）吊推工序门架对 地夹角设备对 地夹角前挂滑 轮组力门架力推举滑 轮组力门架对 地压力后挂滑 轮组力（a）竖立门架（b）起吊设备（c）前挂滑轮组收紧结束（d）后挂滑轮组收紧结束（e）推举滑轮组收紧结束*071°65°50°53°0045°54°81.5°79. 32152.47116. 7688.209. 25105. 63168. 18141. 91107. 4
9、629. 19107. 6352. 2457.9866. 7517. 5512.52151. 66120. 52101. 7219. 8500092.820*此时设备与门袈的合重心通过设备校链的上方5. 根据最大的受力情况，对门架、吊轴、较链及基础预埋件等进行强度核算，同时选择 相应的索具和机械。如果是火炬，还应对塔架整体和每个杆件的强度及稳定性进行计算分析。6、编制操作规程和安全措施吊推法是借设备底部在基础上回转而进行吊装的，它对基础有一些特殊的要求（但在吊 推过程中，火炬抬头时产生的水平推力与推举滑轮组的拉紧力相抵消，一般对基础无水平推 力），如果在土建设计时没有考虑，就需要对设备基础作适
10、当处理，以满足吊推作业的要求， 因此在编制施工方案时必须予以考虑。在门架抬头时，推举滑轮组受力太大，可采用吊车对 门架辅助抬头。另外吊推法是一种比较新的起重吊装工艺，不论是方案编制，还是操作调整，都与传统 的方法有较大的差异，特别是在几何尺寸方面的要求较严，所以参加这项工作的人员，都应 该遵守施工方案与操作规程。（二）吊装工艺过程（以初分镭塔吊推步骤为例）1、调整门架底部位置，使其在零点上就位，启动两套推举滑轮组，产生适当预紧力。2、启动两套前挂滑轮组，使门架顶部绕雲点升起，同时相应地松开后挂滑轮组，使其松 紧适当。3、当门架升至起吊角时（71°）,设备就会自行抬头，继续收紧前挂滑轮
11、组，设备也继续 升起，同时门架自行回倾65°时，停止前挂卷扬机。4、启动后挂滑轮组，扳倒门架至50°,停止后挂卷扬机，在此过程中，设备进一步升起。5、启动推举卷扬机，收紧推举滑轮组，使门架逐步向基础移动，此时门架和设备都将升 起，至设备角接近77°前（门架角为53°）,收紧制动滑轮组，预防设备向前倾倒。6、门架再稍向前移动，同时相应地放松制动滑轮组。当设备重心通过较链上方后，停止 推举卷扬机，缓松制动滑轮组，使设备自行就位。7、拧紧地脚螺栓，松开前挂滑轮组与推举滑轮组，以塔上的前吊点为支点，借助门架的 自重，将它放至地面，拆队索具、门架及滚道。至此全部吊
12、装工作完毕。图5照片是正在吊推中的初分馅塔。图5吊推中的初分锚塔（三）主要技术要求1、各吊挂点及门架位置应符合方案要求，误差±20毫米。2、两侧滚道在同一横断面上的偏差应在±10亳米以内，平行偏差小于0.5/1000。3、设备较链轴的水平偏差小于0.5/1000；与基础中心线的平行偏差小于0.5/1000。4、在吊推过程中（包括升起门架），门架两立柱的倾角差不大于0.5度，为此要求两台 对应卷扬机必须保持同步。5、门架两立柱在推举时应同步，它们的位移偏差不大于100毫米。6、门架顶部横梁的轴向位移，在吊装过程中不应大于门架高度的2.0/1000,设备顶部的最 大摆动量不应大
13、于塔高的1.5/1000。为此应有两台经伟仪配合测量，并随时报告指挥人员，及 时进行调整。7、设备底部的较链轴不得悬空，它应始终压在轴套的下方。8、门架在地面的水平移动需要一个坚实平整的推举滚道。（四）主要施工机索具选择（以初分锦塔吊装为例）序号名称规格与型号单位数§备注a.门架1门架H=30M. 200t 级台1b、前挂滑车组1滑车组H80X7W个42导向滑车H20X1K个53跑绳6X37+1-170, 4*26米/报1000/14卷扬机10t台25钢丝绳6X37+1-155, <t> 47. 5米/根10/42弯4股6钢线绳6X37+1-155, <t>
14、47. 5米/根8/1C、后挂滑车组1滑车H50X5D个42导向滑车H16X1K个53跑绳6X37+1-170, <t>26米/报300/24卷扬机8tZx25钢丝绳6X37+1-150, <t>39米/根8/42弯4股d、滑移滑车组1滑车H32X5D个42导向滑车H8X1K个53跑绳6X37+1-170, <t>19. 5米/根350/24卷扬机5tZx25钢丝绳6X37+1-155, <t>26米/根15/42弯4股6槽钢32米607钢扳1500X1000X20块1e.溜放控制绳1滑车H16X3D个22跑绳6X37+1-170, <t&
15、gt;17. 5米/根300/13卷扬机5t台24钢丝绳6X37+1-155, <t>26米/根40/1四、吊推法施工工艺特点1、消除了扒杆起重机所需要的拖拉绳及其锚点，故能在狭小的场地內施工，在老厂扩建 中甚为方便。2、由于使用了较矮的柜式门架，它没有拖拉绳的压力，又是对称无偏心受载，所以承载 能力与同样断面的等高双扒杆比较，起重能力提高了 1/3。3、不需专门进行竖立和放倒门架的辅助工作，它们都在设备吊装过程中自行完成。4、因为这种方法的大量吊装工作，以在地面进行为主，避免了高空作业，而且在整个吊 装过程中，主要机械、门架、索具及受力零部件的载荷由大变到小，门架或设备头部刚离地
16、 面时受力最大，以后逐步减小，所以整个吊装系统容易掌握、控制，有较好的安全性。5、本工艺的操作过程可用门架角度或设备角度为单一控制依据，只要能正确掌握角度参 数，便很容易实现吊装过程的集中操纵和自动控制，进而可用微机进行方案优化设计和编程。五、效益分析吊推法吊装工艺已多次在大型吊装工程中顺利实施，每次吊装都获成功，不仅保证了安 全（无任何大小事故育质虽塔的铅垂度及中心偏差均符合要求），而且工期比计划提前1015d, 比双扒杆抬吊可节约钢丝绳40%,劳动力30%,其费用仅为双扒杆抬吊法的1/2,且为企业赢得 了极大的声誉。六、工程应用实例1、1978年，我公司在兰化化肥厂采用吊推法成功推举了重9
17、3吨，高29米的水洗塔，这 是公司在国内首次将吊推法工艺应用在工程实践中。2、1987年初，公司在兰化公司16万t/a乙烯工程施工中，釆用吊推法成功地起吊了毫 秒炉装置中重151吨，高47米的初分馆塔。3、1990年初，在兰州煤制气工程施工中，采用吊推法成功地吊装了两台重131吨，高63 米的吸收塔。下图为正在起吊中的吸收塔照片。4、1991年在山东齐鲁石化公司应用吊推法顺利吊装了位于半山坡上，净高110米，重130 吨的火炬。5、1992年应用吊推法工艺又相继成功起吊了福建炼厂位于山坡上的两座火炬和青岛石化厂 位于海滩上的一座火炬，特别是福建炼厂高110米，重200吨火炬的吊推，由于技术日趋成 熟，吊推全过程仅1小时55分就平稳安全就位。实践证明，吊推法工艺先进，省工省时，安全可靠，完全符合优质、高速、低耗的要求。 这种吊装工艺的开发成功，在安装工程建设中有着十分广泛的推广使用价值。7