作者：柯庆文
来源：《广东科技》 2014年第22期
柯庆文
（福建省三明市三钢集团冶建公司施工安全科，福建三明 365000）
摘 要：随着社会的发展，工业成为经济运行中不可或缺的一部分。信息技术发展和现代管理模式在工业运行中也发挥着举足轻重的作用。论述了利用计算机模拟技术和现代施工管理技术组织实施炼铁厂槽前大筛更换的整个过程，对于受厂房空间限制而采用的新工艺进行详细阐述，同时对吊车的选用和吊装方案进行了科学验证，以优化整个施工流程，希望能够为同行提供些许借鉴意义。
关键词：槽前大筛；吊装回转半径；起升高度；抬吊
三钢炼铁厂槽前大筛自2007年9月投产以来，经过近5年的运行生产后，其大筛内部横梁出现断裂，严重影响到了炼铁1#、2#、3#高炉的正常生产。炼铁厂要求将两台大筛全部更换，大筛外形尺寸为，长12m，宽4m，高3.5m，重约21吨。炼铁厂槽前大筛更换，现场施工难度大。该大筛主要供给炼铁1#、2#、3#高炉用料，更换时间若超过8天将直接影响高炉的正常生产。因该大筛的更换系在已经建好的厂房内，且厂房是混泥土结构，不好进行改造。厂房东面有建了一条皮带通廊，这样就给吊装增加了很大的难度。基于上述情况，该振动筛更换的主要特点是：工期紧、重量大、高度高、环境差、施工场地狭小，起重吊车很难站位吊装；对安全和施工进度造成了很大的影响；必须科学组织，合理安排。如果采用整体吊装、空中就位的方法要求将混泥土厂房屋面拆除、影响安装工期并产生巨额机械费。此方案需将厂房屋面拆除，更换完成后再恢复，土建费用高、工期长。再者从屋顶吊装大筛就位高度高，需用更大型的吊装机械，利用220吨汽车吊才能就位。为了解决以上难题，采用分时段，利用两台吊车、现场行车进行抬吊的新工艺。
1 主要工作内容和工作目标
（1）查阅相关参考资料，用结构力学的分析方法和作图模拟法计算汽车吊吊装行车时的受力情况。
（2）对吊装过程中振动筛各部件与汽车吊臂杆干涉情况进行测算研究。
（3）确定吊装工艺参数，编制吊装施工组织设计，完善吊装施工安全措施及分项吊装的准备工作。
（4）工作目标：在条件限制下，依据现场情况，组织完成炼铁槽前大筛更换任务。
2 吊装主要参数的确定及施工方案的设计
2.1 吊车的选择
为了保证振动筛的更换质量与进度，此次振动筛吊装采用振动筛衬板在地面装配，再采用大型汽车吊吊装方法。
根据现场的施工条件及振动筛的重量、外形尺寸选择不同的吊装半径及臂杆长度。
振动筛重量及外体特征如下：
振动筛：重21吨、长12m、宽4m、高4.2m。
2.2 现场环境
炼铁槽前大筛安装在炼铁3#高炉北出铁厂水渣池西面厂房内，该振动筛安装就位位置距离地面为11m。利用130吨吊车先将振动筛从东面吊装，再利用厂房内的行车及70吨汽车进行抬吊。安装现场立面图见图1。
2.3 施工安装流程
施工准备→临时措施制作与设置、设备的检查验收→振动筛衬板的安装→振动筛倒运到渣场北头→利用130吨吊车将振动筛整体试吊→利用130吨吊车将振动筛整体吊装至11m平台临时固定→现场70吨吊车钩头吊振动筛东侧、厂房内行车吊装振动筛西侧→临时固定振动筛→70吨吊车脱钩，利用厂房内的行车将振动筛吊装就位→振动筛除尘罩恢复→平台栏杆恢复→无负荷试车→负荷试车。
2.4 钢丝绳的选择
钢丝绳强度校验如下：
吊装件重量为21吨，按照21吨计。
两点吊装，单点载荷为10.5吨，吊钩与吊点处水平距离为2m，垂直距离为6.5m。
（1）分力F计算
根据受力平衡，钢丝绳受力F：
F=6.8÷6.5×10.5
F＝10.98t
（2）选用?准32mm 6×37＋1-170的钢丝绳，安全系数为5.0，钢丝绳许用拉力为16.1吨，钢丝绳破断拉力为80.5吨。
（3）受力校核
钢丝绳的安全系数取5.0，其最大受力Q=10.5×5.0＝50.25t＜80.5t。
钢丝绳受力校核合格。
2.5 吊装方法
2.5.1 吊装顺序
（1）利用130吨吊车将振动筛吊装至11m平台临时固定。
（2）现场70吨 吊车钩头吊振动筛东侧、厂房内行车吊装振动筛西侧。
（3）让70吨吊车与厂房内行车受力，130吨吊车脱钩。
（4）70吨吊车与行车内行车对抬，将振动筛吊至最西头。
（5）将振动筛临时固定。
（6）70吨吊车脱钩，利用厂房内行车将振动筛吊装就位。
2.5.2 振动筛吊装分析及汽车吊吊装参数选择确认
振动筛：重21吨、长12m、宽4m。
（1）利用130吨吊车将振动筛吊装至11m平台临时固定。
振动筛：重21吨、长12m、宽4m。参130吨汽车吊起重性能表，根据振动筛的重量及外形尺寸做如图2~图3模拟。模拟图显示，在满足起重量及起重高度要求的情况下，振动筛不会与汽车吊起重臂相干涉，故符合吊装要求。所以选择吊装半径为15m，臂长34m。
（2）让70吨吊车与厂房内行车受力，130吨吊车脱钩。
（3）70吨吊车与行车内行车对抬，将振动筛吊至最西头。
（4）70吨吊车脱钩，利用厂房内行车将振动筛吊装就位。
3 吊车臂杆与振动筛干涉测算
要测算吊装振动筛与起重机臂杆的干涉情况，最直接简便的方法是作图法：按比例准确绘出吊装振动筛在升起至最高状态时，振动筛外形与臂杆侧面下弦是否还留有距离。若距离为正，则振动筛和起重机臂杆不干涉，即不撞杆，若距离为负，则振动筛和臂杆会发生干涉。示意图如上文工序吊装模拟图。
4 振动筛更换进度
振动筛更换：1~3天内为除尘管、振动筛罩子保护性拆除，振动筛筛体解体拆除；第4天为新振动筛吊装就位；第5~7天为振动筛晒板恢复、振动筛罩子安装等。
5 总 结
（1）在现场施工条件受限的情况下，采用了对振动筛进行对抬吊装方法，并对吊车臂杆与振动筛干涉情况进行准确模拟，确保每一个吊装环节都能够顺利完成。
（2）用该施工方法，顺利完成了炼铁厂槽前大筛更换任务，并取得了节省工期约5天、节省人工和机械费用约30万元的良好效果。
两种方案的具体对比情况为：整体空中就位方案的工期为12天，费用为38万，安全性较差，且具有多种外部影响因素。而抬吊新工艺就位检修方案，工期7天，费用8万元，安全性较高，且外部影响因素少。因此，后一种检修方案在经济性、安全性和额技术性方面更具有优势。
参考文献：
［１］ 尹涛，吕英臣，尹万全. 港口用钢丝绳断裂失效分析［J］. 金属制品，2008（2）：20~25.
［２］ 巴发海，李玲，陆洲. 港口桥吊用钢丝绳断丝原因分析［J］. 机械工程材料，2009（12）：90~93.
［３］ 贾娟锋. CAD技术在工程施工中的运用［J］. 城市建设，2009（34）：219.
作者简介：柯庆文（1971~），男，工程师，本科，从事冶建设备、化工设备的安装制作及技改维修工作。
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