君豪桩基小课堂第2期∣岩土施工实践中的起重机选型
发布者：君小豪
本期桩基础小课堂为你带来极品干货
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我国的起重机制造业已有几十年的历史了，起重机是桩基础施工中必不可少的设备之一，也是易引起安全事故的设备之一。所以，在施工实践中，起重机选型是一个十分现实、紧迫的问题。如果选型过大，会增加成本；如果选型过小，会产生安全隐患。
本文以钢筋笼吊装为对象，提供了岩土施工实践中起重机选型的计算步骤及操作要点，类似护筒、施工设备组件等吊装时起重机选型可参考此文！
一
选型原则
在实践中，如果合理选择起重机的型号，则可以最大限度地发挥该设备的作用，从而提高工作效率，节约施工成本。如果起重机型号不合理，不仅会降低工作效率，增加施工成本，甚至会引起起重机倾覆等安全事故。君小豪以中华人民共和国行业标准《建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2012》作为起重机的选型基础，实现起重机的选型原则：在保证安全的前提下，选择型号最小的起重机，以降低施工成本。
二
基本要求
中华人民共和国行业标准《建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2012》规定：
1、采用两台履带吊时，起吊重量不得超过两台起重机在该工况下允许起吊重量总和的75%；不带载行走时，起吊重量不得超过在该工况下允许起吊重量总和的80%；带载行走时，起吊重量不得超过在该工况下允许起吊重量总和的70%。鉴于施工现场带载行走较多，为了施工安全，推荐按照70%进行起重机选型。
2、主吊臂架最大仰角不得超过78°（图1）。
3、考虑被吊物吊起后能旋转180°，即被吊物在吊装时不能碰撞主吊臂架。
4、按照6倍安全系数进行钢丝绳选型，钢丝绳与扁担的夹角α宜为45°～60°。
5、起重机械应在平坦坚实（非软弱）的地面上作业、行走和停放。作业时，地面坡度不得大于3°。
图1 用履带吊吊装钢筋笼验算图
三
起重机选型实例
1、计算参数
钢筋笼直径1.2m，钢筋笼长70m，整个钢筋笼重量约5t。
2、关键说明
以最后一节钢筋笼与下面一节钢筋笼焊接后，用起重机把整个桩长范围内的钢筋笼吊起，抽出穿杆杠，然后把钢筋笼下放到孔底，此作业过程内，起重机所受的起吊重量最大，建议按5t来进行起重机选型。
如果起重机能把整个桩长范围内5t钢筋笼吊起，吊装单节钢筋笼时自然也是安全的。
3、距离关系
（1）起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离h1=1.5m(图1)。
（2）取钢丝绳与扁担的夹角α为60°，则吊钩中心到扁担距离h2=0.6×tan60°=1.1m。
（3）扁担高度h3=0.1m。
（4）扁担底到最后一节钢筋笼顶距离h4=2m。
（5）最后一节钢筋笼长度h5=9m（图1）
4、是否碰主吊臂架计算
在吊装过程中，为了能让钢筋笼旋转180°，则BC距离必须大于钢筋笼半径。本工程钢筋笼半径为1.2/2=0.6m，所以BC=0.6+0.3=0.9m，即钢筋笼与主吊臂架之间距离为0.3m。
AC=BC×tan78°=0.9×4.70=4.23m>h1+h2=1.5+1.1=2.6m。
即扁担顶必须下放到4.23m处，此时，吊钩中心要由原来假设的1.5m要下放到3.13m处，即4.23-1.1=3.13。
5、主吊臂长度L
L=（AC+h3+h4+h5）/sin78°=（4.23+0.1+2+9）/sin78°=15.64m。
说明在吊装该钢筋笼时，起重机主吊臂长至少为15.64m。
25t起重机性能见表1。
表1 25吨履带吊起重性能表
6、选型方案：取臂长17.3m、回转半径取8.5m，则：
（1）臂长17.3m＞计算所得臂长L=15.64m，满足要求。
（2）允许起吊重量7.8t，则7.8×0.7=5.46t，而实际起吊重量=5t，5.46t>5t，满足起重机起吊安全要求。
四
评述
1、起重机选型实质上就是一个“凑”的过程，“凑”出一个安全性、经济性最好的起重机，具体过程总结如下：
（1）选择最大长度、最大重量的被吊物。
（2）根据被吊物的最大长度计算出起重臂长度。
（3）在起重机性能表上找到大于起重臂长度的最小主臂长。
（4）在最小主臂长纵栏里，根据回转半径选择起吊重量。
（5）起吊重量的70%大于被吊物的最大重量。
2、在计算中，应充分考虑施工现场实际可用的回转半径。例如，按8.5m回转半径进行安全验算，但施工现场实际可用的回转半径只有9.0m，则吊车的起吊重量降低，不满足起重机起吊安全要求。
3、在起重机带载行走时，起重臂应位于行驶方向的正前方，被吊物离地面高度不得大于500mm，并应拴好拉绳，防止晃动。
4、在同一臂长条件下，回转半径以中间偏上为佳。
供稿：中地君豪技术研究院
实景图：西北区域、北滘美的大道碧桂园项目
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