1 起重机械的分类及应用范围
常用的起重机械可分为小型起重设备、起重机械、工作平台、机械式停车设备等。
小型起重设备（非常规起重设备）
千斤顶、滑轮（也叫起重滑轮、滑轮组）、卷扬机、绞车。
起重机
起重机按其类型可分为：桥式起重机、悬臂起重机和缆索起重机。
① 桥式起重机
主要有：梁式起重机、桥式起重机、门式起重机、半门式起重机等。
② 悬臂起重机
悬臂起重机的主要类型有：门式起重机和半门式起重机、塔式起重机、汽车起重机、铁路起重机、桅杆起重机、悬臂起重机等。
2 常见起重机的特点及适用范围
机电工程中常用的起重机有汽车起重机、塔式起重机、非常规起重机等。
移动式起重机
移动式起重机主要包括履带起重机、汽车起重机、轮胎起重机、全地面起重机和车载起重机。
①特点：适用范围广，机动性好，可方便地转移到其他地方，但场地要求高，转移费用高。
②适用范围：适用于吊运大、中型设备及部件，单件重量较大，作业周期短。
塔式起重机
①特点：起升速度快，班次费低。但起重量一般不大，且需安装、拆卸。
②适用范围：适用于一定范围内数量较大、单件重量较小，作业周期较长的设备、构件的起重作业。
非常规起重机
①桅杆起重机
桅杆起重机(以下简称桅杆)由桅杆体、动力起升系统、稳定系统等组成。
桅杆体：包括桅杆、底座及其附件。桅杆由多节（或段）连接而成，是桅杆的主要受力结构。
动力起升系统：主要由卷扬机、钢丝绳（运行绳）、起升滑轮组、导向滑轮等组成。
稳定系统：主要包括电缆风绳、地锚等。电缆风绳与地面的夹角应在30°~45°之间，并与电线、建筑物、树木保持安全距离。
特点：属于非标起重机，结构简单，起重能力大，场地要求低，运行成本低，但效率较低。
适用范围：主要适用于某些极重、极高或场地受特殊限制的起重作业。
②龙门起重机
④液压升降系统
3 起重机选型基本参数
主要参数有起重载荷、额定起重量、最大变幅、最大起升高度等，这些参数是制定起重技术方案的重要依据。
起重载荷
起重负载包括：
① 被吊物（设备或部件）在吊装状态下的重量。
②起重和索具的重量（汽车式起重机一般还包括吊钩的重量和从吊臂头部垂至吊钩的起重钢丝绳的重量。例如履带起重机的起重载荷为被吊设备（包括钢筋、吊耳等）及吊带（绳扣）的重量、吊钩滑轮组的重量及从吊臂头部垂至吊钩的起重钢丝绳的重量之和）。
计算负荷
Qj=k1×k2×Q
Qj：计算载荷
K1：动载系数，取1.1
K2：不平衡载荷系数，范围为1.1~1.25（单机吊运时无K2，多机吊运时有K2）
问：分配给起重机的起重载荷，包括设备和吊索的重量
额定起重量
确定回转半径和起升高度后，起重机能安全起吊的重量。额定起重量应大于计算载荷。
当使用多台起重机进行起重时，其合力不应超过每台起重机单独工作的额定起重量。
采用双机起重时，宜选用同一类型或性能相近的起重机，载荷分配要合理，一般单机载荷不宜超过额定起重量的80％。
最大振幅
最大变幅是起重机的最大起升转弯半径，即额定起升条件下的起升转弯半径。
最大举升高度
高斯>H1+H2+H3+H4
Hm——起重机臂架顶端下动滑轮高度
H1-设备高度
H2-从设备顶部到吊钩的索具高度（包括钢丝绳、平衡木、卸扣等的高度）
H3- 从地基或锚栓顶部到设备就位时的底部的高度
H4-基础顶面或地脚螺栓高度
4 移动式起重机的选择
流动式起重机特性曲线
反映汽车起重机起重能力随臂长、变幅变化规律的曲线和反映汽车起重机最大起升高度随臂长、变幅变化规律的曲线称为起重机的特性曲线。
其特性曲线已量化成表格形式，称为特性曲线表。起重机特性曲线表反映了起重机在各种工况下的工作范围（或起升高度-工作范围）图和载荷（起重量）表。它是选择汽车起重机的依据。
随机附带汽车起重机的特性曲线表。
选择移动式起重机的步骤
起重机的站位是根据所吊设备或构件的位置、现场具体情况等确定的，站位确定后，其振幅也就确定了。
臂长是根据被吊设备或部件的定位高度、设备尺寸、吊具高度等以及站车位置（变幅）通过起重机的起重特性曲线确定的。
根据上述确定的变幅（回转半径）和臂长，可由起重机的起重性能表或起重特性曲线确定起重机的额定起重量。
若起重机的额定起重量大于计算载荷，则该起重机选型合格，否则重新选择。
计算吊臂与设备、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离，符合规范要求则选用合格，否则重新选用。
移动式起重机地基处理
移动式起重机必须在平整、坚硬的地面上进行吊装作业，起重机工作位置（包括吊装站位置和行走路线）的地基应当处理好。
根据地质情况或实测地压抗力，采用适当的方法（一般施工场地的土质地面可采用开挖、回填、压实的方法处理）。
处理后的地基应进行抗压试验，地基的抗压性能应满足起重机对地基的要求。在复杂地基上吊装重型设备时，应请专业人员进行专门的地基处理设计。
起重前必须对地基进行检查验收，并做好记录。
双缆吊索的分类与选择
1 钢丝绳、吊索、起重设备
钢丝绳直径
钢丝绳规格
特点和应用
6x19
钢丝直径较大，强度较高，但柔韧性较差，常用作拉索。
6x37、6x61
滑轮组、运行绳索和吊索。
钢丝绳安全系数
钢丝绳的安全系数是标准规定的钢丝绳允许承受使用中拉力的储备拉力，即钢丝绳在使用中断裂的安全裕度。其值应符合下列规定：
钢丝绳应用
安全系数
牵引绳
≥3.5
绞盘绳索行走
≥5
绑扎绳扣
≥6
挂绳扣
≥5
载人吊篮
≥14
吊索
俗称千斤顶绳、绳扣或吊索。用于悬挂在起重机吊钩或滑轮上的滑轮上，以吊运设备、构件等重物。在大型起重作业中最常用。
吊带与铅垂线的夹角一般应控制在30°～45°之间，特殊情况下不宜大于60°，若采用两个以上吊点起吊，则每点吊带与水平线的夹角均不应小于60°。
吊索的使用要求
①钢丝绳吊索主要根据载荷的重量、吊索直径、根数、受力角、钢丝绳的公称抗拉强度、安全系数等参数进行选择。
不应使用钢丝绳吊索（起重带）的情况
①绳端露出于禁挂标记处，无法修补；绳股松动或脱散，无法修补，不得使用。
②钢丝绳有断丝、断股、钢丝挤压、单层钢丝绳芯挤压、钢丝绳直径局部减小、股线挤压或扭曲、扭结等缺陷；无标签。不得使用。
吊耳的使用要求
设备出厂前应按设计要求对吊耳进行试验，并出具试验报告。设备到达现场后，应对吊耳进行外观质量检查，必要时应进行无损检测。
对于现场焊接的吊耳，应将与设备连接的焊接部位做表面渗透检测，设备到场后，技术人员应重新测量吊耳的焊接位置和尺寸。
使用枷锁的要求
①起重施工所用的卸扣应按额定载荷标记选用，不得超载。不得使用无标记的卸扣。
②卸扣表面应光滑，无毛刺、裂纹、尖角、夹层等缺陷，不得采用焊接方法修复卸扣缺陷。
③卸扣使用前应进行外观检查，如发现永久变形或裂纹则应报废。
④卸扣使用时应只承受纵向拉力。
2. 起重梁（平衡梁）
在吊装精密设备、部件时特种钢结构，或受现场环境影响较大，或多台机具共同吊装时，一般采用平衡梁进行吊装。
吊梁（平衡木）的作用
保持悬挂物体的平衡，避免吊索损坏设备。
减少起吊时对起吊部件的水平挤压力，避免设备损坏。
缩短吊具高度，降低动滑轮提升高度。
当部件刚度不够，需要多个吊点来平衡和分配每个吊点的载荷时。
改变吊点。如果需要在同一台非标起重机（如桅杆）的一个吊耳上吊挂两个或两个以上的滑轮组，也需要使用平衡梁。利用吊梁进行双吊特种钢结构，完成一些设备的吊装。
安装工作的主要作用是分配起重机载荷、改变吊点。
挂梁设计原则
①吊梁应根据吊件形状特点、尺寸、质量、起重机械性能及吊装方式等进行设计，可采用无缝钢管、型钢、钢板箱体结构或它们的组合制成，具体结构形式可为实心或格构式。
②撑杆式平衡梁还可以根据一定的起重吨位和长度设计为可组合的钢管法兰对接形式。
吊梁使用要求
① 自行设计、制作的挂梁，其设计图纸及校核计算书应与吊装施工技术方案一并审批。
②使用前应检查确认，主要承重件有塑性变形、裂纹、挂轴磨损达原尺寸5%、挂梁严重腐蚀时不得使用。
③挂梁的使用应符合设计的使用条件。
④ 使用过程中如出现异常声音或明显结构变形，应立即停止使用。
⑤使用过程中避免碰撞、冲击。
⑥挂梁使用后应清洗干净，放置在平整、坚硬的支撑材料上，并由专人保管。
3 起重滑车
滑轮和滑车的作用
滑轮的用途一是承受提升力和牵引力；二是改变牵引绳的方向。牵引器一般有定滑轮、动滑轮、导向滑轮、平衡滑轮等，常由多个滑轮组成滑轮组。
滑轮的使用
滑轮按其用途和安装目的分为定滑轮、动滑轮和导滑轮三类，定滑轮与动滑轮串联，绳索穿过滑轮组成滑轮组。
定滑轮
定滑轮安装在固定的地方，其滑轮只作旋转运动而无位移，因此只能改变力的方向，而力的大小不变，绳子的速度也保持不变。定滑轮一般用作平衡滑轮和导向滑轮。考虑到旋转摩擦力，其拉力略有增加。
动滑轮
与负载同步移动，根据安装目的可作为省力滑轮，若忽略摩擦阻力，单轮即可省力。
增速滑轮可使重物的速度增加一半，增速滑轮可使重物的速度增加1倍。
导轮
导轮只能改变力的方向，而力的大小不变。
滑轮组
使用时滑轮组中定滑轮不动，只有滑轮旋转，动滑轮与重物同步运动。
滑轮组的滑轮越多，省力效果越不明显，但重物的移动速度也相应较慢。
滑轮组钢丝绳的穿绕方法
穿线绕制方式根据滑轮组内门的数量而定，常见的穿线绕制方式有：直穿线、花样穿线、双头直穿线。一般3门以下适用直穿线；4-6门适用花样穿线；7门以上适用双头直穿线。
滑轮组的选用
①根据受力分析计算确定的滑轮组的载荷，选择滑轮组的额定载荷和数量。
②计算滑轮绳的张力，选择绳径。
③注意所选用的运行绳直径必须与滑轮组相匹配。
④根据运行绳索的最大张力和导向角计算导向轮的载荷，选择导向轮。
⑤滑轮组的动、定（静）滑轮间的最小距离不应小于1.5m，运行绳索进入滑轮的夹角不应大于5°。
4. 绞盘
绞车基本参数
额定拉力
工作速度是卷筒卷入钢丝绳的速度
容绳量：绞车卷筒允许容纳的钢丝绳的最大工作长度。每台绞车的铭牌上都标有某一直径钢丝绳的容绳量，选用时一定要注意。如果实际使用的钢丝绳直径与铭牌上标注的直径不同，就必须检查容绳量。
5 手拉葫芦
手拉葫芦检查
使用前应检查升降结构的完整性、操作部件的灵活性和润滑是否良好。
链条应灵活，无打滑、掉链、卡死现象。
使用时应将链条拉直，并逐渐调紧，两吊钩应受力在同一轴线上。
确认没有问题后，再进行起重作业。
手拉葫芦的使用要求
手拉葫芦吊点承载能力不得小于手拉葫芦额定载荷的1.05倍；当使用多台葫芦吊运同一工件时，应同步操作，单台葫芦的最大载荷不得超过其额定载荷的70%。
手拉葫芦在垂直、水平或倾斜状态下使用时，手拉葫芦受力方向应与链轮方向一致，以防止链条卡死或脱落。
载重手拉葫芦若需较长时间停留，必须将手拉链条绑在起重链条上，以防止自锁装置失灵。
使用3个月以上或长期未使用的手拉葫芦应进行拆卸、清洁、检查和润滑。
经修复或更换后方可使用。
6 液压泵站
液压泵站的选型
液压泵站的工作压力和流量应根据泵站配置的举升油缸数量、负载、举升速度等确定；一般一个液压泵站可提供4个左右小负载举升油缸和2个大负载举升油缸的工作。
3.起重方式及起重稳定性要求
1.吊装方式
机电工程中常用的吊装方法
塔吊起重、桥吊起重、汽车起重机起重、履带起重机起重、直升机起重、桅杆系统起重、缆索系统起重、液压起重、结构起重、坡道起重等。
利用结构提升
利用建筑结构作为吊点，利用提升机、滑轮等起重设备吊运或移动设备。采用结构吊运方法时，应注意以下几点：
① 制定专项吊装方案，校核承载结构在受力条件下的强度和稳定性。
②选定的受力点及方案需经设计者同意。
③对于经过锚固点或直接拉锚的承重部位，也应采取局部加固措施；如采用大钢板、枕木等进行局部加固，用角钢或木板保护梁或柱的转角处。
④施工时应派专人对受力点结构进行监测。
2.设备及结构件吊装
设备吊装
①建筑机电设备吊装优先采用流动式起重机。吊装时，人员严禁在起重机回转范围内停留。用滚轮装卸时，滚轮粗细应一致，滚轮轨道应平整、牢固，接头处应错开。用拉杆吊装时，各吊点受力应均匀。
②吊装水平设备时，吊装点间距应大于设备长度的1/3，宜采用吊梁吊装。捆扎吊装时，索具与设备边角接触部位应做好防护，设备也应做好防护。
钢结构吊装
普通钢结构吊装
单层钢结构厂房桁架吊装前应根据绑扎点进行稳定性检查，必要时应进行临时加固；多层钢结构柱吊装前应在钢柱上临时固定爬梯、操作吊篮或平台；框架钢梁吊装时应安装扶手及扶手安全绳。
特种钢结构吊装
① 当塔采用高空拼装法吊装时，其爬升桅杆必须由设计确定。
②大跨度屋盖整体吊装前，应校正所有吊带的垂直度，调整载荷，各吊点水平高差不应大于2mm，并进行试吊。
③网架起吊或顶升时，荷载计算应包括结构自重及吊装阶段的各种施工荷载，并乘以动力系数1.1。采用拉杆时，动力系数取1.2；采用履带起重机或汽车起重机时，动力系数取1.3。
2 起升稳定性
起重作业的稳定性
起重机械的稳定性
起重机在额定工作参数下的稳定性或桅杆结构本身的稳定性。起重机稳定性是起重机抵抗倾覆力矩的能力。起重机工作状态稳定性是起重机抵抗由起重载荷、风载荷等因素引起的倾覆力矩的能力。
起重系统稳定性
多机吊装同步协调；大型设备多吊点、多种型号吊装指挥协调；桅杆吊装稳定系统（拉索、地锚）。
起重设备或部件的稳定性
整体稳定性（例如细长塔设备、薄壁设备、屋顶、网格）。吊装部件或单元的稳定性。
起重吊装作业不稳定的原因及预防措施
起重机械不稳定
主要原因有：超载、支腿不稳定、机械故障、臂架仰角过大等。
预防措施为：严禁超载；支腿设置后用木材、钢板垫高、加固，保证支腿的稳定性；严格机械检查；起重机臂架仰角最大不得超过78°，最小不得小于45°。
起重系统不稳定
其主要原因有：多台提升机不同步，不同提升能力的多台提升机载荷分配不均，多个动作、多个位置指挥协调失误，桅杆系统拉索、地锚稳定性差等。
预防措施：多机吊装时尽量选用同型号、相同或相近起重量的起重机，通过主、副指挥实现多机吊装同步；集群千斤顶或卷扬机采用电脑控制，实现多吊点同步；制定周密的指挥操作规程并进行演练，做到协调指挥；严格按照吊装方案和工艺计算设置拉索、地锚，设置后进行检查、记录。
起重设备或部件不稳定
其主要原因是：由于设计与起重时受力不一致，造成设备或部件刚度太小。
预防措施有：对细长、大面积的设备或构件采用多点吊装；对薄壁设备进行加固，对钢结构、网架结构的薄弱部位或杆件进行补强或增大截面，提高刚度。
3 桅杆稳定性
拉绳设置要求：直立单桅杆顶部拉绳数量宜为6～8根，斜立升降桅杆应加设后主拉绳，后主拉绳数量不宜少于2根。
拉绳与地面夹角一般为30°，最大不大于45°，垂直单桅杆相邻拉绳之间的水平夹角不大于60°。
拉索应有防止滑轮受力后扭曲的设施。
需要移动的桅杆应配备备用的拉绳。
4 地锚的类型和要求
地锚的类型
锚的结构
使用范围
全埋式地锚
它可承受较大的拉力，适合起重作业。
移动地锚
一般承受力较小，重复使用率较高，适合于改建、扩建工程。
利用现有建筑作为锚点
①取得建筑设计单位的书面同意。
②使用过程中应注意基础及柱子的边角保护。
地锚设置和使用要求
①应根据施工区域受力情况、地质条件等设计、选型锚具结构，锚具制作、安装应按起重施工方案的规定进行计算、校核。
②埋锚基坑前方，沿缆索拉绳受力方向2.5倍坑深范围内不应有沟渠、电缆、地下管线等。
③埋置锚杆回填时，应将干净土夯实或分层压实，回填高度应高出基坑周围地面400mm以上，不得浸泡在水中。锚杆设置后，应做好隐蔽工程记录。
④预埋地锚设置后，应预紧承重绳扣。
5 桅杆使用要求及稳性验证
桅杆使用要求
桅杆的使用应遵守桅杆使用说明书的规定，不得超载。
桅杆组装应符合使用说明书的要求，桅杆组装的直线度应小于其长度的1/1000，总偏差不应超过20mm。
桅杆基础应根据桅杆荷载和桅杆安装地点的地质条件以及周围地下条件进行设计。
使用倾斜桅杆起重设备时，倾斜度不得超过15°。
桅杆稳定性检查
检查桅杆稳定性的基本步骤
进行应力分析和内力计算。
校核计算桅杆截面特性数据。
计算桅杆细长比。
找出轴向压缩稳定系数并进行稳定性计算。
四大吊装方案制定实施
1.吊装计划内容
准备说明
项目概况
工程特点
设备参数表
应包括：设备名称、数量、设备位号、主要材质等。
施工平面布置图
吊装前状态，如到货时间、形式、设计单位、制造单位名称、
设备基础及安装后周围环境等。
吊装工艺设计
施工技术
设备吊装技术（如双桅滑移法、天车滑移法等）及吊装工艺要求概述。
起重参数表
主要包括设备规格尺寸、设备总重量、起重总重量、重心标高、吊点方位及标高等。如采用分段起吊，应注明设备的分段尺寸、分段重量。
机床
起重、起重机械的选择、机械安装、拆除的要求；起重机械及材料的汇总表。
吊点和加固
设备支撑、吊点位置及结构设计图、设备局部或整体加固图。
工艺图
吊装平面图、立面布置图；
地锚施工图
起重作业区地基处理措施
2 吊装方案实施
吊装计划实施要点
重大危险源工程，是指房屋建筑、市政基础设施工程等建设过程中，可能造成大量人员伤亡或者重大经济损失的部位、部件。
“起重、吊装及起重机械安装、拆除工程”列为危险级、重大工程。
危险及重大工程范围：
①采用非常规起重设备及方法，单次起重重量10KN及以上的起重吊装工程
② 使用起重机械进行安装的工程
③起重机械安装、拆卸超过一定规模的危险性、重大工程范围：
超危险及大型项目范围：
①采用非常规起重设备、方法（以及单次起重量100KN及以上的起重吊装工程）。
②起重能力300KN及以上、或架设总高度200m及以上、或基础标高200m及以上的起重机械安装、拆除
3 解除计划执行情况审查
危险性、重大工程施工前，建设单位应当组织工程技术人员编制专项施工计划。实行总承包施工的，专项施工计划由总承包单位组织编制；危险性、重大工程分包的，可以由相关专业分包单位组织编制专项施工计划。
特殊的建筑计划应由总承包商和负责分包商的技术人员共同审查和签署，并与公司的官方印章相结合。
对于超过一定规模的危险和主要项目，建筑部门应组织一次专家讨论会议，讨论对项目不兴趣的专家人数。
在专家示范之前，应由建筑部门和首席主管工程师审查专家。
在实施特殊建筑计划之前，准备它的人或项目技术负责人应向建筑工地管理人员解释该计划。
专用设备
提升机械是指重物的垂直提升或垂直提升的机电设备，其额定能力大于或等于0.5T，额定功率大于或等于3T的额定功率；比或等于2m，以及超过或等于2层的机械停车设备。
