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INSTALLATION 53 INSTALLATION 起 重 吊 装 技 术 杨文柱1 杨晓杰2 王保健1 赖禄智1 （1. 四川华神钢构有限责任公司 610072；2.中国建茿技术集团有限公司重庆分公司 400045） 摘 要本文主要介绍改革开放三十多年来我国吊装技术的繁荣与发展， 特别总结了当今我国吊装技术发展的特点， 总结了我国建筑 安装企业通过一批 “奇特、 博大、 精深、 高、 重、 大、 精、 尖、 柔、 新、 难” 建筑钢结构与机电设备大型工程的建成， 把工业与建 筑结构和机电设备吊装技术推向一个崭新的领域,走向世界先进的行列。 关键词吊装技术 技术特点 技术发展 中图分类号TU768.15 文献标识码B 文章编号1002-3607（2011）04-0053-03 略论我国钢结构吊装技术的发展特点与展望 1. 前言 改革开放以来，我国经济持续高速增长。特别是近 五年来，建设规模空前巨大，促进了工业、建筑业设备 与钢结构吊技术的繁荣和发展，全国各地一批又一批规 模宏大、技术复杂的基础设施、大型公用工程和住宅、 石油化工、核电站、奥运工程、超高层的钢结构工程与 大跨度双向张弦的钢屋盖工程的相继建成，大大地增强 了我国的国力，使广大人民的物质文化生活水平和城乡 面貌得到了显著的改善和提高。同时也标志着我国的钢 结构与建筑安装吊装技术水平，又上了一个新的台阶。 如国家奥林匹克体育场鸟巢工程；国家体育馆钢屋盖 工程；上海环球金融中心钢结构工程；国家数字图书 馆；中央电视台新址大楼;国内第一个可开盒屋盖南通体 育场；秦山核电站和大亚湾核电站二、三期工程与世界 市场最安全、最先进、经过验证的三门AP1000核电站； 上海浦东机场；广州会展中心；广州白云国际机场迁建 工程；广州白云国际会议中心；广州博物馆；高610米广 州新电视塔钢结构与机电安装工程;世界第一跨海大桥【 杭州湾跨海大桥】;世界第一跨重庆朝天门大桥、神华煤 矿,煤制油,煤化工一体化等项目的建成。都是【奇特、 博大、精深】钢结构吊装技术含量很高的工程项目，如 在奥运工程国家体育场【鸟巢】、国家体育馆、国家数 字图书馆等项目中,成功将计算机应用技术、网络技 术、多媒体技术、数据库、数字传真、光纤通讯、机器 人、CAC、CAD、CAM等高新技术应用到钢结构安装施工 吊装作业中，使吊装作业面的实景监控，数据和参数的 自动采集，传输和处理，三维传真模拟，变形的预测预 报，施工参数的自动调整和控制等得以实现，在很大程 度上大大提高了我国传统学科的现代化水平。 又如工业与建筑用机器人，在国内外发明了近百多 种机器人。把机器人用于吊装、混凝土布料、钢筋焊 接、混凝土地面压光、隧道开掘、喷涂等危险作业中。 美国【时代】周刊许评选出2007年世界十大连建筑奇迹, 其中第六位、第七位和第八位分别是国家体育场【鸟 巢】、中央电视台新址大楼和当代万国城。同年7月,英 国【泰晤士报】评出的全世界在建的十大最重要工程,其 中国家体育场【鸟巢】名列榜首,北京国际机场三号航站 楼和中央电视台新址大楼也同时入选,这些项目无论在焊 接技术、吊装技术、卸载技术、实时监控技术、安全技 术方面,尖端技术其科技含量属世界第一,如【鸟巢】全 焊接钢结构,其焊缝达320000米,所用焊材达2100吨、200 多焊工,历时110天完成,焊缝质量全部合格,创仰焊、厚 板120mm、高强钢Q460、宽间隙20mm、控制应力应 变、CO2气体高能密度保护、低温、抗层状撕裂、远红外 预热、异种钢、自动焊接十大焊接技术,被称为世界【焊 绣】。是创千秋伟业、建世纪工程。 在钢结构吊装技术方面,在吊装施工时我们用钢绞线 承重、液压提升器、计算机控制技术成功将重达10500吨 北京机场A380飞机库钢屋盖和国家数字图书馆10388吨重 钢结构整体提升,又创世界第一。 钢铰线承重液压提升是一种近20年国内外发展的新 颖的起重技术,它在长距离大吨位提升方面的特点和优越 2011年 第04期54 INSTALLATION 起 重 吊 装 技 术 性,是传统的起重技术不能比拟的。因此这种提升技术在 国内外得到越来越多的重视和推广应用。如在大型汽 轮发电机定子、锅炉大板梁、核反应堆压力壳的吊装、 大型输电钢塔的架设、大坝水闸提升、电视塔天线、飞 机库与剧场等超大型建筑屋盖的整体提升吊装,钢烟囱和 大型桥梁的建造都有成功的应用实例。特点用钢铰线 作承重件突破了长距离无接头连续提升的重大起重技术 难题,从理论上讲,连续提升距离只受钢绞线生产制作长 度的限制；采用悬挂承重的方式,充分发挥钢铰线高强度 的优点,受拉承重特别经济；以液压作提升动力,动作平 稳,速度可调,噪音小；提升时载荷运行平稳,冲击振动 小；液压提升器夹紧机构具有单向自锁性,一旦意外停 电等故障,夹紧机构能及时将承载钢铰索锁紧,载荷随即 悬停,其安全可靠性高。既能提升载荷,又能带载下降,下 降工作时,提升器夹紧机构采用液压自动开启,并有卡爪 板失灵报警保护功能,保证其动作可靠,一旦发生异常均 能自动保护及报警,便于及时处理；当起重量特别大时, 受单台或双台提升器能力限制时,可用多台提升器通过群 控联合作用,集群使用时组合方式灵活安全、可靠。如07 年9月份北京机场A380飞机库大屋盖10500吨整体提升， 设置45个提升点,共布置138台提升器；适用范围广,运用 方式多样,既适用于单点集中载荷的提升,也适用于多吊 点分散载荷的提升。既可使用提升法,也可使用爬升法, 还可用来水平牵引重物；采用计算机控制技术后，液压 提升器集群作业时的控制精度大大提高,根据提升要求的 不同,可控制被提升设备与组合构件的垂直度、水平度、 各个吊点的荷载、高差等。既可实现单一参数控制,也可 实现多参数联合控制,并可有所侧重地对各个控制参数进 行不同程度的加权处理。实现计算机动态实时控制,响应 速度快、控制精度高,可以实现提升过程中各吊点的载荷 变化小;所用的提升设备安装简便,体积小,重量轻,运输 方便,特别适用于安装场地和空间狭小的地带。 整体提 升系统由承重系统、提升动力系统、电气控制系统及检 测控制系统组成。 北京A380机库钢屋盖根据该结构特点共设置了45个 提升点,布置液压提升器138台,其中40吨80台,100吨28 台.200吨22台,350吨8台。提升器总起重量T132000KN 提 升 系 统 起 重 量 平 均 安 全 储 备 系 数 为 132000/1050001.26 350吨提升器每台穿31根钢铰索,8台共计248根。 200吨提升器每台穿18根钢铰索,22台共计396根。 100吨提升器每台穿9根钢铰索,28台共计252根。 40吨提升器每台穿6根钢铰索,80台共计480根。 总计1376根。钢铰索破断拉力为260KN。 钢铰索安全系数K260/105000/1376260/76.33.4 目前在国内外体育、会展中心等大跨度建筑结构中, 采用张弦结构体系的越来越多,先前的张弦体系基本为单 向张弦桁架,其安装施工多采用滑移施工方法。北京体育 馆在双向超大跨度结构中采用双向张弦结构体系是目前 国内外一种新型结构型式。在国内属首次。 通常安装施工滑移轨道设置在钢屋盖两侧支撑结构 上,称之为边滑道,但对北京体育馆超大跨度桁架,为控制 滑移过程中结构变形分应力变化,需在中间设置滑道,称 为中滑道。在中滑道位置索的矢高可达10米以上,必须采 用超高滑移胎架,才能顺利实现中滑道位置带索滑移。此 次累积滑移采用9个机器人像蜗牛背着大贝壳行走一样, 缓慢移动,就这样经过连续11次,历经85天的拼装后滑移, 顺利完成了钢屋盖的安装任务。 双向张弦桁架超高滑移胎架与带索累积滑移安装施工 提升了我国大跨度空间领域的安装施工技术水平,展现了我 国安装施工自主创新的精神 【据科技查新,国外双向张弦最 大跨度为60米,我国己达144.5米】 在国内外居首创。 该项技 术是钢结构复杂节点技术、 拼装控制技术、 仿真模拟计算 在带索累积滑移安装施工过程的应用,双向预应力张拉控 制技术、 支座就位和卸载技术、 安装施工过程实时监测、 钢 屋架质量验收标准 【因超国家规范】 等多项技术是钢结构 安装施工前沿技术的结晶。 产生明显的社会效益和经济效 益,和采用大吊车相比,可节省177万以上。 该工程软件市场 化以及相关的技术产品市场,潜在的商业价值估计千万元以 上。 该技术推广 ,将推动国家建筑安装施工行业的技术进度, 提高企业的竞争优势能力,无形潜在的资产是巨大的。 将更 新起重吊装专业人才的知识结构, 使之具备迎接科技创新、 新世纪挑战的理论知识和技能。 也是起重吊装技术发展史 中的一次创新,影响深远,意义重大。 荣获北京科技成果一 等奖和国家一级工法与国家实用专利。 2. 促使我国钢结构吊装技术的发展特点 2.1 土木与钢结构工程的功能化即土木与钢 结构工程日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。 如公共和住宅建筑物要求建筑、结构、给水排水、 采暖、通风、供热气、供电等现代技术设备与结构组合 成整体, 其重量大大增加。工业建筑物往往要求恒温、 恒湿、防微振、防腐、防辐射、防火、防爆、防磁、除 尘、耐高（低）温、耐高（低）湿，并向大跨度，超重 INSTALLATION 55 INSTALLATION 起 重 吊 装 技 术 型，灵活空间方向发展。发展高技术和新技术对工业与 建筑安装工程钢结构吊装技术提出了更高标准要求。如 发展核工业需要建造安全度极高的核反应堆和核电站， 如我国正在江苏三门与青岛海阳安装的AP1000世界安全 度最高的核电站，其安全壳重达三千多吨，用亜州最大 的 3200吨履带吊完成吊装仼务；研究微观世界需要建 造，技术要求极高的加速器工程；发展海洋采、炼、贮 油事业要求建造高功能的海洋工程，如海上钻井平台、 海上炼油厂、海底油库等。其设备与钢结构均蜀高、 重、大、精、尖、柔、新、难。对吊装技术要求很高。 2.2 城市建设立体化 高层建筑的大量兴起，近十年来，中国、马来西 亚、新加坡、韩国等东南亚国家，由于人口大量集 聚，密度猛增，造成用房紧张，地价昂贵，所以高层 建筑有很大发展。哈利法塔（迪拜 828.9米 （2717 英尺）；美国北达科塔洲电视台 628.8米；中国广州 电视塔 618.6米 ；加拿大电视塔 555.3米；台北101大 楼，508.8米；美国110大楼，473.7米；吉隆坡双子星 大楼，452，5米；芝加哥西尔斯大楼，443.2米；上海 金茂大楼，421.1米；香港国际金融中心大楼，415.5 米。这些高层建筑与结构的吊装，对吊装技术的发展， 积累了丰富的经验和知识。又如，最近国内在贵阳国际 会议展览中心进行高达210米吊挂楼层的吊装，其吊装难 度很大，技木含量也很高，通过吊装技术的多次论证， 要求钢结构 设计要结合加工制作与安装施工主要研究基 于三维实体的构件与节点描述方法以及实体造型与编辑 方法。钢结构制作要结合设计与安装施工主要研究基于 数据库的详图制作软件系统的实现方法。钢结构安装要 结合设计与加工制作主要研究基于重大钢结构安装施工 全过程数值模拟力学模型和数值方法。使钢结构设计、 加工制作、安装施工融合、集成、一体化。提高钢结构 工程质量、安全、工期和经济效益。 地下工程的高速发展，如地下铁道、地下商业街、 地下停车库、地下体育场、地下影剧院、地下工业厂 房、地下仓库等。并形成规模宏大的地下建筑群。城市 高架公路、立交桥大量涌现，不仅缓解了城市交通的拥 挤、堵塞现象，同时又为城市建设增添了一道亮丽的风 采。其钢结构吊装技术难度也很大。 2.3 交通运输高速化 高速公路的大规模修建，一定程度上相当于铁路的 职能。据统计，全世界50多个国家拥有高速公路，总长 约170000公里。铁路电气化的形成和大量发展，1983年 建成的法国巴黎到里昂的高速铁路运行时速高达270公 里/小时，我国武汉到广州的时速达353公里/小时，站 台用钢量达万吨，比“鸟巢”用钢量大，对吊装技术要 求很高，把高速铁路发展与吊装技术发展推向新阶段。 长距离海底隧道的出现，如1990的贯通英法海峡隧道长 50.5公里,它最浅埋深为45米,海水深度60米,我国1970年 建成通车的第一条隧道上海黄浦江打浦路隧道全长2.7 公里.2009年底我国正建一条长85.3公里的隧道伸展于我 国东北辽宁山区。这条直径8米的“大伙房输水工程”引 水隧道建成后,将会超过长53.86公里的日本青函陋隧道 和长57.6公里的瑞士戈特哈尔德隧道,成为世界上最长 的隧道。整个工程采取了世界上最具先进水平的安全 措施,这项巨大的工程至今没有一起安装施工吊装死亡 事故,创世界奇迹。 2.4 工业与建筑材料的轻质高强化 如从普通的混凝土向轻骨料混凝土、加气混凝土 和高性能混凝土方向发展；使混凝土的容重由24.0KN/ M3降至6.010.0KN/M3，抗压强度由2040N/MM2提高 到60100N/MM2，其他结构性能也得到很大改善。另 外，钢材也向低合金、高强度方向发展,使吊装机索具 轻质、高、强；一批轻质高强度材料，如铝合金、建 筑塑料、玻璃钢也得到迅速发展。另外建筑材料向高性 能、多品种和组合利用方向发展。促进了安装施工吊装 技术的发展。 2.5 施工安装吊装过程的工业化、装配化 即在工厂里成批生产房屋、设备、桥梁的各种构配 件、组合体、再将它们运到现场进行吊装。不仅缩短安 装施工的周期, 取得了良好的经济效益. 2.6 设计理论的精确化、科学化、综合化 它主要表现为， 理论分析由线性分析到非线性分析， 由 平面分析到空间分析， 由单个分析到系统的综合分析。 由表 态分析到动态分析、 由数字分析到模拟试验分析， 由人工制 图到计算机辅助设计， 计算机优化设计， 计算机绘图等。 此 外， 建筑安装施工理论也日益得到发展和完善。 我国工业与建筑安装施工业是一个庞大的产业，也 是国民经济中，重要的支柱产业，要进一步发展为建筑 业服务的相关产业。在安装施工过程中，有许多原材料 及相关产品要为其配套。我国要实现工业与建筑业的产 业化，首先要实现工业与建筑工业化，其内涵就是要发 展建筑构件、制品与设备、使其形成专业化生产和规模 经营，为市场提供可靠的系列产品。 以上六方面事实充分说明近五年来我们吊装技术飞 2011年 第04期56 INSTALLATION 新技术研究与推广 跃发展的重要因素与方向。 3. 我国工业与建筑安装施工钢结构吊装技 术及行业发展展望 3.1 我国工业与建筑安装施工企业吊装技术的发展 首先要进行工程系列化研发,把设计、加工制作、安装 施工吊装技术进行集成、整合、一体化。不搞单打一; 3.2 要搞集约化生产,就是要提高制作、安装施工吊 装工业化的水平。用一流的装备、一流的队伍、一流的 技术、一流的管理水平、一流的材料才能建一流的工程; 3.3 三要搞精细化管理。作为精细化,一是信息化, 用数控来控制;二是程序化,沿着程序化、标准化、工 厂化、专业化方向进行吊装技术的管理,要注重设计、 生产、加工、安装、吊装、营销互动的每一个细节。 3.4 四要搞品牌化经营,工业与建筑设计、制作、 安装施工吊装能力强、知名度高、有社会责任感的企 业应站在历史的高度，进行设计、监理、安装施工、吊 装咨询一条龙的产业链，形成品牌化经营的态势，使得 低水平的设计、粗糙的安装施工与吊装技术、退出历史 的舞台。 当先进的工业与建筑安装施工吊装技术、高质量高 标准的服务成为工业与建筑行业的主旋律的时候，工业 与建筑业的吊装技术将永远充满其活力与发展前景。 参考文献 1、中国建设年鉴 中国建筑工业出版社 2001年 2、中国建筑业年鉴 中国建筑工业出版社 2001年 3、建筑技术政策 中华人民共和国建设部 19962010年 4..重型设备吊装工艺与计算 中国建筑工业出版社 1990第三次再版 5.起重吊装简易计算 中国机械工业出版社 1997年第三版 陈中民 （上海博泰安装工程有限公司 上海 201318） 摘 要要将太阳能转化为电能， 供负载正常运行， 需要通过专业设备来实现。 MW级太阳能发电系统的实施有其专业技术的特殊要求， 各类设备及电力输送线路的安装都要符合专业技术要求。 太阳能发电系统调试工作非常重要， 关系到电能质量， 是保证并入电 网， 确保负载正常运行的关键。 关键词太阳能 P-N结 浪涌保护器 中图分类号TM615 文献标识码B 文章编号1002-3607（2011）04-0056-04 MW级太阳能发电系统 在大型工程中的实施 1. 太阳能发电系统产业背景和项目背景 随着经济的发展、社会的进步，人们对能源的使用 提出了越来越高的要求，同时地球上资源的紧缺也对能 源的使用带来了很大挑战，尤其在国际上提出碳排放收 费后，低碳新能源的研究和产业化在不断进步、日新月 异。目前，较多的新能源中，太阳能和风能推广较多， 作为无碳排放的太阳能，由于可以充分利用建筑屋面、 建筑外墙等已有建筑空间，地域限制小，年度利用时间 长，不断得到推广应用。 上海闵行航天城园区内有三座单层敞开式半遮盖钢 结构停车场，共拥有2.22万平方米的建筑屋顶面积，在 三座车库内各建造一座光伏停车场示范电站，具有得天