起重吊裝如何使用鋼絲繩及吊索具

一、重物捆綁點(diǎn)的選擇

   在吊運(yùn)各種物體時(shí),為避免物體的傾斜、翻倒、變形、損壞,應(yīng)根據(jù)物體的形狀特點(diǎn)、重心位置,正確選擇捆綁點(diǎn),使物體在吊運(yùn)過(guò)程中有足夠的穩(wěn)定性,以免發(fā)生事故。重物的捆綁點(diǎn)是指重物吊裝過(guò)程中捆綁繩與重物相接觸集中受力的點(diǎn),也即吊點(diǎn)。當(dāng)采用單根繩索起吊重物時(shí),捆綁點(diǎn)應(yīng)與重心同在一條鉛垂線上;用兩根或兩根以上繩索捆綁起吊重物時(shí),繩索的交匯處(吊鉤位置)應(yīng)與重心在同一條鉛垂線上。

 (一) 捆綁點(diǎn)的選擇 

  ①試吊法選擇捆綁點(diǎn)。在一般吊裝工作中,并不需用計(jì)算法來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算物體的重心位置,而是估計(jì)物體重心位置,采用低位試吊的方法來(lái)逐步找到重心,確定吊點(diǎn)的綁扎位置。
      ②有捆綁點(diǎn)(吊耳或吊環(huán))的物體,吊點(diǎn)要采用原設(shè)計(jì)的吊點(diǎn)。裝箱設(shè)備一般有明確的捆綁點(diǎn)標(biāo)記,其箱底托板的斜角也可供起吊捆綁。這些都是的捆綁點(diǎn)。
     ③沒(méi)有捆綁點(diǎn)的物體,可在重心兩側(cè)四點(diǎn)捆綁吊索,并在根據(jù)被吊物體的具體情況,確定合適的捆綁點(diǎn),使吊鉤與物體的重心在同一條鉛垂線上。
     ④水平吊裝細(xì)長(zhǎng)桿件(如電線桿等)時(shí),吊點(diǎn)的位置應(yīng)在距重心等距離的兩端,吊鉤通過(guò)重心。如下圖1(a)~(c)所示,兩個(gè)吊點(diǎn)時(shí),吊點(diǎn)距端部0.2l(l為物體的長(zhǎng)度,下同);三個(gè)吊點(diǎn)時(shí),一個(gè)居中,另兩個(gè)分別距端部0.13l;四個(gè)吊點(diǎn)時(shí),兩端兩個(gè)吊點(diǎn)分別距端部0.095l,中間吊點(diǎn)間距0.27l。這樣設(shè)置吊點(diǎn)會(huì)使重物變形最小,各吊索受力均勻,避免發(fā)生物體和吊索的損壞。
     ⑤豎直吊裝細(xì)長(zhǎng)桿件時(shí),吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)在距離起吊端0.3l處,如下圖1(d)所示。起吊時(shí),吊鉤應(yīng)向下支撐點(diǎn)方向移動(dòng),以保持吊索垂直,避免形成拖拽,產(chǎn)生碰撞。
     ⑥吊裝方形物體時(shí),四根繩索的位置應(yīng)在重心的四邊對(duì)稱位置上。
     ⑦在機(jī)械設(shè)備安裝精度要求較高時(shí),為了保證安全順利地裝配,可用輔助吊點(diǎn)配合簡(jiǎn)易吊具調(diào)節(jié)機(jī)件所需位置的方法。通常多采用手拉葫蘆來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)體的位置,如下圖2所示

   ⑧物體兜翻時(shí),捆綁點(diǎn)應(yīng)設(shè)在物體重心之下[下圖(a)], 或?qū)⒗夵c(diǎn)選擇在物體重心一側(cè)[下圖(b)]。此外,應(yīng)根據(jù)需要加護(hù)繩,護(hù)繩的長(zhǎng)度應(yīng)略長(zhǎng)于物體不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度,同時(shí)應(yīng)指揮吊車,使吊鉤順?lè)狗较蛞苿?dòng),避免物體傾倒后的碰撞沖擊。

      ⑨雙機(jī)或雙鉤抬吊翻轉(zhuǎn)大型物體時(shí),應(yīng)根據(jù)物體的重心位置、形狀特點(diǎn)選擇捆綁點(diǎn),使物體在空中能順利安全翻轉(zhuǎn)。兩捆綁點(diǎn)的連線一般應(yīng)位于重心之上,不允許使重心在兩捆綁點(diǎn)連線 的上方。
 (二) 確定捆綁點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 
      ①捆綁點(diǎn)是應(yīng)力集中的地方,因此,重物的捆綁點(diǎn)必須滿足強(qiáng)度要求。
  ②重物起吊后在力的作用下要有足夠的剛度,重物經(jīng)起吊后不得產(chǎn)生殘余變形。
  ③捆綁點(diǎn)之間的受壓桿件要有足夠的穩(wěn)定性,以防失穩(wěn)破壞。
  ④捆綁點(diǎn)不得對(duì)捆綁繩有切割或其他損壞現(xiàn)象。 
  ⑤捆綁點(diǎn)在起吊過(guò)程中不得發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象。

二、吊裝重物的捆綁方法

        為了保證物體在吊裝過(guò)程中穩(wěn)妥,吊裝之前應(yīng)根據(jù)物體的質(zhì)量、外形特點(diǎn)、精密程度、安裝要求、吊索具等,合理選擇綁扎方法。
  (一) 重物的捆綁萬(wàn)法
        起重作業(yè)中,由于重物的外觀形狀千變?nèi)f化,體態(tài)各異,起重手段及機(jī)械設(shè)備也不相同,因此,對(duì)重物進(jìn)行捆綁起吊時(shí),捆綁方法就不一樣。        

1. 兜繩捆綁法
        將吊索從重物底部穿過(guò),繩頭掛在吊鉤上的捆綁方法,即兜繩捆綁法。該方法適用于裝箱設(shè)備、外形比較規(guī)則設(shè)備等的捆綁。
        當(dāng)有一對(duì)吊索時(shí),將該對(duì)繩的四個(gè)繩頭掛在吊鉤上,將繩中段兜于重物兩端底部。若重物起吊時(shí)彈性變形較大如鋼筋等,需將每根繩的中間在重物上繞一個(gè)空圈兜住重物,以增加吊索與重物間的摩擦力,避免吊索在物體上滑動(dòng)。
        當(dāng)僅有一根吊索時(shí),把繩子中間和兩頭分別掛在吊鉤上,用垂下來(lái)的兩個(gè)大小相等的繩圈兜掛重物。使用單繩兜掛捆綁重物時(shí),應(yīng)將吊索的中間在吊鉤上繞一個(gè)空圈,否則易滑繩。
        使用兜繩捆綁法時(shí)注意:
         ①兜繩捆綁重物底部托板斜角時(shí),其斜面與水平間的夾角應(yīng)為15°~45°,如該角過(guò)大,吊索在托板斜角處有滑脫的危險(xiǎn),此時(shí),應(yīng)將吊索兜掛于斜角以內(nèi)。
         ②使用一對(duì)吊索兜繩捆綁的重物,當(dāng)捆綁繩與重物間為鋼與鋼的摩擦?xí)r,兩根捆綁繩所組成的兩個(gè)夾角應(yīng)控制在30°以內(nèi),否則應(yīng)在吊索與重物間墊以橡皮、木板或其他軟物,以改變摩擦面,增大摩擦力。
         ③使用兜繩捆綁法捆綁起吊重物時(shí),必須注意物體的重心是否有偏斜現(xiàn)象,以防吊索在吊鉤上串繩。        

2. 卡繩捆綁法
        用卡環(huán)把吊索卡出一個(gè)繩圈,用該繩圈捆綁起吊重物的方法,即卡繩捆綁法。采用卡繩捆綁法,一般是把捆綁繩從重物下面穿過(guò),然后用卡環(huán)把繩頭和繩子中段卡接起來(lái),繩子中段在卡環(huán)中可以自由竄動(dòng),當(dāng)捆綁繩受力后,繩圈在捆綁點(diǎn)處對(duì)重物有一束緊的力,即使重物達(dá)到垂直的程度,捆綁繩在重物表面也不會(huì)滑繩?？ɡK捆綁法適合于對(duì)長(zhǎng)形物件(如鋼筋、角鐵、鋼管等)的水平吊裝及衍架結(jié)構(gòu)(如支架、籠等)的吊裝。
        卡繩捆綁法可根據(jù)被吊物體的長(zhǎng)短、大小,采用相應(yīng)的卡繩點(diǎn)數(shù)。使用時(shí)一般應(yīng)使繩頭與卡環(huán)橫銷相連,吊索在U形環(huán)內(nèi)竄動(dòng),以免使銷軸旋出或旋得太緊。當(dāng)豎直起吊散裝長(zhǎng)形物件時(shí),必須在捆綁點(diǎn)處打空圈,在吊離地面前應(yīng)不斷搖晃,以使吊索盡可能束緊。
3. 卡環(huán)連接捆綁法
        用卡環(huán)把吊索的繩頭和重物上的吊環(huán)、吊耳連接起來(lái),進(jìn)行起吊重物的捆綁方法,稱為卡環(huán)連接捆綁法。該法適合于已有吊耳或吊環(huán)的設(shè)備或重物的捆綁,根據(jù)重物上吊耳或吊環(huán)的多少,采用相應(yīng)的卡接點(diǎn)數(shù)。
        若用一對(duì)捆綁繩進(jìn)行四點(diǎn)卡環(huán)連接捆綁重物時(shí),注意必須把同一根繩的兩個(gè)單頭用卡環(huán)連接在重物縱向同一端的兩個(gè)吊點(diǎn)上,絕不允許連接于重物縱向同一側(cè)的兩個(gè)吊點(diǎn)上。因?yàn)榈跛髟诘蹉^上潛在的竄動(dòng)危險(xiǎn)性與吊索間夾角的大小成正比,而吊索間夾角縱向總是大于橫向的。
 (二) 重物捆綁安全注意事項(xiàng) 
        ①捆綁用的吊索、卸扣等的選用要按要求留有一定的安全余量,捆綁前必須進(jìn)行嚴(yán)格檢查。
       ②捆綁重物時(shí),遇有尖銳角邊處應(yīng)加防護(hù)襯墊,以防鋼絲繩損壞造成事故。
       ③綁扎后的鋼絲繩吊索提升重物時(shí),各分支受力要均勻,支間夾角一般不超過(guò)90°, 最大也不得超過(guò)120°。
       ④一般不使用穿套結(jié)索法吊裝重物。必須使用時(shí),應(yīng)選用足夠長(zhǎng)的吊索,以確保擋套處角度不超過(guò)120°,且在擋套處不得向下施加損壞吊索的壓緊力。
        ⑤吊索繞過(guò)吊重的曲率半徑應(yīng)不小于該繩徑的2倍。
        ⑥綁扎吊運(yùn)大型或薄壁物件時(shí)應(yīng)采取加固措施。
        ⑦注意風(fēng)載荷對(duì)吊裝物體引起的受力變化。

三、起重作業(yè)方案
（ 一) 確定起重萬(wàn)案的依據(jù)起重作業(yè)的方案是依據(jù)一定的基本參數(shù)來(lái)確定的。制定起重作業(yè)具體實(shí)施方法和技術(shù)安全措施的主要依據(jù)如下： 

1.吊運(yùn)重物的重量 
         一般情況下可依據(jù)重物說(shuō)明書、標(biāo)牌、貨物單等來(lái)確定或根據(jù)材質(zhì)和物體幾何形狀用計(jì)算的方法確定。
 2.被吊運(yùn)物體的重心位置及綁扎
         確定物體的重心要考慮到重物的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu),不但要了解外部形狀尺寸,也要了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。例如機(jī)床設(shè)備,其頭部重尾部輕,重心偏向床頭一端。又如大型電器設(shè)備箱,其重量輕,體積大,是薄板箱體結(jié)構(gòu),吊運(yùn)時(shí)經(jīng)不起擠壓等。了解重物的形狀、體積、結(jié)構(gòu)的目的是要確定其重心位置,正確地選擇吊點(diǎn)及綁扎方法,保證重物不受損壞和吊運(yùn)安全。
 3.起重作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境 
         現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)確定起重作業(yè)方案和吊裝作業(yè)安全有直接影響?，F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境是指作業(yè)地點(diǎn)進(jìn)出道路是否暢通,地面土質(zhì)堅(jiān)硬程度,吊裝設(shè)備、廠房的高低寬窄尺寸,地面和空中是否有障礙物,吊運(yùn)司索、指揮人員是否有安全的工作位置,現(xiàn)場(chǎng)是否達(dá)到規(guī)定的亮度等。

（二) 起重方案由三個(gè)方面組成
     ①說(shuō)明起重物體重量的確定條件;物體重心位置在簡(jiǎn)圖上標(biāo)示出來(lái),并說(shuō)明采用什么方法確定的;說(shuō)明所吊物體的幾何形狀等參數(shù)。
    ②作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的布置。重物吊運(yùn)路線、吊運(yùn)位置和重物降落點(diǎn),標(biāo)出司索、指揮人員的安全位置。
    ③吊點(diǎn)、綁扎方法及起重設(shè)備的配備。說(shuō)明吊點(diǎn)依據(jù)什么選擇的,為什么要采用此種綁扎方法,起重設(shè)備的額定起重量與吊運(yùn)物重量相比有多少安全余量,并說(shuō)明起升高度和運(yùn)行范圍。

（三) 起重方案的確定
         起重工作是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng),危險(xiǎn)性大,多工種人員互相配合、互相協(xié)調(diào),精心組織、統(tǒng)一指揮的特殊工種作業(yè),所以必須對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境,重物的重量、重心、參數(shù)、吊點(diǎn)、捆綁方法、吊運(yùn)路線、降落地點(diǎn),起重設(shè)備的配置,人員的配備等進(jìn)行分析計(jì)算,制定出起重作業(yè)方案,經(jīng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審批后方可實(shí)施,以達(dá)到安全起吊和就位的目的。

四、吊索具的選擇及注意事項(xiàng)

（一）什么是鋼絲繩吊索具

       鋼絲繩吊索具是以鋼絲繩為原料經(jīng)過(guò)加工，主要用于吊裝、牽引、拉緊和承載的繩索。鋼絲繩索具強(qiáng)度高、自重輕、工作平穩(wěn)、不易驟然整根折斷，是起重吊運(yùn)工具和被吊貨物之間起柔性連接作用的一種工具。從生產(chǎn)的角度來(lái)看，它屬于金屬制品——鋼絲繩的延伸產(chǎn)品，或者深加工產(chǎn)品。。

（二）鋼絲繩吊索具的實(shí)際應(yīng)用

      在實(shí)際應(yīng)用中，鋼絲繩吊索具廣泛用于港口、海陸運(yùn)輸、礦山、冶金、林業(yè)、石油化工、船舶、鐵路橋梁、電力建設(shè)、航空航天等行業(yè)的吊裝作業(yè)中，特別是起重運(yùn)輸及港口吊裝作業(yè)中，約一半以上的鋼絲繩需要加工成吊索具后才投入使用。

（三）常用鋼絲繩吊索具的幾種分類

       鋼絲繩索具按照加工方式的不同可以分為：壓制鋼絲繩索具、插編鋼絲繩索具、無(wú)接頭鋼絲繩繩圈、澆鑄鋼絲繩索具。

1．壓制鋼絲繩索具

壓制索具是我們平時(shí)使用較多的一種鋼絲繩吊索具，一般分為帶套環(huán)和不帶套環(huán)兩種。壓制索具與老式的鋼絲繩吊索具相比，結(jié)構(gòu)更新穎、工藝更先進(jìn)、生產(chǎn)效率也更高一些，安全可靠性強(qiáng)、負(fù)荷大、壓制接頭固結(jié)性也強(qiáng)，接頭表面光滑，無(wú)裂紋、飛邊和毛刺，很適合各種專業(yè)性生產(chǎn)場(chǎng)合使用。

2．插編鋼絲繩索具

插編鋼絲繩索具是將鋼絲繩一端或兩端用插接的方式加工呈圓環(huán)狀。與壓制鋼絲繩索具相比，插編鋼絲繩索具操作笨重，工藝也相對(duì)落后，每條插編索具消耗的鋼絲繩也較多，成本會(huì)更高一些，且插編頭固結(jié)性也比壓制索具弱，所以通常用于一些特定場(chǎng)合，例如鋼鐵、化工等行業(yè)。

3．無(wú)接頭鋼絲繩繩圈

無(wú)接頭索具的顯著特點(diǎn)是柔軟性好、吊點(diǎn)多、強(qiáng)度高、吊裝空間要求小，特別適用于空間有限或特大型吊裝工程，例如變壓器、造船及特殊機(jī)械制造等環(huán)境下的大物件吊裝。

4．澆鑄鋼絲繩索具

澆鑄工藝制造復(fù)雜，操作人員也要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)方可澆鑄，制造需要一定的時(shí)間，效率低且成本高，但澆鑄索具的固結(jié)強(qiáng)度很高，多用于重要場(chǎng)合，現(xiàn)場(chǎng)澆鑄安裝較多，每次出廠前都要進(jìn)行拉力檢驗(yàn)方可出廠。

（四）鋼絲繩吊索具的使用規(guī)范

    在使用過(guò)程中，鋼絲繩吊索具有什么需要注意的地方呢？

1.無(wú)標(biāo)志和檢驗(yàn)證書的鋼絲繩吊索具，嚴(yán)禁投入使用

2.使用前應(yīng)進(jìn)行日常檢查，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩或金屬配件損傷到一定程度時(shí)，嚴(yán)禁投入使用

3.嚴(yán)禁超載荷使用

4.鋼絲繩吊索肢間夾角不得大于120度；

5.裝置吊鉤、吊環(huán)、鏈條等金屬配件的鋼絲繩吊索具，相互間用卸扣聯(lián)接，其額定載荷應(yīng)相等

6.鋼絲繩吊索起吊要平穩(wěn)，并應(yīng)避免沖擊載荷的作用

7.采取有效措施避免鋼絲繩在銳角處彎折或與載荷碰撞

8.禁止拖拽或從高處向下摔扔鋼絲繩吊索

9.不得在-40℃至100℃溫度范圍外使用

10.不得暴露和應(yīng)用于腐蝕性的氣體、液體或蒸汽中

11.對(duì)貯存期超過(guò)2年的鋼絲繩吊索具，必須按要求抽樣拉力試驗(yàn)，合格后方可投入使用

（五）鋼絲繩吊索具的檢查規(guī)則及周期

      鋼絲繩吊索具在使用中難免會(huì)出現(xiàn)不同程度的損耗，所以日常檢查成為了不可或缺的工作。

1．檢查規(guī)則

要注意鋼絲繩是否有斷絲，檢查磨損、腐蝕程度、涂油狀態(tài)，以及鋼絲繩是否出現(xiàn)變形、扭結(jié)、壓扁、損傷等情況，在環(huán)眼連接部位，也要注意其緊固情況，是否有鋼絲繩錯(cuò)動(dòng)和套環(huán)是否發(fā)生變形、磨損、腐蝕和裂紋等情況。

2．檢查周期

應(yīng)專職技術(shù)人員每個(gè)月對(duì)鋼絲繩吊索進(jìn)行一次定期檢查，對(duì)使用頻繁的鋼絲繩吊索應(yīng)根據(jù)使用頻繁程度，縮短檢查周期。

（六）鋼絲繩吊索具的夾角計(jì)算及安全

1.對(duì)吊裝的影響

      夾角的大小不僅對(duì)摩擦力和張力有影響，還會(huì)影響吊裝物的穩(wěn)定性和位置。夾角過(guò)大時(shí)，吊點(diǎn)會(huì)向下移動(dòng)，造成吊裝物的位置不穩(wěn)定；夾角過(guò)小時(shí)，吊點(diǎn)會(huì)向上移動(dòng)，造成吊裝物的位置偏低。而在斜向吊裝中，夾角還會(huì)對(duì)吊裝物的平衡起重有一定影響。       

     吊裝夾角不能小于60°是因?yàn)椋阂坏┑跹b夾角超過(guò)60度，安全系數(shù)會(huì)大大降低。夾角越大，額定載荷乘以系數(shù)越大，導(dǎo)致最大安全工作載荷數(shù)值越小。因索具本身和設(shè)備安裝空間的限制，工具進(jìn)行吊裝時(shí)，吊鉤兩側(cè)的吊裝帶會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的夾角，而此時(shí)被吊裝的設(shè)備在吊點(diǎn)將會(huì)受到過(guò)大的橫向拉力，從而導(dǎo)致被吊裝的設(shè)備損壞。

       如果空間受限吊裝夾角超過(guò)60度，可以用兩根或者使用扁平吊裝帶四腿索具搭配平衡梁吊裝物體，這樣能避免夾角過(guò)大造成的吊裝事故。由于吊裝帶的吊裝方式不同所產(chǎn)生的夾角也不同所產(chǎn)生的載荷也不同，有這樣一個(gè)公式，實(shí)際大的荷載量：大安全工作載荷=方式系數(shù)P×額定載荷。由以上公式得出：大安全載荷是吊裝帶在實(shí)際使用過(guò)程中承載的最大安全載荷，方向系數(shù)即為吊裝過(guò)程中存在的夾角，額定載荷即為吊裝帶在理論下最大安全載荷數(shù)。

2、吊裝繩夾角的定義

吊裝繩夾角是指起重機(jī)吊臂與吊索在水平方向上的夾角，如下圖所示：

吊繩夾角一般指吊繩兩條線與水平方向的夾角。在實(shí)際操作中，吊裝繩夾角還與吊載物體的重心位置有關(guān)。

3、吊裝繩夾角的計(jì)算方法

吊裝繩夾角的計(jì)算需要考慮吊桿長(zhǎng)度、吊繩長(zhǎng)度、吊載物體的重心位置等因素。一般來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)繩角計(jì)算公式來(lái)求解吊裝繩夾角。具體計(jì)算方法如下：

①先計(jì)算吊繩兩端到重心的長(zhǎng)度差值：h=L1-L2

②根據(jù)勾股定理計(jì)算吊繩長(zhǎng)度L=L12-h2

③根據(jù)余弦定理求解吊繩夾角θ，即cosθ=h/L

4、吊裝繩夾角在起重作業(yè)中的應(yīng)用

吊裝繩夾角對(duì)于起重作業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要，它不僅影響著吊載物體的平衡穩(wěn)定性，還會(huì)影響到吊桿和吊繩的受力情況。

在起重作業(yè)中，為了保證作業(yè)安全、保證吊載物體的穩(wěn)定，需要對(duì)吊裝繩夾角進(jìn)行合理的控制和調(diào)整。一般來(lái)說(shuō)，吊裝繩夾角不宜小于45°~60°之間，不小于30°避免超過(guò)這個(gè)范圍。

5、注意事項(xiàng)

①吊裝角度應(yīng)根據(jù)物體的重量和特點(diǎn)進(jìn)行確定。一般來(lái)說(shuō)，重物夾角應(yīng)小于非重物。

②在吊裝時(shí)應(yīng)注意鋼繩的張力。夾角過(guò)大時(shí)，鋼繩張力增大，影響使用壽命和安全性；夾角過(guò)小時(shí)，鋼繩受力過(guò)大，容易造成鋼繩斷裂等安全隱患。

③注意在吊裝時(shí)設(shè)置支撐點(diǎn)和檢查點(diǎn)，以確保安全。

④在夾角較大的情況下，可以采用多根鋼繩分別吊裝的方法，以確保安全。