浅析关于大型起重吊装钢丝绳的选用及安全管理

浅析关于大型起重吊装钢丝绳的选用及安全管理

彭长凌,李放,胡川平 ,李小龙,杨坤

中国建筑第八工程局有限公司西南分公司 成都 610041

摘要：起重机械是现代企业经济建设实现生产过程机械化，提高劳动生产率不可缺少的设备。本文主要结合郑州市金水河项目的特点，针对现场的大型起重吊装，通过起重机械的使用特点和吊装作业的流程，提出适用于起重吊装作业吊索具安全管理的要点,从而进一步论述起重吊装作业安全管理的重要性和实施科学管理的必要性。

关键词：起重吊装；钢丝绳；安全管理

1 工程概况

郑州市金水河分洪工程项目包括分洪管线工程、分洪出口工程和贾鲁河河道整治工程。分洪管线采用顶管施工，管道为2根DN4000的预应力钢简混凝土管平行铺设。顶管双线长度共计10382m，单根管节长度为3m，顶管管节单节约为43t，即重力约为430KN，现场使用流动式起重机进行翻管及管节下井吊装作业。

2 作业基本情况分析

根据住建部令2018年37号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》，顶管管节的起重吊装作业属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，起重吊装作业前应编制专项施工方案并组织专家论证，并应当在施工现场显著位置设置危大工程公告牌，保证施工作业按照方案进行。现场主要使用履带吊进行管节下井吊装，使用的吊具重量约为5t，使用的翻管机具重量约为10t。

3 钢丝绳的选用

起重吊装钢丝绳是起重和运输行业中不可或缺的物品。因此，正确的选择至关重要。以下是选择起重吊装钢丝绳时需要考虑的因素。

（1）负载重量

钢丝绳的选型首先要考虑的是负载重量。钢丝绳的承载能力取决于其直径和捻制股数。一般来说，钢丝绳的直径越大，承载能力越强。因此，在选择钢丝绳时，需要根据负载重量来选择合适的直径和股数。

（2）安全系数

钢丝绳的安全系数是指钢丝绳能够承受的负载重量与实际负载重量之比。一般来说，在重要的应用场合，如提升和牵引，需要选择安全系数较高的钢丝绳。安全系数的选择取决于应用场合和钢丝绳的类型。（用于固定起重设备为3.5；用于人力起重为4.5；用于机动起重为5-6；用于绑扎起重物为10；用于供人升降用为14）

（3）工作场合

钢丝绳的工作场合也是一个重要的考虑因素。在高温、腐蚀和磨损等恶劣的工作环境下，需要选择特殊的钢丝绳类型，如不锈钢芯、镀锌钢丝绳等。

（4）使用频率

钢丝绳的使用频率也是一个重要的考虑因素。在高频率使用的情况下，需要选择耐磨性较好的钢丝绳类型，如天然纤维芯或金属芯。

（5）钢丝绳的计算

钢丝绳最小破断拉力按《重要用途钢丝绳》公式计算:

F0=KxD²xR÷1000

式中:

F0——钢丝绳最小破断拉力，单位为 kN;

D——钢丝绳公称直径，单位为 mm;

Ro——钢丝绳公称抗拉强度（可查）:

K’——钢丝绳的最小破断拉力系数，按规范表格要求进行选择。

钢丝绳的容许拉力可按下式计算：

[Fg]=a*Fg/K

[Fg] ——钢丝绳的容许拉力 (kN);

Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);

a——考虑钢丝绳艺间荷载不均匀系数，对6X19、6X37、6X61钢丝绳，分别取 0.85、0.82、0.80;

K ——钢丝绳使用安全系数，

Fg可以从表中直接查，如无表时可近似地按下式计算:

Fg=0.5d

d——钢丝绳直径。

一般实用的钢丝绳经验算法为：

T 破断力(理论)=钢丝绳直径=D2X50/1000，在实际工作中根据场合、被吊货物等因素除以3--8倍的安全系数。

4.安全保证措施

（1）所有进入吊装现场的工作人员必须正确佩戴安全帽、穿全棉长袖工作服。所有工作人员作业前需要全面了解现场及作业的有关情况，以便在吊装作业中正确操作机械。

（2）指挥人员的素质和职责要求，既要求操作人员要听从指挥人员的指挥，又明确对错误指挥要拒绝执行。这对防止指挥失误是十分必要的。

（3）安全装置是起重机必备的，失效不能使用。利用限位装置或限制器代替制动停车等动作，容易造成失误而发生事故。

（4）由于作业过程中涉及人员多，工种多，各工种应相互联络，服从统一指挥和调配，分工要明确，坚守岗位，尽职尽责，避免发生设备损坏及工种间的相互伤害，保证安拆工作的顺利进行。

（5）人员辅助吊运卸货时，不能位于吊物正下方，吊装作业过程中，所有人员也不得站在起重臂或吊物的下方。

（6）作业区拉设安全警戒线，划分吊装旋转半径区域，并增设安全警示牌。

（7）施工区域设安全监护人一名，进行吊装作业时做好旁站监督工作，非施工人员严禁进入施工作业区，施工人员应自觉接受安全管理人员的管理和监督。

5.日常管理要点及使用注意事项

（1）钢丝绳的选用。选择具有足够承载力和耐久性的钢丝绳，并按照使用要求和相关标准进行定期检查。

（2）日常的检查。起重吊装钢丝绳应定期检查，检查使用的钢丝绳直径是否满足要求，检查是否有磨损、断丝或锈蚀等情况，以确保完好无损。并根据检查标准判断钢丝绳是否报废，主要依据钢绳断丝程度和一些其它条件，当出现以下情况之一时立即报废：

1）起重机械使用的钢丝绳在一个捻节距内断丝数达钢丝绳总丝数的10％；

2）钢丝径向磨损或腐蚀量超过原直径的40％则应报废，当不到40％时，可按规定折减断丝数报废；

3）当钢丝绳直径相对于公称直径减小7%或更多时，即使未发现出现断丝，该钢丝绳也应报废；

4）钢丝绳有严重的内部腐蚀应立即报废；

5）如果出现整股钢丝绳断裂，也应该立即报废；

6）局部外层钢丝绳出现“笼”状畸变时，应该立即报废；

7）当钢丝绳的绳股被挤出时，说明钢丝绳不平衡。绳股挤出的钢丝绳应立即报废；

8）钢丝绳的弹性显著减小，明显地不易弯曲时，应立即报废；

9）钢丝绳外部钢丝的腐蚀出现深坑，钢丝相当松弛，应立即报废；

10）钢丝绳直径局部严重增大，应立即报废。

11）如果断丝紧靠一起形成局部聚集，则钢丝绳应报废。如这种断丝聚集在小于6d的绳长范围内，或者集中在任一支绳股里，那么，即使断丝数比表列的数值少，钢丝绳也应予以报废。

12）扭结，由于钢丝绳成环状在不可能绕其轴线转动的情况下被拉紧而造成的一种变形。其结果是出现捻距不均而引起格外的磨损，严重时钢丝绳将产生扭曲，以致只留下极小一部分钢丝绳强度，严重扭结的钢丝绳应立即报废。

（3）可视化管理。现场使用的钢丝绳在经过检查和验收后，建议附上可视化标签，根据现场实际使用的不同大小规格的钢丝绳，标注钢丝绳直径和实际吊重参数，以方便日常的检查和管理。

（4）维护保养及使用注意事项。对于使用的钢丝绳进行定期的维护保养可以延长其使用寿命，提高其运行效率和安全性。常见的方式方法如下：

1）根据钢丝绳的具体规格型号，可以对应的加装钢丝绳专用鸡心环，避免吊钩与钢丝绳直接接触，减少钢丝绳的磨损，更好的保护钢丝绳不受伤害，既不会降低承重力还可以延长使用寿命。

2）当使用中的钢丝绳有铁锈和灰垢出现时，应采用钢丝刷刷去铁锈或灰垢，并进行涂油处理；

3）钢丝绳盘好后应放在清洁干燥的地方，避免受到腐蚀，并且不得重叠堆置；

4）钢丝绳涂油时最好用热油浸透绳芯，再擦去多余的油脂；

5）钢丝绳使用时不准急剧改变升降速度，避免冲击；

6）钢丝绳按规定使用，禁止拖拉、抛掷，使用中不准超负荷；

7）钢丝绳使用时不准使钢丝绳发生锐角折曲；

8）钢丝绳使用时表面如有油滴挤出，表示钢丝绳已承受相当大的力量，这时应停止增加负荷，并进行检查。

6.结语

钢丝绳的选用应根据实际使用情况，考虑多方面的因素影响，确保足够的承载力，以最大程度保证起重吊装的作业安全。钢丝绳是起重吊装作业安全管理的重要部分，特别是针对大型起重吊装且频繁使用的钢丝绳，更应该在实际使用过程中加强检查，对于出现问题的钢丝绳加强关注，达到报废标准时立即更换，以确保吊装作业的正常运行，维护安全并防止事故的发生。