國能靈璧澮溝風電場項目徐工1000t新增履帶吊計算書

國能靈璧澮溝70MW風電場項目新增徐工XGC型1000t-15000TM主吊計算書批準：審核：編制：中國水利水電第五工程局有限公司國能靈璧澮溝70MW風電場工程項目部二O二四年十一月目錄TOC\o"1-2"\h\u14059一、工程概況 5158941.1工程名稱、施工地點和施工范圍 5251831.2本工程特點 566181.3本計算書說明 620821二、編制依據(jù) 6287462.1法律、法規(guī)及規(guī)范性說明 6260262.2規(guī)范、標準 7264952.3相關合同、設計類文件 929203三、計算書及相關圖示 10164643.1混塔以上風機吊裝XGC1000-15000TM履帶吊工況選擇 1071473.2作業(yè)半徑及最大起升高度驗算 1075933.3主要設備吊裝負荷驗算 1515551四、相關設備工況選擇表 1959153.1徐工XGC1000-15000TM履帶吊工況選擇表 1934233.2三一150噸履帶吊履帶吊工況選擇表（抬吊塔筒） 20220103.3三一150噸履帶吊履帶吊工況選擇表（抬吊風輪） 20工程概況1.1工程名稱、施工地點和施工范圍工程名稱：國能靈璧澮溝70MW風電場項目施工地點：安徽省宿州市靈璧縣澮溝鎮(zhèn)、禪堂鎮(zhèn)境內(nèi)施工范圍：本項目規(guī)劃建設共安裝14臺單機容量5.0MW聯(lián)合動力的風電機組，混凝土預制塔筒及鋼塔組合形式，混塔高度112.28m，共計31節(jié)，單節(jié)高度在2.8m到3.64m（底段及中間段）之間，單節(jié)重量在40t到80.37t（C31段）之間，C01底部的外徑為9045mm，C31頂部外徑為4240mm，自下而上均勻減?。讳撝妻D(zhuǎn)接段高度為1.4m，重量為15t；鋼塔筒為2段，鋼塔筒Ⅰ長度為20.7m，重量為40.6t；鋼塔筒Ⅱ長度為21.8m，重量為38.7t；單葉片長度98m，單片27t；輪轂尺寸5.206m*4.882m*4.274m，整備重量49t；；機艙尺寸11.182m*4.448m*4.274m，整備重量139t，輪轂中心距160m。UP5000-195風機混塔以上部分參數(shù)表機組型號UP5000-195輪轂中心距160m外形尺寸(m)長x寬x高重量(t)葉片95x5.0x5.527（單片）輪轂(不含葉片)5.9x5.9x5.049PRC-XC機艙13.2x4.5x5.0139（最重件）鋼塔筒轉(zhuǎn)接段1.415第1段20.7840.6第2段21.838.7本方案計算書涉及的吊裝作業(yè)為剩余5臺風機的鋼塔段、葉輪及機艙的吊裝作業(yè)。1.2本工程特點1.2.1場地條件場址內(nèi)地形地貌屬于平原地形。場地較為平整多為砂質(zhì)軟土，區(qū)域周邊多為農(nóng)田，區(qū)域內(nèi)有少量樹木。風電設備吊裝轉(zhuǎn)場等對農(nóng)民田地造成一定損壞，對當?shù)剞r(nóng)民產(chǎn)生很大影響，難度較大，機組間道路寬度有限，主機無法整體行走，必須采取一機一拆，運輸困難加大;風機設備必須保證按時到貨以保證施工進度。場內(nèi)新建道路到各風機點位，道路已平整、壓實，對部分軟路基路段鋪設鋼板，確保大型機械設備安全通行在吊車組桿方向上，從吊車的回轉(zhuǎn)中心算起，長180m，寬度為15m的接桿范圍內(nèi)無障礙物，堅實、平整，符合安拆作業(yè)地基承載力要求（一般情況沿道路方向布置）;機組所有部件準備就緒，如吊裝場地允許，能夠?qū)⒃O備放置在吊裝作業(yè)場，則將設備提前放置在吊裝作業(yè)場；如場地不能將該機位所有設備放置下，則先將占用場地小的設備放置，其余設備從運輸車上直接起吊。1.3本計算書說明本項目的《風機吊裝專項施工方案》已通過公司審核及專家論證。方案中明確，混塔吊裝、鋼塔吊裝、機艙及葉輪組安裝的主吊均為SCC15000TM履帶吊，但目前因工期進度需要以及建設單位對于2024年12月31日全容量并網(wǎng)的硬性要求。目前市面上原SCC15000TM履帶吊資源有限，為保證吊裝工作的正常穩(wěn)步推進，故擬計劃更改進場一臺徐工XGC1000-15000TM履帶吊用于現(xiàn)場鋼塔段吊裝作業(yè)，其他輔助吊車不變，而徐工XGC1000-15000TM履帶吊與已論證的SCC15000TM履帶吊在工況選擇方面略有不同，故編制此計算書進行補充。本計算書僅針對剩余5臺風機鋼塔段、機艙、葉輪吊裝進行補充，涉及風機混塔段施工仍采用原方案進行。本計算書為原專項施工方案的補充，故施工計劃及施工管理、風機吊裝施工工藝技術、吊車拆卸和安裝、安全保證體系及措施、質(zhì)量保證體系及措施、應急處置措施、環(huán)境保護與安全文明施工、職業(yè)健康及勞動衛(wèi)生保障等章節(jié)采用專項施工方案，本計算書不再贅述。編制依據(jù)本方案編制過程中參考或引用的相關國家法律、規(guī)范、行業(yè)標準、工藝手冊等技術文獻如下：2.1法律、法規(guī)及規(guī)范性說明序號名稱標準編號/頒布機構狀態(tài)1《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》(2021年新修訂含草案說明)現(xiàn)行2《中華人民共和國特種設備安全法》２０１３年６月２９日第十二屆全國人民代表大會常務委員會第三次會議通過，2014年1月1日起施行現(xiàn)行3《特種設備安全檢查條例》國務院373號令2010年6月1日執(zhí)行現(xiàn)行4《建設工程質(zhì)量管理條例》2000年1月30日中華人民共和國國務院令第279號現(xiàn)行2.2規(guī)范、標準序號名稱標準編號/頒布機構狀態(tài)一施工安全類1《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》(中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部令2018年第37號)現(xiàn)行2《特種設備安全作業(yè)人員監(jiān)督管理辦法》國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局140號令2011年7月1日執(zhí)行現(xiàn)行3《建筑起重機械安全監(jiān)督管理規(guī)定》國家建設部166號令2008年6月1日執(zhí)行現(xiàn)行4《特種設備使用單位落實使用安全主體責任監(jiān)督管理規(guī)定》國家市場監(jiān)督管理總局令(第74號)2023年5月5日執(zhí)行現(xiàn)行5《特種作業(yè)人員安全技術培訓考核管理規(guī)定》（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第30號）現(xiàn)行6《關于進一步加強危險性較大的分部分項工程安全管理的通知》（建辦質(zhì)[2017]39號）現(xiàn)行7《中央企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理辦法》（國資委第44號令）2024年3月1日起執(zhí)行）現(xiàn)行8《安全防范工程通用規(guī)范》GB55029-2022現(xiàn)行9《起重機械安全規(guī)程第1部分：總則》GB6067.1-2010現(xiàn)行10《汽車起重機安全操作規(guī)程》DL/T5250-2010現(xiàn)行11《履帶起重機安全操作規(guī)程》DL/T5248-2010現(xiàn)行12《履帶起重機安全規(guī)程》JG5055-1994現(xiàn)行13《建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)范》JGJ80-2016現(xiàn)行14《建筑施工起重吊裝工程安全技術規(guī)范》JGJ276-2012現(xiàn)行15《陸上風電場工程安全文明施工規(guī)范》NB/T31106-2016現(xiàn)行16《陸上風電場工程施工安全技術規(guī)范》NB/T10208-2019現(xiàn)行17《電力建設工程施工安全管理導則》NB/T10096-2018現(xiàn)行18《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部令2018年第37號現(xiàn)行19《風力發(fā)電機組吊裝安全技術規(guī)程》GB/T37898-2019現(xiàn)行20《防止電力建設工程施工安全事故三十項重點要求》國家能源局，2022年6月現(xiàn)行二施工布置、管理、技術類21《電力工程施工測量標準》GB5578-2020現(xiàn)行22《鋼結(jié)構通用規(guī)范》GB5506-2021現(xiàn)行23《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2016現(xiàn)行24《工程測量通用規(guī)范》GB55002-2021現(xiàn)行25《工程結(jié)構通用規(guī)范》GBS5001-2021現(xiàn)行26《風力發(fā)電機組裝配及安裝規(guī)范》GB/T19568-2017現(xiàn)行27《起重機吊裝工和指揮人員的培訓》GB/T23721-2009現(xiàn)行28《起重機鋼絲繩保養(yǎng)、維護、檢驗和報廢》GB/T5972-2023現(xiàn)行29《履帶起重機》GB/T14560-2022現(xiàn)行30《汽車起重機和輪胎起重機試驗規(guī)范》GB/T6068-2021現(xiàn)行31《水電水利工程施工重大危險源辨識及評價導則》（DL/T5274-2012）現(xiàn)行32《生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應急預案編制導則》（GB/T29639-2020）現(xiàn)行33《危險性較大的分部分項工程專項施工方案編制指南》（建質(zhì)辦【2021】48號）現(xiàn)行34《風力發(fā)電工程建設施工監(jiān)理規(guī)范》NB/T31084-2016現(xiàn)行三質(zhì)量、驗收類35《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》GB50169-2016現(xiàn)行36《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》GB50150-2016現(xiàn)行37《風力發(fā)電場項目建設工程驗收規(guī)程》GB/T31997-2015現(xiàn)行38《風力發(fā)電工程施工與驗收規(guī)范》GB/T51121-2015現(xiàn)行39《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB50300-2013現(xiàn)行40《起重設備安裝工程施工及驗收規(guī)范》GB50278-2010現(xiàn)行41《風電機組混凝土-鋼混塔筒施工規(guī)范》NB/10908-2021現(xiàn)行2.3相關合同、設計類文件（1）國能靈璧澮溝70MW風電場UP5000-195型風機安裝工程合同；（2）國能靈璧澮溝70MW風電場UP5000-195型風機安裝工程招標文件；（3）已批準的設計圖紙；（4）已批準的施工組織設計；（5）本風電場安裝工程招標文件；（6）《風機設備安裝指導書》；（7）徐工XGC1000-15000TM履帶吊《操作使用手冊》；公司其他有關施工質(zhì)量、安全生產(chǎn)、技術管理、文明施工等文件。計算書及相關圖示3.1混塔以上風機吊裝XGC1000-15000TM履帶吊工況選擇現(xiàn)場UP5000-195型風機輪轂中心距160m，葉輪吊裝主吊帶工作長度12m，根據(jù)徐工XGC1000-15000TM履帶吊技術規(guī)格書以及現(xiàn)場實際施工環(huán)境，擬選擇徐工XGC1000-15000TM履帶吊SHJ-SⅡ12工況，工況具體參數(shù)選擇為：履帶吊主臂166m，超起風電副臂12m，超起風電主副臂夾角15°，車身平衡重95t，轉(zhuǎn)臺平衡重265t，超起平衡重430t，超起桅桿半徑15m，超起平衡半徑16m，作業(yè)幅度23m。XGC1000-15000TM履帶吊基礎裝備自重658t，選用240t額定起重量主吊鉤重9.2t，因此SHJ-SⅡ12工況下整備質(zhì)量Q總為：Q機=95+265+430+658+9.2=1457.2t現(xiàn)場作業(yè)中，吊裝最重部件為PRC-XC機艙Q艙=139t，因此在吊裝機艙時的整體吊裝重量為：Q總=Q機+Q艙=1457.2+139=1596.2t作業(yè)現(xiàn)場路基板共計12塊（單塊規(guī)格6×2.5m），承載面積S=12*6*2.5=180㎡履帶吊整備吊裝狀態(tài)下，對地壓力P1=1596.2÷180≈8.87/㎡換算為地基承載力P地=8.87×9.8≈86.93kp/㎡現(xiàn)場第三方地基承載力檢測報告中，剩余5臺風機吊裝現(xiàn)場平臺最小地基承載力檢測值為150kp/㎡＞86.93kp/㎡，因此完全能夠滿足XGC1000-15000TM履帶吊的機艙吊裝作業(yè)要求。3.2作業(yè)半徑及最大起升高度驗算3.2.1作業(yè)半徑驗算根據(jù)徐工XGC1000-15000TM履帶吊技術規(guī)格書可知，主吊回轉(zhuǎn)中心距離履帶前緣距離為13.267÷2≈6.64（m），如下圖所示：主吊履帶尺寸圖本工程風機基礎半徑為10.25m，主吊靠近基坑邊緣站位時（考慮安全距離2m），主吊回轉(zhuǎn)中心距離風機基礎中心距離最小為：10.25+6.64+2=18.89（m）<擬選擇作業(yè)幅度23（m），因此滿足最小作業(yè)半徑需要。3.2.2最大起升高度驗算本工程最大起升發(fā)生在PRC-XC機艙的吊裝作業(yè)。主臂底部插銷距地高度約為3m，在本次選擇的工況下，最大作業(yè)半徑23米時，主臂的仰角按照技術規(guī)格書所示約為84°，主副臂夾角約為15°，主臂長166（m）、副臂長12（m）。此時副臂桿頭頂點高度為H=3+166×sin84°+12×sin（84°-15°）≈165.09+11.21≈176.3m除去吊鉤高度以及履帶吊主鋼絲繩長度之和5m，故最大起升高度的估算值為：H（max）=176.3-5=171.3m根據(jù)《JGJ276-2012建筑施工起重吊裝安全技術規(guī)范》相關要求，起重機起升高度H應符合下式規(guī)定：h1+h2+h3+h4≤H式中，H為起重機最大起升高度（m）;h1——機艙安裝底座的高度（m）;h2——安裝間隙（不小于0.2m）;h3——吊點距機艙底座距離(m)；h4——吊具及吊索高度（m）本工程中，h1=塔筒上沿高度=155.98m，h2取0.3m，h3=3+3.4+4.37=10.77m（見下圖），h4=吊鉤高度以及履帶吊主鋼絲繩長度，此處不算在最大起升高度內(nèi)，因此：H=h1+h2+h3+h4=155.98+0.3+10.77+0=167.05＜H（max）因此選擇上述履帶吊工況，最大起升高度能夠滿足本工程吊裝需要。機艙吊裝示意圖3.2.3卡桿驗算本工程吊裝過程中，設備吊裝時離吊臂最近距離發(fā)生在PRC-XC機艙的吊裝作業(yè)。按照本方案的主臂長度+副臂長度（166m+12m）、最大起升角度（84°）、主臂與副臂角度（15°）進行一比一畫圖驗算可得：最上節(jié)塔筒上沿與主臂的卡桿距離為2213mm，滿足吊裝要求。機艙尺寸（長×寬×高）=13.2×4.5×5.0m，進行一比一放樣后，可得機艙與主吊的卡桿距離為1364.24mm，滿足吊裝要求。主吊卡桿圖3.3主要設備吊裝負荷驗算3.3.1主輔吊抬吊安裝鋼塔筒鋼塔筒安裝時，主吊為徐工XGC1000-15000TM履帶式起重機，輔吊為三一150噸履帶式起重機，抬吊安裝時，仍然選擇塔筒卸車的專業(yè)吊具，吊具全重2.2噸，根據(jù)《GB/T37898-2019風力發(fā)電機組吊裝安全技術規(guī)程》相關要求：“兩臺起重機械同時起吊一重物時，要根據(jù)起重機械的起重能力進行合理負荷分配；起吊重量不應該超過兩臺起重機械所允許起吊重量總和的75%，每一臺起重機械的負荷量不宜超過其全負荷量的80%?！贝藭rQj=K1×K2×Q=1.1×1.25×（40.6+2.2）=58.85噸式中，K1為動荷載系數(shù)，K2為不均勻荷載系數(shù)

雙車抬吊過程如下圖所示：圖中：L為塔筒總長度，L1、L2為重心位置到吊點的力臂長度，β為塔筒抬升過程中的傾角，A、B為塔筒頂面和底面的半徑。根據(jù)力矩平衡原理：F1×L1=F2×L2；L1=（1/2×L-A×Tanβ）×cosβ；L2=（B×Tanβ+1/2×L）×cosβ；通過分析可知，隨著塔筒傾角增大，F(xiàn)1端提供牽引力越大、F2端提供的牽引力越小，當塔筒水平時，F(xiàn)2端需要提供的牽引力達到最大，此時對該位置的輔吊起重能力要求最高。主吊徐工XGC1000-15000TM履帶吊選擇SHJ-SⅡ12工況，工況具體參數(shù)選擇為：履帶吊主臂166m，超起風電副臂12m，超起風電主副臂夾角15°，車身平衡重95t，轉(zhuǎn)臺平衡重265t，超起平衡重430t，超起桅桿半徑15m，超起平衡半徑16m，作業(yè)幅度23m，額定可起升荷載Q1=190噸。輔吊三一150噸履帶吊選擇工況為主臂長18米，作業(yè)幅度9米，不帶副臂作業(yè)，額定起重量Q2=82.5噸。當塔筒水平時，Qj=58.85噸＜（Q1+Q2）×75%=(190+82.5)×75%=204.36噸，滿足吊裝載荷及規(guī)范要求。同時徐工XGC1000-15000TM履帶吊單機80%額定起重量為190×80%=152噸＞58.85噸，滿足規(guī)范要求；輔吊三一150噸履帶吊單機80%額定起重量為82.5×80%=66噸＞58.85噸，滿足規(guī)范要求。3.3.2葉輪吊裝驗算從風機技術參數(shù)表可知風輪總成重130噸，風輪總成采用徐工XGC1000-15000TM履帶吊與三一150噸履帶吊配合吊裝，徐工XGC1000-15000TM履帶吊主要受力，待起吊風輪總成翻身后，由徐工XGC1000-15000TM履帶吊獨立吊裝。主吊徐工XGC1000-15000TM履帶吊選擇SHJ-SⅡ12工況，工況具體參數(shù)選擇為：履帶吊主臂166m，超起風電副臂12m，超起風電主副臂夾角15°，車身平衡重95t，轉(zhuǎn)臺平衡重265t，超起平衡重430t，超起桅桿半徑15m，超起平衡半徑16m，作業(yè)幅度23m，額定可起升荷載Q1=190t。輔助吊車采用三一150噸履帶吊，同時在風輪吊裝中輔吊基本不受力，僅起到穩(wěn)定及牽引、遛尾作用，因此，在保證滿足現(xiàn)場作業(yè)條件以及吊裝現(xiàn)場翻身作業(yè)的前提下，輔吊三一150噸履帶吊采用臂長18m，工作半徑7m，額定起重量118.5t，在葉輪翻身及抬吊作業(yè)過程中，徐工XGC1000-15000TM履帶吊承擔風輪80%荷載重量，即130×80%=104噸，輔助吊車采用三一150噸履帶吊承擔風輪20%荷載重量，即130×20%=26噸。主吊徐工XGC1000-15000TM履帶吊抬吊重量為：G=G1+G2+G3=104+12.2+2=118.2t其中：G1為8主吊承擔的葉輪重量104t；G2為主吊吊鉤及鋼絲繩重量12.2t（其中主吊鉤重9.2t，鋼絲繩全重3t）G3為葉輪其他臨時荷載重量預估2t；那么以此可得主吊徐工XGC1000-15000TM履帶吊負荷率為：118.2÷190×100%=62.21%＜80%三一150噸履帶吊抬吊重量為：G=G1+G2=26+2=28t其中：G1為輔吊承擔的葉輪重量26t；G2為臨時荷載2t；那么以此可得三一150噸履帶吊負荷率為：28/118.5×100%=23.63%＜80%根據(jù)《GB/T37898-2019風力發(fā)電機組吊裝安全技術規(guī)程》相關要求：“兩臺起重機械同時起吊一重物時，要根據(jù)起重機械的起重能力進行合理負荷分配；起吊重量不應該超過兩臺起重機械所允許起吊重量總和的75%，每一臺起重機械的負荷量不宜超過其全負荷量的80%。”按照上述相關規(guī)范要求，本工程葉輪吊裝起吊重量總和75%=（190+118.5）×75%=231.38t，葉輪起吊重量為Q=G總+G2+G3=130+12.2+2=144.2t其中：G總為葉輪總重量；G2為主吊吊鉤及鋼絲繩重量12.2t（其中主吊鉤重9.2t，鋼絲繩全重3t）；G3為葉輪其他臨時荷載重量2t；因為231.38t＞144.2t，因此滿足規(guī)范相關要求。待起吊風輪總成翻身至豎直狀態(tài)后，輔助履帶吊松開吊鉤，徐工XGC1000-15000TM履帶吊單獨受力，單獨受力時的起吊重量為：G=G1+G2+G3=130+12.2+2=1