钢结构安装常用吊装机械优缺点及汽车吊选用策略

2020-05-12许泽旺杨朝辉

中国设备工程 2020年6期

许泽旺，杨朝辉

（中交二航局第一工程有限公司，湖北武汉 430000）

1 钢结构建筑中常用的安装吊装机械分类

钢结构在施工安装的过程中，经常使用的吊装机械设备主要分为两类，第一种是固定式吊机，如塔吊、桅杆吊等。这种机械常常用在固定的地方，它活动的范围不是特别大，所用的吊装项目的工期也是比较长的。第二种行走式吊机，其中包括履带吊、汽车吊等。履带吊适用于较固定的地方的，但是，它的活动范围就比较大，也比较灵活，这样的吊机能够满足大作业量工程的需求；汽车吊也是本文要着重介绍的吊机，这种吊机常用在短期的吊装工程或者是临时的吊装项目，施工的速度会比较快，并且，它还能够通过自身汽车底盘来装卸运输。为什么将其作为本文的重点介绍，是因为其运输的便利性和使用的灵活性，在钢结构的工程中使用的也最多，特别是小型的钢结构工程中频繁使用。

2 钢结构中吊装机械设备的优点和缺点

（1）塔式吊装机械。①优点。塔式的吊装机械，其第一个优点在于它的类型比较多，比如，有移动式的和固定式的，同时，还有附着式的，因为类型比较多，所以能够满足在施工过程中的不同需求；第二个优点是在其附着后的提升高度可以达到100m以上，有效的作业幅度也可以达到全幅度的80%左右，并且它还能够载荷变幅；其第三个优点就是它主要由电动机驱动，运行可靠且易维修，运行的费用也相对较低。②缺点。塔式的吊装机虽然有一定的优势，但是，它也存在着缺陷，第一个缺陷为：它的体型太过于庞大，除了比较轻型的以外，其他的都需要进行解体运输，拆卸和安装的时间都比较长，同时，设备转运的费用也就相对较高，对于一些使用期限短的工程来说不太经济；第二，安装塔吊时需要构筑基础，并且在高空作业，对于安全的要求比较高。③适用的范围。塔吊适用的范围一般是高层或者是超高层的建筑施工过程中，还适用于重工业的厂房施工中，比如，电站主厂房的吊装等，并且其中的内爬式这一型号，还适用在施工的场地比较窄的环境中。

（2）履带式吊装机械。①优点：这类吊装机械的行驶速度比较的慢，越野的性能也比较好，能够爬坡，牵引力也比较高，能够在地质比较松软的地方进行施工，并且吊重时的行驶也比较平稳，可以使用的范围也比较广。②缺点：履带式的吊机在行驶的过程中，会对路面造成破坏甚至坍塌；长距离自行转移对机械的损耗也会比较大。因此，在需要进行较长距离转移时，需要用平板车来进行转运。工作时设备自身不能随意完成伸缩任务，在转移时还会受到场地限制。③适用的范围：该类吊装机主要适用在施工范围比较固定且场地条件要求不高的地方，既能够高效发挥履带式吊机的作用，也能够减少自身不必要的损耗和对场地环境的破坏。

（3）汽车吊。①优点：汽车吊主要采用的是专用的或者是通用的汽车底盘工作，所以它可以按照汽车原来的运行速度行走，比较灵活，很机动，比较方便快速的转移；优点二就是它采用的是液压传动系统，传动比较平稳，吊装速度比较快，效率比较高；它的起重臂是折叠伸缩的形式，在工作的时候模拟人的手臂，可以较自由地伸缩，比较的灵活，移动的也快。②缺点：虽然汽车吊相比其他的吊机具有一定的优势，并且运用的也比较广泛，但是，毋庸置疑，其还是存在着一些缺点，比如，在吊起重物的时候，必须使用它的支腿来支撑，不能够载荷行动；汽车底盘在转弯的时候半径会比较大，越野的性能也比较的差；箱型的起重臂，自身就过于重了，严重时影响了吊装时的承载量，并且这类吊装设备的维修要高，维修费也较高。③适用的范围：这类吊装机械主要是适用在流动性比较强的施工单位或者是一些临时的分散的工地和一些露天的装卸项目中。

3 吊装机械中汽车吊的选用策略

（1）项目的基本概况。现在以潜江市兴盛路西延道路工程中紫月湖桥附属3×130m钢结构装饰拱为例，这座钢结构装饰拱共有3跨，每跨计算跨径130m，计算矢高32.5m，矢跨比1:4，三个拱连续布置。由于拱结构装饰拱斜跨主线桥，吊装机械必须在已完工的桥面上进行吊装作业，并且设备在转移时要考虑已完成部分钢结构装饰拱的高度以及桥面预留便道的宽度。因此，在此次吊装中，没有选择使用履带吊，而是将汽车吊作为吊装机械。

（2）选用汽车吊时的基本条件。在进行施工时，可以用一台汽车吊进行独立的吊装，同时，也可以用多台的汽车吊抬吊。根据本工程的实际情况，选用一台汽车吊吊装。在选择汽车吊的时候，首先，就是要综合的考虑需要吊起的构建重量以及起吊高度和成本控制，在进行吊装时，构建的宽度严重地影响着吊装过程，如果构建太宽了，那么在吊起的时候会和汽车吊的吊臂碰撞起来，影响吊起的高度。吊装现场的地面高度也会影响吊装的进行，在吊装之前要充分地考虑地面的差异以及地面的承载能力等。

（3）选用汽车吊。①在本项工程中，因场地和成本的限制，在进行吊装时采用了分段式的吊装，这样比较有利于汽车吊的选用。②汽车吊数量的选用。在本项工程中，吊装的地面高度以及构件的宽度已经做到了严格的把控，这一点对于汽车吊的影响已经可以忽略不计了，但是，由于钢结构装饰拱吊装之前下方满布支架，并且相邻两拱同时施工；另外，桥面已施工完成，长期有其他施工车辆需要穿行，还需要预留出一条穿行道路，因此，加剧了场地的局限性。所以在进行单一拱吊装时选用了一台汽车吊。③汽车吊吊装的基础。汽车吊在自然地面作业的支腿点必须进行加固处理，地基承载力不得小于100kPa，处理面积不得小于2.0m×2.0m。汽车吊在吊装主线桥上方的钢结构装饰拱节段时，支撑腿位置必须设置混凝土箱室的腹板位置，同时，支撑腿钢板与混凝土桥面之间放置200×200×1800mm枕木。吊装平面布置图详见图1。④根据设计图纸，钢拱架第一跨至第三跨的道路和桥梁高程，第三跨地面高程最高，第二跨为桥梁跨紫月河，桥面和地面高程均比第一跨高，因此第一跨吊装工况作为吊装作业的不利工况，每一跨的吊装节段按130m跨度对称布置，结合现场实际高程，靠近0#拱座的1/2钢拱节段作为吊机不利工况进行分析。

图1 吊装平面布置图

（4）汽车吊选用的策略。①选用方案制定。在项目决定要选用汽车吊作为吊装机械时，需要制定严密的方案，保证汽车吊能够发挥最大的优势。考虑到汽车吊使用的方方面面，结合施工现场的各种环境以及可能的影响因素制定吊装方案，保证在质量、经济和安全的基础上实现最优化。②数量选择。根据不同施工场地的施工范围以及周边环境，参考制定的吊装方案，合理地选择汽车吊的数量，保障安全性和经济性。③地基承载力检验。在进行施工之前，需要结合汽车吊的重量以及运行情况对汽车吊所需要的地基承载力进行预估，在不满足承载力要求时，可换填压实或自行建筑满足承载力要求的混凝土构件，保证汽车吊能够平稳地行驶与工作。