简析二种常用悬臂吊机在不同斜拉桥钢箱梁吊装中的改造应用

李勇

摘要：近些年我国基建行业蓬勃发展，一批大跨度桥梁陆续修建，由此桥梁施工专用设备也得以快速发展，如具备大跨度能力的斜拉桥在钢箱梁吊装悬臂吊机。在进行不同的斜拉桥钢箱梁吊装作业中，悬臂吊机需要经过合理改造才适合工程实际需求等问题，本人通过工程实践，对二种常用悬臂吊机在不同斜拉桥钢箱梁吊装中的改造应用进行分析。

关键词：悬臂吊机;斜拉桥钢箱梁吊装;设备改造

1、斜拉桥钢箱梁吊装工艺概述

在斜拉桥主桥设计中为实现较大跨径和较大行车断面，一般会选用钢箱梁结构，钢箱梁采用在厂内焊接成型，运输至施工现场整体吊装的施工方法。0#块钢箱梁和边跨钢箱梁位于大桥桥墩上部，一般采用浮吊或其他吊装设备吊装在临时搭设的钢支架上，剩余钢箱梁可在0#块上拼装好悬臂吊机逐孔吊装至大桥合龙。

2、常用悬臂吊机介绍

2.1变幅式步履吊机

主要由底架、滑移轨道、前后支撑、吊臂、吊具、滑轮、卷扬机、支锚机构、安全保障装置、液压电气系统组成。主要特点是通过吊臂和卷扬机组成的变幅机构，可带载实现有限水平夹角之间的变幅。

2.2固定式步履吊机

主要由机架、卷扬机、吊具、滑轮组、行走结构、支锚机构、安全保障装置、电气液压系统等部分组成。主要特点是结构简洁轻便，拼装拆除简单转运方便。

施工单位在中标一个项目后会根据中标项目需要购置相应的悬臂吊机以满足现场施工，一般情况下单台悬臂吊机重达100T-200T，购置费用昂贵，中标项目使用周期仅半年左右远未达到设备折旧年限，故需将设备周转使用多个项目，使设备剩余残值降至最低，以达降本增效目的。

3、二种悬臂吊机在清远北江四桥中的改造应用

我司在嘉绍大桥项目施工中购置了4台QMD280变幅式悬臂吊机和4台JQ280固定式悬臂吊机，QMD280变幅式悬臂吊机额定起重量为280T，可在46°-76°范围内带载变幅;JQ280固定式悬臂吊机额定起重量为280T，無法实现带载变幅，通过在空载工况下调整主梁长度实现10.25m-11.7m范围的吊装幅度变换。

嘉绍大桥项目施工完转运至港珠澳大桥项目使用，港珠澳大桥钢箱梁节段长度同嘉绍大桥基本一致，因此只对吊机结构做了局部改造即可满足现场施工需要。港珠澳大桥项目使用后转至清远北江四桥使用，由于清远北江四桥钢箱梁节段同其他两个项目差别较大，需对吊机多处结构进行改造以满足现场施工需要。

悬臂吊机在钢箱梁吊装中使用，主要遵循以下条件：

（1）吊装重量及幅度在吊机额定范围内。

（2）吊具中心同钢箱梁重心保持一致，确保吊装平衡。

（3）吊装吊耳、吊机前支点、吊机后锚固布置在钢箱梁横隔板或腹板位置处，确保钢箱梁局部受力变形不超规范。

（4）吊机后锚固拉耳尽量利用已有钢箱梁吊耳，便于现场施工组织和节省成本。

我司购买的QMD280变幅式悬臂吊机和JQ280固定式悬臂吊机吊装在嘉绍大桥和港珠澳大桥吊装的钢箱梁标准节段皆为15m长，箱梁内横隔板间距为5m，清远北江四桥钢箱梁标准节段为8m，横隔板间距为4m，尺寸相差较大，根据前述条件限制，需对吊机结构做部分改造方可满足现场施工条件。

3.1、QMD280变幅式步履吊机改造

根据施工要求，QMD280桥面吊机需完成标准A梁段和边跨合拢段梁段架设。

QMD280变幅式桥面吊机具体改造内容见表1和图6。

3.2、JQ280固定式步履吊机改造

根据施工要求，JQ280T-A桥面吊机需完成标准A梁段和中跨合拢段。

JQ280吊机改造内容见表1和图7。

3.3、吊机改造计算复核

为确保使用安全，需对吊机改造部位及整机进行建模计算，计算程序选用采用ANSYS 12.0软件，根据《起重机设计规范》和《钢结构设计规范》相关要求进行建模。

QMD280变幅式吊机主体模型见图8，显示吊机主要结构最大应力为52.1MPa，满足材料许用应力要求;吊具及后锚固模型见图9和图10，吊具最大应力约为127MPa，后锚固最大应力为187Mpa，满足材料许用应力要求。

JQ280固定式吊机主体模型见图11，显示吊机主要结构最大应力为99MPa，满足材料许用应力要求;后锚固模型见图12，最大应力约为106MPa，满足材料许用应力要求。

结束语

桥梁工程投资规模大，施工环境差异大，根据实际情况过悬臂吊机进行合理改造，可满足不同桥梁施工需要，对公司节省成本，培养机械设备管理人才起到了积极作用。

参考文献

[1]JQ280T架桥机使用说明书，中铁科工集团机械成套分公司，2011年9月.

[2]280T变幅式桥面吊机使用说明书，温州合力建设机械有限公司.[Z].温州.温州合力建机.2010.

[3]《嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥施工设计图》[M].北京.2009.

[4]《港珠澳大桥主体工程桥梁DB01标段施工图设计图》，中交公路规划设计院有限公司，日本株式会社长大，2012年5月.

[5]《清远市北江四桥施工图设计图》，广州市市政工程设计研究总院，中交公路规划设计院有限公司，2015年10月.