抬送法在錘頭式塔機(jī)起重臂安裝中的推廣應(yīng)用

摘要：塔式起重機(jī)在建筑施工領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這體現(xiàn)了施工過(guò)程的機(jī)械化程度和建筑市場(chǎng)的先進(jìn)水平。文章旨在通過(guò)將錘頭式塔機(jī)起重臂安裝的傳統(tǒng)吊裝方案與抬送法吊裝方案進(jìn)行比較，在可操作性、技術(shù)性及經(jīng)濟(jì)性上分析，突出其優(yōu)勢(shì)，從而使其得到推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：錘頭式塔機(jī)；起重臂安裝；抬送法；塔式起重機(jī)；建筑施工；吊裝方案 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH213 文章編號(hào)：1009-2374（2016）33-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.022

1 思路

當(dāng)前塔式起重機(jī)在建筑施工領(lǐng)域中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，體現(xiàn)了施工過(guò)程的機(jī)械化程度和建筑市場(chǎng)的先進(jìn)水平。在國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)中，塔式起重機(jī)多為錘頭式塔機(jī)，錘頭式塔機(jī)其特點(diǎn)為采用拉桿將塔頂與起重臂進(jìn)行連接，形成穩(wěn)定的三角結(jié)構(gòu)，保障使用過(guò)程的穩(wěn)定性。作為起重類的特種設(shè)備，塔式起重機(jī)由于結(jié)構(gòu)的大型化，從設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)開(kāi)始，安裝的準(zhǔn)備也隨之開(kāi)始。在項(xiàng)目實(shí)施前期，在設(shè)備的選型和方案的組織設(shè)計(jì)中安全的可靠性、技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)的合理性是企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)人員首要考慮的幾個(gè)因素。

在錘頭式塔式起重機(jī)的安裝過(guò)程中，起重臂的安裝是安裝過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因?yàn)槠鹬乇郯惭b過(guò)程是安裝過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)較大的一道工序，涉及了大型的吊裝過(guò)程，在安裝過(guò)程的細(xì)節(jié)也較為復(fù)雜。一般施工企業(yè)在設(shè)備安裝時(shí)往往會(huì)采用傳統(tǒng)的吊裝方案，傳統(tǒng)吊裝方案上往往采用單臺(tái)起重設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立吊裝，這種方案適用于輕小型塔機(jī)，其實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性都較高。但隨著新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝的不斷創(chuàng)新發(fā)展，為滿足工程需要，起重臂設(shè)計(jì)也越來(lái)越長(zhǎng)，帶來(lái)施工便利的同時(shí)，其安裝過(guò)程也隨之增加了一定難度及風(fēng)險(xiǎn)。為減輕風(fēng)險(xiǎn)，提高安裝過(guò)程的穩(wěn)定性，結(jié)合該類塔式起重機(jī)的自身特點(diǎn)，提出了抬送法吊裝方案，將其與傳統(tǒng)的吊裝方案進(jìn)行比較，使其能夠得到有效的推廣應(yīng)用。

2 方案的比較

2.1 傳統(tǒng)單臺(tái)吊裝方案

錘頭式塔式起重機(jī)起重臂的傳統(tǒng)單臺(tái)吊裝方案是將吊索鋼絲繩以“八”字角綁于塔式起重機(jī)起重臂臂節(jié)重心的兩側(cè)，維持吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定性。這種吊裝方案在實(shí)踐吊裝中存在諸多的不足，主要表現(xiàn)在由于起重臂較長(zhǎng)、較重，單臺(tái)起重設(shè)備負(fù)荷較大，吊索具在選型上要求較高，起吊過(guò)程及安裝調(diào)節(jié)、控制過(guò)程較復(fù)雜，從而風(fēng)險(xiǎn)因素也隨之增加。特別是在起重臂根部銷軸連接好后，起仰角安裝起重臂拉桿時(shí)，由于單臺(tái)汽車吊的吊索鋼絲繩的綁扎角度影響，起升仰角造成鋼絲繩受力單側(cè)加大、輔助起重設(shè)備負(fù)荷加大，對(duì)該狀況下的風(fēng)險(xiǎn)易產(chǎn)生忽視，從而形成較大的安全隱患。

如一臺(tái)QTZ250（JL7030）塔式起重機(jī)，起重臂長(zhǎng)70m，重心于起重臂根部28m處，重17.6T，吊索具重0.5T，考慮動(dòng)載系數(shù)1.1，則計(jì)算載荷達(dá)到19.91T。安裝起重臂時(shí)考慮吊索鋼絲繩長(zhǎng)度，安裝高度達(dá)到了30m左右，根據(jù)選型正常工作幅度內(nèi)安裝該塔機(jī)起重機(jī)須選用QY100T及以上汽車吊，汽車吊伸臂35.5m，幅度10m，額定起重量24T，負(fù)荷率83%，可以滿足吊裝要求。吊索鋼絲繩選用兩根16m長(zhǎng)6×37-32鋼絲繩，破斷拉力為564kN，安全系數(shù)取8，驗(yàn)算吊索鋼絲繩單根最大受力為65kN，即65×8=520kN<564kN，可以滿足吊裝要求。

如此，在實(shí)例中傳統(tǒng)的吊裝方案需100T的汽車吊，吊索鋼絲繩選用直徑32的鋼絲繩。這種方案中，汽車吊型號(hào)大，對(duì)應(yīng)場(chǎng)地需求高，臺(tái)班費(fèi)用高，吊索鋼絲繩直徑粗，剛度大，重量重，起重工操作難度大。

2.2 抬送法吊裝方案

抬送法吊裝方案是利用兩臺(tái)輔助起重設(shè)備對(duì)起重臂進(jìn)行吊裝，起重臂結(jié)構(gòu)為三角桁架式易于綁扎吊索鋼絲繩，抬吊時(shí)采用傾斜式起吊，前端起升高度以根部連接板與塔身連接為宜，后端部脫離地面。根部與塔身的連接形式為采用銷軸鉸接，在垂直方案可自由旋轉(zhuǎn)，水平方向產(chǎn)生約束。安裝好根部連接銷軸后，卸除前端起重設(shè)備，指揮后端起重設(shè)備將起重臂繞根部鉸接吊起至與水平形成一定仰角，利用起升機(jī)構(gòu)將拉桿提升至與塔頂連接板處，安裝連接銷軸，指揮后端起重設(shè)備緩慢下降，至起重臂拉桿處于受力狀態(tài)，卸除吊索鋼絲繩，完成起重臂安裝。

如上述QTZ250（JL7030）塔式起重機(jī)，采用抬送法選用一臺(tái)50T汽車式起重機(jī)和一臺(tái)25T汽車式起重機(jī)進(jìn)行抬送。地面起吊時(shí)，50T汽車吊于前端距重心14m位置，25T汽車吊于后端距重心28m位置，計(jì)算負(fù)荷：F25×28=F50×14，F(xiàn)25+F50=17.6，得出F25=5.87T，

F50=11.73T。

由于抬送法采用傾斜式起吊，吊裝過(guò)程汽車吊伸臂不需伸出過(guò)長(zhǎng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況和作圖計(jì)算，50T汽車吊伸臂24.6m，幅度8m，額定起重量15.8T，考慮吊索具0.5T，負(fù)荷率（11.73+0.5）/15.8=77.4%<80%，可以滿足抬吊規(guī)范要求。25T汽車吊伸臂19.5m，幅度8m，額定起重量11T，考慮吊索具0.5T，負(fù)荷率（5.87+0.5）/

11=%<57.9%，可以滿足抬吊規(guī)范要求，且（17.6+0.5+0.5）/（15.8+11）=69.4%，可以滿足抬吊規(guī)范要求。

利用50T汽車吊和25T汽車吊采用抬送法將起重臂根部與塔身連接耳板進(jìn)行連接好后，此時(shí)根部為垂直方向自由的鉸接。緩慢卸除50T汽車吊吊索鋼絲繩，此時(shí)25T汽車吊單獨(dú)負(fù)荷起重臂，計(jì)算載荷為F`25=17.6/2+0.5=9.3T，負(fù)荷率9.3/11=84.5%，可滿足吊裝要求。

將50T汽車吊移至起重臂端部，吊點(diǎn)距根部鉸點(diǎn)60m位置，緩慢起升使吊索鋼絲繩受力，此時(shí)25T汽車吊吊索鋼絲繩松弛，由50T汽車吊單獨(dú)受力，計(jì)算50T汽車吊載荷為17.6×28/60+0.5=8.72T，為滿足起升仰角的高度，此時(shí)50T汽車吊伸臂36.2m，幅度8m，額定起重量為11.8T，負(fù)荷率8.72/11.8=73.9%，可滿足吊裝要求。指揮50T汽車吊起升至與水平方向承一定仰角，以滿足起重臂拉桿以塔頂連接板連接為宜。

至此完成抬送法方案的起重臂的吊裝作業(yè)。

驗(yàn)算吊索鋼絲繩，吊索鋼絲繩選用兩根16m長(zhǎng)6×37-22鋼絲繩，破斷拉力為267kN，安全系數(shù)取8，驗(yàn)算吊索鋼絲繩最大受力為50T汽車吊抬送時(shí)負(fù)荷11.73T，即117.3kN，鋼絲繩為4倍率穿繞，單根受力為29.3kN，即29.3×8=234.4kN<267kN，可以滿足吊裝要求。

如此，在實(shí)例中采用抬送法吊裝方案，需選用一臺(tái)50T的汽車吊與一臺(tái)25T汽車吊，吊索鋼絲繩為直徑22的鋼絲繩。這種方案可操作性較強(qiáng)，汽車吊在市場(chǎng)中較常見(jiàn)，臺(tái)班租賃較低。吊索鋼絲繩易綁扎、操作簡(jiǎn)單，直徑適宜起重工的實(shí)際操作。

3 抬送法吊裝的推廣應(yīng)用

錘頭式塔機(jī)起重臂抬送法是針對(duì)該設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在傳統(tǒng)意義的抬吊方法中進(jìn)行的優(yōu)化方案，實(shí)踐應(yīng)用中有較好的可操作性，經(jīng)濟(jì)性上也有其較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。可操作性上，抬送法吊裝解決了較長(zhǎng)、較重的起重臂單臺(tái)吊裝的弊端，改進(jìn)吊裝方案，提高安裝過(guò)程的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)推廣的可操作性。抬送法吊裝過(guò)程中利用“挑扁擔(dān)”和“換扁擔(dān)”原理對(duì)汽車吊負(fù)荷進(jìn)行驗(yàn)算，原理清晰，驗(yàn)算簡(jiǎn)化。在抬送過(guò)程中采用傾斜式起吊，初步連接根部銷軸時(shí)起吊高度不需要達(dá)到水平高度，因此輔助起重設(shè)備負(fù)荷率減小，對(duì)起重設(shè)備及起重吊索具選型要求相對(duì)降低，實(shí)踐應(yīng)用中較為普及。操作中，抬送法采用吊索鋼絲繩直接穿繞起重臂桁架綁扎，避免“八”字綁扎的角度，綁扎操作簡(jiǎn)化，受力負(fù)荷簡(jiǎn)化，鋼絲繩也易于驗(yàn)算，并且減小了鋼絲繩直徑，便于作業(yè)人員在實(shí)踐中的操作。經(jīng)濟(jì)上，由于傳統(tǒng)吊裝方案使用的大型輔助起重設(shè)備一般較為缺乏，機(jī)械臺(tái)班使用費(fèi)較高。大型起重設(shè)備在塔機(jī)安裝過(guò)程中也只針對(duì)于起重臂的大件吊裝，對(duì)其他部件的吊裝可選用小型起重設(shè)備，而市場(chǎng)中大型起重設(shè)備租賃臺(tái)班往往至少以日臺(tái)班量為結(jié)算，進(jìn)場(chǎng)完成起重臂安裝后在其余小型部件的吊裝中造成了成本的增加。對(duì)中小型起重設(shè)備，使用率較高，市場(chǎng)較普遍，除建筑工地自有包月租賃外，市場(chǎng)租賃臺(tái)班使用也常見(jiàn)于以半日臺(tái)班或計(jì)時(shí)臺(tái)班計(jì)費(fèi)，抬送法吊裝在完成起重機(jī)臂安裝后，其中一臺(tái)起重設(shè)備即可撤場(chǎng)，節(jié)約了使用成本。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，錘頭式塔機(jī)起重臂抬送法有著其推廣應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，保障該類設(shè)備安裝過(guò)程中的安全，降低了風(fēng)險(xiǎn)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。具體應(yīng)用中應(yīng)充分考察作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，組織方案的驗(yàn)證，作業(yè)前進(jìn)行安全技術(shù)交底，辦理作業(yè)票，做好過(guò)程中的安全監(jiān)護(hù)。

由于塔式起重機(jī)的拆除與安裝是個(gè)逆向過(guò)程，在該類塔機(jī)的起重臂拆除過(guò)程中，利用抬送法同樣也能體現(xiàn)出其優(yōu)越性和應(yīng)用推廣。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：宋軍（1981-），男，江西南昌人，江西省水電工程局工程師。

（責(zé)任編輯：蔣建華）