淺談復雜環境下跨海橋梁履帶式起重機使用管理

摘要：本文依托平潭海峽公鐵兩用大橋，分別從體系建設、管理制度、安全管理、維修保養數據分析、選型等方面進行分析與闡述，總結歸納復雜海工條件下履帶式起重機使用管理的經驗及如何提高履帶式起重機綜合效益，為以后跨海橋梁項目履帶式起重機管理提供參考借鑒。

關鍵詞：跨海橋梁;履帶式起重機;設備管理

中圖分類號：U445.32文獻標識碼：A????? 文章編號：2096-6903（2021）08-0000-00

0 引言

隨著國家對海洋藍色經濟的重視程度加大，跨海通道項目建設紛紛被納入國家和地方的經濟總體發展規劃框架。平潭海峽公鐵兩用大橋是我國第一座公鐵兩用跨海大橋，其具有工程量大、結構類型多;施工風險難度大、作業環境惡劣復雜;技術含量高、工期緊等顯著特點，以此項目為依托，結合建設過程中履帶式起重機的實戰管理經驗，歸納總結復雜海工條件下履帶式起重機使用管理及選型，為后續其他跨海橋梁項目起重機械的現場管理提供參考借鑒。

1 工程概述

1.1工程概述

平潭海峽公鐵兩用大橋橋長16.3km（公鐵合建段長14.4km），其中B0-B58#長3.7km。

北東口水道特大橋公鐵主跨均采用92m+2×168m+92m預應力混凝土連續剛構，其余孔跨鐵路為64m及40m簡支箱梁，公路左右幅各5聯連續箱梁，孔跨與鐵路簡支梁跨度相對應。上部結構采用鐵路為簡支箱梁位于下層，公路梁按兩幅設置位于上層，形成倒“品”字結構。下部結構：樁基礎，高、低樁承臺，鐵路門式空心墩，公路花瓶狀墩，公路墩身修筑于鐵路墩身之上。

1.2水文、氣象條件

該橋施工作業條件惡劣，地處建橋禁區：臺灣海峽。具體體現在季風風力大、時間長，7級及以上風力234天，8級及以上風力123天，且年平均臺風影響3.8次（2012年影響福建地區熱帶氣旋達12次）;施工海域所處深水區，水深15～40m;海床覆蓋層厚薄不均，巖面裸露;加之氣象、水文條件直接導致施工有效作業時間每年≯200天，此橋梁基礎施工難度遠大于同類橋梁。

2 跨海橋梁項目起重設備管理難點

2.1海水鹽度高，腐蝕速率強，安全隱患大

項目通過聯合哈爾濱工業大學土木工程學院進行典型海洋環境下橋梁臨時鋼結構防腐關鍵技術研究，結論為大氣區、浪濺區和潮差區的鋼管樁腐蝕速率分別為0.53mm/a、0.83mm/a、0.73mm/a，腐蝕速率強;加之平潭島鹽霧大，濕度高，對于起重設備的鋼構件、安全限位裝置、鋼絲繩、液壓管道等零部件的完整性和穩定性造成損傷，易引發安全事故。

2.2安全管理風險高

項目所屬施工環境惡劣、復雜，安全管理風險高，體現在以下幾方面：

（1）根據福建省氣候中心統計分析（表1），6級以上大風超過309天，根據《建筑機械使用安全技術規程》（JGJ 33-2012）規定及施工經驗，6級以上風力應停止作業，導致年度平均有效作業天數不足100天;

（2）年平均臺風影響3.8次，其中2015年蘇迪羅、杜鵑兩次超強臺風均正面襲擊橋址區域，最大風速達到15級。

（3）施工海域最大潮差7.09m，最大浪高2.71m，最大流速3.09m/s，潮差及流速不利于起重作業的穩定;

（4）受工程進度、工藝技術限制，棧橋拉通后橋梁下部、上部結構同時施工，形成從樁基承臺到公路連續梁的“四層空間、五道作業工序”的施工局面，不可避免的存在多層次、多工序、多設備交叉作業的現象，具有安全隱患多，管理難度大，事故后果嚴重等特點。

2.3使用功效低

在天氣、水文、地質的三重惡劣環境疊加的海洋環境及狹小的施工作業環境下，安全、有效的作業天數稀少，同正常陸地工程項目相比起重設備使用效率大打折扣，對設備資產造成一種無形浪費，使項目施工成本增高。

2.4調配管理難度大

為保障工期進度，B55-B40#實行同步作業施工，履帶式起重機配置數量眾多，最高峰達12臺，其中主墩B40-B41#長期各配置2臺;加之棧橋平臺尺寸有限，同時現場存放大量施工機具和管線材料等，導致作業有效空間和轉場空間狹小，棧橋平臺間轉場需要協調組織在各平臺的“施工天窗”時間內完成，調度工作是否流暢，會直接影響到現場施工進度及施工成本。

3 應對措施

3.1建立機械中心，項目組建機械工班

“聞道有先后，術業有專攻”。目前大部分施工企業面臨優質機械化隊伍缺失、零散，設備管理人員、操作及維修人員水平及素質參差不齊，人才流失嚴重等問題，所以建立專業機械化中心或施工隊伍是有必要的，確切的。應加大設備專業人才的培養力度和激勵措施，培養一支人員穩定、技術精良的專業機械化團隊，使設備能發揮最大的經濟效益和社會效益。

項目施工期間，內部組建了一只由公司藍領人才組建的起重工班，負責起重設備調配、操作、日常保養等工作，為項目的順利施工起到了積極的作用，保障了起重機設備的出勤率和利用率。

3.2設備管理體系及制度應與時俱進

“吾不凝滯于物，與時推移”。企業及項目部應采取與時俱進的管理理念，實行管理與監督、激勵與約束結合、管用修一體式的管理模式和辦法，明確企業或項目領導、設備管理員、操作及維修工人各自的崗位職責，并按照制度辦法嚴格執行。通過目前行業的管理經驗來說，行政、經濟、獎懲方式等多手段并舉，不僅可以提高人員的工作主動性，還可以激勵和約束其工作行為。

3.3制定專項預案和施工作業管理辦法

“凡事預則立，不預則廢”。針對項目惡劣、復雜的施工環境，專項制定《施工作業條件管理辦法》、《防臺應急預案》，并成立防臺應急領導小組。項目通過廣播、電視、網絡、氣象信息電話等多種媒體手段預先了解天氣情況，現場設置測風儀實時檢測風力，當風力超過設置限定值時報告，根據管理辦法及預案及時對履帶式起重機進行處置：

（1）當風力超過8 級以上或臺風黃色預警時，將履帶式起重機的后尾部作為迎風面，吊臂按順風方向水平放倒至鋼平臺地面，保持機身平穩;

（2）吊臂頭部兩側設錨固點，用鋼絲繩將吊臂固定在錨固點上，達到整體穩定狀態;

（3）對于設備構件，要覆蓋好防水帆布，以防止伴隨臺風來的暴雨淋濕構件及吊裝繩索，導致繩索和構件之間摩擦系數變低，從而誘發安全事故。

3.4 合理選型，達到效益最大化

“物盡其用，方為良物”。項目伊始時，因國內復雜環境下修建跨海峽公鐵兩用大橋尚無成功經驗可循，為增大起重設備安全系數，保證足夠的安全儲備，實行“大馬拉小車”高標準配置。

因此項目施工期間配置了4種不同額定起重能力的履帶式起重機：70t、75t、100t、150t。基于對履帶式起重機運轉記錄統計分析，并結合目前國內主流臨時鋼棧橋的額定承載力為100-150t，綜合考慮企業發展、使用率、機動性、通用性等因素，除主墩鋼筋籠吊裝，其他起重作業建議優選75-100t履帶式起重機，此機型不僅可在一般跨海橋梁工程建設期間覆蓋多數施工作業面，且機動性相對較好，可流動作業，實現工作飽和狀態，達到“人圍著設備轉”;其次下場后因其通用性強，其他項目需求性高，項目銜接度高，使其設備壽命周期內利用率高。

3.5加強技術和安全管理培訓

“書讀百遍，其義自見”。培訓的目的意義亦同于此。根據國務院《全民所有制工業交通企業設備管理條例》要求：一對設備管理干部進行專業技術和管理知識教育;二對設備操作、維修工人進行多種形式、不同等級的技術培訓。

在項目開工伊始、施工期間均對操作、維修人員進行崗前三級安全教育與交底、定期安全培訓等方式強化安全意識，且逐臺配置專職起重機械指揮;其次專門邀請履帶式起重機生產廠家的培訓講師進行現場講解和事故實例分析。見下圖1現場講解，通過多頻次、高質量的培訓起到了顯著效果，至項目竣工無起重機事故發生。

3.6 加強和重視維修保養的理念

從項目自購的4臺150t及1臺100t履帶式起重機的資產價值維修保養費用指標分析，見下圖2。新購設備第一年至第三年享受著新購設備帶來的先進性和質保期內保障紅利，年度維保費用約設備原值的0.2%左右，較低水平;從第四年至第五年，維保費用成倍數增加，接近2%左右。從數據分析可知，履帶式起重機的維修保養費用隨著運行時間的增加而大幅增加。如不重視維保工作，使用隨意性大，不能給予維修最基本條件的保證，不僅影響設備效能的發揮，還可能造成設備的失修及維修費用的顯著增加。

目前工程項目上仍然普遍存在“以換代修、重用輕管”的現象，企業及項目部應樹立合理使用、加強維護的理念;堅持預防維修與事后被動維修相結合的基本原則;加強對機械設備的分類管理，明確維修與保養細則，實現維修與保養的精細化管理;設備的利用率同項目主要領導年薪效益掛鉤;建立籌撥專項經費，用于配備先進的保養機具和維修檢測儀器設備，從而準確、及時發現故障并予以排除;通過上述手段從而提升維保工作整體效果。

4 結語

結合國家總體規劃及經濟形勢看，跨海橋梁或通道建設投資仍將保持旺盛的勢頭，履帶式起重機作為項目施工建設過程中必不可少的一部分，針對復雜環境下的履帶式起重機使用，本文從體系建設、規章制度、設備選型、業務培訓等方面進行了論述，并提出了相關應對措施，為今后的跨海橋梁或通道項目建設中起重設備管理提供可靠的借鑒依據和經驗支撐。

參考文獻

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收稿日期：2021-07-14

作者簡介：趙治森（1989—），男，遼寧大連人，本科，工程師，研究方向：機械設計制造及自動化。

Discussion onthe Equipment Management of Caterpiller Crane for Sea- Crossing Bridge under Complex Environment

ZHAO Zhisen

（China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group 1ST EngineeringCo.，Ltd.，DalianLiaoning116033）

Abstract：Based on Pingtan Straits Rail-cum-Road Bridge， this paper analyses and elaborates the system construction， management system， safety management， maintenance data analysis， summarizes the experience of caterpiller crane operation and management under complex marine conditions and how to improve the comprehensive benefit of caterpiller crane， so as to provide reference for future management of caterpiller crane in sea-crossing bridge.

Keywords：sea-crossing bridge;caterpiller crane;equipment management