簡析二種常用懸臂吊機在不同斜拉橋鋼箱梁吊裝中的改造應用

李勇

摘要：近些年我國基建行業蓬勃發展，一批大跨度橋梁陸續修建，由此橋梁施工專用設備也得以快速發展，如具備大跨度能力的斜拉橋在鋼箱梁吊裝懸臂吊機。在進行不同的斜拉橋鋼箱梁吊裝作業中，懸臂吊機需要經過合理改造才適合工程實際需求等問題，本人通過工程實踐，對二種常用懸臂吊機在不同斜拉橋鋼箱梁吊裝中的改造應用進行分析。

關鍵詞：懸臂吊機;斜拉橋鋼箱梁吊裝;設備改造

1、斜拉橋鋼箱梁吊裝工藝概述

在斜拉橋主橋設計中為實現較大跨徑和較大行車斷面，一般會選用鋼箱梁結構，鋼箱梁采用在廠內焊接成型，運輸至施工現場整體吊裝的施工方法。0#塊鋼箱梁和邊跨鋼箱梁位于大橋橋墩上部，一般采用浮吊或其他吊裝設備吊裝在臨時搭設的鋼支架上，剩余鋼箱梁可在0#塊上拼裝好懸臂吊機逐孔吊裝至大橋合龍。

2、常用懸臂吊機介紹

2.1變幅式步履吊機

主要由底架、滑移軌道、前后支撐、吊臂、吊具、滑輪、卷揚機、支錨機構、安全保障裝置、液壓電氣系統組成。主要特點是通過吊臂和卷揚機組成的變幅機構，可帶載實現有限水平夾角之間的變幅。

2.2固定式步履吊機

主要由機架、卷揚機、吊具、滑輪組、行走結構、支錨機構、安全保障裝置、電氣液壓系統等部分組成。主要特點是結構簡潔輕便，拼裝拆除簡單轉運方便。

施工單位在中標一個項目后會根據中標項目需要購置相應的懸臂吊機以滿足現場施工，一般情況下單臺懸臂吊機重達100T-200T，購置費用昂貴，中標項目使用周期僅半年左右遠未達到設備折舊年限，故需將設備周轉使用多個項目，使設備剩余殘值降至最低，以達降本增效目的。

3、二種懸臂吊機在清遠北江四橋中的改造應用

我司在嘉紹大橋項目施工中購置了4臺QMD280變幅式懸臂吊機和4臺JQ280固定式懸臂吊機，QMD280變幅式懸臂吊機額定起重量為280T，可在46°-76°范圍內帶載變幅;JQ280固定式懸臂吊機額定起重量為280T，無法實現帶載變幅，通過在空載工況下調整主梁長度實現10.25m-11.7m范圍的吊裝幅度變換。

嘉紹大橋項目施工完轉運至港珠澳大橋項目使用，港珠澳大橋鋼箱梁節段長度同嘉紹大橋基本一致，因此只對吊機結構做了局部改造即可滿足現場施工需要。港珠澳大橋項目使用后轉至清遠北江四橋使用，由于清遠北江四橋鋼箱梁節段同其他兩個項目差別較大，需對吊機多處結構進行改造以滿足現場施工需要。

懸臂吊機在鋼箱梁吊裝中使用，主要遵循以下條件：

（1）吊裝重量及幅度在吊機額定范圍內。

（2）吊具中心同鋼箱梁重心保持一致，確保吊裝平衡。

（3）吊裝吊耳、吊機前支點、吊機后錨固布置在鋼箱梁橫隔板或腹板位置處，確保鋼箱梁局部受力變形不超規范。

（4）吊機后錨固拉耳盡量利用已有鋼箱梁吊耳，便于現場施工組織和節省成本。

我司購買的QMD280變幅式懸臂吊機和JQ280固定式懸臂吊機吊裝在嘉紹大橋和港珠澳大橋吊裝的鋼箱梁標準節段皆為15m長，箱梁內橫隔板間距為5m，清遠北江四橋鋼箱梁標準節段為8m，橫隔板間距為4m，尺寸相差較大，根據前述條件限制，需對吊機結構做部分改造方可滿足現場施工條件。

3.1、QMD280變幅式步履吊機改造

根據施工要求，QMD280橋面吊機需完成標準A梁段和邊跨合攏段梁段架設。

QMD280變幅式橋面吊機具體改造內容見表1和圖6。

3.2、JQ280固定式步履吊機改造

根據施工要求，JQ280T-A橋面吊機需完成標準A梁段和中跨合攏段。

JQ280吊機改造內容見表1和圖7。

3.3、吊機改造計算復核

為確保使用安全，需對吊機改造部位及整機進行建模計算，計算程序選用采用ANSYS 12.0軟件，根據《起重機設計規范》和《鋼結構設計規范》相關要求進行建模。

QMD280變幅式吊機主體模型見圖8，顯示吊機主要結構最大應力為52.1MPa，滿足材料許用應力要求;吊具及后錨固模型見圖9和圖10，吊具最大應力約為127MPa，后錨固最大應力為187Mpa，滿足材料許用應力要求。

JQ280固定式吊機主體模型見圖11，顯示吊機主要結構最大應力為99MPa，滿足材料許用應力要求;后錨固模型見圖12，最大應力約為106MPa，滿足材料許用應力要求。

結束語

橋梁工程投資規模大，施工環境差異大，根據實際情況過懸臂吊機進行合理改造，可滿足不同橋梁施工需要，對公司節省成本，培養機械設備管理人才起到了積極作用。

參考文獻

[1]JQ280T架橋機使用說明書，中鐵科工集團機械成套分公司，2011年9月.

[2]280T變幅式橋面吊機使用說明書，溫州合力建設機械有限公司.[Z].溫州.溫州合力建機.2010.

[3]《嘉興至紹興跨江公路通道嘉紹大橋施工設計圖》[M].北京.2009.

[4]《港珠澳大橋主體工程橋梁DB01標段施工圖設計圖》，中交公路規劃設計院有限公司，日本株式會社長大，2012年5月.

[5]《清遠市北江四橋施工圖設計圖》，廣州市市政工程設計研究總院，中交公路規劃設計院有限公司，2015年10月.