簡(jiǎn)單起重機(jī)具在工程中的靈活應(yīng)用

現(xiàn)代工程施工中，垂直運(yùn)輸是影響工程進(jìn)度和成本的關(guān)鍵性因素，在普通的多層和高層建筑中主要采用塔式起重機(jī)、物料提升機(jī)和施工電梯等機(jī)械進(jìn)行施工材料的垂直輸送。但是對(duì)于一些附屬的小型房屋建筑（如售樓處、變電站、燈塔等），常常由于各方面的原因，必須在塔吊安裝前或拆除后進(jìn)行施工，此時(shí)如何采用成本低、效率高的垂直運(yùn)輸工具成為關(guān)鍵。此外，一些多高層建筑的公共區(qū)域精裝修由于進(jìn)場(chǎng)較晚，施工電梯或者物料提升機(jī)已經(jīng)拆除，材料的垂直運(yùn)輸也成為必須解決的難題。

1 工程概況

某工程總建筑面積110 303.4m2，由3棟洋房、6棟高層住宅、地下車庫(kù)、門(mén)衛(wèi)室和變電站組成；其中洋房均為地下1層，地上8層，高度26.05m；高層均為地下1層，地上18層，高度54.9m；變電站地下1層、地上1層，檐口高5m。

2 電動(dòng)環(huán)鏈葫蘆的應(yīng)用

2.1 方案選擇

變電站由于設(shè)計(jì)圖紙審核的影響，在主樓塔吊、外架和施工電梯全部拆除之后再進(jìn)行施工，無(wú)任何垂直運(yùn)輸工具。變電站為坡屋面，屋面檐口標(biāo)高5m，屋脊標(biāo)高6.995m，建筑面積350m2。

最初方案采用10 t汽車起重機(jī)進(jìn)行屋面建筑材料的垂直運(yùn)輸，10 t汽車起重機(jī)租金700元/d，屋面施工工期約15 d，使用吊車的時(shí)間達(dá)10 d，共計(jì)施工機(jī)具使用費(fèi)約7 000元?？紤]到成本太高，同時(shí)屋面材料重量不大，最后決定安裝一臺(tái)DHS電動(dòng)環(huán)鏈葫蘆進(jìn)行屋面建筑材料的運(yùn)輸。

2.2 提升架設(shè)計(jì)

外架搭設(shè)時(shí)，在外架靠近道路的一側(cè)預(yù)留一個(gè)寬1.5m的空隙，在空隙處單獨(dú)搭設(shè)上料平臺(tái)，上料平臺(tái)與結(jié)構(gòu)單獨(dú)拉結(jié)。將電動(dòng)環(huán)鏈葫蘆固定在上料平臺(tái)架體頂部，采用電動(dòng)葫蘆提升屋面材料。電動(dòng)環(huán)鏈葫蘆選用上海滬工生產(chǎn)的YHPE500-4型葫蘆，額定起質(zhì)量1 t，提升速度2.25m/min，總提升高度6m，自質(zhì)量40 kg。

2.3 安全計(jì)算

固定電動(dòng)葫蘆的橫鋼管計(jì)算。

1）載荷與材料參數(shù)。鋼管截面抵抗矩4.49 cm3；鋼管抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205 N/mm2；鋼管線載荷0.027 4 kN/m；電動(dòng)葫蘆自重0.4 kN；主要起吊物為泡沫玻璃保溫板、砂漿、防水卷材和水泥平瓦，取最大值約100 kg，即1 kN；鋼管所受集中載荷約為0.4+1=1.4（kN）。

2）強(qiáng)度計(jì)算模型見(jiàn)圖1。

圖1 計(jì)算模型

支座反力 =（1.2×0.027 4+1.40）/2=0.716（kN）；則跨中最大彎矩0.716×0.6-0.5×0.027 4×0.6×0.6=0.43（kN·m）；σ=0.43×106/4 490=95.77 N/mm2＜205 N/mm2；安全。

2.4 電動(dòng)葫蘆安全保證措施

1）使用前應(yīng)仔細(xì)檢查吊鉤、鏈條、輪軸及制動(dòng)器等是否有損傷，傳動(dòng)部分是否靈活并在傳動(dòng)部分加潤(rùn)滑油。

2）起重物下嚴(yán)禁站人，嚴(yán)禁鏈條翻轉(zhuǎn)。

2.5 效益分析

采用電動(dòng)環(huán)鏈葫蘆施工，架體的搭設(shè)包含在外架搭設(shè)合同中，不需要另外簽證。物料的提升包含在屋面施工的勞務(wù)合同中，也不需要另外簽證。項(xiàng)目部只需購(gòu)買一臺(tái)電動(dòng)環(huán)鏈葫蘆，約850元，可以節(jié)省下采用吊車的租金約6 150元。

3 樓面卷?yè)P(yáng)機(jī)的應(yīng)用

3.1 方案選擇

高層住宅室內(nèi)部分全部初裝修交房，電梯廳、公共走道等部位采用精裝修。由于某些原因，精裝修施工單位進(jìn)場(chǎng)時(shí)，施工電梯已經(jīng)全部拆除。此時(shí)，精裝修施工單位的水泥、粘接劑、砂子、面磚和吊頂?shù)炔牧系拇怪边\(yùn)輸成為難題。樓內(nèi)電梯剛剛安裝完畢，但電梯未經(jīng)驗(yàn)收不允許使用；現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入室外管網(wǎng)施工階段，臨時(shí)道路全部破除，無(wú)法采用汽車式起重機(jī)運(yùn)輸；運(yùn)用電動(dòng)葫蘆則提升速度太慢，效率低。經(jīng)過(guò)討論，最后采用卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑車組組合使用進(jìn)行材料的垂直運(yùn)輸。

3.2 樓面卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)及安裝要點(diǎn)

高層住宅一共18層，將卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在第17層陽(yáng)臺(tái)板上，卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)M10×85膨脹螺栓與樓板固定在一起；槽鋼梁與導(dǎo)向滑車固定在18層陽(yáng)臺(tái)板上，槽鋼梁通過(guò)后端加設(shè)配重固定。

1）材料選用。18a#槽鋼、φ85mm單門(mén)滑車、φ7.7mm鋼絲繩、50 mm×100 mm木方、袋裝水泥，M12膨脹螺栓；ZDY12-4型卷?yè)P(yáng)機(jī)。

2）樓面卷?yè)P(yáng)機(jī)的具體設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2和圖3。

圖2 露面卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)

圖3 1-1剖面

3）卷?yè)P(yáng)機(jī)的固定、布置要點(diǎn)。卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩繞入卷筒的方向應(yīng)與卷筒軸線垂直，保證鋼絲繩排列整齊，不致斜繞和相互錯(cuò)疊擠壓。卷?yè)P(yáng)機(jī)正前方導(dǎo)向滑車至卷筒軸線的距離應(yīng)不小于卷筒長(zhǎng)度的15倍，即傾斜角≯2°，避免鋼絲繩與導(dǎo)向滑車槽緣產(chǎn)生過(guò)分的摩擦。

4）槽鋼安裝要點(diǎn)。由于陽(yáng)臺(tái)檐口高于室內(nèi)地面，槽鋼下采用50mm×100mm木方墊高，槽鋼上方堆壓20袋水泥做平衡配重，槽鋼拆除后水泥用作粘磚。槽鋼與陽(yáng)臺(tái)檐口接觸的地方墊12 mm厚膠合板，防止槽鋼破壞檐口完成面。

3.3 安全計(jì)算

3.3.1 鋼絲繩計(jì)算

1）載荷。主要起吊物為瓷磚、大理石、水泥和紙面石膏板，每一吊最大起吊10塊瓷磚、大理石或者2袋水泥，最大質(zhì)量取150 kg。

2）滑輪車的繩索拉力P=1.59 kN。

3）鋼絲繩許用拉力[S]≤αP0/K

式中：α為破斷拉力換算系數(shù)，實(shí)際采用的為6 mm×19mm鋼絲繩，取0.85；P0為鋼絲繩的鋼絲破壞拉力總和，取31.3 kN；K為鋼絲繩的安全系數(shù)，用于手動(dòng)起重設(shè)備時(shí)，取4.5。

[S]≤αP0/K=0.85×31.3/4.5=5.91（kN）＞1.59 kN，安全。

3.3.2 槽鋼計(jì)算

1）載荷。槽鋼后邊壓重10袋水泥，簡(jiǎn)化為線載荷p=10×0.05×10/1.2=4.17（kN/m）。懸臂端承受載荷N=2P=1.59×2=3.18（kN）。

2）18a#槽鋼參數(shù)。截面抵抗141 cm3；抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205N/mm2；線載荷0.2 kN/m。

3）內(nèi)力計(jì)算模型見(jiàn)圖4和圖5。

圖4 槽鋼簡(jiǎn)化計(jì)算模型

圖5 彎矩

得 Mmax=2.12 kN·m。

4）抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算。鋼梁的最大應(yīng)力σ=2.12×106/(1.05×141 000)=14.32（N/mm2）＜205N/mm2，安全。

5）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。σ=17.20（N/mm2）＜205N/mm2，安全。

3.4 安全保證措施

1)為保證卷?yè)P(yáng)機(jī)安全工作，在使用前，應(yīng)針對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收。

2)纏繞在卷筒上的鋼絲繩至少應(yīng)保留2圈的安全儲(chǔ)存長(zhǎng)度，不可全部拉出，以防脫鉤發(fā)生事故。

3）鋼絲繩應(yīng)從卷筒的下面引入，以減小卷?yè)P(yáng)機(jī)的傾覆力矩。

4）卷?yè)P(yáng)機(jī)操作時(shí)，周圍嚴(yán)禁站人。工作中嚴(yán)禁任何人跨越或停留在導(dǎo)向滑輪的鋼絲繩夾角內(nèi)。

5）運(yùn)行中突然停電時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，手柄扳回零位并將重物固定。

6）停機(jī)后，要切斷電源，將控制器放到零位，用保險(xiǎn)閘自動(dòng)剎緊并使跑繩放松。

7）起吊重物時(shí)，重物下方墜落范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。

8）重物起吊應(yīng)采用對(duì)講機(jī)進(jìn)行指揮。

9）重物起吊時(shí)必須系兩根牽引繩，保證重物在起吊過(guò)程中不晃動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

在工程施工中，要綜合考慮機(jī)械使用成本，建造一些小型建筑物或者構(gòu)造物時(shí)，在保證安全的前提下，巧妙地利用電動(dòng)葫蘆、卷?yè)P(yáng)機(jī)等小型機(jī)械可以起到節(jié)約成本的作用。在一些交通條件不方便或者現(xiàn)場(chǎng)四通一平工作還沒(méi)有完成之前，巧妙地利用這些小型工具更是可以達(dá)到節(jié)約工期的作用。

[1]《建筑施工手冊(cè)》編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)[M].5版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]楊文淵.起重吊裝常用數(shù)據(jù)手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2002.

[3]JGJ33—2012，建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程[S].

[4]GB 50017—2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]JGJ276—2012，建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范[S].