淺談復(fù)雜環(huán)境下跨海橋梁履帶式起重機(jī)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(shè)、管理制度、安全管理、維修保養(yǎng)數(shù)據(jù)分析、選型等方面進(jìn)行分析與闡述，總結(jié)歸納復(fù)雜海工條件下履帶式起重機(jī)使用管理的經(jīng)驗(yàn)及如何提高履帶式起重機(jī)綜合效益，為以后跨海橋梁項(xiàng)目履帶式起重機(jī)管理提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：跨海橋梁;履帶式起重機(jī);設(shè)備管理

中圖分類號(hào)：U445.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????? 文章編號(hào)：2096-6903（2021）08-0000-00

0 引言

隨著國家對海洋藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的重視程度加大，跨海通道項(xiàng)目建設(shè)紛紛被納入國家和地方的經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展規(guī)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(jié)構(gòu)類型多;施工風(fēng)險(xiǎn)難度大、作業(yè)環(huán)境惡劣復(fù)雜;技術(shù)含量高、工期緊等顯著特點(diǎn)，以此項(xiàng)目為依托，結(jié)合建設(shè)過程中履帶式起重機(jī)的實(shí)戰(zhàn)管理經(jīng)驗(yàn)，歸納總結(jié)復(fù)雜海工條件下履帶式起重機(jī)使用管理及選型，為后續(xù)其他跨海橋梁項(xiàng)目起重機(jī)械的現(xiàn)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(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，其余孔跨鐵路為64m及40m簡支箱梁，公路左右幅各5聯(lián)連續(xù)箱梁，孔跨與鐵路簡支梁跨度相對應(yīng)。上部結(jié)構(gòu)采用鐵路為簡支箱梁位于下層，公路梁按兩幅設(shè)置位于上層，形成倒“品”字結(jié)構(gòu)。下部結(jié)構(gòu)：樁基礎(chǔ)，高、低樁承臺(tái)，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(yè)條件惡劣，地處建橋禁區(qū)：臺(tái)灣海峽。具體體現(xiàn)在季風(fēng)風(fēng)力大、時(shí)間長，7級(jí)及以上風(fēng)力234天，8級(jí)及以上風(fēng)力123天，且年平均臺(tái)風(fēng)影響3.8次（2012年影響福建地區(qū)熱帶氣旋達(dá)12次）;施工海域所處深水區(qū)，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(dǎo)致施工有效作業(yè)時(shí)間每年≯200天，此橋梁基礎(chǔ)施工難度遠(yuǎn)大于同類橋梁。

2 跨海橋梁項(xiàng)目起重設(shè)備管理難點(diǎn)

2.1海水鹽度高，腐蝕速率強(qiáng)，安全隱患大

項(xiàng)目通過聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院進(jìn)行典型海洋環(huán)境下橋梁臨時(shí)鋼結(jié)構(gòu)防腐關(guān)鍵技術(shù)研究，結(jié)論為大氣區(qū)、浪濺區(qū)和潮差區(qū)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(qiáng);加之平潭島鹽霧大，濕度高，對于起重設(shè)備的鋼構(gòu)件、安全限位裝置、鋼絲繩、液壓管道等零部件的完整性和穩(wěn)定性造成損傷，易引發(fā)安全事故。

2.2安全管理風(fēng)險(xiǎn)高

項(xiàng)目所屬施工環(huán)境惡劣、復(fù)雜，安全管理風(fēng)險(xiǎn)高，體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）根據(jù)福建省氣候中心統(tǒng)計(jì)分析（表1），6級(jí)以上大風(fēng)超過309天，根據(jù)《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ 33-2012）規(guī)定及施工經(jīng)驗(yàn)，6級(jí)以上風(fēng)力應(yīng)停止作業(yè)，導(dǎo)致年度平均有效作業(yè)天數(shù)不足100天;

（2）年平均臺(tái)風(fēng)影響3.8次，其中2015年蘇迪羅、杜鵑兩次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)均正面襲擊橋址區(qū)域，最大風(fēng)速達(dá)到15級(jí)。

（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(yè)的穩(wěn)定;

（4）受工程進(jìn)度、工藝技術(shù)限制，棧橋拉通后橋梁下部、上部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，形成從樁基承臺(tái)到公路連續(xù)梁的“四層空間、五道作業(yè)工序”的施工局面，不可避免的存在多層次、多工序、多設(shè)備交叉作業(yè)的現(xiàn)象，具有安全隱患多，管理難度大，事故后果嚴(yán)重等特點(diǎn)。

2.3使用功效低

在天氣、水文、地質(zhì)的三重惡劣環(huán)境疊加的海洋環(huán)境及狹小的施工作業(yè)環(huán)境下，安全、有效的作業(yè)天數(shù)稀少，同正常陸地工程項(xiàng)目相比起重設(shè)備使用效率大打折扣，對設(shè)備資產(chǎn)造成一種無形浪費(fèi)，使項(xiàng)目施工成本增高。

2.4調(diào)配管理難度大

為保障工期進(jìn)度，B55-B40#實(shí)行同步作業(yè)施工，履帶式起重機(jī)配置數(shù)量眾多，最高峰達(dá)12臺(tái)，其中主墩B40-B41#長期各配置2臺(tái);加之棧橋平臺(tái)尺寸有限，同時(shí)現(xiàn)場存放大量施工機(jī)具和管線材料等，導(dǎo)致作業(yè)有效空間和轉(zhuǎn)場空間狹小，棧橋平臺(tái)間轉(zhuǎn)場需要協(xié)調(diào)組織在各平臺(tái)的“施工天窗”時(shí)間內(nèi)完成，調(diào)度工作是否流暢，會(huì)直接影響到現(xiàn)場施工進(jìn)度及施工成本。

3 應(yīng)對措施

3.1建立機(jī)械中心，項(xiàng)目組建機(jī)械工班

“聞道有先后，術(shù)業(yè)有專攻”。目前大部分施工企業(yè)面臨優(yōu)質(zhì)機(jī)械化隊(duì)伍缺失、零散，設(shè)備管理人員、操作及維修人員水平及素質(zhì)參差不齊，人才流失嚴(yán)重等問題，所以建立專業(yè)機(jī)械化中心或施工隊(duì)伍是有必要的，確切的。應(yīng)加大設(shè)備專業(yè)人才的培養(yǎng)力度和激勵(lì)措施，培養(yǎng)一支人員穩(wěn)定、技術(shù)精良的專業(yè)機(jī)械化團(tuán)隊(duì)，使設(shè)備能發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

項(xiàng)目施工期間，內(nèi)部組建了一只由公司藍(lán)領(lǐng)人才組建的起重工班，負(fù)責(zé)起重設(shè)備調(diào)配、操作、日常保養(yǎng)等工作，為項(xiàng)目的順利施工起到了積極的作用，保障了起重機(jī)設(shè)備的出勤率和利用率。

3.2設(shè)備管理體系及制度應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)

“吾不凝滯于物，與時(shí)推移”。企業(yè)及項(xiàng)目部應(yīng)采取與時(shí)俱進(jìn)的管理理念，實(shí)行管理與監(jiān)督、激勵(lì)與約束結(jié)合、管用修一體式的管理模式和辦法，明確企業(yè)或項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)、設(shè)備管理員、操作及維修工人各自的崗位職責(zé)，并按照制度辦法嚴(yán)格執(zhí)行。通過目前行業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)來說，行政、經(jīng)濟(jì)、獎(jiǎng)懲方式等多手段并舉，不僅可以提高人員的工作主動(dòng)性，還可以激勵(lì)和約束其工作行為。

3.3制定專項(xiàng)預(yù)案和施工作業(yè)管理辦法

“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”。針對項(xiàng)目惡劣、復(fù)雜的施工環(huán)境，專項(xiàng)制定《施工作業(yè)條件管理辦法》、《防臺(tái)應(yīng)急預(yù)案》，并成立防臺(tái)應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組。項(xiàng)目通過廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)、氣象信息電話等多種媒體手段預(yù)先了解天氣情況，現(xiàn)場設(shè)置測風(fēng)儀實(shí)時(shí)檢測風(fēng)力，當(dāng)風(fēng)力超過設(shè)置限定值時(shí)報(bào)告，根據(jù)管理辦法及預(yù)案及時(shí)對履帶式起重機(jī)進(jìn)行處置：

（1）當(dāng)風(fēng)力超過8 級(jí)以上或臺(tái)風(fēng)黃色預(yù)警時(shí)，將履帶式起重機(jī)的后尾部作為迎風(fēng)面，吊臂按順風(fēng)方向水平放倒至鋼平臺(tái)地面，保持機(jī)身平穩(wěn);

（2）吊臂頭部兩側(cè)設(shè)錨固點(diǎn)，用鋼絲繩將吊臂固定在錨固點(diǎn)上，達(dá)到整體穩(wěn)定狀態(tài);

（3）對于設(shè)備構(gòu)件，要覆蓋好防水帆布，以防止伴隨臺(tái)風(fēng)來的暴雨淋濕構(gòu)件及吊裝繩索，導(dǎo)致繩索和構(gòu)件之間摩擦系數(shù)變低，從而誘發(fā)安全事故。

3.4 合理選型，達(dá)到效益最大化

“物盡其用，方為良物”。項(xiàng)目伊始時(shí)，因國內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下修建跨海峽公鐵兩用大橋尚無成功經(jīng)驗(yàn)可循，為增大起重設(shè)備安全系數(shù)，保證足夠的安全儲(chǔ)備，實(shí)行“大馬拉小車”高標(biāo)準(zhǔn)配置。

因此項(xiàng)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(jī)：70t、75t、100t、150t。基于對履帶式起重機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)記錄統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合目前國內(nèi)主流臨時(shí)鋼棧橋的額定承載力為100-150t，綜合考慮企業(yè)發(fā)展、使用率、機(jī)動(dòng)性、通用性等因素，除主墩鋼筋籠吊裝，其他起重作業(yè)建議優(yōu)選75-100t履帶式起重機(jī)，此機(jī)型不僅可在一般跨海橋梁工程建設(shè)期間覆蓋多數(shù)施工作業(yè)面，且機(jī)動(dòng)性相對較好，可流動(dòng)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)工作飽和狀態(tài)，達(dá)到“人圍著設(shè)備轉(zhuǎn)”;其次下場后因其通用性強(qiáng)，其他項(xiàng)目需求性高，項(xiàng)目銜接度高，使其設(shè)備壽命周期內(nèi)利用率高。

3.5加強(qiáng)技術(shù)和安全管理培訓(xùn)

“書讀百遍，其義自見”。培訓(xùn)的目的意義亦同于此。根據(jù)國務(wù)院《全民所有制工業(yè)交通企業(yè)設(shè)備管理?xiàng)l例》要求：一對設(shè)備管理干部進(jìn)行專業(yè)技術(shù)和管理知識(shí)教育;二對設(shè)備操作、維修工人進(jìn)行多種形式、不同等級(jí)的技術(shù)培訓(xùn)。

在項(xiàng)目開工伊始、施工期間均對操作、維修人員進(jìn)行崗前三級(jí)安全教育與交底、定期安全培訓(xùn)等方式強(qiáng)化安全意識(shí)，且逐臺(tái)配置專職起重機(jī)械指揮;其次專門邀請履帶式起重機(jī)生產(chǎn)廠家的培訓(xùn)講師進(jìn)行現(xiàn)場講解和事故實(shí)例分析。見下圖1現(xiàn)場講解，通過多頻次、高質(zhì)量的培訓(xùn)起到了顯著效果，至項(xiàng)目竣工無起重機(jī)事故發(fā)生。

3.6 加強(qiáng)和重視維修保養(yǎng)的理念

從項(xiàng)目自購的4臺(tái)150t及1臺(tái)100t履帶式起重機(jī)的資產(chǎn)價(jià)值維修保養(yǎng)費(fèi)用指標(biāo)分析，見下圖2。新購設(shè)備第一年至第三年享受著新購設(shè)備帶來的先進(jìn)性和質(zhì)保期內(nèi)保障紅利，年度維保費(fèi)用約設(shè)備原值的0.2%左右，較低水平;從第四年至第五年，維保費(fèi)用成倍數(shù)增加，接近2%左右。從數(shù)據(jù)分析可知，履帶式起重機(jī)的維修保養(yǎng)費(fèi)用隨著運(yùn)行時(shí)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(shè)備效能的發(fā)揮，還可能造成設(shè)備的失修及維修費(fèi)用的顯著增加。

目前工程項(xiàng)目上仍然普遍存在“以換代修、重用輕管”的現(xiàn)象，企業(yè)及項(xiàng)目部應(yīng)樹立合理使用、加強(qiáng)維護(hù)的理念;堅(jiān)持預(yù)防維修與事后被動(dòng)維修相結(jié)合的基本原則;加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備的分類管理，明確維修與保養(yǎng)細(xì)則，實(shí)現(xiàn)維修與保養(yǎng)的精細(xì)化管理;設(shè)備的利用率同項(xiàng)目主要領(lǐng)導(dǎo)年薪效益掛鉤;建立籌撥專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，用于配備先進(jìn)的保養(yǎng)機(jī)具和維修檢測儀器設(shè)備，從而準(zhǔn)確、及時(shí)發(fā)現(xiàn)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(jié)語

結(jié)合國家總體規(guī)劃及經(jīng)濟(jì)形勢看，跨海橋梁或通道建設(shè)投資仍將保持旺盛的勢頭，履帶式起重機(jī)作為項(xiàng)目施工建設(shè)過程中必不可少的一部分，針對復(fù)雜環(huán)境下的履帶式起重機(jī)使用，本文從體系建設(shè)、規(guī)章制度、設(shè)備選型、業(yè)務(wù)培訓(xùn)等方面進(jìn)行了論述，并提出了相關(guān)應(yīng)對措施，為今后的跨海橋梁或通道項(xiàng)目建設(shè)中起重設(shè)備管理提供可靠的借鑒依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)支撐。

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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(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)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