蔡文冠

（中鐵城建集團(tuán)北京工程有限公司，北京 100024）

0 引言

一些大型復(fù)雜的綜合性商業(yè)建筑物地下室大多有（2～4）層，作為配套的車庫(kù)、設(shè)備機(jī)房及物業(yè)用房等功能空間使用。如制冷機(jī)房通常設(shè)計(jì)在底層的，需要施工中解決從外部將大型設(shè)備安裝到機(jī)房的問題。由于其體型較大，不能像安裝新風(fēng)機(jī)房和排風(fēng)機(jī)房的風(fēng)機(jī)設(shè)備一樣，可以從汽車坡道和地下室的空間道路運(yùn)輸和安裝設(shè)備，而是通過結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口，采用專業(yè)吊裝技術(shù)將大型設(shè)備吊運(yùn)至（10～20）m深的設(shè)備機(jī)房。確定吊裝方案時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素包括設(shè)備安裝位置和現(xiàn)有空間條件、設(shè)備、起重機(jī)械、起重作業(yè)人員配置等。

1 決定大型設(shè)備吊裝方法的關(guān)鍵因素

1.1 設(shè)備安裝位置及場(chǎng)地使用條件

1.1.1 設(shè)備的安裝位置

不同的工程，空間設(shè)計(jì)、房間使用功能的設(shè)計(jì)不同，制冷機(jī)房等大型設(shè)備用房的位置也不同。一般情況下，會(huì)將制冷機(jī)房等大型設(shè)備用房設(shè)置在地下室底層，以保證正常使用的同時(shí)，盡量減少對(duì)車庫(kù)和其他上層空間功能使用的影響。在這些機(jī)房的上層結(jié)構(gòu)，都會(huì)留有從設(shè)備用房層直至首層的永久或者臨時(shí)結(jié)構(gòu)洞口，用于大型設(shè)備的吊裝。因此，處于設(shè)備用房上方的首層洞口位置，是影響設(shè)備吊裝方法的關(guān)鍵因素之一。

預(yù)留洞口位置分為兩種情況，一種是處于建筑物室外范圍，設(shè)備從吊裝口進(jìn)入時(shí)，基本不會(huì)受到建筑物對(duì)其的空間束縛。選擇塔吊或者汽車吊可直接在室外吊運(yùn)作業(yè)。第二種是在建筑物內(nèi)部，需進(jìn)一步分析和考慮4個(gè)影響因素：

（1）受建筑物對(duì)設(shè)備的空間束縛，設(shè)備從室外吊運(yùn)至吊裝口處，需至少倒運(yùn)2次。一是從設(shè)備進(jìn)場(chǎng)落地位置到建筑物首層空間內(nèi)；二是從建筑物首層空間內(nèi)，運(yùn)至吊裝口處。

（2）設(shè)備運(yùn)輸?shù)缆沸璧孛嬲麧崳瑹o任何障礙物。

（3）設(shè)備從室外到建筑物內(nèi)的吊運(yùn)過程，很可能受到設(shè)備進(jìn)場(chǎng)落地的位置情況、吊裝機(jī)械所在位置受場(chǎng)地的局限而限制其機(jī)械性能施展等情況影響，無法一次性將設(shè)備運(yùn)至建筑物內(nèi)，而需要輔助平臺(tái)作為設(shè)備進(jìn)入的中轉(zhuǎn)區(qū)域。

（4）荷載問題。室外地坪的土質(zhì)情況，是否滿足起重設(shè)備的落座和安全作業(yè)；從室外地坪到建筑物樓座之間的地下室頂板區(qū)域，作為中轉(zhuǎn)區(qū)域（鋼質(zhì)架體平臺(tái)或人工土方坡道），在考慮其對(duì)地下室頂板荷載的同時(shí)，設(shè)備自重一并考慮；設(shè)備進(jìn)入建筑物內(nèi)，設(shè)備自重對(duì)運(yùn)輸路線上首層結(jié)構(gòu)樓板的荷載。上述荷載均需通過受力計(jì)算進(jìn)行可行性驗(yàn)證。

1.1.2 場(chǎng)地使用條件

（1）設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后的首次落地位置，該位置的確定需考慮的因素：與設(shè)備選擇進(jìn)入建筑物首層入口的距離最近，可進(jìn)行吊運(yùn)；根據(jù)場(chǎng)地條件，在起重設(shè)備可作業(yè)的范圍內(nèi)。

（2）設(shè)備進(jìn)場(chǎng)首次落地至建筑物內(nèi)部的運(yùn)輸線路，無障礙物影響。

（3）設(shè)備進(jìn)入建筑物首層至設(shè)備吊裝口的水平和垂直2個(gè)方向的行進(jìn)線路，無障礙物影響，且照明充分，通臨電。

（4）設(shè)備吊裝口區(qū)域，從首層層間下至設(shè)備用房的空間區(qū)域，無結(jié)構(gòu)預(yù)留鋼筋、模板、混凝土及架體影響，且照明充分，通臨電。

（5）設(shè)備用房區(qū)域，設(shè)備吊裝落地后，滿足水平行進(jìn)到設(shè)備基礎(chǔ)就位的條件，且照明充分，通臨電。

1.2 設(shè)備情況

（1）數(shù)量。因設(shè)備進(jìn)場(chǎng)和吊裝完成時(shí)間有明確的時(shí)間計(jì)劃，而單位數(shù)量上機(jī)械的使用效率和單位數(shù)量上人員的勞動(dòng)力輸出有限。因此，設(shè)備吊裝方案的設(shè)計(jì)，設(shè)備的數(shù)量是決定機(jī)械、工具和人員配備的重要因素之一。

（2）尺寸。設(shè)備尺寸影響設(shè)備的行進(jìn)線路、空間、出入口的選擇，并與設(shè)備吊裝的難度成正比。

（3）自重。設(shè)備的自重決定起重吊裝設(shè)備的選擇，包括起重吊裝設(shè)備的配合使用數(shù)量和起重設(shè)備的性能要求。

（4）設(shè)備吊耳的設(shè)計(jì)位置。一般情況下，大型設(shè)備在制造時(shí)，設(shè)計(jì)、制造人員會(huì)根據(jù)設(shè)備不同的結(jié)構(gòu)組成，以設(shè)備的重心為參照點(diǎn)，在不影響設(shè)備本身結(jié)構(gòu)和使用功能的前提下，在設(shè)備上設(shè)置吊耳，作為設(shè)備的吊裝點(diǎn)。

不同的設(shè)備，吊耳的分布和數(shù)量同。吊耳的分布狀況是決定電動(dòng)（手動(dòng)）提升機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備的組合吊裝數(shù)量的關(guān)鍵因素之一；與吊裝設(shè)備的位置到吊耳的空間距離影響著導(dǎo)鏈與設(shè)備吊裝點(diǎn)形成的角度，而該角度也是吊裝作業(yè)必須慎重考慮的技術(shù)參數(shù)之一。即角度偏大，吊裝機(jī)械的有效提升力不能充分利用，機(jī)械的損耗大，危險(xiǎn)性也隨之增大。

（5）設(shè)備未拆封前的防護(hù)情況。該因素決定著在設(shè)備運(yùn)輸、吊裝、就位的整個(gè)過程中，作業(yè)人員對(duì)設(shè)備的成品保護(hù)措施的實(shí)施。因設(shè)備多數(shù)被橡膠墊和塑料布包裹，在吊裝作業(yè)時(shí)，除吊耳外，設(shè)備的其他部位無法清楚辨識(shí)，需保證不能對(duì)設(shè)備造成任何程度的撞擊。

2 大型設(shè)備機(jī)組吊裝方法的研究與應(yīng)用

2.1 對(duì)工程基本概況和大型設(shè)備機(jī)組概況的認(rèn)識(shí)

不同的工程，因設(shè)備用房的布局、樓層設(shè)置以及機(jī)組設(shè)備的數(shù)量、型號(hào)、分布等均不相同。因此，大型設(shè)備機(jī)組吊裝方法的設(shè)計(jì)與實(shí)施，首先要了解和掌握工程概況及設(shè)備機(jī)組概況。

2.2 大型設(shè)備機(jī)組吊裝方法的影響因素分析與確定

大型設(shè)備機(jī)組因體型較大，無法從汽車坡道運(yùn)輸至設(shè)備用房，且設(shè)備用房在樓座內(nèi)，無法用起重設(shè)備從室外直接從結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口吊裝至設(shè)備用房?jī)?nèi)。因此，大型設(shè)備機(jī)組吊裝的基本思路：設(shè)備機(jī)組運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)室外地坪→設(shè)備機(jī)組運(yùn)至建筑物首層樓座內(nèi)→設(shè)備機(jī)組運(yùn)至首層預(yù)留結(jié)構(gòu)吊裝洞口→設(shè)備機(jī)組經(jīng)吊裝口吊運(yùn)至設(shè)備用房→設(shè)備機(jī)組就位。

2.3 計(jì)算書

在大型設(shè)備機(jī)組吊裝的方案設(shè)計(jì)中，各項(xiàng)荷載滿足性的計(jì)算非常重要，是決定吊裝方案是否可行以及吊裝過程是否安全可靠的充分必要條件。每一項(xiàng)荷載都要根據(jù)工程的結(jié)構(gòu)受力條件和設(shè)備機(jī)組的自身荷載參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算。

2.4 吊裝方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

2.4.1 中轉(zhuǎn)區(qū)域鋼制平臺(tái)的搭設(shè)

在成本條件允許，且保證運(yùn)輸更加方便的情況下，選擇鋼制架體平臺(tái)作為設(shè)備首次落地位置進(jìn)入建筑物首層內(nèi)部的中轉(zhuǎn)區(qū)域。架體平臺(tái)可用鋼制單元體鋼架墊高，保證架體平臺(tái)與建筑物首層樓板行進(jìn)道路表面平齊。為確保鋼制架體平臺(tái)的受力均衡，并確保設(shè)備行進(jìn)中的穩(wěn)定性，平臺(tái)上需鋪設(shè)一定厚度的整塊長(zhǎng)方形鋼板。

2.4.2 吊裝洞口上方主提升設(shè)備的安裝

（1）根據(jù)吊裝洞口上方的結(jié)構(gòu)梁、板條件，并結(jié)合設(shè)備機(jī)組的尺寸和吊耳的位置，將吊裝口上方的第二層框架梁作為吊裝的受力支座，在該框梁兩側(cè)樓板和下層結(jié)構(gòu)板的相應(yīng)位置進(jìn)行開洞。開洞位置需根據(jù)設(shè)備機(jī)組的尺寸和吊耳的位置情況，作為后續(xù)吊點(diǎn)（電葫蘆）的定位。

（2）特別注意，樓板開洞處應(yīng)作柔性墊層，避免樓板混凝土直接與鋼絲繩接觸造成樓板或鋼絲繩損壞。

2.4.3 設(shè)備機(jī)組在建筑物內(nèi)行進(jìn)路線上的荷載均布

為了分散設(shè)備機(jī)組對(duì)結(jié)構(gòu)樓板的荷載，降低對(duì)結(jié)構(gòu)樓板的影響，需在行進(jìn)路線上滿鋪標(biāo)準(zhǔn)厚度的木膠板，并在地坦克的線路上鋪設(shè)一定厚度的鋼板，以增強(qiáng)樓板整體抗壓強(qiáng)度，并與鋼制平臺(tái)的鋼板對(duì)接成為整體。

2.4.4 設(shè)備機(jī)組的起吊、就位和下吊

（1）當(dāng)設(shè)備機(jī)組被牽引到吊裝洞口邊緣時(shí)，開始吊裝。起吊的要點(diǎn)是，緊鄰洞口一側(cè)的吊裝點(diǎn)先行受力緩慢起吊，撤離相應(yīng)位置的2個(gè)地坦克，改用數(shù)根扁木方（或Φ6.5 mm圓鋼鋼筋）代替。與此同時(shí)，與吊裝洞口反方向處的機(jī)組吊裝點(diǎn)向反方向受力，牽制設(shè)備機(jī)組向洞口平移和單側(cè)起吊提升，持續(xù)進(jìn)行。

（2）當(dāng)設(shè)備機(jī)組緊鄰吊裝洞口一側(cè)已起吊并懸空至吊裝孔達(dá)到機(jī)組整體寬度的2/3時(shí)，將另一側(cè)的吊裝點(diǎn)受力起吊，同時(shí)撤去剩余2個(gè)地坦克，改用數(shù)根扁木方（或Φ6.5 mm圓鋼鋼筋）代替。手動(dòng)環(huán)鏈提升機(jī)繼續(xù)反方向牽拉控制。

（3）當(dāng)設(shè)備機(jī)組僅有少部分在樓板上時(shí)，則可被提升離地。

（4）當(dāng)設(shè)備機(jī)組已完全離開首層樓板并處于吊裝洞口下吊的位置時(shí)，電動(dòng)環(huán)鏈提升機(jī)的提升拉力要保證設(shè)備機(jī)組的絕對(duì)水平懸置，吊裝點(diǎn)的受力均衡。然后將手動(dòng)環(huán)鏈提升機(jī)揭開撤離。

（5）設(shè)備機(jī)組下吊過程中，每臺(tái)電動(dòng)葫蘆由專人操作，并統(tǒng)一指揮，確保同步，保持設(shè)備機(jī)組的水平穩(wěn)定狀態(tài)，直至平穩(wěn)落地。

2.4.5 設(shè)備機(jī)組就位后的位置復(fù)核

設(shè)備機(jī)組就位并微調(diào)后，為確保其位置精準(zhǔn)度，用紅外線水平儀進(jìn)行復(fù)核。

3 結(jié)束語

地下室大型設(shè)備吊裝的方法與實(shí)施，尤其是超深基坑工程，在實(shí)踐理論作為基礎(chǔ)和指導(dǎo)的同時(shí)，還要因地制宜，根據(jù)不同工程不同的影響因素制定針對(duì)性強(qiáng)、可行性高，安全性高的吊裝方案。通過對(duì)超深地下室大型設(shè)備機(jī)組吊裝方法的分析研究，結(jié)合工程應(yīng)用，獲得寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

［1］沈祖炎.中國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的發(fā)展歷程［J］.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2010（6）：8-10.