梅国福
摘 要：以海南某项目海上扭王字块吊装实践为基础，对履带式起重机船上作业的施工应用进行简要的介绍，介绍了扭王块的重量、吊装作业半径及吊车选型，并详细介绍履带式起重机在船上作业的特点，履带式起重机在船上的布置、加固，吊装性能的变化等，为履带式起重机在船上作业提供了宝贵的实践经验。
关键词：履带吊 船上作业 吊装
中图分类号：TH213 文獻标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（b）-0018-03
我国的现代化工业技术在不断地进步，江河海岸线的建设开发不断加大，对于水岸边的起重作业也比较多。特别是现代海岸填海造陆，新建码头等工程项目越来越多，为了削弱波浪的冲击力保护防波堤，一般需要在波堤外侧布设扭王字块作为护面结构。由于岸线长，数量大，安装要求高，扭王字块的安装问题是一个主要的难题。扭王字块安装一般分为陆地安装和水上安装。水上安装运用大型平板驳船进行扭王字块，船上布设起重机，可连续作业安装更为便利，但是使用专门的吊装船进行吊装成本较大，所以目前急需要一种方案或者是措施来解决扭王字块水上安装吊装的问题。通过在运输平板驳船上布设履带式起重机，对履带式起重机进行可靠的加固并选择合理的吊装方案，即能解决扭王字块的吊装问题，将吊装和运输合为一体，极大地提高了扭王字块安装效率。
1 工程背景
本文以海南某项目海上扭王字块吊装作业，从实践角度出发对于对整个船上履带式起重机的选择、布置和加固进行介绍并对船上使履带式起重机吊装作业进行分析和研究。扭王字块吊装最大重量为23t，吊装最大半径28m。使用9000t级平板驳船作为扭王字块运输和履带式起重机载体。以此为基础进行履带式起重机的选择和布置。
2 履带式起重机的选择和布置方案
2.1 履带式起重机性能的选择
扭王字块吊装参数相对较为简单，最大重量为23t，吊装最大半径28m，其他小件作业半径最大45m。船长91.1m，宽25m。主要考虑作业半径和吊装性能。依据作业半径最大45m，我们选择50m半径较为合适。根据吊装扭王字块的参数要求最大半径28m，吊装23t。我们来选择满足性能的履带式起重机。
由于水上作业的特点与陆地不同，履带式起重机在陆地作业是能够保证水平，厂家提供的常规的性能表也是在保证地面水平的情况下的起重性能。而在海上作业的船舶，考虑满足吊装作业的情况下，船面倾斜度达到3°。我们在选择起重机时需要依据在倾斜3°时的吊装性能表进行选择。因此我们选择SCC3000WE履带式起重机进行吊装。
吊装负荷率验算：
扭王字块最大重量23t，计算吊钩及吊索具重量1.5t，计算动载系数1.1及不平衡系数1.1。
吊装总负荷为：（23+1.5）×1.1×1.1=29.645t
SCC3000WE履带式起重机在倾斜3°，主臂50m，作业半径28m时的额定起重量为31.5t。性能表见表1。
吊装负荷率为：29.645÷31.5×100%=94.1%
负荷率满足吊装要求。
2.2 履带式起重机布置和加固
（1）履带式起重机在船上布置需要考虑以下问题。
①布置对船稳定性的影响。
②作业半径能够最有效的覆盖作业区域。
③在不工作时，吊臂需要放到夹板固定，布置是需要考虑能够满足吊臂放倒。
针对以上问题，我们考虑将履带式起重机中心布置在船中轴线上，在满足覆盖半径的情况下，吊臂能够放倒在夹板上尽量不超出船身，在吊臂前段位置设置支撑架，吊机不工作时将吊臂落在支撑架上固定。履带式起重机布置如图1所示。
（2）由于海上气候变化剧烈，经常有狂风暴雨甚至台风天气出现，履带式起重机在船上需要考虑上述恶劣气候的影响。以上恶劣气候主要会造成船身颠簸倾斜，需要放置在此恶劣气候下吊机会在夹板上滑动，甚至倾覆。滑移角度计算如下：
起重机滑移主要由起重机倾斜时平行夹板的分力大于摩擦力造成。需计算滑移的临界角度。起重机履带与夹板的摩擦因素按照钢对钢的摩擦因素计算，取μ=0.1。起重机总重G，倾斜角度θ。
G×sinθ=μ×G×cosθ
代入数值计算的产生滑移的临界角度为：θ=5.7°。
由此可以看出，当船身颠簸倾斜超过5.7°时就可能造成吊车滑移。
因此需要采取以下措施进行加固。
①在履带两端设置止档，防止履带前后滑移。
②在履带上设置抱箍，防止履带侧向滑移和倾覆。
③吊臂支撑架需要与夹板焊接，恶劣天气是需要将吊臂锚固。
履带式起重机履带加固如图2所示。
3 海上环境对履带式起重机在船上使用的影响
船在海上每时每刻都受到风浪影响，船身的倾斜造成起重机性能的下降，因此使用时要严格按照倾斜角度下的性能表进行吊装，同时要时刻监控吊车使用时的倾斜角。如果发现倾斜角度已经超出3°，应当停止吊装，等待风浪减小后再进行吊装作业。履带式起重机的结构特别，部件多为销轴连接，在船上作业时长时间处于摆动状态，因此还需要经常检查各部位连接销的状态，避免出现因为连接销脱落而造成事故。
由于海水盐度高，空气湿度大，海洋气候环境对起重机结构和电气的腐蚀较为严重，因此对结构要做好防腐，对于电箱、接头要注意除湿。海上大风、暴雨甚至台风天气时常发生，履带式起重机在船上也需要做好应对这些恶劣天气的预防措施。所以履带加固、吊臂放倒，做好支撑、拉好地锚是必要的措施。履带式起重机在不工作时也应当将吊臂放倒到支撑架上，减小风浪对履带式起重机结构的影响。
4 结语
履带式起重机在船上作业的应用，可以提高海上作业的效率，节约成本，为一些海上作业项目提供了一种经济高效的解决方案。同时在安全方面，它比船用起重机缺乏相应的标准和规范，因此使用上一定要全面分析风险因素，做好相应的安全措施，并严格按照性能作业。
参考文献
[1]曹忠梅，李祥兰.GB/T19924-2005/ISO4305：1991， 流动式起重机稳定性的确定[S].1991.
[2]李晓焱，罗春梅，尤凤翔.摩擦理论与摩擦系数[J].辽东学院学报：自然科学版，1997（3）：39-40.
[3]陈鑫.浅谈港口工程施工安全技术[J].科学与财富，2015（2）：168-169.
[4]上海三一科技有限公司.SCC3000WE履带式起重机说明书[Z].2009.endprint
