多功能组合式吊具的设计

多功能组合式吊具的设计

秦小江 陈健

中交二航局第二工程有限公司  （重庆 市） 400042

摘要：根据某工程设计的组合吊具，可以满足该工程所有构件的的吊装要求，通过吊具的组合和拆减，既能满足节段箱型梁的吊装，又能满足T梁、小箱梁等的吊装，使得既能适应节段拼装架桥机，又能适应步履式公路架桥机，保证吊具的专用性和通用性。

关键词：组合吊具 吊装 专用性 通用性

1、工程概况

某桥为桥梁拆改建工程，工程主要内容包括上部结构完全拆除，下部结构在原桥主跨跨中位置新建桩基、墩身及盖梁，原桥上部结构型式为（39+72+39）m三跨预应力混凝土连续刚构桥，全长150m，全桥由两幅单箱单室箱梁桥组成，墩顶处梁高3.8m，跨中梁高2.0m；新增桩基、墩身及盖梁后，整桥更换为桥跨布置39+2×36+39=150m的预制T梁。

原桥拆除以及新桥新建全由桥梁拆建一体机完成，中途不需要更换设备。桥梁拆建一体机除了具有常规步履式公路架桥机所具有的功能之外，还具有对称吊装梁段、头部或尾部喂梁（或卸梁）、拆建区域全覆盖等功能。原桥拆除时，由桥梁拆建一体机进行连续刚构桥的对称拆除，安装时，由桥梁拆建一体机进行新桥的T梁架设。

2、技术背景

在工程施工中，在进行构件吊装的过程中，我们经常会遇到一个问题：由于构件的结构尺寸差异较大，需要使用不同的吊具进行吊装。通常的做法是为不同的构件设计制作不同的专用吊具，这不仅增加了成本支出，而且吊具之间的切换也较为麻烦，导致工效降低。为了减少吊具、节省成本，并方便切换、提高工效，可以采用本方案的多功能组合式的吊具，根据不同构件的结构尺寸和形式，采用不同的吊具组合，最大限度减少吊具的数量。例如在桥梁拆除改建时，拆除的是连续梁桥，其结构为箱型梁，建造时为T型梁，为了适配这两种构件，需要给起重机制作最少两种以上的吊具，才能满足吊装要求。而采用组合式吊具，只需要一套即可。

这种组合式吊具的优点在于其具有高度的灵活性和适应性。它可以方便地进行部件更换和组合，以适应不同尺寸和类型的构件。此外，由于减少了吊具的数量和切换次数，因此可以大大降低成本和提高工效。在实际应用中，这种组合式吊具可以大大简化操作流程，提高工作效率，同时降低成本支出。

3、吊具设计方案

3.1设计需求

1）能够满足本桥改扩建工程中所有构件的吊装要求

①满足节段箱型梁的吊装要求

采用组合吊具吊装箱型梁，完成原连续刚构桥的拆除。

②满足T型梁的吊装要求

采用组合吊具进行T型梁的吊装。由于T型梁的长度较长，因此需要使用两组吊具进行协同吊运。

③满足其它小尺寸构件的吊装要求

2）可以实现不同构件吊装时的快速切换

由于工地现场需要快速拆装，拆除组合吊具，组装新的吊具时，要求可快速实现不同功能吊具之间的切换。

3.2设计方案

1）总体结构组成

①结构组成

多功能组合式吊具由动滑车、转罐、上吊具、吊板（或吊绳）、下吊具等组成，动滑车与拆建一体机的起升机构连接，如图1。

图1 组合吊具总体结构图

②上吊具的结构

上吊具上侧与转罐连接，下侧通过吊板与下吊具连接。其横梁上对称分布有几组销孔和背槽，这些销孔和背槽可以适配不同的T型梁或者小型构件，其中一组销孔通过吊板（或吊绳）与下吊具连接。

③下吊具的结构组成

下吊具由1根下横梁、4根小纵梁，4根垫梁、4套吊杆、2根吊梁等组成。4根小纵梁沿下横梁垂直对称分布，且焊接（或栓接）为整体。垫梁可以沿小纵梁纵向移动，调整到位后可以栓接固定在小纵梁上。吊杆通过垫梁上的腰形孔挂设在垫梁上。

通过调整垫梁和吊杆的位置，可以适配不同尺寸的箱型梁，让4个吊点在水平长度L1~L2、水平宽度B1~B2范围内变化。

图2 下吊具结构图

2）组合吊具作业原理

组合吊具是一款能够满足所有构件吊装要求的高效工具。通过灵活的组合和拆减，它能够轻松满足节段箱型梁的吊装需求，同时也能满足T梁、小箱梁等的吊装需求。组合吊具的设计巧妙，适应性强，可以适应节段拼装架桥机和步履式公路架桥机等多种施工场景，充分保证了吊具的专用性和通用性。

组合吊具还具有高度的安全性。其设计经过精密的计算和实验验证，能够确保在吊装过程中不会出现安全事故。同时，组合吊具的制造材料通常采用高强度、高韧性的钢材，确保了吊具的耐用性和稳定性。

①节段箱型梁的吊装

原桥拆除时，采用全套组合吊具吊装箱型梁。下吊具通过精轧螺纹钢与节段箱型梁进行连接，当割除待拆除节段箱型梁与旧桥的连接后，通过拆建一体机的起升机构完成组合吊具的上下动作，即可完成节段拆除。并且该组合吊具有高强度、高刚性和高稳定性的特点，能够确保吊装过程的安全性。

②T型梁的吊装

当吊装T型梁时，拆减下吊具和吊板（或吊绳），只保留上吊具，以两组上吊具进行抬吊，两组上吊具的布置方式是在T型梁的两端各设置一组。上吊具的设计和制造也充分考虑T型梁的特殊性质和吊装过程中的各种因素。例如，上吊具需要具有足够的强度和刚度，能够承受吊装过程中的各种载荷和应力。同时，上吊具还需要与T型梁的形状和尺寸相匹配，以确保吊装过程的顺利进行。

③满足其它小尺寸构件的吊装要求

在拆除箱型梁的过程中，由于其体积和重量都较大，往往需要将其破拆成更小的构件以便吊装、运输以及后续的处理。为了实现这一过程，通常会采用一组或多组吊具进行吊装，组合吊具可以针对不同的构件大小和形状进行灵活调整，确保安全、高效地进行吊装。

考虑到拆建一体机的起重性能、原桥节段箱梁的吊装节段划分和现场施工便捷性，选择下吊具不同的销孔或者背槽位置，并根据改小型吊装件的大小、形状以及重量等因素进行吊点位置的选择，能够满足改小型吊装件的吊点要求。

2）可以实现不同构件吊装时的快速切换

在繁忙的工地现场，为了提高工作效率和施工灵活性，需要进行组合吊具以便快速拆装，拆除上、下吊具之间的吊板（或吊绳），即可快速实现吊具之间的切换。这种操作可以迅速完成，从而让工人们能够更快地进行设备吊装和拆卸，进一步提高整个工作的效率。并且这种操作也相对简单，不需要过多的专业技能和设备支持，因此可以广泛应用于类似项目。

4、结语

多功能组合式吊具在桥梁拆改建工程中发挥着重要的作用，同时也适用于其他构件的吊装施工。这种吊具的设计独特，可以灵活组合，满足不同施工场合的需求。其高强度材料和精密制造工艺保证了吊具的耐用性和安全性，从而提高了施工效率和质量。

多功能组合式吊具是一种非常实用的施工工具，通常适用于架桥机。除了架桥机，这种吊具还可以与多种类型的施工设备配合使用，通过与不同设备的组合使用，本吊具可以实现高效、精准的吊装作业，大大提高了施工效率和质量。

多功能组合式吊具作为一种通用的施工工具，具有广泛的应用前景和重要的实用价值。这种设计思路也将为后续类似工程提供一定借鉴。