蔡文冠

（中鐵城建集團北京工程有限公司，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、設(shè)備機房及物業(yè)用房等功能空間使用。如制冷機房通常設(shè)計在底層的，需要施工中解決從外部將大型設(shè)備安裝到機房的問題。由于其體型較大，不能像安裝新風(fēng)機房和排風(fēng)機房的風(fēng)機設(shè)備一樣，可以從汽車坡道和地下室的空間道路運輸和安裝設(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)備吊運至（10～20）m深的設(shè)備機房。確定吊裝方案時需要考慮的關(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、房間使用功能的設(shè)計不同，制冷機房等大型設(shè)備用房的位置也不同。一般情況下，會將制冷機房等大型設(shè)備用房設(shè)置在地下室底層，以保證正常使用的同時，盡量減少對車庫和其他上層空間功能使用的影響。在這些機房的上層結(jié)構(gòu)，都會留有從設(shè)備用房層直至首層的永久或者臨時結(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)備從吊裝口進入時，基本不會受到建筑物對其的空間束縛。選擇塔吊或者汽車吊可直接在室外吊運作業(yè)。第二種是在建筑物內(nèi)部，需進一步分析和考慮4個影響因素：

（1）受建筑物對設(shè)備的空間束縛，設(shè)備從室外吊運至吊裝口處，需至少倒運2次。一是從設(shè)備進場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)，運至吊裝口處。

（2）設(shè)備運輸?shù)缆沸璧孛嬲麧?，無任何障礙物。

（3）設(shè)備從室外到建筑物內(nèi)的吊運過程，很可能受到設(shè)備進場落地的位置情況、吊裝機械所在位置受場地的局限而限制其機械性能施展等情況影響，無法一次性將設(shè)備運至建筑物內(nèi)，而需要輔助平臺作為設(shè)備進入的中轉(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)架體平臺或人工土方坡道），在考慮其對地下室頂板荷載的同時，設(shè)備自重一并考慮；設(shè)備進入建筑物內(nèi)，設(shè)備自重對運輸路線上首層結(jié)構(gòu)樓板的荷載。上述荷載均需通過受力計算進行可行性驗證。

1.1.2 場地使用條件

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

（2）設(shè)備進場首次落地至建筑物內(nèi)部的運輸線路，無障礙物影響。

（3）設(shè)備進入建筑物首層至設(shè)備吊裝口的水平和垂直2個方向的行進線路，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)備進場和吊裝完成時間有明確的時間計劃，而單位數(shù)量上機械的使用效率和單位數(shù)量上人員的勞動力輸出有限。因此，設(shè)備吊裝方案的設(shè)計，設(shè)備的數(shù)量是決定機械、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)計位置。一般情況下，大型設(shè)備在制造時，設(shè)計、制造人員會根據(jù)設(shè)備不同的結(jié)構(gòu)組成，以設(shè)備的重心為參照點，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。

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（手動）提升機、卷揚機等設(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，吊裝機械的有效提升力不能充分利用，機械的損耗大，危險性也隨之增大。

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

2 大型設(shè)備機組吊裝方法的研究與應(yīng)用

2.1 對工程基本概況和大型設(shè)備機組概況的認(rèn)識

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

2.2 大型設(shè)備機組吊裝方法的影響因素分析與確定

大型設(shè)備機組因體型較大，無法從汽車坡道運輸至設(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)備用房內(nèi)。因此，大型設(shè)備機組吊裝的基本思路：設(shè)備機組運至施工現(xiàn)場室外地坪→設(shè)備機組運至建筑物首層樓座內(nèi)→設(shè)備機組運至首層預(yù)留結(jié)構(gòu)吊裝洞口→設(shè)備機組經(jīng)吊裝口吊運至設(shè)備用房→設(shè)備機組就位。

2.3 計算書

在大型設(shè)備機組吊裝的方案設(shè)計中，各項荷載滿足性的計算非常重要，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。每一項荷載都要根據(jù)工程的結(jié)構(gòu)受力條件和設(shè)備機組的自身荷載參數(shù)進行科學(xué)的計算。

2.4 吊裝方案設(shè)計與應(yīng)用中的注意事項

2.4.1 中轉(zhuǎn)區(qū)域鋼制平臺的搭設(shè)

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

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)位置進行開洞。開洞位置需根據(jù)設(shè)備機組的尺寸和吊耳的位置情況，作為后續(xù)吊點（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)備機組在建筑物內(nèi)行進路線上的荷載均布

為了分散設(shè)備機組對結(jié)構(gòu)樓板的荷載，降低對結(jié)構(gòu)樓板的影響，需在行進路線上滿鋪標(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，以增強樓板整體抗壓強度，并與鋼制平臺的鋼板對接成為整體。

2.4.4 設(shè)備機組的起吊、就位和下吊

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

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

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

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

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

2.4.5 設(shè)備機組就位后的位置復(fù)核

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

3 結(jié)束語

地下室大型設(shè)備吊裝的方法與實施，尤其是超深基坑工程，在實踐理論作為基礎(chǔ)和指導(dǎo)的同時，還要因地制宜，根據(jù)不同工程不同的影響因素制定針對性強、可行性高，安全性高的吊裝方案。通過對超深地下室大型設(shè)備機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。