市政工程师施工机械设备管理
随着城市建设的高速发展，对市政桥梁工程的结构、施工技术的要求越来越高，机械设备所起的作用也就越大，尤其是高精度、高效率和智能化的工程机械。
《林业机械与木工设备》杂志是经国家科技部和国家新闻出版署审核批准，由国家林业局主管，哈尔滨林业机械研究所主办，中国林业机械协会、中国林学会林业机械分会、国家木工机械质量监督检测中心协办的全国公开发行的国家级学术期刊。
一、引言
机械设备的配置、数量、性能及管理，直接影响了工程的质量、进度、施工安全和经济效益，也是衡量建筑施工企业技术水平、施工能力、经济实力的重要标志。作为机械设备管理技术人员，现对公司承建的一个市政桥梁工程施工中机械设备管理工作进行分析、总结。
二、工程概况
大观路与车陂路系统改善工程-奥体中心立交土建工程(第五标段)，开工日期2009年4月12日、竣工验收日期2010年12月10日。
本工程位于广州市天河区，为广东省奥林匹克体育中心立交的一部分，是广州市重点市政桥梁工程。合同要求在工期内按期、优质、安全文明施工，工程质量达到广州市优良样板。
主要工程内容为：A匝道新建高架桥;B匝道引道路及新建高架桥;E匝道部分道路;东环快速部分道路改造，道路总长约490m，高架桥总长520.71m，排水工程埋设砼管494m、明沟551m。桥梁结构型式为中间4跨采用钢箱梁(最大跨度52m)，其它均采用现浇钢筋砼箱梁。合同造价6493万元。
施工现场特点：施工地段跨过东环快速路，车多交通复杂、加上场地小，工作量大，工期紧，因此施工组织中必须加强与交通、路政、交警部门、电力电讯、环境卫生等部门的协调工作，提高机械化施工程度，合理组织施工人员的住宿、施工材料的进场和堆放、半成品的进场等工作，精确安排劳动时间，优化工序的衔接，搞好交通组织，将施工对交通的影响减小到最低程度，确保工程各项目标的实现。
对施工机械设备的影响因素：
1、工程场区尚未完成征地拆迁，拆迁或迁移的进度对工程施工有很大影响。
2、本工程横跨东环快速路,有三个桥墩位于快速路上,该路车流量大、车速快,交通疏导工作量、施工协调工作量大,场地受限,机械设备、材料等进出比较困难。
3、本工程包括路基、路面、排水、桥涵等工程，互为上下道工序，为满足工期要求，必须安排合理的流水作业和网络计划施工。
三、机械设备管理工作
1、根据本项目的特点及施工要求，编制机械设备配备表，合理配置施工机械设备;
2、在项目总体施工组织设计的基础上，编制桩机、吊车等大型施工机械设备场内调配的交通疏解方案、钢箱梁吊装方案，报有关部门审批;
3、贯彻落实公司机械设备管理规定，检查有关人员的持证、教育、学习情况;
4、根据施工进度计划，调配施工机械，落实检查机械设备各专业方案的执行情况;
5、掌握每台机械设备状况和施工动态，保证满足工程施工需要。
在工程施工过程中，共投入大型机械设备43台(套)，其中最大的有9-12m宽沥青砼摊铺机、230t及400t的汽车吊。
四、钢箱梁吊装方案
钢箱梁吊装是本工程施工过程中的重点和难点，必须编制严格的专业方案。
钢箱梁总长度202 m(中心线展开)，总重量约为1450吨，分9个总段和5个钢横梁分段，各总段横向又分为左右(中)箱体分段和左右两边现场散装翼板分段及中间散装箱体片体分段。其中散装箱体宽度2.24m，最大跨度长52m、重47t。
1、吊装总体布置
钢箱梁纵向吊装顺序：A52横梁→4总段→A51横梁→3总段→2总段→A50横梁→1总段→5总段→A53横梁→6总段→7总段→8总段→A54横梁→9总段。
钢箱梁分段吊装顺序为：轴横梁→箱体分段→轴横梁→箱体分段→散装箱体分段→散装翼板分段。
吊车：箱体各分段由150吨、230吨或400吨汽车吊在东环高速路面上起吊，翼板分段由50吨汽车吊在东环快速路面上起吊。
吊装场地：A50～A53在东环高速路面上起吊，A53～A54在加固后的场地路面上起吊。吊机施工具体位置见《交通组织平面图五》～《交通组织平面图八》。
2、吊装安全计算
钢箱梁分段吊点及钢丝绳夹角下图所示，钢丝绳长8m。
本工程箱梁分段最大重量约为47吨。以本分段来进行吊装安全计算。
3、吊机型号选择
查230t汽车吊机性能表：吊机主臂出杆32.2m、旋转半径11.0m、支腿全伸、全方位360°额定起重量54t。起升高度，主臂仰角70°，钢箱梁梁起升高度12m。由吊点分布及钢丝绳长度计算，吊机吊钩至箱梁梁面高度h1=18.2×sin70°=17.1m，吊机转盘离地面1.5m，吊机吊钩高约1.8m，箱梁中心高度2m。因此，实际吊机起升高度h0=30.2+1.5-1.8-12-2=15.9m>6m，起升高度满足要求。
箱梁最宽位置为顶板，宽2.24m。当起升至设计高程时，钢箱梁梁面至主臂顶的高度h2=30.2+1.5-12-2=17.7m，吊机臂宽度为1m，主臂因此箱梁中心离主臂中心水平距离s=17.7×ctan(70)=6.4m>(2.24/2+1)=2.12m，满足要求，吊机主臂与钢箱梁不会相碰。
吊机型号选用安全并能满足吊装要求。
4、钢线绳型号选择
钢箱梁分段重量47t，4个吊点每个竖向受力p=47×1.2/4=14.1t，钢丝绳与平面夹角63°，单根钢丝绳受力p0=14.1/sin63°=15.8t，吊装用钢丝绳为棉芯6×37?39(GB1102-74)，破断拉力95.9吨，安全系数6.07倍。满足安全要求。
5、卸扣与吊码
选用25t卸扣(GB559-65)，实际卸扣载荷15.8t，满足安全要求。
吊码形式见下图所示，板厚25mm、10mm，为20t吊码。
底部焊缝长1380mm，焊高10mm。焊缝面积A=1380×10/2=0.0069m2。
焊条使用E50系列屈服应力fy=390MPa,许用应力[fy]=fy/1.33=293MPa，许用剪应力[ft]=0.6[fy]=175.8 MPa。
焊缝受正拉力P=14.1t≈141000N
剪力Pτ=P×tan(90-63)°=141000×tan27°=71843N
正应力σ= P/A=141000/0.0069=20.43MPa<[fy]
剪应力τ=1.5Pτ/A=1.5×71843÷0.0069=15.6 MPa<[ft]
折算应力计算:
焊缝计算校核安全。
6、箱梁吊点的设置
箱梁采用四点起吊，沿箱梁构件纵向中心线对称设置，单边吊点如下图：
a、A50～A51，A52～A53，A53～A54箱梁，各分段翼板及散装箱体吊点如下图：
b、A51～A52箱梁吊点如下图：
各分段箱梁的四个吊点均设置在腹板或横隔板位置。
7、钢箱梁分段调整
钢箱梁分段调整：钢箱梁分段调整分两个阶段，一为吊装时调整;二为吊装就位的调整。调整内包括：梁面标高、前后位置及整体平面线形。
a、钢箱梁分段吊装时调整
钢箱梁轴线控制：
先根据座标在桥墩、支墩上准确的放出轴线和桥梁中心线;
钢箱梁在吊装就位时离支座约50mm时，精调钢箱梁，让钢箱梁上中心线和轴线对应上桥墩上的各线;
复查各线的重合度，并在支座四面安装限位码后吊车缓慢松钩就位，在松钩过程中要随时注意各线的偏移。
钢箱梁标高控制：
根据设计院给出的高程表，准确的计算出各临时支墩处各支点的高程;
根据各支点高程在临时支墩顶安装调整槽钢，各支点安装完成后重新用激光经伟仪复查高程;
钢箱梁吊装后在箱梁初步定位好，用水平仪复查钢箱梁顶板高程，如有偏差重新调整。
钢箱梁中心线、前后位置控制：
在临时支墩上放出钢箱梁中心线，在钢梁吊装定位时要对准其中心线。
b、钢箱梁分段吊装后调整
利用临时支撑的工字钢横梁做支撑，用50t千斤顶顶升或偏移。
8、吊车调整
在钢箱梁最后吊装阶段的东环快速路收费站位置，考虑到车流量和场地的限制，为确保安全，经过分析研究，决定将230吨吊车调整为400吨加翼汽车吊。
五、工程质量进展情况
钢箱梁一次性吊装完成，整体工程按期、安全、优质、高效完成并一次性通过验收，质量优良，评为2011年度广东省市政优良样板工程，2011年度全国市政金杯示范工程工程，为公司赢得了较好的经济效益和社会效益。
六、施工机械设备管理中存在的问题
随着建筑业的发展和新技术的应用,施工机械设备逐步成为建筑施工重要的生产力要素,从而对机械设备管理管理提出了新的要求,也给整个行业管理带来了挑战。机械设备使用过程是体现购置目的、完成施工任务、创造产值和效益的过程，同时也是反映机械设备寿命的过程。因此，机械设备使用管理是机械设备现场管理中最关键的环节。如果机械设备使用不当，不仅直接缩短机械寿命，增加机械运行成本、修理次数和修理费用，还会造成修理工作及配件供应的紧张，影响施工组织、安排和实施，难以保证工程的需要。
在片面追求经济效益的情况下，往往是机械设备管理机构不健全，制度不完善，表现出“重效益轻管理、重使用轻维修”，采取“拼设备”的行为，在设备使用上“大材小用”等现象，设备更新、技术改造跟不上，机械设备维修跟不上，维修单位效益低等。
七、加强机械设备管理工作的建议
健全机械设备管理制度，提高管理水平;进行机械设备的集中管理，由机械租赁分公司统一经营管理并订立管理目标;建立机械设备技术档案，每台设备从购买到批准报废都要建立技术档案;建立科学的设备维护保养制度,以保证设备的良好技术状况;合理配置施工机械设备;加强技术培训，提高机械操作人员、维修人员的技术水平。
八、结束语
机械设备在市政路桥工程施工中发挥着举足轻重的作用,机械设备管理工作则是机械设备高效运转的保证。如何更合理的匹配、高效且环保的使用机械设备，希望大家在工作中共同探讨。
参考文献
[1] 殷大坤,土木工程项目施工中的机械设备管理[J],中小企业管理与科技(上旬刊),2009年04期
[2] 吴孟宝,施工企业机械设备管理存在问题及对策[J],建筑机械化,2008年10期
[3] 杨绍明,建筑施工企业中的机械设备管理[J],建设机械技术与管理,2003年09期
[4] 张宝玉,浅谈施工机械设备的安全防范与管理[J],山西建筑,2009,35(14):337-338.