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起重設備的分類與 起重設備的分類與 起重設備的分類與 起重設備的分類與 評選步驟 評選步驟 評選步驟 評選步驟

鋼橋架設作業之規劃,在評選吊裝設備時,會依照各工程專案基 地作業條件、橋體節塊型式、吊裝重量等因素,加以彙整考量分析,

以評選制訂出適於專案工程使用之架設作業計畫。而使用於鋼橋架設 工程上之起重設備種類眾多如:移動式輪式吊車與履帶式吊車

(Mobile Crane) 、吊索起重機、塔式吊車(Tower Crane) 、船式浮 動起重機等。其各種吊裝設備之規格、作業方式及吊裝荷重不盡相 同,但各類起重設備對於鋼橋各架設工法都有其適用之對象與範圍。

由於國內營建吊裝設備之吊裝設備大多由國外進口,不論何種起 重機具之購置成本皆相當高昂,目前除了少數大型營造廠或鋼構廠自 行擁有吊車外,大部份均由重機械(租賃)公司購置出租。又因於國內 鋼橋施工較常用的吊車設備主要為移動式吊車,故本研究亦針對此類

型吊車進行探討。

2.2.

2.2.5555....1111 起重設備之分類起重設備之分類起重設備之分類起重設備之分類

就鋼構橋梁架設作業而言,其吊裝工程之構築模式,係於橋梁專 案工程施工總里程中,逐跨分段方式進行橋體架設作業,直至專案工 程全數橋體吊裝完成。而每一跨徑選用之施工吊具,往往受限於橋體 總重量、起重設備吊裝能量及各工進階段作業環境等考量因素影響而 有所不同。就全跨徑吊裝工法上其架設施工迅速、逐跨或數個跨徑可 同步吊裝高機動性之工程特性而言,往往評選起重設備時亦會擇用適 合動態作業工區、符合設備遷移機動性高之移動式輪式吊車與履帶式 吊車。故針對各專案橋工程屬性之不同,如何選用合適的吊裝機具使 其設備使用功率發揮至最大效益。且能有效控制吊裝作業安全性於整 體專案施工規劃之考量範圍內。將整體吊裝工程成本降至最低,且如 期又安全的完成專案架設工程,均為評選設備時應考量之重點。

目前國內橋梁吊裝業者針對不同工程專案,依其工程特性、基地 條件及安全因素之考量採用不同之吊裝設備,而吊裝起重設備依其移 動性一般分為以下兩類:

(一)移動式起重機:

移動式起重機係指自帶動力並依靠自身之運行機構沿有軌或無 軌通道運移之起重設備〔6〕。移動式起重機可區分為卡車式(Roller System)吊車、履帶式(Caterpillar System )吊車、Hanging 自走式 吊車〔7〕〔8〕、上懸式吊裝設備 Erection Girder(Overhead Truss)

〔9〕、浮動起重機等。卡車式吊車與履帶式吊車由於機械主體本身 可容易移動至吊裝作業場所,伸出基腳即可展開荷重施工,機動性很

高為其特性,常運用於全跨徑吊裝工法與支撐架吊裝法之架設工程 中。一般工區其地盤堅固,移動性較少者,多會採用卡車式起重機。

而地盤軟弱架設時間較長且移動性較為頻繁者,則會選用履帶式起重 機,惟受限於起重機吊臂長度的影響,有作業高度上之限制,較不適 用於作業高度過高之吊裝工程。另就 Hanging 自走式吊車、上懸式吊 設備 Erection Girder、浮動起重機等起重設備係為特殊工區使用之 起重設備有工法上之限制,相關施工作業特性如表 2.5.1 所示。

(二)固定式起重機:

此種吊裝設備可區分為吊索起重機(Cable Crane )、三腳式轉 臂式起重機(Derrick) 、塔式起重機(Tower Crane)等。此類機型必 須安置在固定基台上,因安置費用較高,不適合用於吊裝期較短、施 工總里程長度較長,其起重設備須頻繁移動之鋼結構橋梁架設工程。

2 22

2....5555....2 2 2 2 吊車設備評選步驟吊車設備評選步驟吊車設備評選步驟吊車設備評選步驟 (一) 資訊蒐集彙整:

本階段主要依據橋梁工程之整體架設規劃作業第一階段所擬定 之基本架設方針內容中所蒐集的資訊諸如:構造型式、構件數量、構 件重量、吊裝高度、工地現場空地規模之大小、作業空間之限制、車 流量、鄰近建物的影響等作業資訊加以綜合整理與檢討,作為起重機 具評選步驟之重要參考依據。

(二) 吊車規格及市場行情調查:

此階段應廣泛就國內吊裝廠商及吊車公司所擁有的吊車規格、

租借費用、服務品質及公司信譽等問題事前充份調查瞭解,如此才能 依據專案工程之需求確實掌握吊車公司可供應吊車機型之情況,不至

於發生吊車規格不符需求或無吊車租用之情事產生。同時能比較各家 吊裝廠商及吊車公司之吊車租借費用及工程施工之服務方式,藉以評 選出較佳之協力廠商。

(三) 評選起重機設備:

國內鋼橋架設工程中之全跨徑吊裝法與支撐架吊裝法,均採用兩 部或兩部以上之移動式吊車進行吊裝。而其起重機之評選,主要依據 架設計畫所預定吊裝之作業方式與順序,將各區段架設作業之橋體重 量分別加以分析計算與紀錄,並就符合各區段作業空間條件限制與起 重能量之吊車機型,藉平面、剖面圖說之計畫模擬,逐一檢視各橋梁 區段吊裝橋體作業過程中其吊裝高度、吊裝荷重、作業半徑等數值變 化情形,在歷經多次反覆之作業檢討後列舉記錄符合專案吊裝荷重需 求之吊車機型,最後經由整體吊裝成本之複核程序檢討後,評選出各 作業區段所需起重機之規格機型。

(四) 吊車成本之評估:

由於國內移動式吊車之租賃費用,係依據實際進場作業天數作為 估驗計價之依據,在機具設備不使用時可機動撤離工地,待下一梯次 橋體吊裝作業進行時,再依據工地需求之機型進場配合施工。因此就 起重機具作業成本而言,全跨徑吊裝工法與支撐架設工法較其他工法 所需使用之起重機具作業成本較為節省。又因於支撐架設法吊裝之橋 體重量較全跨徑吊裝工法吊裝之橋體重量,因組合節塊的數量與橋體 長度的減少而減輕,因此評選出的起重機具機型與荷重能量均較全跨 徑吊裝工法為小。因此在工期符合工進需求與空間條件許可之作業情 況下,起重設備之評選可分別以各跨徑間為一獨立單元,各單元分開 檢討此兩工法各自獨立施工與搭配混合施工三種不同吊裝模式下,其

機具設備之預估成本為何,最後依據各單元所核算之作業成本結果加 以綜合比較分析,以作為吊車設備之評選過程中修正設備機型重或變 更作業工法之重要參考資訊。

(五) 吊車安全性之評估:

全跨徑梁式鋼橋係由節塊構件所組立成型為重量大、長度長之橋 體結構物。其架設之作業因須使用至少兩部起重機的狀態下,屬困難 度較高之施工方法。橋體起吊置放過程中為維護其良好之作業安全 性,除兩部起重設備雙駕駛之操控技術與作業默契需純熟良好及須指 派專業指標手於作業工區統一發號司令,引導並控制兩側起重機具吊 升速率外,針對會嚴重影響架設工程作業安全性之起重設備穩定度亦 須詳加評核,以確保整體架設工程的安全。因此在吊車設備評選步驟 的最後階段,應依據各區段之起吊位置所評選出的各機型吊車穩定度 逐一計算檢核。

2.5 2.5 2.5

2.5....3333 吊車設備起重參數吊車設備起重參數吊車設備起重參數吊車設備起重參數

吊車設備之起重參數是說明起重機工作性能的指標,為使用起 重設備之重要參考依據,主要參數項目與參數定義本研究作如下簡 述:

(一)荷重量:

係指起重機最大安全起吊構件之重量,荷重量並不包括吊車設備 本身附掛之吊鉤、吊環等吊具重量。

(二)作業半徑:

係指移動式起重機,從起重機回轉中心線到吊鉤中心之水平距離 值;國、內外業界常用之單位為公尺。作業半徑幅度有最大值和最小

值之區分,而國內業界之運用上均為最大作業半徑值。

(三)起升高度:

係指吊車設備吊鉤上、下行程間極限位置之垂直距離,一般業界 常用之單位為公尺。下限一般以吊車設備停放之地面為基準,如遇吊 鉤需下降至基準地面以下起吊構件,其起升高度範圍應將納入計算。

對於具有傾斜起重臂的起重機,當以改變傾角來改變工作作業半徑幅 度時,因起升高度係以垂直距離方式計算,因此起升高度之數值依然 不變,在確定起升高度時,除考慮起吊物的最大高度和需要跨越的障 礙物的高度外,還應考慮吊具所占的高度。

(四)起重力矩:

起重力矩係指起吊重物之重量與作業半徑兩者間之乘積。其乘積 數值之大小顯示起重機抗傾量會隨作業半徑幅度之改變而產生變 化。對於移動式起重機而言,在吊裝設備之評選過程中,除需考量荷 重量之變化外,其傾覆穩定性能力之大小亦須一併納入檢核。

(五)安全荷重量:

起重機之製造廠商在其產品說明書中,均附有該出廠機型之荷重 表,如表 2.5.2 400 噸油壓式吊車荷重表所示;在各作業規劃期間 可根據荷重表所提供之數值,評估某一作業半徑及起升高度狀態下最 大安全荷重量為何。在吊裝作業之安全因素考量前提下,其最大荷重 量不能等於最大安全荷重量,亦即起重機的最大安全荷重量應小於起 重機之傾覆重量,安全起重量應不超過傾覆重量的某一百分數。例如 移動式履帶(無支腿)起重機,其安全荷重量為傾覆重量的 75%;移動 式履帶起(使用支腿)重機的安全起重量為傾覆重量的 85%;使用支腿 的移動式輪式起重機其安全荷重量為傾覆重量的 85%。

2.6 2.6 2.6

2.6

國內

國內 國內鋼橋 國內 鋼橋 鋼橋架設 鋼橋 架設 架設工程作業規 架設 工程作業規 工程作業規劃 工程作業規 劃 劃 劃現況 現況 現況 現況

完善之鋼橋架設作業規劃對整體橋梁專案而言,為其工程進度、

施工品質、作業安全等諸要項之施工準則與參考依據。規劃作業愈加 詳實細膩則可於專案工程中發揮事半功倍及事先預警之功效。檢視目 前國內整體橋工程環境,雖大規模之橋建設如火如荼的興建中,惟針 對於橋施工規劃可供參考之文獻與資料甚少,鋼橋作業規劃參閱準則 更是欠缺。嚴謹說國內針對其架設作業規劃項目內容並無一致性之標 準,因此就鋼結構橋梁假設工程規劃而言並無較明確的規定或詳細資 料可供參考。雖然國內相關橋梁主管機關對於整體橋梁的施工計畫內 容,在標準作業程序中有規範必須提送之目錄與章節,但常因未確實 落實執行之故,造成其業界現況仍由承攬廠商依契約規定及施工規範 或依據承攬商各自之習慣經驗與監造單位要求而擬訂提出之模式

〔5〕。因此鋼構廠商所提送之架設計書常流於形式,無統一之規劃 流程與計畫項目,甚至淪為應付行政程序之用,無法確實針對各工程 之施工工法、環境條件、設備評選、施工管理、交通管理等工程內容 加以研議,甚至未詳細考量評估相關法令之規定,而計畫變更時亦未 即時配合修正。不僅鋼構廠商施工過程無所依循,監造單位督導查驗 亦無可參考之依據資訊。因此建立一套「鋼結構橋梁架設工程作業規 劃評選模式」作為提供工程業界之參考準則,實為當務之急。

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