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摘要工程機械在冶金建設企業的現代化施工作業中，正發揮著越來越重要的作用。科學合理選擇工程機械型號類型，尤其基于不同冶金建設施工需求，合理選擇工程機械，優化設備資源配置，才能更好發揮工程機械的效能作用，促進施工質量、工期、安全、成本的持續改進。

關鍵詞工程機械汽車起重機選型作用

0前言

隨著冶金鋼鐵行業裝備水平的日益大型化、專業化、模塊化、現代化，冶金建設企業在大型工程項目施工、現有裝備技術升級改造及系統檢修作業中，其施工的質量、工期、效率的提升，越來越依靠工程機械的強勢介入來完成，對于依存于鋼鐵主業的冶金建設企業而言，針對性地選擇工程機械進行合理的設備選型配置，才能有效地發揮工程機械的綜合工作效率，使工程機械的效能得到最大限度的發揮，服務好各類工程施工建設。

1當前工程機械概況

工程機械概括地說，就是凡土石方施工工程、路面建設與養護、流動式起重裝卸作業和各種建筑工程所需的綜合性機械化施工工程所必需的機械裝備。它主要用于國防建設工程、交通運輸建設，能源工業建設和生產、礦山等原材料工業建設和生產、農林水利建設、工業與民用建筑、城市建設、環境保護等領域。就冶金建設施工領域涵蓋的工程機械主要包括:履帶式起重機、汽車式起重機、叉車、裝載機、挖掘機、商砼攪拌運輸車、商砼泵送車、載重汽車、翻斗自卸汽車、牽引式拖拉機、輔助性車輛等。所有上述工程機械都是冶金建設企業在冶金工程施工和設備檢修作業活動中必不可少的施工作業裝備，實現人力所無法完成的施工作業，本文探討的冶金建設企業的工程機械主要是:移動式起重機、商砼泵送布料及運輸作業車輛等。由于大部分冶金建設檢修企業都是隨著鋼鐵主業母體規模的不斷擴大逐步發展而來，這也使得從屬于其工程機械的新增、更新、報廢缺少了長遠性總體規劃，造成了工程機械車型種類配置越來越不適應新的工程施工建設需要。就大多數隸屬于建廠時間較早的大中型鋼鐵公司所屬冶金建設檢修企業而言，其工程機械配置的不合理主要表現在以下幾個方面。

1．1車輛種類單一

工程機械車輛的種類結構單一，對現代冶金建設檢修企業的業務支撐單薄。例如:一般的工程機械車輛里除了少數大型起重機以外，絕大部分以中小噸位汽車起重機作為主體車型，兼有服務性質的汽車，少量的叉車和裝載機、平板車，沒有大型施工所需的履帶式起重機、廠內工地上用途廣泛、使用便捷的越野式起重機，也沒有土建配套使用的挖掘機、商砼泵送布料車等。這就造成了冶金建設檢修企業的業務拓展受到限制，不能獨立有效地開展大型綜合性冶金建設工程施工，不利于企業的整體協調發展。

1．2設備使用率低

工程機械的型號復雜、品牌眾多、品種稀少、噸位偏小，不利于設備的綜合管理利用，降低了設備的使用效率。一般來講，由于工程機械的添置都是隨機性添置的裝備、系統性規劃較差，而且不能把握現代工程機械的發展趨勢，沿用過去的思維，錯過了引進工程機械新興品種的時機，因此就出現同一個類型的工程機械會出現幾個品牌和若干個型號混雜、同一品種型號數量過剩、而急需的品種型號數量稀少，甚至沒有引進，出現長期租用的局面。這不利于工程機械協同作業綜合效能的發揮，推高了后期的規范管理和日常的維護保養費用，增加了綜合使用成本。

1．3更新換代緩慢

工程機械更新換代緩慢，部分類型的工程機械出現三代甚至四代同堂的現象，這就造成了備件的儲備和供應管理不規范、種類繁雜多樣，占用了寶貴的資金和庫存，維修保養專檢的規范無法有機統一起來，不利于工程機械設備的日常管理和升級換代，滯后了工程機械向智能化、信息化、自動化、大型化的轉變，形成了高端工程機械的短缺，致使大型工程機械外租現象嚴重。

1．4不符合環保要求

近年來，隨著國家環保節能治理措施的強力推進，不符合尾氣排放要求、能耗偏高的“黃標車”被禁止上路運行，對于超期服役、軸載總質量不符合道路交通管理新規、綜合能耗高、污染嚴重、工況老化的工程機械而言無疑是雪上加霜，這些工程車輛不能上路行駛，廠區內被限時限區域使用，嚴重影響了工程施工用車的效率，惡化了工程機械整體運行的工作環境，降低了冶金建設檢修企業施工的機械作業效率。

2工程機械選型中存在的問題及原因分析

針對以上工程機械設備的四種現狀表現，從行業政策、交通法規、單體設備、工程機械發展的適應性等幾個因素進行了現場和市場調研并做出了如下基于市場、政策、技術方面的分析。

2．1汽車起重機遠途轉場運行的法律法規限制

根據最新的《中華人民共和國道路交通法》、《中華人民共和國公路法》和交通部新修訂的《超限運輸車輛行駛公路管理規定》，明確規定了以汽車底盤為載具類的工程機械，每軸平均軸載不超過10t，按照載重總質量上下浮動最大值10%計算，五軸重載車輛總質量不超過55t作為新車核定牌照上牌的認定標準，而總質量超過55t的汽車起重機在新車核定車牌時不予上牌。根據《機動車登記規范》相關規定，因軸荷、總質量、外廓尺寸超出國家標準的特型機動車(含汽車式起重機)，還應當審查合格證或者進口憑證，登記審核崗審查機動車所有人身份證明、機動車交通事故責任強制保險憑證，符合規定的，錄入相關信息，向機動車所有人出具受理憑證，按規定核發臨時行駛車號牌。據此規定，如果汽車起重機總質量超過55t，需要遠程轉場時，必須辦理最多時長不超一個月的全國臨時牌照和《超限運輸許可證》，并規定了車輛的行駛路線和收費標準。根據國內汽車起重機核定質量標準:220t級及以下噸級的汽車式起重機可以上正式牌照，道路行駛一般不受限制，220t級以上的汽車起重機行駛配置總質量已經超過了55t，不能上正式牌照，這樣就極大制約了220t級以上大型汽車起重機的遠程機動能力，降低了其使用價值的發揮。

2．2冶金建設企業常用工程機械在不同作業環境中的效率剖析

就冶金建設企業而言，其面對的項目承接范圍主要包括:大中型新建、技改項目工程施工和冶金設備設施的分項搶修、檢維修作業，前者要求的作業范圍廣、作業持續時間長、場地相對開闊，而后者屬于短平快性質，需要趕時間、搶進度，注重作業效率。這就給工程機械的分類選型提供了良好的對比空間。對于流動式起重機而言，一般情況下包括:履帶式起重機和汽車式起重機(含輪胎式越野起重機)兩種類型。履帶式起重機是將吊裝起重功能的提升、變幅、回轉及作業裝置通過一體化結合安裝在履帶底盤上，依靠履帶行走裝置進行場地移動的非路面流動式起重機，具有起吊質量大、可帶一定載荷行走、作業裝置組合多、作業范圍大、場地要求低、轉彎半徑小、爬坡能力大、接地比壓小、作業靈活等優點，近年來的快速發展和使用實踐表明，其在大中型工程項目和技改工程中發揮了不可替代的作用，其性價效益比超過了汽車式起重機，得到了冶金建設企業的廣泛認同。汽車式起重機是將起重吊裝功能的提升、伸縮、變幅、回轉、地面支撐及作業裝置安裝在汽車式底盤或全地面特制平臺底盤上，并可在路面上行駛的流動式起重機，具有行駛速度高、機動靈活、可快速轉場等優點，而且隨著裝備制造技術的不斷進步，汽車式起重機也不斷吸取其他起重設備的優點，通過加裝超起裝置、臂桿與桁架臂的中間接頭、擴展數據總線控制系統等，實現了履帶式起重機、塔式起重機的部分核心功能，成為目前冶金建設企業起重吊裝作業中的主力機型。履帶式起重機作業設備以分段組裝的桁架臂為主，汽車式起重機以箱式結構伸縮臂為主;履帶式起重機的變幅主要依靠卷揚機，而汽車式起重機變幅多由變幅液壓缸實現;履帶式起重機工作時一般不需要支腿，而汽車式起重機工作時需要支腿作支承。履帶式起重機屬非公路型車輛，而汽車式起重機屬于公路型車輛。三一SCC1000型履帶式起重機與利勃海爾LTM1100－5．2型全地面汽車起重機的起重能力對比。(a)30m臂長時起重能力對比(b)45m臂長時起重能力對比5．2起重能力對比，上述履帶式起重機與全地面汽車起重機雖然同為最大吊裝量100t級起重機，但履帶式起重機的起重能力相對來說，平均比汽車式起重機高出60%。作業效率與汽車式起重機相比，履帶式起重機的作業效率相對較高:一是履帶式起重機的現場靈活性較輪式汽車起重機有較大優勢，二是履帶式起重機的場地適應性也比汽車式起重機強很多［1］。針對大型工程持續時間較長、施工作業工地相對固定的專業吊裝作業，履帶式起重機的綜合優勢就更大。

2．3工程機械發展的適應性趨勢

以往對于流動式起重吊裝機械的認識，很大程度上還停留在汽車式起重機的概念范圍內，但工程機械不斷適應產業進步的功能細分化發展，必然會有越來越多性能強大的履帶式起重機、全地面起重機得到應用，來填補大中型冶金建設施工中汽車式起重機作業效率較低、作業范圍受限的問題。隨著冶金設備的大型化、專業化、現代化的不斷完善，工程機械的設計制造噸位、類型細分會隨著建設安裝工藝的不斷優化而得到相應發展。工程機械的專業化、自動化、系列化、環保化、人機結合及智能化全液壓、全數字電腦控制將成為今后發展的主流，這就給駕駛車輛的專業司駕人員提出了更高的操作素養要求，車輛信息的交互界面必須學會設置和閱讀，專業培訓的課程設置必須結合具體的車輛類型來進行。

3工程機械選型優化配置的措施要求及其發揮的作用

3．1工程機械優化選型的原則

工程機械的合理優化選型要想在實際作業中發揮作用，必須要緊密結合該冶金建設企業目前或將要開發的施工業務，適當有所拓展是很必要的，要堅持“雙進發展”原則，即在重視選擇汽車式和全地面起重機的同時，也要針對大中型工程建設引進履帶式起重機，形成工程機械的吊裝能力基本涵蓋本冶金建設企業施工范疇，形成“兩條腿”走路的協調選型配置，這樣才能發揮工程機械的最大綜合潛能。如果冶金建設企業有自己的商砼攪拌站，就應根據參建或檢修的工程中，其商砼需要揚程的最大高度來決定混凝土泵送布料車的型號，商砼運輸車考慮到供應商砼的數量和距離，從經濟的角度出發，應根據土建施工的工作量大小和作業強度，來合理調度不同容積的商砼運輸車。例如:按照工程機械優化選型的配置次序原則，在商砼攪拌站整個生態運行系統中，首先要把握商砼攪拌站的核心工程機械的選型采購，即根據服務區域工程的特點，來合理選型混凝土泵送布料車，在資金允許的情況下，再去配置商砼運輸車，而且要以年度工程量的中間數值進行配置，考慮到商砼運輸車準入門檻低的因素，最好采用外租的方式來輔助混凝土泵送布料車的作業。

3．2核心工程機械配置的措施要求

無論是汽車式起重機還是履帶式起重機，其品牌型號選擇最好經過縝密的調研后，需要按照大中輕型流動式起重機分類，根據冶金建設企業的施工使用經驗，從安全性、保值性、適應性、綜合效能出發，履帶式起重機宜選擇100t以上噸位，最大噸位不超過500t，而根據國內市場來看，國產一線品牌的工程機械制造廠家的履帶式起重機產品完全能夠勝任冶金建設企業的需要，可以比采購國外同類型的履帶式起重機減少1/3費用，這樣既可以在大中型冶金建設項目施工中發揮核心起重吊裝作用，也避免了其他類型的汽車式起重機出現吊裝能力過剩的情況。基于作業效率、安全、品牌要素，大中型汽車式起重機首要選擇是進口全地面汽車起重機，次要選擇才是國產全地面汽車起重機，噸位應定在100t以上，大中型汽車式起重機選擇全地面式主要考慮到其起重能力大、主臂桿長度長、作業工況選擇空間廣、行駛機動能力強、智能化程度高等優點［2］，這樣能夠發揮大噸位汽車式起重機的核心吊裝能力，同時在本企業大噸位起重機不夠用，需要租用社會上的大噸位汽車式起重機時，起到平衡租用大噸位汽車式起重機定價權的作用，保障企業的核心利益;100t以下噸位的汽車起重機從性價比、操控上手快、維修保養的便捷性出發，宜選擇國產一線品牌中的一個品牌，且其產品線較長、性價比最優的廠家作為戰略合作供應商，這樣售后服務、備件存儲、駕駛操控培訓、商業采購模式就會簡單高效，其運行成本就會維持在一個較低的水平，發揮出工程機械合理選型的綜合效率。

3．3工程機械對國家產業政策和法律法規的適應性要求

工程機械的運行應符合國家的產業政策和環保要求，如果今后購進工程機械車輛，首先是有工信部核發的車型公告，其次是發動機排放標準應為國V及以上標準，第三是220t及以下噸位的汽車式起重機，由于其整機總質量不超過55t，這樣才能取得上正式牌照的資格。考慮到220t以上噸位的全地面汽車式起重機不能正常無限制上路面行駛，根據目前大型鋼鐵企業的工程建設和設備安裝檢修經驗，宜選擇350t級及以下噸級的汽車式起重機作為特殊情況下的戰略使用，這樣與220t全地面汽車起重機拉開100t以上的差距，而且該車既配有超起裝置，又具備塔式工況，綜合功能強大，而更大噸位的全地面汽車起重機由于使用幾率低，如偶爾使用可采用租借方式進行。履帶式起重機由于不受路面的限制，能夠進行模塊化拆裝組合，滿足道路運輸要求，這樣可以根據大中型施工的實際需求，來選擇合適噸位和臂長的履帶式起重機，一般對于冶金建設企業來說，其最大噸位不宜超過500t，最小噸位控制在100t左右，這樣對于大型冶金建設企業承攬大型冶金建設工程，可以與最大噸位為350t級及以下噸級的汽車式起重機形成吊裝作業的全覆蓋無縫銜接，基本滿足各類重型裝備及廠房的整體安裝對接作業。

3．4核心工程機械優化選型在不同冶金建設工程中的配置所發揮的作用

在移動式起重機選型上，還需要結合工程實際考慮需要的車型，較短期用大型起重機或作業場所不固定的區域，應該首先選擇合適噸位和臂桿長度的汽車式起重機;如果在一個施工現場吊裝作業超過一定時間，則履帶式起重機的使用經濟性遠優于汽車式起重機。因此作為一個冶金建設企業，工程機械選型的側重點取決于其主要業務的構成情況:如果其業務重點為大中型冶金建設工程的中長期施工，那么就應選擇與其業務匹配的履帶式起重機;如果其業務重點為大中型技改檢修施工或者在大中型冶金建設工程施工中，其部分施工區域不是經常性用到大型起重機進行吊裝作業，那么就應選擇與其業務匹配的汽車式起重機;如果二者業務兼而有之，則應根據實際情況，合理配置履帶式起重機和汽車式起重機。由于鋼鐵設備檢修和工程建設的環境復雜多變、尤其檢修作業時，空間狹小、作業區域受限，除去履帶式起重機適宜在開闊地帶作業外，對于汽車起重機的配置需要進行不同作業環境的針對性選擇:100t位以上的汽車起重機易采用短車身的全路面全液壓起重機類型，100t位以下的汽車起重機宜采用汽車底盤式、配重免拆卸、主臂桿長度不宜大于50m的起重機類型，吊裝時的前后支腿型號應采用“H”型，不宜采用前后支腿為“K”型+“H型”或“X”型，至于吊裝技術參數的選擇應按照實際的吊裝作業要求，均衡選擇車輛型號，不能刻意追求單一指標的突出，而忽視了其他指標參數、價格成本的優化，綜合考慮施工吊裝需要和技術參數匹配，只需要滿足絕大部分冶金建設工程和檢修即可，也可以略有余量，不必追求技術參數的“高大上”，而造成綜合成本的上升。在工程機械選型運用實踐中，某鋼鐵企業燒結廠脫硫脫硝工程項目施工中，考慮到現場設備、結構件、管道等吊裝作業，其特點是單件重量大、對接過程中需要來回移位，且高空吊裝要求是距地面高度大、物件重量重、縱深范圍廣，單靠汽車式起重機無法獨立完成所有的吊裝作業任務，需要在主體設備安裝對接過程中使用500t級履帶式起重機1臺、300t級履帶式起重機3臺來完成主體吊裝作業，由于履帶式起重機的桁架吊臂可以接長到100余米，較汽車式起重機吊裝能力更大，具有固定、變幅、塔式等多種工況，且能在小范圍內帶載移動，使得在一定空間內能夠發揮更高的作業效率，而汽車式起重機由于機動性強，且臂桿不用來回拆裝，因此施工高峰期30余臺300t級及以下噸級的梯次合理調度使用，在吊裝作業用時較短的設備、構件安裝吊裝作業中發揮了巨大作用，此案例也體現了不同工程機械協同作業展現出來的高效、靈活、節省工作臺班的綜合效能，印證了核心工程機械優化選型在大型持續性工程施工中的重要性。

3．5非核心工程機械的調配選型在冶金建設工程中所發揮的作用

至于其他諸如裝載機、叉車、挖掘機、牽引拖板車、自卸載重車等輔助性工程機械選型可采用“抓大放小，核心設備優先”的原則，即大型設備堅持優先采購，納入冶金建設企業的統籌管理使用，中小型非核心設備結合施工需求合理租用，實現輔助性工程機械的最佳作用。例如:土石方開挖運輸回填作業工程，其核心設備應是大中型履帶式挖掘機，其輔助車輛是裝載機和渣土自卸運輸車，抓住了非核心工程機械分類中的核心設備，也就等于獲得了工程施工的主動權，其利潤收益也就有了保障，而非核心工程機械分類中的非核心設備，在保證基本工程建設的自有設備外，完全可以進行招標外租，確保綜合收益的最大化，不能搞“大而全”的工程機械配置模式，從而影響工程機械的綜合使用效率，降低作業利用系數。

3．6提升工程機械選型綜合效能的高效現代運用管理

無論選擇何種類型的工程機械，其在冶金建設企業中發揮作用的同時，都必須特別注重工程機械的規范操作和維護保養工作，嚴格按照安全操作規程和設備維護規程作業，根據冶金建設企業中全覆蓋的工程機械序列，來確定工程機械維護執行體系的可靠性，從而使選中型號的工程機械能夠發揮應有的作用，同時建立工程機械品牌售后服務商的技術服務檔案，規范工程機械設備故障的檢測方法，采用科學有效的工程機械設備故障信息的獲取手段，形成一個良好的診斷維修系統［3］，長期跟蹤反饋工程機械類型在實際建設檢修中的綜合效能，指導將來工程機械選型的調整提升，確保工程機械合理選型的科學規劃。在此基礎上，要充分利用成熟的現代化工程機械智能管理軟件，構建“終端+云端”工程機械動態運行大數據平臺。基于成熟的工程機械軟件管理控制器和智能器件、專用傳感器等“終端”，實現流動式起重機械、商砼泵送車、商砼運輸車、挖掘機、輔助工程車輛等工程機械裝備的作業位置、油溫、油位、油壓、水溫、工作時長、安全工作區域限制等多種狀態信息的低成本實時采集，實現全作業范圍內的工程機械數據接入，積累工程機械動態運行大數據，實現遠距離數字化遙控感知，對操作人員使用行為進行實時數據采集，確保終端設備的規范、安全、無故障運行。由于工程機械故障會直接導致建設項目的延期，這樣依托“云端+終端”工程機械大數據平臺將服務維修人員位置、車輛實時運行信息、配件庫存信息進行集中管理，建立一整套綜合保障服務運行體系，就能使得當工程機械發生故障時，維修服務人員根據車輛歷史使用情況判斷故障，利用GPS衛星定位回傳的車輛位置，在第一時間帶著故障所需配件半小時內到達廠區現場，快速診斷排除故障，從而形成獨特的體系競爭力，改變傳統管理模式的低效率、片面化、高成本、規范差的落后狀況，在提升工程機械優化配置和現代遠程綜合創新智能化體系管理運用中，實現工程機械的高效調度和實時全程監控產生的溢出效益。

4結束語

在冶金建設企業的設備管理中，工程機械選型和節約化高效運行是一項系統工程，應該站在全局高度，緊貼冶金建設企業的業務拓展整合來科學及時評估工程機械的新增、更新、處置和報廢工作，堅持核心工程機械的核心技術參數功能的優先選型原則，堅持基于安全、可靠、效率的智能化、自動化適用功能的配置選擇，避免非核心工程機械、非核心功能的閑置過剩配置占用寶貴固資投資資金，同時工程機械選型的優劣、人員操作維護的是否規范、智能管理系統的是否介入、調度把握工程機械運用的能力高低，直接影響到遂行施工起重吊裝作業、建筑施工的質量和安全。據相關數據表明:工程機械費用在大型冶金建設類工程施工預算中占到了20%左右的份額，因此科學合理地選擇工程機械及其配套系統，才能在實際施工中發揮其最大的價值，使得各種工程機械的作用得到合理發揮，為冶金建設企業的主營業務保駕護航。

5參考文獻

［1］劉金江．履帶式起重機與輪式起重機對比［J］．工程機械與維修，2009(6):146－147．

［2］殷華龍，張建發．利勃海爾伸縮臂式LTM1250/1全路面起重機［J］．工程機械與維修，2002(6):155－156．

［3］丁新橋，劉霞．工程機械故障診斷與排除［M］．北京:化學工業出版社，2015:4－12．

作者：申錄斌 單位：安陽鋼鐵股份有限公司