前言
随着海洋工程建造项目向国际化合作方向的发展，建造过程中的重要作业施工程序要求越来越规范。吊装是海洋工程结构建造施工的重要环节，吊装程序的设计必须依据成熟的规范进行。但国内相关海洋工程建造的吊装规范极不完善，不同建造场地进行吊装设计时大多依据建造经验，这样导致吊装作业施工的技术指导性较差。
国外关于海洋工程吊装施工的规范主要有美国的API规范[2]和挪威的DNV规范，DNV的吊装规范[1]较为全面。
本文旨在借鉴DNV规范和API规范的基础，以工程经验为辅，讨论吊装作业时吊装工程选择及吊机优化选择。为国内及涉外海洋工程建造项目的吊装施工提供参考。
被吊物实际的重量重心与理论计算得到的重量重心存在偏差。解决重量重偏差的措施主要有两种：第一种，是取重量不确定系数。第二种，绘制被吊物重心变化的包络线。 第一种方法比较简单，适用于吊装施工对被吊物的重量重心变化不敏感的施工。重量不确定系数的取值，DNV规范建议取1.1，即吊装重量=1.1×被吊物理论计算重量。第二种方法更具有适用性并且精确性较高。重量重心的不确定性导致力在吊绳上分布的不确定性。任何对重量重心变化敏感的吊装施工都需要考虑重心的包络线，这种情况不建议采用重量不确定系数代替重心的包络线。
同时，重心包络线的另一个重要用途是确定吊绳力的荷载。依据重心包络线设定吊绳力的荷载系数。具体的设定方法参见文献[1]。
1.2特殊荷载
在特定的吊装施工中，需要考虑特殊荷载。如，近海岸活海上吊装需要考虑风荷载，水下吊装需要考虑水动力荷载。
1.3动态荷载
動态荷载的产生包括：吊装的开始阶段，吊装过程中吊装速度的不均匀性，吊机或者吊臂、履带等运动，被吊物的运动等。
影响动态荷载的主要因素：环境条件，吊索具的分布，吊机的型号和匹配，吊机吊臂等结构的刚度，被吊物的重量等。
动态荷载的考虑取动态放大系数[1]。DNV规范规定的动态放大系数值见表1.
对于近海岸或者海上吊装超过50t的吊装施工都必须要考虑动态方法系数。
表1、动态放大系数
被吊物重量 陆地吊装 近海岸吊装 海上吊装
50-100t 1.10 1.15 1.30
100-1000t 1.05 1.10 1.20
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1000-2500t 1.05 1.05 1.15
>2500t 1.05 1.05 1.10
重庆商场发生火灾1.4偏心荷载
偏心荷载是指由于不同因素的影响造成的吊绳力分布不均匀。偏心荷载的影响因素主要有：
1）钢丝绳长度不精确-制造公差；2）吊点制造公差；3）多吊钩吊装；4）双钢丝绳或者钢丝绳伸长。
建议每次吊装都进行偏心荷载的分析。
考虑钢丝绳制造公差引起的偏心荷载主要包括如下几种情况：
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1）如果吊装接近静态同时钢丝绳的制造公差在允许范围（±0.25%）内，取1.0的偏心荷载系数。
2）如果使用撑杆（四个吊点一个撑杆），钢丝绳的制造公差在允许范围，取1.1的偏心荷载系数。但是如果被吊物在吊装过程中可以近似认为是刚体的，那么可以取1.0的偏心荷载系数。
3）如果吊装不是接近静态的，钢丝绳和吊点的制造公差在允许范围内，需要考虑1.25的偏心荷载系数。
需要说明的是，偏心荷载系数受结构重量影响，结构物越重这个系数的影响越小。
由多吊钩吊装引起的偏心荷载需要考虑如下工况：
考虑被吊物的旋转，需要取1.05的偏心荷载系数。尤其在考虑风荷载引起的被吊物的旋转时。
考虑被吊物的倾斜，建议以被吊物倾斜3°为极限工况进行分析。
2、吊装工况
吊装分析的基本组合工况包括：
单钩吊装时：
DAF（WEIGTH）+F（SPL）：DAF为动态放大系数，WEIGHT包括被吊物重量，F力，SPL特殊荷载。
多钩吊装时：hq130
DAF（SKL*WEIGTH）+F（SPL）：DAF为动态放大系数，SKL被吊物旋转或者倾斜造成的单钩力的系数，WEIGHT被吊物重量，F力，SPL特殊荷载。
3、吊装优化选择及安全性分析
吊装的优化选择主要是选择一台吊机吊装还是多台吊机联合作业以及相应的安全分析。
3.1空间站位需求
吊机选择的基本要素就是要求有足够的站位和操作空间。吊机站位的校核需要考虑场地在建项目与邻近位置项目之间的空间距离。
一台吊机作业时，吊机的作业动作一次只进行一个动作：或者只转吊臂或者只前行。从吊机的行走动作来讲，一次一个动作的吊装作业形式相对较安全。因为不容易造成被吊物的偏心和倾斜。但易造成被吊物的旋转。
夜圣两台吊机作业时，吊机的作业动作比较复杂，需要一台车行走的同时一台车进行转动作业。这种作业形式容易造成荷载偏心以及被吊物的倾斜。另外，吊机行走的同时转动吊臂对吊机的损伤较大。同时，对两台吊机的操作同步性要求严格。但是，两台吊机同时作业可以最大程度避免被吊物的旋转，这是因为两台吊机之间能够起到相互牵制的作用。多台吊机的联合作业需要有丰富的施工经验。
3.2吊装辅助支撑
为了满足吊装高度或者为了保证被吊物的强度或者刚度要求，吊装施工有时需要增加辅助支撑，如撑杆、吊装框架等。
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吊装辅助支撑的使用在满足吊装高度的同时，也会带来一些施工问题。
关键问题：
1）增加挂扣的难度；2）高度越高，甲板片的重心越难以控制。起吊时，容易发生较大的转动和倾斜；3）高度增加，导致现场通过绳索等工具控制甲板片的转动、倾斜变得困难和滞后；4）高度增加，导致就位后现场组对难度增加；5）增加设计分析工况。
由于吊装引起的被吊物的选装和倾斜，在进行吊装的碰撞校核时要考虑为最危险的工况。
参考文献
[1]DNV-158 Rules for planning and execution of marine operation [S]，1996.
[2]API RP 2A-WSD Recommended practice for planning， designing and constructing fixed offshore platforms-working stress design [S]， 2000.
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