扒桿吊裝技術(shù)在大噸位箱梁施工中的應(yīng)用

程千紅

摘要：在城市橋梁建設(shè)中，由于受周圍環(huán)境、交通量、施工場地限制和其他基礎(chǔ)設(shè)施的影響，較大跨度的箱梁單片重量較重，無法用吊車及架橋機架設(shè)梁體，而扒桿吊裝技術(shù)具有輕巧、經(jīng)濟、易于安裝、操作簡便等諸多優(yōu)點，在大跨徑梁體吊裝中有很大優(yōu)勢，通過工程實例介紹扒桿吊裝施工技術(shù)，可以為同類工程提供有益的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：扒桿吊裝施工技術(shù)橋梁施工

隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐的加快，橋梁工程發(fā)揮著越來越重要的作用，在橋梁建設(shè)中，預(yù)制箱梁吊裝方案的正確選用，對于整體施工有著重要的影響，因此預(yù)制箱梁的合理吊裝是裝配式混凝土橋梁施工中的關(guān)鍵工序。吊梁方案的選擇，首先應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，如場地周圍建筑物、其他基礎(chǔ)設(shè)施、橋梁跨徑、工期條件等具體情況進行綜合考慮，以安全可靠、經(jīng)濟簡單與加快施工進度為原則，選用合理的架梁方案。城市橋梁的建設(shè)中，往往由于施工場地狹小，周圍建筑物密集，臨空線路復(fù)雜，特別是在大跨徑、大噸位梁體吊裝中，吊車等無法站位，而扒桿吊裝這種古老的吊裝因為其設(shè)備簡單、組裝方便、移動靈活、易于運輸、操作簡便、成本低廉等特點受到人們的歡迎，特別是在梁體數(shù)量不太多且場地受限制時。

一、工程概況

大砂溝橋梁工程是在拆除原有橋梁的基礎(chǔ)上加寬的新建工程，舊橋為原109國道跨越大砂溝處3×20米的洪道橋，新建橋梁與大砂溝正交，全橋長70m，橋型結(jié)構(gòu)為2×35m后張法預(yù)制空心箱梁，共有22片梁體，梁高為1.8m，邊梁寬為3.05m，中梁寬為2.8m，其中邊梁4片，安裝重量為130t，中梁18片，安裝重量110t，橋梁為蘭州市大砂坪高速公路進出口的必經(jīng)之路，施工交通壓力大，橋體兩側(cè)建筑物密集，而且受拆遷影響，梁體施工場地狹小，臨空有高壓線和各種通信線纜，單片梁體較重，吊車吊裝無法站位，有效作業(yè)半徑不夠，無法實施；架橋機由于梁體不多且施工場地狹小，施工成本高，不經(jīng)濟。綜合施工的可行性與經(jīng)濟性，經(jīng)過反復(fù)論證和比較。最終確定箱梁的吊裝采用雙人字扒桿法吊裝。下面介紹扒桿施工在梁體架設(shè)過程中的應(yīng)用。

二、箱梁吊裝

1.人字扒桿結(jié)構(gòu)及具體工藝

(1)人字形扒桿是采用角鋼加工而成的桁架結(jié)構(gòu)。其中，主桿采用80×5角鋼焊接而成；平桿采用50×5角鋼；斜桿采用40×5角鋼。分為三節(jié)制作，節(jié)長為6m。桅桿豎立后底寬6m，兩付能承受吊裝能力160t，高度為18m。

(2)起重系統(tǒng)由滑輪組、導(dǎo)向滑輪、卷揚機組成?；喗M采用16門滑輪(定、動滑輪各8門)、中20鋼絲繩花穿法聯(lián)結(jié)，鋼絲繩跑頭通過導(dǎo)向滑輪連接卷揚機。卷揚機采用50kN慢速卷揚機，單頭牽引力50kN，吊裝預(yù)制梁時最大牽引力30kN。對于卷揚機的地錨設(shè)置，一般可設(shè)于橋墩背墻的位置上，通過背墻的預(yù)留孔進行固定，也可用梁體連接座為其地錨。

(3)纜風(fēng)繩采用φ28鋼絲繩，每副人字扒桿安裝前后纜風(fēng)繩各2根，主拉背索纜風(fēng)繩2根，由滑輪穿繞。利用大橋橋墩背墻上的預(yù)留孔作為纜風(fēng)繩地錨，待第一跨吊裝后，利用連體箱梁作為人字扒桿架后纜風(fēng)地錨，如果現(xiàn)場情況或扒桿的位置不允許時，可在橋的兩側(cè)選用合理的地方，澆注砼地錨或挖埋鋼木地錨進行扒桿的纜風(fēng)繩固定。進而滿足后續(xù)扒桿的正常吊裝。在吊裝中，纜風(fēng)繩的固定可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在考慮箱梁的吊裝順序時，施工現(xiàn)場的實際情況對纜風(fēng)繩的具體固定實施與細節(jié)都有著重要的影響。

(4)移動龍門架：主要解決預(yù)制場的預(yù)制箱梁起吊，確保采用鋼絲繩對預(yù)制箱梁的捆綁。起吊原理主要依據(jù)定動滑輪，通過固定的卷揚機進行拉引起吊，同樣對于移動龍門架上須安裝8門式的定動滑輪各一組，解決牽拉荷載的有效轉(zhuǎn)移，移動龍門架的移動主要靠兩側(cè)的手控電動裝置解決前后移動。所用的材質(zhì)主要為φ150的無縫鋼管與300×15的工字鋼。荷載要求達到90t，凈寬度為3.5m。能夠滿足預(yù)制箱梁的基本尺寸要求。

(5)所需主要機具材料有：

主扒桿：兩付，每付六節(jié)，每節(jié)6m。

人字輔助扒桿：一付高6m，在豎立主扒桿時使用。

卷揚機：5臺，牽引能力5t(11kw)的慢速卷揚機，在起吊箱梁及運輸箱梁時使用。

油壓千斤頂50t規(guī)格4臺：當(dāng)無法使用移動龍門架起梁時，可以采用油壓千斤頂起

動滑輪：4組，起吊梁用。

導(dǎo)向滑輪：10個，導(dǎo)向及其它用。

鋼絲繩：吊制用鋼絲繩直徑20mm：2500m，起吊預(yù)制梁拖運用。纜風(fēng)繩直徑28mm：800m；分別作為扒桿的前纜風(fēng)繩和后纜風(fēng)繩。

梁托：2個；移梁時卡在梁端，并用三角支撐頂住梁翼，防止預(yù)制在移動及吊裝中發(fā)生傾覆。

2.梁體吊裝

(1)梁體運輸

首先將移動龍門架移至需要起梁的梁端處，龍門架深入梁端約1.5米左右，通過預(yù)制梁翼板的預(yù)留口，采用@40mm的鋼絲繩將箱梁進行綁扎，在鋼絲繩與箱梁接觸的部位采用護墊進行墊護，保護箱梁不被損壞。然后采用導(dǎo)向滑輪及滑輪組將梁吊起，放上平車把梁撐穩(wěn)進行運輸。如果場地限制太大，可以采用托板和無縫鋼管做滾杠移梁，把箱梁放在托板上方，用卷揚機牽引滑動移梁，

為不影響后續(xù)箱梁的就位情況，要求對于橋臺的背墻施工完畢才能進行正常吊裝，可將扒桿豎立在背墻上部，比較穩(wěn)定，有利于扒桿的橫移；對于扒桿的固定可以通過背墻上預(yù)留的洞口進行固定，利用背墻可以解決背墻后部的回填密實問題，避免箱梁運至背墻處出現(xiàn)背墻后部位置的不均勻下沉，影響箱梁的正常吊裝。

(2)首跨梁體吊裝

首跨梁體架設(shè)中，橋臺上的扒桿為主桿，橋墩上的扒桿為副桿，在第二跨梁體安裝時橋墩上的扒桿為主桿而另外一側(cè)橋臺上的扒桿則為副桿，主、副桿互換來吊裝前后兩跨梁。

當(dāng)梁體前段移至橋墩時，主副扒桿的鋼絲繩通過吊鉤同時勾住梁體前段，前平車退出，副桿上的鋼絲繩收進，主桿上的鋼絲繩放松，梁體慢慢前移，移動過程中密切觀察，梁體底部不容許落在橋墩背墻上。當(dāng)梁體前端接近橋墩時，在梁體后端通過轉(zhuǎn)向滑輪和卷揚機拉住梁體，然后用主桿上的吊鉤勾住梁體后端，后平車退出，控制梁后端的拉繩慢慢移動梁體，直到梁體到達設(shè)計位置，利用轉(zhuǎn)向滑輪調(diào)整梁體端頭橫向位置，同時主副桿吊鉤同時下降，調(diào)整好支座，使梁體就位。用同樣的方法吊裝完第一跨梁體。

第二跨梁體吊裝時主副桿位置互換，方法同第一跨梁體吊裝。

3.施工安全措施

(1)進場設(shè)備如卷揚機等必須要有相關(guān)部門的鑒定檢驗證書，保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，施工前做好驗算工作，包括鋼絲繩、吊具、滑輪組數(shù)、卷揚機功率、地錨固定受力等。

(2)作業(yè)人員必須經(jīng)過安全培訓(xùn)，聽從指揮人員統(tǒng)一指揮，纜風(fēng)繩及梁體架設(shè)中必須有專人觀察，如有異常情況及時反映給指揮人員，進場人員佩戴安全帽，高空作業(yè)時必須系安全帶等防護用品。梁體吊裝過程中梁下禁止人員及機械停留。

(3)施工場地禁止非作業(yè)人員人內(nèi)，作業(yè)時間應(yīng)為白天，禁止在雨雪及大風(fēng)等不良氣候條件下作業(yè)。

三、施工注意事項

1.雙扒桿頂部梁體自重荷載受力驗算時參考下式計算

P：K×預(yù)制梁重力的1／2+吊具重力+沖擊荷載，其中K為動荷載系數(shù)，電動卷揚機取1.1；手動卷揚機取1.0。

2.在梁下無支架，無導(dǎo)梁支托的情況下，把梁懸空掉過橋孔，再橫移、落梁，就位安裝，一般主扒桿高度不宜小于梁長的1／2，其有效高度不宜小于梁長的30％。

3.精確定位時前后方向由卷揚機帶動一鋼絲繩來調(diào)整，鋼絲繩盡量和梁體軸線重合，架橋全過程中，吊繩拉力與梁體軸線方向應(yīng)保持垂直，確保不會對梁體產(chǎn)生較大的軸力。

4.梁體起吊及吊裝過程中，為防止鋼絲繩對梁體的損傷，可用鋼板加工和梁身相符的鋼托，內(nèi)墊橡膠等柔性材料來保護梁體。

5.吊裝好的梁體在絞縫及連接板沒有施工之前不要作為纜風(fēng)繩的地錨，因為梁體落在固定及滑動支座上容易移動，要及時保護成品。

四、結(jié)束語

橋梁(預(yù)制梁橋)的架設(shè)是橋梁施工過程中的一個重要的環(huán)節(jié)，其方案的選擇對工程的成敗及經(jīng)濟效益有顯著影響。扒桿吊裝這種古老的吊裝技術(shù)，具有簡單、便于安拆、操作簡單、經(jīng)濟等優(yōu)點，在特定的環(huán)境下能發(fā)揮出其獨特的優(yōu)勢，即節(jié)約了成本，又加快了工程進度。本文通過工程實例對扒桿吊裝的結(jié)構(gòu)工藝、施工過程及注意事項進行了闡述，對同類型的工程施工具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻：

[1]胡加銀.獨腳扒桿結(jié)合單導(dǎo)梁法架設(shè)空心板梁施工[J]山西建筑，2007，(17)

[2]鄧利民.人字扒桿在空心梁吊裝中的應(yīng)用[J]工程建設(shè)，2007，(06)