淺談大跨度引橋T梁履帶吊雙機(jī)抬吊安裝在軟土地基中的應(yīng)用

尹昆昆 楊柳

摘 要：簡(jiǎn)支T梁橋是應(yīng)用最早、使用最廣泛的一種橋型，T梁以其自身的優(yōu)勢(shì)被越來(lái)越多地運(yùn)用著，但它還存在截面形式不穩(wěn)定、運(yùn)輸和安裝較復(fù)雜等缺陷。因此，合理運(yùn)用T梁架設(shè)方法對(duì)其進(jìn)行快速、經(jīng)濟(jì)、安全的安裝是目前值得總結(jié)和探討的課題。本文主要介紹大跨度引橋T梁履帶吊雙機(jī)抬吊安裝在軟土地基中的應(yīng)用，以便在類(lèi)似項(xiàng)目中參考。

關(guān)鍵詞：大跨度;T梁;抬吊;軟基

中圖分類(lèi)號(hào)：U61 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006—7973（2021）07-0061-04

1 工程概況

岳陽(yáng)國(guó)際集裝箱碼頭二期工程建設(shè)為4個(gè)3000噸級(jí)（兼顧5000噸級(jí)）以集裝箱為主的多用途泊位，碼頭平臺(tái)長(zhǎng)500m，寬30m。通過(guò)5#、6#引橋連接后方陸域堆場(chǎng)，5#引橋全長(zhǎng)283.5m，寬16m，6#引橋全長(zhǎng)271.4m，寬13m。引橋橋跨結(jié)構(gòu)形式采用42m簡(jiǎn)支T梁，5#引橋預(yù)應(yīng)力T梁共6跨，每跨6榀，共36榀，其中邊梁12榀，中梁24榀，6#引橋預(yù)應(yīng)力T梁共6跨，每跨5榀，共30榀，其中邊梁12榀，中梁18榀，預(yù)應(yīng)力T梁共計(jì)66榀。每榀中梁重量153.1t，每榀邊梁重量161.3t。本工程引橋位于長(zhǎng)江大堤外側(cè)，并處于灘地軟土地基之上。

2 施工流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

2.2 施工操作要點(diǎn)

2.2.1 施工場(chǎng)地布置

5#引橋預(yù)制場(chǎng)地內(nèi)布置制梁臺(tái)座18個(gè)，布置3跨，每跨6個(gè)，每個(gè)臺(tái)座橫向中心間距3.6m，每跨臺(tái)座縱向間距12m。

預(yù)制場(chǎng)地平整壓實(shí)后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況鋪設(shè)50～100cm厚磚渣，并對(duì)磚渣進(jìn)行整平壓實(shí)。在其上澆筑10cm厚C15混凝土墊層（墊層長(zhǎng)為臺(tái)座長(zhǎng)加上端模安裝寬度并兩端加寬10cm，寬度為臺(tái)座寬度加上側(cè)模安裝寬度并兩側(cè)加寬10cm），設(shè)置縱、橫坡，便于排水。預(yù)制臺(tái)座為條式臺(tái)座，下部澆注30cm厚鋼筋混凝土，上面兩側(cè)布設(shè)槽鋼作為T(mén)梁底模邊角，臺(tái)座底模寬度為60cm，長(zhǎng)度為42m，在臺(tái)座中距臺(tái)座頂面10cm按間距60cm一道設(shè)置側(cè)模對(duì)拉孔;臺(tái)座采用C30混凝土澆筑，并嚴(yán)格控制頂面平整度和側(cè)面線(xiàn)形及垂直度。鋼筋網(wǎng)架主筋為Φ12螺紋鋼，上下兩層，間距100mm，箍筋為Φ8盤(pán)圓，間距200mm。臺(tái)座兩端采取C30擴(kuò)大基礎(chǔ)，尺寸為300cm×200cm×50cm。臺(tái)座施工完成后修筑預(yù)制區(qū)排水溝，預(yù)制場(chǎng)地硬化層積水通過(guò)縱、橫坡排入排水溝，確保預(yù)制區(qū)域無(wú)積水。

2.2.2起重吊裝能力及地基承載力驗(yàn)算

預(yù)制T梁安裝起吊時(shí)，重量最重、位置最遠(yuǎn)的邊梁（161.3t）為最不利工況，在最不利工況下進(jìn)行工況分析和吊裝能力驗(yàn)算。QUY180履帶吊和QAY350V均采用標(biāo)準(zhǔn)主臂工況，作業(yè)半徑最大為9m，臂長(zhǎng)23m，安全吊裝能力為114.8t。

2.2.2.1鋼絲繩受力驗(yàn)算

以鋼絲繩與水平線(xiàn)之間的夾角不小于60°為原則。吊點(diǎn)間距最大為1.7m。梁頂面單側(cè)鋼絲繩長(zhǎng)度為3.1m，那么夾角為：arccos（0.85/3.1）=75°>60°，滿(mǎn)足要求。鋼絲繩選擇4根，T梁兩端每端2根，鋼絲繩所吊T梁最大重量為161.3t。鋼絲繩采用6倍安全系數(shù)，每根鋼絲繩起吊預(yù)制T梁時(shí)的承受力：F=161.3*6*10/4=2420KN。經(jīng)查表，擬選擇鋼絲繩6x37+IWR-1870（鋼芯）直徑64mm，其破斷拉力為2440KN，滿(mǎn)足吊裝要求。

2.2.2.2地基承載力復(fù)核

在引橋預(yù)制T梁安裝施工過(guò)程，投入2臺(tái)中聯(lián)QUY180履帶吊合抬T梁，吊車(chē)吊裝時(shí)需行走一段距離，在每個(gè)履帶吊行走線(xiàn)路下方鋪設(shè)路基板（履帶吊下方始終四塊路基板;路基板規(guī)格為2m*6m，厚度30cm）。

根據(jù)地勘報(bào)告得知引橋處上層為粉質(zhì)黏土③1，其天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk為150kPa即15t/m2（在天然地基基礎(chǔ)上回填1m厚磚渣進(jìn)行地基處理，實(shí)際承載力大于天然地基承載力，計(jì)算按15t/m2進(jìn)行計(jì)算），則地基允許承載力為Pu=2m×6m×4×15t/m2=720t。單臺(tái)履帶吊各構(gòu)件重量如下：履帶吊自重167t，后配重140t，壓車(chē)配重40t，吊具重量5t，共重P1=352t。

2.2.2.3 180t履帶吊起重能力驗(yàn)算

QUY180履帶吊選用工況：作業(yè)幅度9m;主臂23m;起吊高度23.5m;安全荷載114.8t。

單臺(tái)中QUY180履帶吊吊裝能力校核：P=（G/2）/K+g;

其中，P為QUY180履帶吊所受的載荷（t）;

G為最T梁重量G=161.3t;g為吊鉤及鋼絲繩重量g=5t;

K為雙機(jī)抬吊折減系數(shù)，取0.8（根據(jù)《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定履帶吊單機(jī)的起吊載荷不得超過(guò)允許載荷的80%）。

則P2=（161.3/2）/0.8+5=106t<114.8t。故180t履帶吊起重能力滿(mǎn)足要求。

綜上所述起吊安裝過(guò)程中地面附加承載力P=P1+P2=352+106=458t<720t。因此地基承載力滿(mǎn)足要求。

2.2.3 安裝施工順序

5#引橋T梁安裝時(shí)先安裝4#～7#蓋梁間的T梁，為避免T梁預(yù)制與安裝交叉作業(yè)，順序按照④-⑤、⑤-⑥、⑥-⑦;第二次吊裝3#～4#和7#～9#蓋梁間的T梁， 順序按照③-④、⑧-⑨、⑦-⑧。考慮到安裝就位T梁的穩(wěn)定性，每跨的吊裝順序由中梁、邊梁、中梁、中梁、中梁、邊梁的順序即B、A、C、D、E、F。

2.2.4履帶吊行走路線(xiàn)地基加固

局部軟弱地基及吊裝重點(diǎn)部位鋪設(shè)特制路基板（路基板規(guī)格為2m*6m，厚度30cm），以保證吊車(chē)行駛和工作的場(chǎng)地平坦堅(jiān)實(shí)，在工作時(shí)不發(fā)生沉陷。

2.2.5履帶吊試吊

履帶吊進(jìn)場(chǎng)后，先空載在已整平壓實(shí)好的地基上行走，觀察地基是否發(fā)生沉降，如發(fā)生較大沉降，增加該范圍內(nèi)的填料填筑深度，并分層夯實(shí)，直至滿(mǎn)足施工荷載要求。鋪設(shè)路基板后，履帶吊再在路基板上空載行走，再次觀察地基是否發(fā)生沉降。兩臺(tái)履帶吊先行至靠近臺(tái)座位置，履帶吊確認(rèn)掛鉤牢固后，指揮履帶吊慢慢提升，直至鋼絲繩繃緊受力為止，掛好溜繩。檢測(cè)T梁是否已與其他構(gòu)件解除連接，鋼絲繩是否掛鉤正確，T梁混凝土成品保護(hù)是否到位，設(shè)備起吊是否平穩(wěn)，是否滿(mǎn)足吊裝要求，并對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)予以糾正。檢測(cè)無(wú)誤后將預(yù)制T梁緩緩提升，距離地面20～30cm時(shí)停止提升，靜止約10分鐘，檢查履帶吊處地面基礎(chǔ)、吊車(chē)受力狀況，如有問(wèn)題立即停止吊裝，待問(wèn)題解決后方可繼續(xù)作業(yè)。

2.2.6 T梁吊裝防側(cè)翻

在引橋T梁臺(tái)座制作中，已在T梁臺(tái)座兩端1m位置處預(yù)留了吊裝孔，吊裝孔上方翼板處也預(yù)留了吊索孔。T梁在吊裝時(shí)，采用兜底吊，預(yù)先在T梁預(yù)制臺(tái)座上預(yù)留吊裝孔道，便于布置吊裝繩索。吊裝繩索從臺(tái)座吊裝孔穿入，吊裝繩索與T梁之間必須加護(hù)角鐵件，防止T梁左右滑動(dòng)，發(fā)生側(cè)翻，也可保護(hù)T梁不被吊裝繩索破壞，還可防止吊裝繩索磨損，保障吊裝安全可靠。T梁起吊前檢查繩索有無(wú)破損，護(hù)角鐵件位置是否偏離，并且在吊裝過(guò)程中隨時(shí)檢查，避免側(cè)翻傷人。

2.2.7 T梁水平運(yùn)輸

在引橋旁布置預(yù)制場(chǎng)地，預(yù)制場(chǎng)布置與引橋T梁安裝位置一一對(duì)應(yīng)，以縮短水平運(yùn)輸距離。T梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，使用履帶吊將T梁吊至運(yùn)梁車(chē)，使用運(yùn)梁車(chē)支撐進(jìn)行兩邊固定，防止水平運(yùn)輸過(guò)程中T梁側(cè)翻。采用運(yùn)梁車(chē)水平運(yùn)輸，確保運(yùn)輸安全，采用2臺(tái)180t履帶吊將T梁吊至180T運(yùn)梁車(chē)上，然后用180T運(yùn)梁車(chē)將預(yù)制T梁運(yùn)輸至安裝位置旁。T梁在運(yùn)梁車(chē)上進(jìn)行水平運(yùn)輸時(shí)采用慢速移動(dòng)，速度不宜超過(guò)6m/min，并且在水平運(yùn)輸過(guò)程中隨時(shí)檢查兩側(cè)支撐，加以穩(wěn)定，避免側(cè)翻傷人，構(gòu)件在水平運(yùn)輸中應(yīng)設(shè)專(zhuān)人指揮，保障運(yùn)輸安全。

2.2.8吊裝方法

試吊確定安全后，將T梁提升距離地面2m。旋轉(zhuǎn)兩臺(tái)履帶吊臂，將T梁移至兩吊車(chē)間。同時(shí)移動(dòng)兩臺(tái)履帶吊至路基板另一側(cè)，距離邊沿不少于20cm。調(diào)整吊臂使T梁處于安裝位置。

2.2.9 T梁安裝就位

安裝前，檢驗(yàn)橡膠支座安裝情況，確保橡膠支座安裝準(zhǔn)確無(wú)誤。兩臺(tái)履帶吊同步緩慢提升，使梁高于橡膠支座50cm。兩臺(tái)履帶吊同步緩慢平移梁至安裝位置上方。調(diào)整吊臂緩慢下放，使T梁處于安裝位置。微調(diào)接觸點(diǎn)，安裝就位。

2.2.10臨時(shí)支撐及橫隔板連接

T梁安裝時(shí)先安裝邊梁旁第一片中梁，用4臺(tái)50t千斤頂臨時(shí)支撐T梁兩端的端部橫隔板防止側(cè)翻，第一片中梁安裝完畢再安裝邊梁，安裝就位后通過(guò)橫隔板中的Φ28螺紋鋼焊接將兩榀梁連接成整體，直到整跨全部安裝完成。預(yù)制T梁長(zhǎng)42m、高2.6m，跨度長(zhǎng)，重心高，易傾倒，必須在確保就位、支撐、連接牢固后，方可摘除吊鉤。

3 結(jié)語(yǔ)

T梁安裝方法較多，常用有架橋機(jī)吊裝，其技術(shù)成熟，施工安全可靠度較高，架設(shè)速度快，工期短。但需大型吊機(jī)輔助安裝，較繁瑣，設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)需再次安裝，需大型吊機(jī)、運(yùn)梁車(chē)輔助移梁，設(shè)備較多，經(jīng)濟(jì)性低。對(duì)運(yùn)梁道路線(xiàn)形和承載力要求高。平移法安裝占用地面空間小，對(duì)地面交通影響小。不需大型設(shè)備起吊轉(zhuǎn)運(yùn)，無(wú)起吊安全風(fēng)險(xiǎn)。但高空作業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)大，施工作業(yè)面小，操作難度大。預(yù)制模架支撐系統(tǒng)需進(jìn)行安裝、拆卸，施工周期長(zhǎng)，預(yù)制模架支撐系統(tǒng)成本高，經(jīng)濟(jì)性低。

通過(guò)探索優(yōu)化履帶吊雙機(jī)抬吊T梁吊裝方案，加快了引橋T梁吊裝的施工速度，縮短了T梁安裝施工工期，并且其安裝精度可控，安裝工藝簡(jiǎn)單，減小了T梁安裝二次返工的幾率，確保了T梁安裝施工質(zhì)量，并且保證了T安裝的穩(wěn)定性，減少側(cè)傾倒覆，降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ276-2012）。