大跨度箱梁導(dǎo)梁架輔助吊裝施工技術(shù)

李 浩 李 川

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司，廣東 廣州 510800）

1 概述

五邑路輔道麻園河跨麻園河，橋位區(qū)地面標(biāo)高為3.4～3.8m，麻園河水底標(biāo)高0.1-0.8m。上部結(jié)構(gòu)為1-25m預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼小箱梁，簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，按部分預(yù)應(yīng)力A類(lèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)。小箱梁預(yù)制梁長(zhǎng)25m，高1.4m，由4片中梁+2片邊梁組成，中梁寬2.4m，重75.78t，邊梁寬2.85m，重83.58t。

麻園河橋右側(cè)為已經(jīng)澆筑好的金星路墩柱及麻園河舊橋，舊橋已經(jīng)拆除，左側(cè)距廣珠江城軌較近，約5m，麻園河橋左右，兩側(cè)均不適宜擺放運(yùn)梁車(chē)及吊車(chē)。因箱梁最大單體重量達(dá)到了83.58t，決定采用雙機(jī)臺(tái)吊機(jī)與導(dǎo)梁架輔助施工橋梁，兩臺(tái)吊車(chē)分別擺放在0#1#橋臺(tái)臺(tái)背，吊裝周邊環(huán)境見(jiàn)圖1所示。

圖1 吊裝周邊環(huán)境平面圖

2 吊車(chē)選型及計(jì)算

本工程汽車(chē)吊計(jì)劃選用1臺(tái)250噸汽車(chē)吊，一臺(tái)300T汽車(chē)吊，一臺(tái)25m長(zhǎng)導(dǎo)梁架，吊車(chē)進(jìn)場(chǎng)時(shí)提供吊車(chē)的合格證、特殊操作工人的證件等相關(guān)檢測(cè)證書(shū)。并做好吊機(jī)的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作，確保起重機(jī)械各項(xiàng)性能良好。

2.1 地基承載力驗(yàn)算

1）300t吊機(jī)重量：自重72t+配重100t，被吊物最大件重量，采用雙機(jī)抬吊取83.58/2=41.79t，索具重量0.2t，吊裝時(shí)考慮偏載，即一側(cè)支腿考慮總荷載70%，另一側(cè)為總荷載30%，則吊裝時(shí)單個(gè)支腿最大荷載為

N1=（72+100+41.79+0.2）*0.7/2=74.9t。

250t吊機(jī)重量：自重70.1t+配重75t，采用雙機(jī)抬吊取83.58/2=41.79t，索具重量0.2t，吊裝時(shí)考慮偏載，即一側(cè)支腿考慮總荷載70%，另一側(cè)為總荷載30%，則吊裝時(shí)單個(gè)支腿最大荷載為

N2=（70.1+75+41.79+0.2）*0.7/2=65.48t。

2）汽車(chē)吊支撐點(diǎn)作用于地面的范圍，鋼板尺寸：2×2=4m2。

3）橋臺(tái)側(cè)地基土所受最大壓強(qiáng)：74.9*104/4==187.25kpa。

4）地基處理措施：換填1米厚碎石（分層碾壓）＋30cm厚石粉穩(wěn)定層。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)地基承載力達(dá)到187.25KPa以上才允許吊裝，同時(shí)在每一片空心板起吊時(shí)，可觀察路基土是否有明顯沉降，若有，則應(yīng)立即停止施工，并對(duì)路基進(jìn)行重新碾壓、重新加固。

2.2 作業(yè)吊車(chē)的驗(yàn)算

1）雙機(jī)抬吊。以25m梁為驗(yàn)算對(duì)象，計(jì)算驗(yàn)證是否滿(mǎn)足受力要求。麻園河左幅橋梁25m梁采用雙機(jī)抬吊機(jī)作業(yè)。

（Q主+Q副）K≥Q1+Q2

取最重板自重即邊板自重，故Q1=83.58噸，考慮索具重量Q2＝0.2噸，K為起重機(jī)降低系數(shù)，取0.8。

2）吊起重量計(jì)算。

Q1≥G1+G2=83.58/2+0.2=41.95t。

Q1——吊車(chē)1起重量；G1——構(gòu)件重量（采用雙機(jī)抬吊，取邊梁的最大吊裝重量83.58t一半）；G2——索具重量（0.2t）

3）選取吊車(chē)的工作性能。

250t吊車(chē)：

工作幅度：11m；起重臂長(zhǎng)：17.3m；起重量：55t。

Q1=55*0.8=44t≥G1+G2=41.95t

300t吊車(chē)：

工作幅度：14m；起重臂長(zhǎng)：20m； 起重量：57.6t。

Q1=57.6*0.8=46.08t≥G1+G2=41.95t

4）鋼絲繩吊索受力驗(yàn)算

板梁采用兜底雙機(jī)抬吊法，兩頭共設(shè)4個(gè)吊點(diǎn)。吊點(diǎn)鋼絲繩選用1550Mpa-6*37S鋼絲繩d=47.5mm，鋼絲繩抗拉強(qiáng)度為1550N/mm2，查《簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)》得單根鋼絲繩破斷拉力為1305KN，則4個(gè)吊點(diǎn)鋼絲繩的破斷拉力總和Pg=4×1305 KN =5220KN。

鋼絲繩吊索的容許拉力計(jì)算：

S=Sb/K

式中：S--鋼絲繩的容許拉力（KN）；Sb--鋼絲繩的破斷拉力（KN）；K--鋼絲繩的使用安全系數(shù)，按吊索用途，查《簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)》，取7；

Sb=αPg

式中：Pg--鋼絲繩的破斷拉力總和（KN）；α--考慮鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)，按《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》，對(duì)6×37鋼絲繩取0.82；

代入公式可得

Sb=αPg=0.82×5220=4280.2KN

S=Sb/K=4280.4KN/7=611.5KN

根據(jù)受力分析可得S=611.5KN>Q/sinβ=420/sin60°=485KN，滿(mǎn)足要求。

其中Q為所吊構(gòu)件的重力（KN），本工程按梁板最大吊裝重量418KN+2KN=420KN計(jì)；β為吊索與水平面的夾角，一般為45°～60°，此處取60°計(jì)算。

2.3 導(dǎo)梁架

導(dǎo)梁架選用150噸導(dǎo)梁架，主梁采用4條70b#工字鋼組裝而成、電動(dòng)行走臺(tái)車(chē)，導(dǎo)梁架高140cm，寬240cm，長(zhǎng)2500cm，采用兩根70b#工字鋼豎向拼接，如圖2所示。

圖2 導(dǎo)梁架示意圖

3 施工工藝流程

首先300t單機(jī)起吊將導(dǎo)梁架吊至2#梁位置，300噸汽車(chē)吊就位在1#橋臺(tái)后方路基上，然后運(yùn)梁車(chē)倒車(chē)運(yùn)梁，300噸汽車(chē)吊及250噸汽車(chē)配合方式安裝25米箱梁，采用此方法安裝好第3#～6#中梁及邊梁，然后連接梁濕接縫鋼筋及橫隔梁鋼筋，在濕接縫位置鋪滿(mǎn)鋼板，然后將剩余1#、2#梁吊裝至安裝好的梁面上，拆除導(dǎo)梁架，最后300汽車(chē)吊及250噸汽車(chē)吊雙機(jī)抬吊1#、2#梁。

架設(shè)步驟為：吊車(chē)到達(dá)規(guī)定起吊點(diǎn)→安裝導(dǎo)梁架→梁板起吊→梁板水平移動(dòng)→逐片安裝、臨時(shí)支撐→兩片梁間后澆帶預(yù)埋鋼筋焊接→一孔架設(shè)完畢。

3.1 箱梁架設(shè)施工工藝流程

3.2 導(dǎo)梁架運(yùn)輸?shù)跹b就位

導(dǎo)梁架采用70b輕型鋼支座，最大重量為25t，長(zhǎng)為25m，寬為2.19m，高為1.4m，用300t吊車(chē)直接吊裝在橋臺(tái)上，如圖3所示。

圖3 導(dǎo)梁架及汽車(chē)吊平面位置圖

3.3 汽車(chē)吊配合導(dǎo)梁架導(dǎo)梁

用分離式運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁從1#臺(tái)方向倒車(chē)，正對(duì)導(dǎo)梁架正前方，然后300噸汽車(chē)吊吊起25m小箱梁尾端，將小箱梁尾端吊至導(dǎo)梁架導(dǎo)梁臺(tái)車(chē)上，然后將小箱梁與運(yùn)梁臺(tái)車(chē)?yán)壚喂?，運(yùn)梁車(chē)徐徐倒車(chē)，當(dāng)小箱梁尾端導(dǎo)梁至2#帽梁位置時(shí)，運(yùn)梁車(chē)停止倒車(chē)，如圖4所示。

圖4 運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁至導(dǎo)梁架后方

3.4 3#～6#梁安裝

2#中梁位置是導(dǎo)梁架就位位置，通過(guò)導(dǎo)梁架導(dǎo)梁，然后雙機(jī)抬吊依次將3#～6#梁安裝就位。1#邊梁安裝采用導(dǎo)梁架導(dǎo)梁、雙機(jī)抬吊至已安裝好鄰近梁片上，待拆除導(dǎo)梁架后，再將1#邊梁雙機(jī)抬吊至1#邊梁的橋臺(tái)位置就位。如圖5所示。

圖5 3#～6#梁安裝

3.5 1#～2#梁安裝

利用導(dǎo)梁架配合吊車(chē)將1#～2#梁吊至已安裝好鄰近梁片上，拆除導(dǎo)梁架，移動(dòng)0#橋臺(tái)250t倒車(chē)位置，再將1#～2#梁吊裝就位，如圖6所示。

圖6 1#～2#梁安裝

3.6 架設(shè)注意事項(xiàng)

1）架設(shè)完成一片梁后，及時(shí)檢查起重機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，檢查鋼絲繩、吊鉤是否損壞。如有，應(yīng)立即更換。

2）吊梁前，需對(duì)施工區(qū)域地基加固處理。吊梁過(guò)程中，注意觀察地面沉降。吊梁時(shí)，施工便道需臨時(shí)封閉。

3）作業(yè)前應(yīng)充分了解熟悉環(huán)境情況，是否有障礙物和輸電線(xiàn)路，若有則必須制定切實(shí)可行的安全措施后方可繼續(xù)施工。

4）起重臂最大仰角不得超過(guò)規(guī)定值。起重機(jī)起吊和轉(zhuǎn)向時(shí)速度要緩慢均勻，大梁須平穩(wěn)，構(gòu)件下落時(shí)須慢速輕放，禁止或快或慢和突然制動(dòng)。

5）第一片梁就位后，在預(yù)制梁橫隔板處加設(shè)防傾覆支撐，才能解除吊具，第二片梁就位后，相鄰兩片梁及時(shí)焊接，且連接點(diǎn)不少于5個(gè)，防止梁體傾覆。

4 總結(jié)

在高速公路橋梁施工中，采用汽車(chē)吊施工進(jìn)行梁板安裝具有架設(shè)速度快、安全性高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。鋼導(dǎo)梁配合汽車(chē)吊施工技術(shù)在麻園河橋25m預(yù)制箱梁吊裝中的成功應(yīng)用，解決了施工場(chǎng)地狹窄、周邊重要建筑物多、吊裝安全風(fēng)險(xiǎn)高、大跨度梁板吊裝的問(wèn)題。該施工工工發(fā)簡(jiǎn)單，有效，安全穩(wěn)定性較高，對(duì)大跨度箱梁吊裝具有推廣 意義。