公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工探討

許鵬

山東省單縣湖西路橋建筑有限公司 山東 菏澤 274300

引言

預(yù)制橋梁在施工質(zhì)量、施工效率、綠色環(huán)保等方面都有非常顯著的優(yōu)勢，但對預(yù)制構(gòu)件的吊裝施工有嚴(yán)格的要求，預(yù)制橋梁工程由多個(gè)預(yù)制構(gòu)件共同組成，不同預(yù)制構(gòu)件的特點(diǎn)、規(guī)格、尺寸、結(jié)構(gòu)等都存在較大不同，需要結(jié)合橋梁工程的特點(diǎn)，以及現(xiàn)場實(shí)際情況，采取有針對性的吊裝施工技術(shù)，才能更好地保證施工質(zhì)量。我國預(yù)制橋梁工程發(fā)展和應(yīng)用的起步比較晚，很多技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，在具體吊裝施工中依然存在很多問題亟待解決，對我國預(yù)制橋梁事業(yè)的發(fā)展造成了較大影響?；诖?，開展公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工的探討研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

某公路橋梁工程分為兩聯(lián)，第一聯(lián)的規(guī)格為3m×30m，第二聯(lián)的規(guī)格也是3m×30m，都采取30m一跨的裝配式預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上分為左右兩幅，每幅橋梁橋面的寬度為13.25m，跨徑為30m，箱梁結(jié)構(gòu)尺寸為高1.8m，底板寬度為1.2m，頂板寬度為2.4m，邊梁共計(jì)24片，中梁共計(jì)24片，整座橋梁由48片小箱梁預(yù)制而成，預(yù)制構(gòu)件最小重量為24t，最大重量為88t。

2 公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工前的準(zhǔn)備工作

2.1 選擇合適的行車運(yùn)輸路線

運(yùn)輸預(yù)制構(gòu)件的路線應(yīng)該通暢、平整，為保證橋梁構(gòu)件運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性，避免道路凹凸不平，導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生碰撞受損，在工作面上需要鋪設(shè)3cm厚的鋼板。案例工程由48片小箱梁共同組成，屬于大型構(gòu)件，在正式運(yùn)輸前，需要和當(dāng)?shù)芈氛块T和交警部門取得聯(lián)系，共同協(xié)商道發(fā)路線和通行時(shí)間，并制定詳細(xì)的運(yùn)輸計(jì)劃。箱梁運(yùn)輸線路必須平整、順直，保證運(yùn)行車和小箱梁能夠平穩(wěn)行駛，對那些局部松軟的路段需要進(jìn)行加固處理，或者鋪設(shè)上一層鋼板。

2.2 預(yù)制構(gòu)件準(zhǔn)備

蓋梁和橋臺(tái)臺(tái)帽回混凝土的養(yǎng)護(hù)周期必須達(dá)到能夠吊裝的要求，并將蓋梁頂部清理干凈。小箱梁混凝土養(yǎng)護(hù)周期也需要達(dá)到吊裝的要求，全面清理小箱梁各種預(yù)埋件，并將頂部清理干凈，彈出吊裝線中心線，明確具體的吊裝順序。按照公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工圖紙的要求，精確測放出買一塊小箱梁邊線和橡膠支座的位置，并用環(huán)氧樹脂將橡膠支座和蓋梁墊石連接成一個(gè)整體，尤其是橋面伸縮縫位置的橡膠支座帶有四氟板，在正式吊裝前，需要保證其位置的準(zhǔn)確性。嚴(yán)格控制好伸縮縫的木板，保證伸縮縫的寬度一致均勻性。

2.3 運(yùn)梁

本工程預(yù)制梁場和施工現(xiàn)場之間具有一定的距離，預(yù)制好的橋梁構(gòu)件，需要專用的汽車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后才能進(jìn)行吊裝。最大的預(yù)制小箱梁重量為88t，可選用陜汽重卡（康明斯）4252雙橋驅(qū)動(dòng)牽引拖車運(yùn)載?？紤]到一些路段路面情況比較差，為以免預(yù)制小箱梁在運(yùn)輸中傾覆問題，支撐小箱梁的桿件和體系需要對稱一致，用斜撐進(jìn)行加固處理，并通過鋼絲繩將小箱梁綁扎在運(yùn)梁平板車之上。綁扎時(shí)為避免鋼絲繩損壞梁體，在鋼絲繩和預(yù)制小箱梁接觸的位置需要加設(shè)上規(guī)格為10cm×10cm木方支墊，在整個(gè)運(yùn)輸過程行駛車輛不應(yīng)超過30km/h。

3 公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工的要點(diǎn)

3.1 選擇合適的吊裝方法

為保證吊裝的安全性，在正式起吊之前，需要先進(jìn)行試吊，將預(yù)制構(gòu)件先吊離地面20～30cm，停止繼續(xù)吊運(yùn)，檢查吊機(jī)、吊索是否完整、穩(wěn)定，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行起吊，保持9m回轉(zhuǎn)半徑不動(dòng)，按照公路橋梁預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)圖紙，緩慢旋轉(zhuǎn)，將預(yù)制構(gòu)件吊運(yùn)到距離指定位置20～30cm的位置后停止繼續(xù)起吊，在人工輔助扶正的前提下逐步就位。小箱梁在就位時(shí)，需要保證梁兩端支座能夠準(zhǔn)確對位，梁板和梁墩的中心線還要盡量重合一致。在整個(gè)吊裝全過程中應(yīng)有專門人員負(fù)責(zé)指揮[1]。起吊、下降都需要嚴(yán)格聽從現(xiàn)場指揮人員的命令。在案例工程小箱梁吊裝中，選擇用8cm厚的木板控制伸縮縫的寬度，相鄰小箱梁吊裝中的間隙必須嚴(yán)格控制，保證小箱梁安裝到位之后比較穩(wěn)定無松動(dòng)，并且和制作之間沒有空隙。如果因?yàn)闃?gòu)件制作誤差或者是其他原因引起的間隙過大問題，需要用鐵片墊平，墊平之后支座應(yīng)該無松動(dòng)、無位移，否則需要重新吊裝。當(dāng)?shù)谝豢缧∠淞旱跹b完成之后，移動(dòng)吊機(jī)到指定位置，采取相同的方法吊裝其他小箱梁，全部都吊裝完成之后，吊車緩慢收桿離場，并做好施工現(xiàn)場的清潔工作，以免埋下安全隱患。

3.2 吊裝作業(yè)規(guī)則

在公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工中，變幅必須平穩(wěn)安全，切不可突然起落臂桿，以保證整個(gè)吊裝施工能夠安全、穩(wěn)定的完成。在吊裝作業(yè)時(shí)，吊機(jī)臂桿的最大可變傾角嚴(yán)禁超過制造廠的規(guī)定。比如：在案例工程預(yù)制構(gòu)件吊裝中，采取了TL-252型起重機(jī)，在吊裝中如果臂桿的長度達(dá)到35m，可變傾角通常在30°～80°之間，如果吊機(jī)制造廠沒有明確的規(guī)定，則最大的傾角不能超過78°，而且變幅的角度和回轉(zhuǎn)半徑，需要和起重的重量相互適應(yīng)。在臂桿回轉(zhuǎn)操作之前，需要先進(jìn)行觀察，保證回轉(zhuǎn)半徑之內(nèi)無人、無障礙后再進(jìn)行回轉(zhuǎn)操作。而且在整個(gè)回轉(zhuǎn)操作中，在回轉(zhuǎn)停止之前，嚴(yán)禁改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方法，否則會(huì)引起預(yù)制構(gòu)件晃動(dòng)，增大安全風(fēng)險(xiǎn)。臂桿回轉(zhuǎn)結(jié)束，不再繼續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，要立即鎖緊回轉(zhuǎn)制動(dòng)器，以免因?yàn)檎`動(dòng)或者其他原因引起誤操作。

整個(gè)起吊操作，必須在起重機(jī)的側(cè)向和后向完成，在進(jìn)行向前回轉(zhuǎn)時(shí)，臂桿的中心線不能越過支腿中心。在進(jìn)行臂桿外伸操作中，第二節(jié)、第三節(jié)操作必須同步進(jìn)行，如果不同步，一節(jié)快，一節(jié)慢要立即停止吊裝，等所有的問題全部處理和解決之后，再繼續(xù)吊裝。而第四節(jié)臂桿必須再第二節(jié)臂桿和第三節(jié)臂桿全部都伸出后，才能結(jié)合具體的吊裝要求，緩慢延伸到所需要的位置。如果公路橋梁預(yù)制構(gòu)件比較復(fù)雜，在具體吊裝中，帶有副桿的臂桿需要向外延伸，需要提前取出副桿根部的銷軸，插入到第一節(jié)下的固定銷位之上[2]。臂桿進(jìn)行向外延伸時(shí)，需要充分下降吊鉤，以免發(fā)生過繞問題。如果臂桿的延伸長度過大，超過了設(shè)計(jì)要求，限制器發(fā)生了報(bào)警，必須立即停止繼續(xù)延伸，嚴(yán)禁強(qiáng)制延伸，否則會(huì)增大安全事故發(fā)生的概率。當(dāng)臂桿外伸值降低最大工作位置時(shí)，要做好預(yù)防措施，避免出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行。而臂桿在縮回時(shí)，要先縮回第四節(jié)，再進(jìn)行第二節(jié)和第三節(jié)縮回。

3.3 副桿的延伸和收存

副桿延伸也是公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在具體操作前，也要對周圍環(huán)境進(jìn)行觀察，保證工作范圍內(nèi)沒有任何障礙物后才能進(jìn)行延伸操作。副桿在延伸和收存中，需要保證每個(gè)支腿都完全伸出。為保證副桿收存的安全性和質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照現(xiàn)場指揮人員發(fā)揮的信號(hào)，進(jìn)行副吊鉤的合理拆卸和存放。但在案例工程公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工中，副桿收存時(shí)，出現(xiàn)了力矩限位器引起起重機(jī)停止動(dòng)作的問題，為解決這一問題，采取了操作力矩限制器釋放扭矩的方法，保證了收存工作有序進(jìn)行。并且在整個(gè)收存中，要控制好鋼絲繩收緊的力度，不能收得太緊，也不能太松，否則會(huì)影響最終的公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工效果和質(zhì)量。

3.4 預(yù)制構(gòu)件吊裝的提升和降落

案例工程小箱梁的規(guī)模比較大，重量在24t～88t之間，現(xiàn)場吊裝施工空間有限，吊裝難度比較大，為保證吊裝施工的安全性和質(zhì)量，在正式起吊之前，需要確定好臂桿的長度、傾角、回轉(zhuǎn)半徑、允許負(fù)荷相互之間的關(guān)系，每種數(shù)據(jù)都必須嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍中，切不可出現(xiàn)超出規(guī)定、強(qiáng)行作業(yè)的問題。并定期檢查鋼絲繩、吊具、吊鉤的質(zhì)量和完整性，如果磨損嚴(yán)重，或者強(qiáng)度下降嚴(yán)重要及時(shí)更換，將安全風(fēng)險(xiǎn)隱患控制在萌芽狀態(tài)。并且在公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝前，還要對蓄能其壓力矩限制器、過繞斷路裝置、報(bào)警裝置是否靈敏可靠進(jìn)行檢查[3]。為避免在公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工中發(fā)生離合器突然脫開的問題，必須用離合器操縱桿牢牢鎖緊。確認(rèn)各項(xiàng)指標(biāo)和性能都達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，才能正式起吊。如果在公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝過程中突然發(fā)生故障，要立即卸載，停止作業(yè)，進(jìn)行全面檢查，快速排除故障，并且在禁止作業(yè)過程中，需要對吊裝設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部位進(jìn)行修理、調(diào)整、保養(yǎng)等，保證各項(xiàng)性能始終處于良好的工作狀態(tài)。如果重物懸停在半空中，操控人員嚴(yán)禁離開操作室。

4 提升公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工效果的方法

4.1 保證吊裝方案編制的合理性

在公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工中，現(xiàn)場技術(shù)人員和管理人員需要掌握橋梁預(yù)制構(gòu)件的重量、高度、梁板的跨度、現(xiàn)場實(shí)際情況等，編制科學(xué)合理的公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工方案。比如：在一些小規(guī)模、小重量的橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工中，采取吊機(jī)設(shè)備進(jìn)行吊裝，效果更好，吊裝過程更加靈活可靠[4]。但在梁板、箱梁等大型預(yù)制構(gòu)件吊裝中，或者在大跨度預(yù)制構(gòu)件吊裝中，需要采取兩臺(tái)吊機(jī)相互結(jié)合的方法，才能更好地保證吊裝的安全性和質(zhì)量。

4.2 注重對吊裝過程的質(zhì)量控制

在進(jìn)行公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工中，為保證吊裝的質(zhì)量和安全性，需要利用邊空角角鋼對鋼絲繩和預(yù)制構(gòu)件相互接觸的位置進(jìn)行保護(hù)，以保證梁體和角鋼之間土工布等一些軟質(zhì)材料的安全性。具體而言，在公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工中嚴(yán)禁采取直接栓接的方法，而是要采取吊環(huán)扣接，或者是防脫鉤銷接的方法。對于那些重大的預(yù)制構(gòu)件，或者是跨度比較的預(yù)制構(gòu)件吊裝中，必須嚴(yán)格按照起吊設(shè)備的性能、使用說明等控制好吊臂的強(qiáng)度和伸臂的長度，以保證公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工的安全性，以免損壞吊裝設(shè)備。

4.3 選擇合適的吊裝跨度

就案例工程而言，橋梁每跨的跨度達(dá)到30m，跨度比較大，橫向穩(wěn)定系數(shù)小，在具體吊裝施工中，為最大限度上保證公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工的質(zhì)量和安全性，需要綜合考慮各方面的因素，選擇合適的吊裝跨度。比如：在中部雙拱吊裝中要采取合理的吊裝方式，為兩個(gè)箱梁之間鋼筋和鋼板焊接以及混凝土澆筑營造良好的條件[5]?；炷翝仓瓿珊?，拉好纜風(fēng)繩之后，才能逐步放松吊點(diǎn)。而在進(jìn)行橋梁兩邊吊裝拱箱時(shí)，需要左右對稱吊裝，以降低應(yīng)力，保證施工質(zhì)量。此外，為最大限度上降低跨度低公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工的影響，每吊裝完成一段拱箱之后，及時(shí)焊接上一箱梁的鋼板和鋼筋。

4.4 加強(qiáng)橫向施工穩(wěn)定性的控制

在公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工中，為最大限度上橫向穩(wěn)定性，需要先對中間箱梁進(jìn)行吊裝，每段接頭位置都需要焊接上鋼板鋼筋。而在拱箱運(yùn)輸中需要采取纜索吊裝的方法，相互之間要通過橫向連接到一起，形成一個(gè)穩(wěn)定的整體。連接完成之后才能撤出第一組運(yùn)輸線。

5 結(jié)束語

綜上所述，結(jié)合工程實(shí)例，分析了探討公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工，探討結(jié)果表明，公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工難度大，影響因素多，為保證施工質(zhì)量，提升吊裝的安全性，必須結(jié)合公路橋梁的特點(diǎn)，以及預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，采取科學(xué)有效的方法，才能保證公路橋梁預(yù)制構(gòu)件吊裝施工的安全性，促使各道工序能夠高效、安全的開展，實(shí)現(xiàn)預(yù)制橋梁事業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。