城市高架箱梁雙機(jī)協(xié)同吊裝技術(shù)研究

李小鵬

（中鐵二十二局集團(tuán)第三工程有限公司，福建 廈門 361000）

公路橋梁吊裝由于起重機(jī)走行區(qū)域小、吊臂作業(yè)受限、吊裝距離和高度要求高，因此吊裝作業(yè)難度大、安全風(fēng)險高[1]，起重機(jī)的選型配置是吊裝工程方案設(shè)計的核心[2]。與傳統(tǒng)單機(jī)吊裝作業(yè)相比，雙機(jī)協(xié)同吊裝作業(yè)更加復(fù)雜，危險風(fēng)險程度更高[3]。本文以國內(nèi)某新建快速路工程高架主線箱梁吊裝為背景，詳細(xì)介紹了城市高架箱梁雙機(jī)協(xié)同吊裝方案，對其吊裝工況進(jìn)行分析，總結(jié)出一套城市高架箱梁雙機(jī)協(xié)同吊裝工藝。

1 工程項目概況

國內(nèi)某新建快速路工程高架主線建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為城市快速路兼一級公路，采用雙向6 車道規(guī)模；地面道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為城市主干路標(biāo)準(zhǔn)，采用雙向4 車道規(guī)模，主線高架橋?qū)?7 m。

該施工區(qū)域位于市區(qū)，交通復(fù)雜，參考國內(nèi)施工經(jīng)驗，箱梁吊裝采用1 臺400 t 汽車吊和1 臺500 t 汽車吊進(jìn)行施工，見圖1。

圖1 箱梁雙機(jī)協(xié)同吊裝航拍圖

2 吊裝施工技術(shù)

2.1 測量放樣

箱梁安裝前，先對支座的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，并放出支座的中心點，根據(jù)中心點用墨線彈出箱梁安裝時所需放置的位置。支座安裝時，嚴(yán)格按照放出的十字線進(jìn)行安裝，防止支座偏心受壓，同時，落梁時嚴(yán)格按照彈出的墨線進(jìn)行。

2.2 臨時支座設(shè)計及施工

臨時支座由緩沖橡膠板、鋼砂筒組成。臨時支座設(shè)計時按照3 個鋼砂筒承受梁重（單片梁最重時的質(zhì)量約為173 t）1.2 倍的不均勻系數(shù)考慮，即單個砂筒承受69.2 t。梁底距墩頂距離為40 cm。

查《路橋施工計算手冊》 第452 頁表13-16，砂的容許承壓應(yīng)力為10 MPa，如將其預(yù)壓，則可達(dá)30 MPa[4]。砂筒壁厚為10 mm，砂筒頂心直徑為

選用219 mm 無縫鋼管，滿足要求。下砂筒選用壁厚δ 為10 mm 無縫鋼管，則其外徑大于d0+2δ=239 mm，實際選用下砂筒外徑為260 mm，壁厚δ 為10 mm 的無縫鋼管。

上砂筒、下砂筒均選用Q345鋼，Q345 鋼厚度≤16 mm 時的抗壓設(shè)計值為305 MPa[5]。

下砂筒筒壁應(yīng)力為滿足要求。

2.3 預(yù)制混凝土小箱梁架設(shè)

1）架設(shè)方式。預(yù)制混凝土小箱梁采用雙機(jī)抬吊安裝施工。

2）吊點設(shè)置。預(yù)制混凝土小箱梁的吊裝采用兩點吊裝，采用吊車安裝的梁段吊點分別設(shè)置在距離梁端約0.8～1.1 m 的位置。

3）空吊與試吊。預(yù)制混凝土小箱梁先進(jìn)行空吊與試吊，檢查吊臂傾角、吊機(jī)作業(yè)位置是否合理，繩索是否牢固，確認(rèn)無誤后才可以起吊。

4）吊車施工?？鐑?nèi)汽車吊起重半徑最大控制在9 m、臂長控制在26 m內(nèi)，300 t 吊車額定起重質(zhì)量為92.5 t，400 t 吊車額定起重質(zhì)量為120 t，500 t 吊車額定起重質(zhì)量為153 t；跨外汽車吊起重半徑最大控制在11 m、臂長控制在26 m內(nèi)，300 t吊車額定起重質(zhì)量為75 t，400 t 吊車額定起重質(zhì)量為102 t，500 t 吊車額定起重質(zhì)量為126 t。查吊車起重性能參數(shù)表，考慮吊鉤及鋼絲繩質(zhì)量，按照構(gòu)件質(zhì)量不得超過兩臺起重設(shè)備額定起重質(zhì)量總和的75%計算，選取起吊吊車型號（吊車100 t 吊鉤質(zhì)量為2.24 t、160 t 吊鉤質(zhì)量為4.8 t）。

按照雙機(jī)抬吊采用1 臺400 t 汽車吊和1 臺500 t汽車吊、單機(jī)吊選取1 臺400 t 履帶吊，根據(jù)JGJ 33《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定，進(jìn)行分析。該規(guī)定如下：雙機(jī)抬吊時，起重設(shè)備應(yīng)進(jìn)行合理的負(fù)荷分配，構(gòu)件質(zhì)量不得超過兩臺起重設(shè)備額定起重質(zhì)量總和的75%，單臺起重設(shè)備的負(fù)荷量不得超過額定起重質(zhì)量的80%[6]。

跨徑32 m 預(yù)制混凝土小箱梁雙機(jī)抬吊吊裝工況：其邊梁最大質(zhì)量為172.7 t。選取400 t 汽車吊與500 t 汽車吊雙機(jī)抬吊，400 t 汽車吊站位在跨內(nèi)，500 t 汽車吊站位在跨外。

400 t 汽車吊選用26 m 主臂工況，作業(yè)半徑9 m，額定起重質(zhì)量為121 t，分擔(dān)吊裝質(zhì)量為86.5 t，負(fù)荷系數(shù)為71.5%＜75%，滿足要求。

500 t 汽車吊選用26.5 m 主臂工況，作業(yè)半徑11 m，額定起重質(zhì)量為126 t，分擔(dān)吊裝質(zhì)量為86.5 t，負(fù)荷系數(shù)為68.7%＜75%，滿足要求。

3 鋼絲繩吊索受力分析計算

預(yù)制箱梁采用兩點起吊法，兩頭共設(shè)2 個吊點，吊索與水平面的夾角取60°。查《路橋施工計算手冊》附表3-34，鋼絲繩選用公稱直徑為65 mm、規(guī)格為6×37 結(jié)構(gòu)、公稱抗拉強(qiáng)度為1 400 MPa 的鋼絲繩，鋼絲繩破斷力P=（1 400×1 568.43/1 000）kN=2 195.8 kN[4]，考慮鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)α 按6×37 結(jié)構(gòu)鋼絲繩取0.82，鋼絲繩的安全系數(shù)K 按機(jī)動起重設(shè)備取6，則

單個履帶吊最大吊裝質(zhì)量Q 取180.5 t（含鋼絲繩1 t、吊鉤6.8 t），按2 個吊點平均承受構(gòu)件荷載，每個吊點按4 根鋼絲繩計算（鋼絲繩采用單根繞環(huán)），鋼絲繩與水平面的夾角θ 按不小于60°考慮，則鋼絲繩內(nèi)力為

滿足要求。

4 地基處理

在現(xiàn)場吊裝區(qū)域內(nèi)，原道路路面能夠滿足25 t/m2的耐壓力要求，綠化帶及其他吊裝區(qū)域需經(jīng)過回填處理，以滿足施工要求。

5 汽車吊地基耐壓力校核

取500 t 汽車吊吊裝跨徑32 m 預(yù)制混凝土小箱梁為最不利工況進(jìn)行計算。吊裝時，500 t 汽車吊自重質(zhì)量約為96 t，500 t 汽車吊配重質(zhì)量為100 t，梁板最重梁的質(zhì)量為172.7 t。采用雙機(jī)抬吊，每臺汽車吊考慮按照3 個均勻支腿受力，故單個支腿受力（172.7/2+96+100）t/3=94.12 t，鋪設(shè)2.5 m×2.5 m路基板，則P=94.12 t/（2.5 m×2.5 m）=15.06 t/m2（對應(yīng)壓強(qiáng)為148kPa）吊裝時，需滿足要求。

6 吊裝防護(hù)措施

嚴(yán)禁在吊起的構(gòu)件上行走或站立，不得用起重機(jī)載運人員，不得在構(gòu)件上堆放或懸掛零星物件。箱梁起吊架設(shè)過程中，吊臂及吊裝構(gòu)件投影下部不得站人，作業(yè)人員需系好安全帶，安全帶與已架設(shè)好的箱梁翼板外露U 型鋼筋連接，或就近與梯籠主龍骨連接。梯籠設(shè)置在蓋梁側(cè)面或者蓋梁前端，采用鋼管扣件與立柱抱箍連接，每2 節(jié)（不超過6 m）設(shè)置一道。

7 臨時交通導(dǎo)改

由于施工區(qū)域位于現(xiàn)狀省道上，地面交通復(fù)雜，車流量較大，因此施工前應(yīng)實地調(diào)查吊裝作業(yè)段的交通情況，制定臨時交通導(dǎo)改封道方案，并和交警部門提前對接。計劃將單側(cè)封閉交通段臨時導(dǎo)改到圍擋范圍內(nèi)的便道，與另一側(cè)交通流采用水馬分隔，從而確保交通組織保持順暢，合理設(shè)置施工圍擋及置各種交通指示標(biāo)志，引導(dǎo)車輛合理分流，做好應(yīng)急物資準(zhǔn)備，隨時應(yīng)對在交通改道過程中可能發(fā)生的各類緊急事故。

8 結(jié)束語

本工程項目通過城市高架箱梁雙機(jī)協(xié)同吊裝進(jìn)行施工，該施工方法的成功應(yīng)用確保了箱梁吊裝施工的安全穩(wěn)定性。同時，為后續(xù)類似工程提供了寶貴經(jīng)驗，在后續(xù)類似城市高架箱梁吊裝中能起到參考作用。