狹窄場地人字架吊裝大噸位大跨徑預應力鋼筋混凝土橋箱梁施工工法

王守武

（甘肅第四建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 7300000）

在場地狹小的施工的條件下，較大跨度橋梁工程橋面大梁的起吊安裝以及如何保證其快速安全施工是橋梁工程施工中重要的技術難題[1]，甘肅第四建設集團有限責任公司在參考國內有關人字架吊裝箱梁施工技術的基礎上[2-4]，經過多方案對比分析，采用了雙人字架牽引抬吊吊裝法，并總結形成了狹窄場地人字架吊裝大噸位大跨徑預應力鋼筋混凝土橋箱梁施工技術及施工工法。該技術在解決狹窄場地吊裝難題及人字架吊裝箱梁的噸位方面處于國內領先水平，為橋梁施工技術。

1 工程應用

蘭州南出口道路拓建工程韓家河大橋、黃峪溝大橋、小西坪大橋箱梁（板梁）設計跨度40m、單榀箱梁重130t。道路施工與橋梁施工同時進行，南出口車流量大，穿梭不停，交通十分不便，橋頭兩側場地狹小，只能滿足箱梁（板梁）的預制場地要求。且橋下有運行的鐵路、排洪溝道，三座橋梁施工均受地形限制，沒有可供大型吊車使用的作業面。采用本工法進行吊裝施工，確保了工程質量，吊裝過程未發生任何安全事故，取得了明顯的經濟效益，確保了蘭州市南大門的按時通車，贏得了建設單位及監理單位的一致好評，具有一定的社會效益。

2 工法特點及適用范圍

2.1 工法特點

1）本吊裝法是采用雙人字架牽引抬吊，吊裝前根據箱梁（板梁）的跨度、重量等參數對吊裝過程的各部位進行結構驗算，吊裝過程中構件的起落、運動都比較緩慢和平穩，便于控制，安全有保證。

2）設備投入少，場地要求不高，人員投入少，設備進出場簡單，一般載重汽車即可完成所有設備的進場運輸，不需大型設備。

3）應用范圍廣，目前跨度≤40m，重量≤130t的單跨、多跨鋼筋混凝土箱梁（板梁）均可適用，基本不受地形的限制，特別適用于狹窄場地、山區、災后重建項目施工。通過重新設計人字架等受力結構，可完成更大跨度，更大重量的箱梁的吊裝。

4）操作方便，經濟實用，所需費用低，經濟效益顯著，與架橋機和大噸位吊車吊裝相比，可節約50%以上的吊裝費用。

2.2 適用范圍

1）本工法適用于跨度不大于40m，重量不大于130t的公路、城市道路橋梁工程中箱梁（板梁）的吊裝。

2）在場地狹窄、山區、災后重建項目無法用吊車或架橋機吊裝的情況下；箱梁（板梁）數量少，架橋機及大噸位吊車吊裝費用較高的情況下；橋下有鐵路、排洪溝等設施而無法進行封閉施工的情況下；

3）如果對人字架及起重系統進行重新設計，還可用于更大跨度和重量的箱梁的吊裝。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

本工法工藝流程如圖1所示。

圖1 施工流程圖

3.2 主要施工操作要點

3.2.1 人字架的安裝

1）人字架采用角鋼焊接而成的格構架，主肢和腹桿采用角鋼，格構架分三節，中間節為等截面結構，兩端為變截面結構。

2）分別在1#橋臺（后方）和2#橋臺（前方）位置上組裝人字架A和人字架B，如圖2所示。每個人字架均由兩部分組成，在現場平放組裝，拼裝時用木楔將人字架墊實墊平，人字架頂部交叉處用螺栓連接。并用鋼絲繩捆綁，共設四圈。拼裝后將人字架的前后纜風繩事先在地面上與人字架連接好，在人字架A的上部1/3處固定一個輔助人字架，呈垂直狀態，使其兩腳與人字架A的兩腿用專用扣件連接牢固。

3）在1#橋臺上利用輔助人字架、卷揚機、動滑輪、定滑輪豎立起人字架A，并固定好人字架A的前后纜風繩。

4）在后方橋臺上裝好定滑輪和鋼絲繩，用人字架A將人字架B提起，豎立于2#橋臺，然后把人字架B、A的前風纜分別固定在對面的1#和2#橋臺上。由于大橋吊裝時風纜受力主要是后風纜，前風纜主要用于固定人字架使其豎立在墩臺上，并不承受吊裝時的主拉力，故前風纜不設置地錨，錨固在橋臺的背墻上。

3.2.2 箱梁（板梁）的吊裝

做好各項準備工作，在已達到強度的橋臺背墻頂面上各豎立人字架一副。分別為A（后方）人字架、B（前方）人字架。

1）將預制箱梁（板梁）用滾杠或板車牽引運來，箱梁（板梁）前端到達A（后方）人字架下面。

圖2 人字架安裝示意圖

2）A、B人字架的牽吊繩均系到大梁前端約1-1.5m處的同一位置，用卸扣把A、B牽吊繩用卸扣扣住連成一個吊點。

3）用A人字架的牽吊繩吊起梁的前端，撤走箱梁（板梁）前端的滾杠。

4）收緊B人字架牽吊繩，緩慢放松A人字架牽吊繩及梁后端的控制繩使梁前進；此時，梁前端懸空吊起，后端利用滾杠滑行，大梁前進時注意使梁的前端稍低于后端，禁止“昂頭”，避免各滑輪組和牽吊繩受力增加。

5）大梁前進過程中，梁后端的控制繩H應注意監控，保證同步，特別要注意作用于控制繩上的應力（如圖3）。

6）由B人字架牽吊繩牽引，由控制繩H進行控制，將梁拉至距2#橋臺1-1.5m的位置停止前進，將控制繩收緊，并用大木楔將梁后端的滾杠楔緊，將A人字架的牽吊繩放松并從箱梁（板梁）前端吊點卸下，收A人字架吊繩，使A吊鉤回到A人字架下，將A吊鉤掛在箱梁（板梁）的后端1-1.5m處。收緊A吊繩，起吊箱梁（板梁）后端，取出梁后端滾杠。

7）用A、B人字架的牽吊繩同時吊起梁的兩端，緩慢放松H控制繩，使箱梁（板梁）移動到橋臺正上方，在橋臺背墻上墊好滑板，同時放A、B吊繩，將箱梁（板梁）兩端同時下落到墩臺上。

8）從側面支撐住大梁的兩端，對箱梁（板梁）側向進行焊接連接固定，再放松兩端的牽引繩，卸去A、B吊鉤，移動A、B人字架到下一榀箱梁（板梁）位置，為下一榀箱梁（板梁）的吊裝作好準備。

圖3 箱梁吊裝示意圖

4 結語

經過精確計算和現場實踐，采用狹窄場地人字架吊裝大噸位大跨徑預應力鋼筋混凝土橋箱梁施工工法時，每天可完成2-3榀箱梁（板梁）的吊裝，工藝簡單，易于加工安裝、安全可靠，比采用制式架橋機可節約費用50%以上，該種吊裝方法，特別適用于地形復雜而吊車無作業場地、梁數又少、運用制式架橋機經濟效益不合理的情況，值得施工中根據實際情況采用。