預制箱梁鋼內模板吊裝輔助裝置的研制與應用

戴穗鋒

廣東省基礎工程集團有限公司 廣東 廣州 510620

預制梁在橋梁工程中的應用越來越廣泛，為滿足規模化、標準化的施工作業要求，預制梁的制作一般會根據設計定制相應尺寸的鋼模板。對于鋼模板在預制場內的吊裝轉移，目前大多以鋼骨架或預留鋼環作為起吊點，人力輔助穿鋼絲繩進行鋼模板吊裝，并根據起吊質量和起吊點布置來選擇合適的鋼絲繩根數和直徑。采用人力輔助固定吊裝鋼模板的方法不僅效率低，還存在一定的安全隱患[1-8]。

1 工程概況

某項目預制箱梁鋼內模板采用定制組裝式活動鋼模，為便于箱梁腔內模板的拆裝，內模采用骨架與面板組合方式。骨架與面板采用螺栓連接，內模面板在整個橫斷面上分4塊（兩側腹板各一塊，頂板倒角各一塊），腹板內側模板與頂板倒角模板用固定骨架連接。

圖1為預制箱梁定制鋼內模板三視圖，圖2是預制箱梁定制鋼內模板的實景。

圖1 預制箱梁定制內模板三視圖

圖2 預制箱梁定制內模板實景

預制箱梁鋼內模板屬于大型鋼構件，質量大，外形不規則。為提高預制箱梁鋼內模板的周轉效率，保證預制箱梁鋼內模板安裝和拆除的安全，創新研制一種結構簡單、操作快捷的吊裝輔助裝置，以配合預制箱梁鋼內模板在場內的吊裝轉移。

2 吊裝輔助裝置研制技術路線

通過對鋼內模板的外形特征、尺寸及質量等進行研究，對傳統起重吊裝方案進行分析，結合以往鋼模板安裝及拆卸的施工經驗，進行技術攻關，現場試驗并研制一套實用性強、安全性高、適用性廣的預制箱梁定制鋼內模板快速吊裝輔助裝置。具體研究步驟為：

1）研究預制箱梁鋼內模板的外形特征、尺寸大小及類型、質量范圍及吊點選擇、一般模板安裝及拆卸流程。

2）研究一種適用于預制箱梁鋼內模板吊裝的輔助裝置。

3）通過對起重設備的綜合研究、現場試驗，不斷優化該吊裝輔助裝置的工藝組成，確保該裝置的通用性、實用性及安全性。

4）通過對快速吊裝裝置的技術原理、操作方法進行分析，總結吊裝技術措施，形成一套預制箱梁鋼內模板快速吊裝技術，供類似項目參考。

3 吊裝輔助裝置的構造

1）鋼內模板吊裝輔助裝置采用矩形鋼、鋼筋、鋼板焊接而成，整體外形如倒立的天平，整個裝置包括起重裝置和可旋轉固定裝置兩部分，如圖3所示。

圖3 預制箱梁鋼內模板快速吊裝輔助裝置

2）起重裝置由2根φ32 mm圓鋼彎制成的拱弧形吊環、1根矩形鋼及其兩側各焊接的2根φ32 mm精軋圓鋼組合而成，矩形鋼兩端分別連接2個可旋轉固定裝置。

3）可旋轉固定裝置由2根矩形鋼和2根φ32 mm的圓鋼焊接成倒T形，可旋轉固定裝置上下兩側焊接加強鋼板，矩形方鋼可以中部鋼筋為軸線水平360°旋轉。

4 吊裝輔助裝置的技術原理

1）起重裝置的吊環可根據現場起重設備型號進行調整，確保吊環與起重設備的吊鉤連接穩固。

2）當可旋轉固定裝置的矩形方鋼下放到內模板的型鋼骨架下方時，矩形方鋼旋轉90°，使矩形方鋼與型鋼骨架形成垂直固定（圖4），鋼模板的質量通過可旋轉固定裝置傳遞給起重裝置。

圖4 可旋轉固定裝置進入鋼內模施工示意

3）起吊預制箱梁定制鋼內模時，可旋轉固定裝置的矩形鋼會卡在定制鋼內模的型鋼骨架上，鋼內模的質量越大，矩形鋼和型鋼骨架接觸面的壓力越大，靜摩擦力也越大，可旋轉固定裝置與定制鋼模板就越難發生相對位移。可旋轉固定裝置的方鋼可以根據模板及現場實際情況調節長度。

5 吊裝輔助裝置的操作流程

1）將起重設備的吊鉤直接鉤住起重裝置的吊環開始吊裝作業。

2）用起重設備把活動固定裝置移至預制梁鋼內模板上方中間位置，然后將可旋轉固定裝置的矩形方鋼下放至內模板的型鋼骨架下方，保證矩形方鋼有足夠的空間旋轉。

3）司索人員協助可旋轉固定裝置的矩形方鋼旋轉90°，使矩形方鋼與型鋼骨架形成垂直固定。

4）矩形方鋼與型鋼骨架形成垂直固定，指揮人員檢查安裝無誤后，指揮駕駛室需進行試吊，試吊離地距離不大于30 cm，試吊檢查時間不應小于5 min。試吊時進行下列檢查：起重設備的穩定性、制動器的可靠性、鋼內模板的平穩性、輔助裝置的安全性。指揮人員檢查起吊后裝置的穩定性及起重設備的運行情況，確認安全無誤后繼續下一步工序。

5）起吊預制箱梁定制鋼內模時，可旋轉固定裝置緊貼在預制鋼梁型鋼骨架上，二者作用面由于靜摩擦力的作用可防止預制梁模板吊裝時發生相對位移，達到平穩吊裝的目的。

6）鋼內模板安裝到位并檢查合格后，指揮人員指揮起重設備司機緩緩下降起重裝置，可旋轉固定裝置重新進入鋼內模板型鋼骨架空腔內。指揮人員指示起重司機暫停起重裝置下降，司索人員轉動可旋轉固定裝置的矩形方鋼，指揮人員根據司索人員要求指示起重司機轉移鋼內模板吊裝輔助裝置。

6 預制箱梁鋼內模板吊裝技術措施

1）吊裝作業前，應先檢查人員配備是否齊全，是否持證上崗，起重設備運行是否正常，鋼內模吊裝輔助裝置是否有損壞，構件之間的焊縫是否良好等。

2）鋼模板安裝應對準劃分線，緩緩下降。下降受阻時，嚴禁下放安裝，應重新吊起，待查明原因并采取措施后再下放。

3）安放鋼模板應做到穩、準、平，防止因重心不穩左右晃動而碰撞其他已安裝模板。

4）模板安裝工人配合司索人員進行模板安裝就位后，應配合技術人員仔細檢查安裝模板的平整度、標高及線形精度是否滿足設計要求，如不滿足應及時進行調整。

7 結語

與傳統的施工工藝相比，該裝置的應用可以省去每次吊裝模板前人工穿拆鋼絲繩的施工工序，節省工人的投入與吊裝作業時間，可快速、平穩、安全、準確地把預制鋼內模轉移到擬安裝或轉移的位置，使工程的施工質量、進度及成本都得到改善。本預制箱梁鋼內模板吊裝輔助裝置結構簡單合理，操作簡便，造價低，適用性強，裝置中的矩形鋼、方鋼等構件可根據鋼模板及現場實際情況來調節長度，適用于各種規格大小的預制箱梁定制鋼內模的轉移，具有較好的推廣價值和應用前景。