大跨度箱梁導梁架輔助吊裝施工技術

李 浩 李 川

（中國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，橋位區地面標高為3.4～3.8m，麻園河水底標高0.1-0.8m。上部結構為1-25m預制預應力砼小箱梁，簡支結構，按部分預應力A類構件設計。小箱梁預制梁長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。

麻園河橋右側為已經澆筑好的金星路墩柱及麻園河舊橋，舊橋已經拆除，左側距廣珠江城軌較近，約5m，麻園河橋左右，兩側均不適宜擺放運梁車及吊車。因箱梁最大單體重量達到了83.58t，決定采用雙機臺吊機與導梁架輔助施工橋梁，兩臺吊車分別擺放在0#1#橋臺臺背，吊裝周邊環境見圖1所示。

圖1 吊裝周邊環境平面圖

2 吊車選型及計算

本工程汽車吊計劃選用1臺250噸汽車吊，一臺300T汽車吊，一臺25m長導梁架，吊車進場時提供吊車的合格證、特殊操作工人的證件等相關檢測證書。并做好吊機的進場檢驗工作，確保起重機械各項性能良好。

2.1 地基承載力驗算

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

N1=（72+100+41.79+0.2）*0.7/2=74.9t。

250t吊機重量：自重70.1t+配重75t，采用雙機抬吊取83.58/2=41.79t，索具重量0.2t，吊裝時考慮偏載，即一側支腿考慮總荷載70%，另一側為總荷載30%，則吊裝時單個支腿最大荷載為

N2=（70.1+75+41.79+0.2）*0.7/2=65.48t。

2）汽車吊支撐點作用于地面的范圍，鋼板尺寸：2×2=4m2。

3）橋臺側地基土所受最大壓強：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厚石粉穩定層。經試驗檢測地基承載力達到187.25KPa以上才允許吊裝，同時在每一片空心板起吊時，可觀察路基土是否有明顯沉降，若有，則應立即停止施工，并對路基進行重新碾壓、重新加固。

2.2 作業吊車的驗算

1）雙機抬吊。以25m梁為驗算對象，計算驗證是否滿足受力要求。麻園河左幅橋梁25m梁采用雙機抬吊機作業。

（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為起重機降低系數，取0.8。

2）吊起重量計算。

Q1≥G1+G2=83.58/2+0.2=41.95t。

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

3）選取吊車的工作性能。

250t吊車：

工作幅度：11m；起重臂長：17.3m；起重量：55t。

Q1=55*0.8=44t≥G1+G2=41.95t

300t吊車：

工作幅度：14m；起重臂長：20m； 起重量：57.6t。

Q1=57.6*0.8=46.08t≥G1+G2=41.95t

4）鋼絲繩吊索受力驗算

板梁采用兜底雙機抬吊法，兩頭共設4個吊點。吊點鋼絲繩選用1550Mpa-6*37S鋼絲繩d=47.5mm，鋼絲繩抗拉強度為1550N/mm2，查《簡明施工計算手冊》得單根鋼絲繩破斷拉力為1305KN，則4個吊點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，按吊索用途，查《簡明施工計算手冊》，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，按《建筑施工計算手冊》，對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

根據受力分析可得S=611.5KN>Q/sinβ=420/sin60°=485KN，滿足要求。

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

2.3 導梁架

導梁架選用150噸導梁架，主梁采用4條70b#工字鋼組裝而成、電動行走臺車，導梁架高140cm，寬240cm，長2500cm，采用兩根70b#工字鋼豎向拼接，如圖2所示。

圖2 導梁架示意圖

3 施工工藝流程

首先300t單機起吊將導梁架吊至2#梁位置，300噸汽車吊就位在1#橋臺后方路基上，然后運梁車倒車運梁，300噸汽車吊及250噸汽車配合方式安裝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，在濕接縫位置鋪滿鋼板，然后將剩余1#、2#梁吊裝至安裝好的梁面上，拆除導梁架，最后300汽車吊及250噸汽車吊雙機抬吊1#、2#梁。

架設步驟為：吊車到達規定起吊點→安裝導梁架→梁板起吊→梁板水平移動→逐片安裝、臨時支撐→兩片梁間后澆帶預埋鋼筋焊接→一孔架設完畢。

3.1 箱梁架設施工工藝流程

3.2 導梁架運輸吊裝就位

導梁架采用70b輕型鋼支座，最大重量為25t，長為25m，寬為2.19m，高為1.4m，用300t吊車直接吊裝在橋臺上，如圖3所示。

圖3 導梁架及汽車吊平面位置圖

3.3 汽車吊配合導梁架導梁

用分離式運梁車運梁從1#臺方向倒車，正對導梁架正前方，然后300噸汽車吊吊起25m小箱梁尾端，將小箱梁尾端吊至導梁架導梁臺車上，然后將小箱梁與運梁臺車捆綁牢固，運梁車徐徐倒車，當小箱梁尾端導梁至2#帽梁位置時，運梁車停止倒車，如圖4所示。

圖4 運梁車運梁至導梁架后方

3.4 3#～6#梁安裝

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

圖5 3#～6#梁安裝

3.5 1#～2#梁安裝

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

圖6 1#～2#梁安裝

3.6 架設注意事項

1）架設完成一片梁后，及時檢查起重機運轉是否正常，檢查鋼絲繩、吊鉤是否損壞。如有，應立即更換。

2）吊梁前，需對施工區域地基加固處理。吊梁過程中，注意觀察地面沉降。吊梁時，施工便道需臨時封閉。

3）作業前應充分了解熟悉環境情況，是否有障礙物和輸電線路，若有則必須制定切實可行的安全措施后方可繼續施工。

4）起重臂最大仰角不得超過規定值。起重機起吊和轉向時速度要緩慢均勻，大梁須平穩，構件下落時須慢速輕放，禁止或快或慢和突然制動。

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

4 總結

在高速公路橋梁施工中，采用汽車吊施工進行梁板安裝具有架設速度快、安全性高、機動性強等優點。鋼導梁配合汽車吊施工技術在麻園河橋25m預制箱梁吊裝中的成功應用，解決了施工場地狹窄、周邊重要建筑物多、吊裝安全風險高、大跨度梁板吊裝的問題。該施工工工發簡單，有效，安全穩定性較高，對大跨度箱梁吊裝具有推廣 意義。