限制條件下人工橫移架梁施工技術

婁 恒

(中鐵十四局集團有限公司，山東 濟南 250000)

0 引言

目前，在預制梁架設施工中，使用架橋機或龍門吊架梁已經十分普遍，在工期和安全方面，優勢十分明顯，我國大噸位架橋機目前已處于世界領先地位[1]。

實際施工中，受地形或障礙物影響，架橋機無法正常過孔不可避免，此時不得不使用一些非常規方法。趙健[2]結合天津營城大橋，介紹了一種利用簡易懸臂龍門架架設斜交箱梁的施工方法；曹衛平、余昌平等[3]采用墩旁等跨支架橫移方式，利用縱橫移小車，總結了小箱梁安裝一體化技術。除了上述方法外，還有一種更為簡易的人工橫移法[4]，即預先將梁體用架橋機安放于孔跨中部，配以簡易的頂推或牽引設備，人工將梁體橫向移動到位。

國內對人工橫移梁技術早有應用。劉吉昌[5]以廣東省仁新高速深渡水大橋40 m T梁高空架設為例，提出了一種適用于狹小空間的新型墩頂移梁法，架梁后平面位置檢測表明，偏差值關于橋梁中軸線左右對稱，且隨距離的增加呈緩慢增長的趨勢；在廣珠城際珠海站橫移梁施工中，李碧娟[6]總結了城際軌道高架站橫移梁施工技術，通過簡易橫移小車和施工平臺的使用，大大縮短了工期，為軌道交通工程提供了借鑒；樊偉、蔣根謀[7]對石太鐵路某上行橋人工橫移梁施工工藝進行了介紹，并展望了該技術在既有鐵路改造領域的應用前景。

人工橫移梁法設備拼裝簡單、工作過程平穩、適用環境寬泛，對于降低不利因素干擾效果顯著。文章介紹一種更為簡易的人工橫移架梁施工方法，此方法無需制作移梁小車，僅通過簡易滑道及倒鏈即實現了架梁目的。

1 工程概況

廣東仁博高速公路新莊大橋共6跨，設計72片20 m T梁，梁高1.5 m，頂板寬1.7 m(中梁)和1.85 m(邊梁)，單片梁混凝土方量最大15.5 m3，吊重40.5 t。

經現場勘察，4號、5號、6號墩梁頂與高壓線之間的垂直距離約13 m，架橋機自身高度7.5 m，根據規定，高壓線下施工安全距離不得少于8.5 m[8]。由于高壓線為附近企業動力電，斷電會影響正常生產，為避免施工停滯，同時考慮安全因素，決定在受影響范圍內采用人工橫移架梁方案，可大幅降低架梁空間操作高度不足的約束，同時確保正常供電。高壓線與墩位平面位置如圖1所示。

2 總體施工方案

綜合論證后決定，第4跨,第5跨使用架橋機將梁體縱移到指定位置后，再采用人工橫移、落梁就位，通過架橋機和人工配合，使待架梁體準確地落在滑動裝置上，接著采用倒鏈葫蘆及滑輪組兩端同步牽引梁體橫向滑移。

第6跨采用汽車吊在左側吊裝架設T梁，后采用人工橫移就位。T梁橫斷面如圖2所示。

3 滑移裝置設計及計算

3.1 滑移裝置

將枕木平鋪在蓋梁頂面，與蓋梁密貼；枕木上放置單根P43重型鋼軌作滑道，橫移過程中兼起限位作用；在槽鋼內部粘貼四氟乙烯板，將槽鋼反扣在鋼軌上；梁底面與槽鋼之間墊20 mm厚鋼板壓塊。滑動裝置構造如圖3所示，實物如圖4所示。

3.2 落梁千斤頂

由于落梁空間受限，普通千斤頂無法安放，委托專業廠家定制4臺50 t扁形油壓千斤頂，直徑110 mm，高度120 mm，最大行程100 mm，各配1臺手動油泵。千斤頂實物如圖5所示。

3.3 受力計算

1)倒鏈葫蘆橫移拉力。

單片梁重量N=410 kN，查閱相關手冊[9]，四氟滑板最大靜摩擦系數μ=0.08，則每端倒鏈葫蘆需提供牽引力：

F=μN=410×0.08/2=16.4 kN≈1.64 t。

梁體兩端各配置1個5 t倒鏈葫蘆。

2)四氟滑板承壓應力。

鋼軌寬70 mm，四氟滑板與鋼軌接觸面寬度取50 mm，長度取梁底寬度900 mm，端反力為R=410/2=205 kN，滑板容許壓應力[σ]=5 MPa。

σ壓=R/S=205×103/(900×50)=4.5 MPa<5 MPa，滿足要求。

3)牽引鋼絲繩拉力。

查相關規范[10]，牽引鋼絲繩安全系數取K=3.5。

鋼絲繩最小破斷拉力：

其中，F0為鋼絲繩最小破斷拉力，kN；d為鋼絲繩公稱直徑，mm；R0為鋼絲繩公稱抗拉強度，取1 570 MPa；K′為鋼絲繩最小破斷拉力系數，取0.295。取F0=16.4 kN，反算鋼絲繩最小直徑d=11 mm。

為保證施工質量、安全及現場既有條件，梁體橫移施工時選用φ20 mm。

4 人工橫移架梁施工工藝技術

4.1 工藝流程

人工橫移與落梁流程如圖6所示。

4.2 滑道系統安裝

1)滑道鋪設。

將12 cm×12 cm枕木直接平鋪在蓋梁頂面上作滑道，用薄鋼片找平，間距40 cm。

每隔2道枕木在蓋梁上鉆孔植筋，錨固滑道,如圖7所示。

2)拖拽導向點設置。

在梁體滑移終點側用φ20 mm鋼絲繩自墩柱纏繞一圈鎖固，鋼絲繩與墩柱混凝土間用木楔隔離，間距30 cm；將鋼絲繩牽引至蓋梁外側擋塊處，勾掛一個5 t定滑輪組固定端部，滑輪組在擋塊上水平放置。鋼絲繩與混凝土接觸部位均墊方木或型鋼隔離。

3)拖拽固定點設置。

在梁體滑移起點側用φ20 mm鋼絲繩繞擋塊一圈鎖固，鋼絲繩與混凝土接觸部位均墊方木或型鋼隔離。整個人工輔助架梁牽引系統組裝完成后如圖8所示。

4.3 人工橫移架梁

1)梁體就位。

汽車吊將待架梁體起吊到達準備作橫移的起步點，將橫移滑動裝置在軌道就位，并在軌道上涂抹潤滑油以減少橫移摩擦力，后將梁體緩慢安裝在滑動裝置中心位置。

梁體吊裝就位后，在滑動裝置兩側安裝原木支撐穩固梁體，然后拆除架橋機/汽車吊的吊索。

在梁體兩端、軌道外側20 cm范圍內纏繞一道φ20 mm鋼絲繩并用卡扣鎖固，鋼絲繩與混凝土接觸部位均墊方木或型鋼隔離。

2)橫移遷移系統安裝。

用一根φ20 mm鋼絲繩一端與梁體上的繞梁鋼絲繩在靠近梁體底部位置鎖固，另一端經拖拽導向點5 t導向輪后折回與10 t倒鏈葫蘆一端勾掛；倒鏈葫蘆的另一端與套在擋塊上的鋼絲繩勾掛，如圖9所示。

3)人工橫移。

梁體兩端各安排2名工人站在蓋梁上拉倒鏈葫蘆，使梁兩端同步、均速移動。安排專人監視滑動裝置的運行情況，觀察滑板偏移、滑動同步、軌道變形情況。

4)人工落梁。

梁體到位后，梁端用2臺特制千斤頂頂起梁體，抽出橫移滑板；割除梁底部位軌道，移走枕木；安裝好支座，逐級緩慢下放千斤頂；卸落行程用完時再安放另外2臺千斤頂進行接力，直至將梁體穩固落在支座上。

落梁過程中用線錘檢查梁端線、梁邊線、梁軸線是否正確，用千斤頂調整梁體前后、左右偏差。

軌道表面必須光滑無雜物，為減少摩擦力，在滑板與軌道接觸面涂抹潤滑油。

鋼軌接頭處不能有大于1.5 mm錯臺。

梁體兩端底部必須與滑槽緊貼密實，邊梁必須在翼板下方設置支撐體系。

人工牽引時兩端必須安排專人負責盯控，并保證梁體兩端同步進行橫移，若發生滑槽偏移或滑板變形等情況，則必須立即停止牽引。

落梁時反復測量梁體中心線是否與支座中心重合。

4.4 安全及質量保證措施

1)在蓋梁上作業時，施工人員必須按規定配戴安全防護用品，聽從指揮。2)鋼絲繩在使用過程中，必須經常檢查磨損情況，損壞嚴重的，應及時更換。3)軌道表面應光滑無雜物，為減少摩擦力，可在滑板與軌道接觸面涂抹潤滑油。鋼軌接頭處不能有大于1.5 mm的錯臺。4)人工牽引時兩端必須安排專人負責盯控，并保證梁體兩端同步進行橫移，若發生滑槽偏移或滑板變形等情況，則必須立即停止牽引。5)梁體兩端底部必須與滑槽緊貼密實，邊梁必須在翼板下方設置支撐體系。6)落梁時反復測量梁體中心線是否與支座中心重合。

5 結語

存在限制條件致使預制梁架設施工困難時，人工橫移架梁不失為一種有效的施工措施。施工時只要能將梁放置在該孔內，橫移施工即可有效開展，可有效地降低四周空間對架梁的干擾。傳統人工橫移梁時還要制作專門的移梁小車，而該方法僅使用簡易滑道，在倒鏈的輔助下，即可實現架梁，在成本、設備投入及操作等方面呈現出較為明顯的優勢。