雙導梁架橋機連續架設預應力I型梁施工技術研究

鄧麗、蔣遠超

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300000）

1 工程概況

印尼梭羅收費公路項目全長37.4km，合同總額2.36 億美元，合同工期36 個月，業主要求提前8 個月完工。該項目共有橋梁結構20 座，其中主線橋15 座、板樁結構2 座、跨線橋3 座。考慮到工期要求，采用架橋機施工工藝進行I 型梁施工。

2 施工方法

2.1 施工準備

第一，開工前，現場準備“三通一平”，即通水通電通路，平整場地，貫通臨時施工便道，并確保路面平整度、承載能力等符合梁運臨時道路所需條件。

第二，若有橋梁橫穿當地道路，安全部門需配合當地交警在架梁期間采取臨時性交通限行措施，嚴禁架梁期間有行人在橋底通過。

第三，架梁所需的每一種材料都要經過檢驗，分類整齊地碼放和覆蓋，并設置明顯的標識牌，以區別材料的規格和受控狀態。

第四，梁混凝土強度不低于架設安裝所需設計強度，壓漿后灌漿強度需達到設計強度的100%。對蓋梁頂面支座墊石尺寸、標高、平面位置等進行適當的調整，以保證符合設計要求。

第五，根據現場存梁條件、梁的安裝位置和出貨順序，對每一片梁標好號。

第六，對I 型梁進行測量檢查，若指標誤差超限（尤其是長度、起拱度、側彎指標），需采取相應措施進行整修。

第七，架梁前配合勘測人員放出梁的兩端截面中心線，并放出支座安裝位置線。

第八，支座安裝需驗收合格。

第九，根據吊物的最大重量，依照《重要用途鋼絲繩》（GB 8918—2006）選取合適的鋼絲繩[1]。

2.2 梁起吊運輸

2.2.1 卸扣工藝

根據I 梁外形細、高、長，重心較高，起吊過程中容易造成失穩的特點，該項目采用I 型梁卸扣板進行起吊作業，增加起吊部位的接觸面積，同時鋼絲繩可以較好地貼合梁體整體，能夠提高梁在起吊過程中的整體穩定性。

2.2.2 提梁門架工藝

為降低施工成本，同時考慮現場施工條件、適用性等因素，該項目采用提梁門架施工工藝，該工藝的特點為簡單快捷，安全方便，投資少，可有效解決預制梁起吊問題。

2.2.3 梁出運操作流程

該橋從臨時存梁區起吊2 座80t 提梁門架，起吊后裝入運梁炮車。

采用水準儀放出前后提梁架位置，坐點位用白灰標示，利用50t 起重機將提梁架吊裝到位，并采用鋼板和適度厚度的木板進行找平，確保提梁架垂直（垂直偏差≤0.5°）[2]。

用吊車配合，將前后兩端提梁門架的卡環（80 噸）和鋼絲繩、卸扣等吊索具全部安裝到位。

將兩個提梁門架千斤頂起重開關同時打開，將梁升到行程桿的最大行程。采用主炮車配合鋼絲繩，將張拉梁混凝土臺座從梁底脫離，使作業區不受任何阻礙。

由專人指揮主炮車，將副炮車頂至梁行進方向前端梁底，之后參照梁端截面中線，將主炮車運行至梁行進方向后端（至梁底），使主副炮車分離[3]。

同時打開兩門提梁門架千斤頂開關，使梁落于主副炮車上（主副炮車枕梁上裝有15cm 厚的膠墊），然后調節支撐桿長度，使其頂緊梁，同時采用鋼絲繩和倒鏈綁緊梁體兩端，加固后，再將卸扣鋼絲繩的鐵銷拔掉，拆除卸扣。

主副炮車操作手就位，調整方向，將炮車從提梁門架上開出。梁出運后，采用吊車配合，將提梁門架移至下一根梁起吊位置，做好起吊前的各項準備工作。

2.3 架橋機拼裝

架橋機拼裝順序：測量定位—拼裝找平中支腿軌道—安裝中支腿—拼接左右兩側各5 節60m 主梁—反拖支腿定位調平—吊裝5 節主梁—安裝前封門—吊裝前、后天車—安裝剩余主梁及后頂高支腿—安裝后封門—安裝電力系統和液壓系統—接通電源初步運行，檢查調試。

安裝主梁時，臨時支撐不少于3 處。具體細節拼裝，需按照廠家出具的架橋機組裝說明，在廠家專業人員的指導下進行。架橋機每次轉場、拼裝以后都要進行試運行，且架橋機前、中支腿，天車軌道梁角度調整完畢后，保證其角度和橋梁承臺走向一直。

運行正常后需進行架橋機加載試驗（主梁支承跨度跨中靜撓度測試），架橋機過孔時主梁懸臂撓度試驗，以確定并驗證架橋機的基本參數，確保各系統、結構件正常，再將之投入使用。

架橋機拼裝基本技術要求：

第一，組裝后，架橋機總長度允許偏差±50mm，支腿中心寬度允許偏差±6mm；

第二，天車軌道頂部的局部平面度△hr≤5mm；

第三，天車軌道的側向直線度，每2m 長度內的偏差≤1mm，軌道全長范圍內的偏差≤10mm；

第四，天車軌距極限偏差±3mm；

第五，天車車輪支承點高低差△ht≤3.35mm，空載天車裝配好后，各車輪與軌道應緊密接觸；

第六，架橋機的每個機構都需要有緩沖器，每個軌道的端部都需要有止擋設備。

2.4 雙導梁架橋機架設I 型梁

2.4.1 運梁通道設置

現以172+621 橋架梁施工（跨度為30.8m+50.8m+30.8m）為例進行闡述。為加快施工進度，以及確保架橋機施工安全，率先使用2 臺150t 吊機完成A1～P1和A2～P2 跨30.8m 梁的安裝，并完成這兩跨的梁端頭板以及跨中位置的橫隔板澆筑。

橋機整機長度為84m，由于A2～P2 跨長30.8m，P2～P1 跨長50.8m，合計81.6m，考慮到支腿布置、前炮車（長度7m）、后炮車（長度7.5m），每組天車寬度3.45m，50.8m 梁吊點設置（梁端內側2m 處）等諸多因素，運梁通道至少需鋪設12.75m 才能確保后天車能順利起吊梁后端。此外，綜合考慮前炮車撤離方式等，最終將該橋運梁便道長度設置為15m（可同時停放運梁車主、副車），寬度設置為4.6m（橫跨2.3m 間距2 榀I 型 梁）。

經過對工字鋼以及鋼板的抗彎、抗剪以及撓度計算，結構材料組合選取工字鋼與鐵板組合。選用I16工字鋼與2cm 鐵板。布置方式：先將長度為4.5m 的I16b 工字鋼間距10cm 鋪設在兩榀I 型梁上，然后采用φ25 的鋼筋對鋪設完成的工字鋼兩端以及中間位置進行焊接，防止工字鋼傾覆。再在連接完成的工字鋼上鋪設t=20mm 厚的鋼板，鋼板與工字鋼點焊，作為臨時運梁便道。便道鋪設完成后，以50.8m 梁為配重，完成過跨P2～P1 以及此跨梁的架設。

2.4.2 架橋機過孔

步驟一：架橋機在A2 橋頭拼裝完畢，且試運行安全后，采用兩部天車作為配重，前伸30m，使前支腿位于P2 處50m 跨墩臺，并用墊石支起。由于該橋前期采用履帶吊已完成P2～A2 跨30m 梁的安裝，考慮I 型梁的特性，需要完成50m 過孔，因此先搭設中支腿座位平臺。平臺搭設完畢后，采用前天車配合50t 汽車吊將中支腿軌道及中支腿吊裝到位。

步驟二：調整主梁，使其前伸出中支腿外兩節主梁，并調整兩輛天車，使其處于后支腿上方；該橋過孔，利用炮車搭載50.8m 梁，配合兩輛天車進行安全配重，前天車利用吊索具對梁進行捆扎，鋼絲繩稍加升降，使鋼絲繩處于受力狀態；將后頂高的支撐腿高度調高，使其處于懸空狀態，準備過孔。

步驟三：中支腿托輥在使天車向后運轉的同時，推動主梁向前運轉，并始終保持天車相對于地面靜止的狀態，過孔過程中保證主梁處于水平狀態，前后高度差不超過0.5%，嚴禁出現前低后高的情況。

步驟四：前支腿到達前蓋梁的最前方，將前支腿支到軌道上。該橋采用吊車在過孔前直接把前支腿軌道吊運安裝到前支腿背墻上，并在軌道下面使用枕木以及墊片進行調平。

2.4.3 架橋機操作

過孔完畢后，炮車載梁退出橋機，待架橋機橫移到位，進行全面安全檢查，若發現問題需及時處置。

該橋為上坡橋架設狀態，運梁車喂梁時，副炮車距離中支腿2～3m，盡量減少主炮車和前天車同時移動的距離。同時，采用枕木將前、后支腿墊實，使其處于完全受力的狀態，并防止前支腿受力時，破壞墩臺。

前天車吊著預制梁的前端往前支腿方向走，主炮車與前天車速度一致，同步向前（嚴禁主炮車速度大于前天車行進速度），直到后天車能吊到梁的后端，主炮車與前天車停止，后天車吊預制梁后端，兩輛天車同速前移，直至整片梁處于墩臺的正上方。

根據待安裝梁的具體位置，橫移整個架橋機，至待安裝梁位于架橋機主梁之間，落鉤直至梁底距離支座約10cm 處停止，然后橫移兩輛天車，至待安裝梁的正上方，參照橋臺處放出的梁安裝邊線及梁端頭線，前后微調小天車，將梁安裝到位。臨時支撐加固完畢后，采用電動葫蘆配合，進行摘鉤。摘鉤完畢后兩部天車返回，進行一下片梁的安裝。

2.4.4 邊梁架設施工

由于該橋橋臺走向與梁中心線夾角為34°，架梁危險程度最高，加之邊梁中心與橋臺橫向邊緣距離為1.1m，調整完架橋機的角度后，其橫向截面兩主梁中線寬度為6.8m，因此考慮主梁形狀、I 型梁截面形狀、卸扣尺寸以及天車的橫移距離，架橋機外邊緣必須垂直伸出橋臺外1.3m（見圖1），才能將邊梁安裝到位。而此時外側半個輪箱已經懸空，為保證施工安全，必須在軌道下增加支撐。經綜合分析，最終采用50cm直徑鋼圓柱作為中、前支腿軌道頂撐?？紤]橋臺角度，同時為了便于施工，將中、前支腿軌道伸出橋臺3m，頂撐位置為距離橋臺2m 處，頂撐基礎預先鋪設1.5m×1.2m，厚度為30cm 的混凝土墊層。支撐柱頂板（2cm）采用φ19 鋼筋與翼墻預留筋滿焊三道（見圖2），作為支撐柱水平向外、左右位移限位。另外，該架橋機支腿單節軌道12m，共有3 條軌道，合計36m，該橋全幅寬度為35m，考慮外伸軌道長度，造成軌道長度不足，故需要在架設左右幅的過程中倒一次中前支腿軌道，以完成全幅梁的安裝。

圖1 外側邊梁架設最小邊界條件

圖2 內側邊梁架橋機駐位示意圖

考慮I 型梁的特性以及安裝后臨時加固的安全性，該工程梁安裝順序為從中間向外側進行安裝，倒數第2 片安裝邊梁，最后1 片安裝邊2 號梁。

邊梁采用鋼絲繩配合手拉葫蘆、焊接臨時拉伸加固筋等進行臨時加固；一般梁底部采用連接橫隔板預留筋，頂部采用8m 每道φ25 的鋼筋對相鄰梁的頂部預留筋進行臨時性焊接加固。臨時加固措施完成后，再配合電動葫蘆進行摘鉤，天車返回至原位置，為下一片梁體的安裝做準備。架設成型后，I 梁允許的偏差和檢查方法如1 表所示。

表1 I 梁架設允許偏差

3 結語

綜上所述，該工程通過采用現場提梁門架、提梁卸扣等新工藝，以及及時糾正和總結雙導梁架橋機在施工過程中遇到的問題，按照典型施工總結的“提梁門架安全操作規程作業指導書”及《架橋機安全操作規程》進行操作，在保證施工效率的同時，圓滿完成了所有主線I 型梁的架設任務，取得了較好的經濟效益。