市政橋梁工程鋼箱梁吊裝施工技術(shù)

竹 松/ZHU Song

（中鐵十六局集團(tuán)第四工程有限公司，北京 101400）

新形勢下我國橋梁工程建設(shè)水平大幅提升，鋼箱梁在各種橋梁工程中的身影愈發(fā)常見。雖然鋼箱梁剛度大，強(qiáng)度高，但是現(xiàn)場吊裝施工風(fēng)險(xiǎn)較高，受吊裝工藝、外界環(huán)境、技術(shù)操作等的影響，鋼箱梁吊裝事故頻發(fā)。在鋼箱梁廣泛應(yīng)用的背景下，吊裝環(huán)節(jié)的安全尤為重要，也是當(dāng)前安全文明施工的必然要求。

1 工程概況

1.1 橋梁工程基本情況

豐草河北路與西三環(huán)路相交節(jié)點(diǎn)處規(guī)劃為部分互通式立交，豐草河北路上跨西三環(huán)路。本工程實(shí)施豐草河北路與西三環(huán)路相交節(jié)點(diǎn)1 座主路橋及1 座人行橋，建設(shè)面積共2 158.4m2。

新建跨西三環(huán)節(jié)點(diǎn)橋樁基共24 根，上接墩柱，橋面橫向布置為0.5m（護(hù)欄）+11.5m（機(jī)動車道）+2m（中央分隔帶）+11.5m（機(jī)動車道）+0.5m（護(hù)欄）=26m；橋梁縱向跨徑布置根據(jù)西三環(huán)現(xiàn)況邊坡、輔路及主路布置情況設(shè)置為13.5+29.5+13.5=56.5m。另在主路橋北側(cè)，另設(shè)置人行橋1 座，樁基共12 根，供慢行系統(tǒng)跨越三環(huán)路，橋?qū)?.5m，跨徑與主路橋保持一致。

1.2 鋼箱梁吊裝設(shè)計(jì)情況

結(jié)合工程實(shí)際及現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn)，該橋梁建設(shè)時(shí)，周圍環(huán)境對施工安全和質(zhì)量有很大的影響，需要考慮地下和地面情況，做好安全防護(hù)和交通疏導(dǎo)等工作，確保施工時(shí)不會危及周邊建筑物、構(gòu)筑物和電力、通信、給排水、天然氣等城市基礎(chǔ)設(shè)施的安全。鑒于本工程現(xiàn)場施工條件可保障大型履帶起重機(jī)轉(zhuǎn)場，綜合考慮節(jié)點(diǎn)周邊環(huán)境和方案的可行性，在技術(shù)和管理等相關(guān)人員討論后，確認(rèn)本工程的鋼箱梁采用單機(jī)抬吊提升吊裝工藝整體吊裝設(shè)備，即使用SCC4000A 履帶起重機(jī)作為主吊，由主起重機(jī)將鋼箱梁的相關(guān)階段等構(gòu)件吊起，并通過相應(yīng)的吊裝工藝將其放置在安裝位置上，固定完成吊裝工作。

2 市政橋梁鋼箱梁吊裝施工技術(shù)

2.1 施工流程

根據(jù)吊裝施工相關(guān)技術(shù)規(guī)程，本工程鋼箱梁吊裝施工的完整施工流程如圖1 所示，主要包括吊索具準(zhǔn)備（根據(jù)可行吊點(diǎn)位置確認(rèn)）、地基處理的配合與驗(yàn)收、起重機(jī)組裝和拆解、起重機(jī)站位、正式吊裝、索具摘鉤、起重機(jī)退場，索具等，實(shí)際操作時(shí)需結(jié)合施工方案、簽訂的合同條款來有序?qū)嵤?/p>

圖1 鋼箱梁吊裝施工簡要施工流程圖

2.2 主要施工內(nèi)容

2.2.1 吊耳設(shè)計(jì)及制作

根據(jù)吊裝需要，本次吊裝吊耳為4 個(gè)側(cè)壁板式吊耳，型號可根據(jù)待吊裝物重量及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制作。此外，由于此次吊裝時(shí)的結(jié)構(gòu)件尺寸特殊，為了保障吊裝過程的安全性和構(gòu)件自身的安全，需要對構(gòu)件本身進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，并根據(jù)具體的構(gòu)件特點(diǎn)協(xié)助甲方設(shè)計(jì)和制作吊耳，將制作合格的吊耳固定在待吊裝構(gòu)件的相應(yīng)位置。

2.2.2 地基處理

根據(jù)場地用途和處理方法不同，將場地分為3 類：①Ⅰ類場地用于400t 履帶式起重機(jī)吊裝站位，要求地基承載力不小于205kPa，平整度≤5‰ ；②Ⅱ類場地為400t 履帶式起重機(jī)超起回轉(zhuǎn)場地，需以吊裝區(qū)域場地標(biāo)高為準(zhǔn)，整平壓實(shí)，保證無障礙物；③Ⅲ類場地為400t 履帶式起重機(jī)組桿場地，需以吊裝區(qū)域場地標(biāo)高為準(zhǔn)，整平壓實(shí)，保證無障礙物。

2.2.3 構(gòu)件現(xiàn)場擺放

本工程每榀箱梁分為兩段，運(yùn)輸至現(xiàn)場后再拼接。運(yùn)送到現(xiàn)場的位置和擺放要求需由運(yùn)輸單位和現(xiàn)場施工單位商議確定。而吊裝機(jī)械設(shè)備現(xiàn)場安裝固定前，需要先檢測吊裝地基承載力，檢測合格或經(jīng)處理檢測達(dá)到205kPa 后才能保障起吊時(shí)機(jī)械設(shè)備、構(gòu)件、人員的安全。拆除起重作業(yè)范圍內(nèi)的影響起重機(jī)工作的建筑等阻礙物。

2.2.4 起重機(jī)進(jìn)場組裝

SCC4000A 型400t 履帶式起重機(jī)涉及運(yùn)輸、組裝、吊裝等多種作業(yè)，現(xiàn)場組裝時(shí)，需要按照施工合同要求，準(zhǔn)時(shí)運(yùn)送設(shè)備到場，及時(shí)進(jìn)行組裝，避免延誤工期。根據(jù)組裝計(jì)劃和需要，安排好參與的組裝參與人員，并合理分工，確保各司其職，使用70t 汽車式起重機(jī)完成SCC4000A 型400t 履帶式起重機(jī)的組裝。

2.3 吊裝具體參數(shù)

本工程起吊時(shí)，SCC4000A 主吊起重機(jī)使用4 根?40×12m 壓制鋼絲繩（6×37-1870MPa 麻芯）。單根受力，單根最小破斷拉力為1 065kN，單根鋼絲繩最大承受力為177kN，此種設(shè)計(jì)下，經(jīng)驗(yàn)算，可以保證安全起吊。本次鋼箱梁吊裝時(shí)其他的吊裝參數(shù)見表1。

表1 SCC4000A型履帶式起重機(jī)吊裝參數(shù)

2.4 吊裝過程

吊裝過程以最遠(yuǎn)蓋梁為例進(jìn)行說明，按照交通封閉情況下有關(guān)國家規(guī)范規(guī)定。起吊時(shí)，要先將構(gòu)件提升至與運(yùn)輸車脫離，暫停起吊上升，然后檢查以此種起吊方案起吊時(shí)，構(gòu)件是否保持不平穩(wěn)，起吊設(shè)備是否運(yùn)行正常。待檢查一切無誤后，再次啟動起重機(jī)，使主起重機(jī)爬桿起鉤至半徑60m，然后以60m 吊裝半徑轉(zhuǎn)桿，將運(yùn)輸?shù)臉?gòu)件送至橋墩正上方。確認(rèn)位置準(zhǔn)確后，開始進(jìn)行固定，主起重機(jī)回鉤構(gòu)件就位。待位置調(diào)整校核無誤后，摘鉤，將吊裝鋼絲繩與吊裝構(gòu)件吊耳脫離，主起重機(jī)落鉤使鋼絲繩與構(gòu)件吊耳脫離，由此完成此次吊裝。

3 市政橋梁鋼箱梁吊裝注意事項(xiàng)

3.1 做好正式吊裝前的準(zhǔn)備工作

1）設(shè)置警戒區(qū)域 吊裝作業(yè)期間，需要對吊裝劃定的施工區(qū)域進(jìn)行圍擋，一般是在周圍拉設(shè)警戒線，設(shè)置醒目的警示牌，并安排專人現(xiàn)場巡查，阻攔無關(guān)人員進(jìn)入。

2）吊索具預(yù)受力檢查 為了避免吊裝過程中出現(xiàn)構(gòu)件脫落，吊繩斷裂等問題，需要先起吊一小段距離來檢查吊索具連接情況和受力情況。各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后，起重機(jī)操作人員按照指揮信號緩慢起吊，使吊索達(dá)到受力狀態(tài)后停止，檢查吊索具是否牢固準(zhǔn)確連接。連接確認(rèn)后，繼續(xù)起吊，在構(gòu)件不脫離地面的情況下檢查各吊索受力是否均勻、是否垂直受力。

3.2 加強(qiáng)吊裝過程監(jiān)測

1）構(gòu)件測量定位點(diǎn)布置 由于鋼箱梁整體不方便制作、運(yùn)輸和現(xiàn)場直接吊裝，需要分段有序開展各項(xiàng)工作。而為了確保各段有序吊裝和對接，保障吊裝施工精度，需要科學(xué)布設(shè)測量定位點(diǎn)，將測量定位點(diǎn)布置在各分段上端口，每個(gè)分段選4 個(gè)定位點(diǎn)，其中3 個(gè)點(diǎn)用于安裝定位，另外一個(gè)點(diǎn)用于定位復(fù)測，每個(gè)分段的定位點(diǎn)吊裝前選好位置并打上洋沖標(biāo)記。

2）構(gòu)件安裝測量 安裝之前，根據(jù)三維模型確定構(gòu)件定位點(diǎn)，導(dǎo)出構(gòu)件定位點(diǎn)坐標(biāo)。安裝測量時(shí)，將定位點(diǎn)的三維坐標(biāo)輸入全站儀，安裝時(shí)配合棱鏡進(jìn)行測量定位。

3）橋面構(gòu)件安裝測量 橋面構(gòu)件安裝測量時(shí)選擇兩端混凝土引橋上的加密點(diǎn)架設(shè)全站儀。

3.3 加強(qiáng)防控施工風(fēng)險(xiǎn)

鋼箱梁吊裝全過程中會因?yàn)闃?gòu)件自身強(qiáng)度，起吊設(shè)備自身問題、現(xiàn)場環(huán)境、吊點(diǎn)選擇和吊耳制作等問題而導(dǎo)致各種各樣的事故出現(xiàn)。現(xiàn)場技術(shù)、安全管理等人員要結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，吸取事故教訓(xùn)，預(yù)測施工時(shí)可能出現(xiàn)的問題，并明確可行性的預(yù)防措施，在施工過程中加強(qiáng)監(jiān)管，以確保能完全按照要求施工，能有效降低事故的發(fā)生率。

1）在設(shè)計(jì)吊裝方案時(shí)，要確定合理的吊鉤承力點(diǎn)位置，保證各吊點(diǎn)合理作業(yè)點(diǎn)在鋼箱梁重心正上方。

2）做好起吊前的準(zhǔn)備工作，按要求進(jìn)行試吊。如可能出現(xiàn)設(shè)備折臂、傾覆機(jī)械事故，對此一定要做好施工現(xiàn)場調(diào)查，根據(jù)現(xiàn)場條件，吊裝要求選擇合適類型和型號的起重機(jī)，確認(rèn)設(shè)備的吊裝能力達(dá)到當(dāng)前工程的實(shí)際要求。

3）要平整場地，確保起吊機(jī)所在位置和移動范圍內(nèi)的路面平坦，地基承載力達(dá)到施工要求；還要提前了解天氣，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)制定吊裝計(jì)劃，避免在風(fēng)力較大時(shí)吊裝。

4）吊裝過程中要控制好起吊速度，按照指揮信號操作，指揮人員要做好配合，正確指揮。

3.4 重視施工質(zhì)量管理

1）針對鋼箱梁吊裝施工特點(diǎn)建立完善的質(zhì)量控制機(jī)制，明確吊裝施工時(shí)的流程、主要內(nèi)容和要求等，并安排好各崗位人員的工作，責(zé)任分配清楚，以確保吊裝安全有序進(jìn)行。

2）強(qiáng)化施工人員質(zhì)量控制意識，要做好安全交底，各項(xiàng)管理制度和施工技術(shù)方案等需要交代清楚。

3）加強(qiáng)施工過程控制，高效落實(shí)施工管理制度。以全過程施工質(zhì)量控制為理念，從吊裝前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作開始，先對吊裝機(jī)械設(shè)備、全站儀等測量設(shè)備進(jìn)行性能檢查和調(diào)試，保證鋼箱梁良好的吊裝定位效果。還要對起吊機(jī)的起吊過程做好記錄和管控，對鋼箱梁節(jié)段吊裝前、起吊梁段等不同階段實(shí)際情況綜合考慮，確保施工中的質(zhì)量問題得以高效處理。

4 結(jié)語

橋梁工程整體質(zhì)量與鋼箱梁吊裝施工過程中的安全和質(zhì)量關(guān)系密切。而本工程所制定的吊裝施工方案經(jīng)實(shí)踐證明，合理選擇吊裝用具，對吊裝過程加強(qiáng)控制可以有效降低施工風(fēng)險(xiǎn)，也能確保施工綜合效益，保證鋼箱梁的各項(xiàng)性能能切實(shí)發(fā)揮作用。同時(shí)，本文也可以作為后續(xù)類似工程的參考，以促使鋼箱梁得到更好的應(yīng)用。