扒桿吊裝技術在大噸位箱梁施工中的應用

程千紅

摘要：在城市橋梁建設中，由于受周圍環境、交通量、施工場地限制和其他基礎設施的影響，較大跨度的箱梁單片重量較重，無法用吊車及架橋機架設梁體，而扒桿吊裝技術具有輕巧、經濟、易于安裝、操作簡便等諸多優點，在大跨徑梁體吊裝中有很大優勢，通過工程實例介紹扒桿吊裝施工技術，可以為同類工程提供有益的經驗。

關鍵詞：扒桿吊裝施工技術橋梁施工

隨著城市基礎設施建設步伐的加快，橋梁工程發揮著越來越重要的作用，在橋梁建設中，預制箱梁吊裝方案的正確選用，對于整體施工有著重要的影響，因此預制箱梁的合理吊裝是裝配式混凝土橋梁施工中的關鍵工序。吊梁方案的選擇，首先應結合施工現場的實際情況，如場地周圍建筑物、其他基礎設施、橋梁跨徑、工期條件等具體情況進行綜合考慮，以安全可靠、經濟簡單與加快施工進度為原則，選用合理的架梁方案。城市橋梁的建設中，往往由于施工場地狹小，周圍建筑物密集，臨空線路復雜，特別是在大跨徑、大噸位梁體吊裝中，吊車等無法站位，而扒桿吊裝這種古老的吊裝因為其設備簡單、組裝方便、移動靈活、易于運輸、操作簡便、成本低廉等特點受到人們的歡迎，特別是在梁體數量不太多且場地受限制時。

一、工程概況

大砂溝橋梁工程是在拆除原有橋梁的基礎上加寬的新建工程，舊橋為原109國道跨越大砂溝處3×20米的洪道橋，新建橋梁與大砂溝正交，全橋長70m，橋型結構為2×35m后張法預制空心箱梁，共有22片梁體，梁高為1.8m，邊梁寬為3.05m，中梁寬為2.8m，其中邊梁4片，安裝重量為130t，中梁18片，安裝重量110t，橋梁為蘭州市大砂坪高速公路進出口的必經之路，施工交通壓力大，橋體兩側建筑物密集，而且受拆遷影響，梁體施工場地狹小，臨空有高壓線和各種通信線纜，單片梁體較重，吊車吊裝無法站位，有效作業半徑不夠，無法實施；架橋機由于梁體不多且施工場地狹小，施工成本高，不經濟。綜合施工的可行性與經濟性，經過反復論證和比較。最終確定箱梁的吊裝采用雙人字扒桿法吊裝。下面介紹扒桿施工在梁體架設過程中的應用。

二、箱梁吊裝

1.人字扒桿結構及具體工藝

(1)人字形扒桿是采用角鋼加工而成的桁架結構。其中，主桿采用80×5角鋼焊接而成；平桿采用50×5角鋼；斜桿采用40×5角鋼。分為三節制作，節長為6m。桅桿豎立后底寬6m，兩付能承受吊裝能力160t，高度為18m。

(2)起重系統由滑輪組、導向滑輪、卷揚機組成。滑輪組采用16門滑輪(定、動滑輪各8門)、中20鋼絲繩花穿法聯結，鋼絲繩跑頭通過導向滑輪連接卷揚機。卷揚機采用50kN慢速卷揚機，單頭牽引力50kN，吊裝預制梁時最大牽引力30kN。對于卷揚機的地錨設置，一般可設于橋墩背墻的位置上，通過背墻的預留孔進行固定，也可用梁體連接座為其地錨。

(3)纜風繩采用φ28鋼絲繩，每副人字扒桿安裝前后纜風繩各2根，主拉背索纜風繩2根，由滑輪穿繞。利用大橋橋墩背墻上的預留孔作為纜風繩地錨，待第一跨吊裝后，利用連體箱梁作為人字扒桿架后纜風地錨，如果現場情況或扒桿的位置不允許時，可在橋的兩側選用合理的地方，澆注砼地錨或挖埋鋼木地錨進行扒桿的纜風繩固定。進而滿足后續扒桿的正常吊裝。在吊裝中，纜風繩的固定可以根據現場的實際情況進行適當的調整。在考慮箱梁的吊裝順序時，施工現場的實際情況對纜風繩的具體固定實施與細節都有著重要的影響。

(4)移動龍門架：主要解決預制場的預制箱梁起吊，確保采用鋼絲繩對預制箱梁的捆綁。起吊原理主要依據定動滑輪，通過固定的卷揚機進行拉引起吊，同樣對于移動龍門架上須安裝8門式的定動滑輪各一組，解決牽拉荷載的有效轉移，移動龍門架的移動主要靠兩側的手控電動裝置解決前后移動。所用的材質主要為φ150的無縫鋼管與300×15的工字鋼。荷載要求達到90t，凈寬度為3.5m。能夠滿足預制箱梁的基本尺寸要求。

(5)所需主要機具材料有：

主扒桿：兩付，每付六節，每節6m。

人字輔助扒桿：一付高6m，在豎立主扒桿時使用。

卷揚機：5臺，牽引能力5t(11kw)的慢速卷揚機，在起吊箱梁及運輸箱梁時使用。

油壓千斤頂50t規格4臺：當無法使用移動龍門架起梁時，可以采用油壓千斤頂起

動滑輪：4組，起吊梁用。

導向滑輪：10個，導向及其它用。

鋼絲繩：吊制用鋼絲繩直徑20mm：2500m，起吊預制梁拖運用。纜風繩直徑28mm：800m；分別作為扒桿的前纜風繩和后纜風繩。

梁托：2個；移梁時卡在梁端，并用三角支撐頂住梁翼，防止預制在移動及吊裝中發生傾覆。

2.梁體吊裝

(1)梁體運輸

首先將移動龍門架移至需要起梁的梁端處，龍門架深入梁端約1.5米左右，通過預制梁翼板的預留口，采用@40mm的鋼絲繩將箱梁進行綁扎，在鋼絲繩與箱梁接觸的部位采用護墊進行墊護，保護箱梁不被損壞。然后采用導向滑輪及滑輪組將梁吊起，放上平車把梁撐穩進行運輸。如果場地限制太大，可以采用托板和無縫鋼管做滾杠移梁，把箱梁放在托板上方，用卷揚機牽引滑動移梁，

為不影響后續箱梁的就位情況，要求對于橋臺的背墻施工完畢才能進行正常吊裝，可將扒桿豎立在背墻上部，比較穩定，有利于扒桿的橫移；對于扒桿的固定可以通過背墻上預留的洞口進行固定，利用背墻可以解決背墻后部的回填密實問題，避免箱梁運至背墻處出現背墻后部位置的不均勻下沉，影響箱梁的正常吊裝。

(2)首跨梁體吊裝

首跨梁體架設中，橋臺上的扒桿為主桿，橋墩上的扒桿為副桿，在第二跨梁體安裝時橋墩上的扒桿為主桿而另外一側橋臺上的扒桿則為副桿，主、副桿互換來吊裝前后兩跨梁。

當梁體前段移至橋墩時，主副扒桿的鋼絲繩通過吊鉤同時勾住梁體前段，前平車退出，副桿上的鋼絲繩收進，主桿上的鋼絲繩放松，梁體慢慢前移，移動過程中密切觀察，梁體底部不容許落在橋墩背墻上。當梁體前端接近橋墩時，在梁體后端通過轉向滑輪和卷揚機拉住梁體，然后用主桿上的吊鉤勾住梁體后端，后平車退出，控制梁后端的拉繩慢慢移動梁體，直到梁體到達設計位置，利用轉向滑輪調整梁體端頭橫向位置，同時主副桿吊鉤同時下降，調整好支座，使梁體就位。用同樣的方法吊裝完第一跨梁體。

第二跨梁體吊裝時主副桿位置互換，方法同第一跨梁體吊裝。

3.施工安全措施

(1)進場設備如卷揚機等必須要有相關部門的鑒定檢驗證書，保證設備的正常運轉，施工前做好驗算工作，包括鋼絲繩、吊具、滑輪組數、卷揚機功率、地錨固定受力等。

(2)作業人員必須經過安全培訓，聽從指揮人員統一指揮，纜風繩及梁體架設中必須有專人觀察，如有異常情況及時反映給指揮人員，進場人員佩戴安全帽，高空作業時必須系安全帶等防護用品。梁體吊裝過程中梁下禁止人員及機械停留。

(3)施工場地禁止非作業人員人內，作業時間應為白天，禁止在雨雪及大風等不良氣候條件下作業。

三、施工注意事項

1.雙扒桿頂部梁體自重荷載受力驗算時參考下式計算

P：K×預制梁重力的1／2+吊具重力+沖擊荷載，其中K為動荷載系數，電動卷揚機取1.1；手動卷揚機取1.0。

2.在梁下無支架，無導梁支托的情況下，把梁懸空掉過橋孔，再橫移、落梁，就位安裝，一般主扒桿高度不宜小于梁長的1／2，其有效高度不宜小于梁長的30％。

3.精確定位時前后方向由卷揚機帶動一鋼絲繩來調整，鋼絲繩盡量和梁體軸線重合，架橋全過程中，吊繩拉力與梁體軸線方向應保持垂直，確保不會對梁體產生較大的軸力。

4.梁體起吊及吊裝過程中，為防止鋼絲繩對梁體的損傷，可用鋼板加工和梁身相符的鋼托，內墊橡膠等柔性材料來保護梁體。

5.吊裝好的梁體在絞縫及連接板沒有施工之前不要作為纜風繩的地錨，因為梁體落在固定及滑動支座上容易移動，要及時保護成品。

四、結束語

橋梁(預制梁橋)的架設是橋梁施工過程中的一個重要的環節，其方案的選擇對工程的成敗及經濟效益有顯著影響。扒桿吊裝這種古老的吊裝技術，具有簡單、便于安拆、操作簡單、經濟等優點，在特定的環境下能發揮出其獨特的優勢，即節約了成本，又加快了工程進度。本文通過工程實例對扒桿吊裝的結構工藝、施工過程及注意事項進行了闡述，對同類型的工程施工具有一定的指導意義。

參考文獻：

[1]胡加銀.獨腳扒桿結合單導梁法架設空心板梁施工[J]山西建筑，2007，(17)

[2]鄧利民.人字扒桿在空心梁吊裝中的應用[J]工程建設，2007，(06)