人字扒桿施工技術及質量控制

摘要:人字扒桿架設梁板不受架設孔墩臺高度和橋孔下地基、河流水文狀態等條件的限制，設備簡單，不需導梁、龍門吊機等重型吊裝設備即可架設中小跨徑的橋梁。扒桿的安裝移動簡單，梁板在懸吊狀態時橫移容易且較安全，架設速度也較快。

本文介紹運用扒桿架設橋梁的施工技術，同時還探討了扒桿技術的質量控制體系，為同類橋梁施工提供有益的經驗和借鑒。

關鍵詞:扒桿 施工技術 橋梁架設 質量

1 人字扒桿架設板梁的施工工藝

1.1 人字扒桿拼裝工藝參數

人字形扒桿用角鋼加工而成。其中，主桿采用63×5角鋼焊接而成;平桿采用50×5角鋼;斜桿采用40×5角鋼。分為兩節制作，節長為5m。桅桿豎立后底寬4m，可安裝3片梁。起重系統由滑輪組、導向滑輪、卷揚機組成。滑輪組采用14門滑輪、Φ12.5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30kN慢速卷揚機，單頭牽引力30kN，吊空心板梁時最大牽引力17kN。

纜風繩采用Φ12.5鋼絲繩，每副人字扒桿安裝前后纜風各2根，主拉背索纜風2根，由滑輪穿繞。利用大橋橋墩樁頭作為纜風繩地錨，待第一孔吊裝后，利用空心板(4片一聯)作為人字扒桿架后纜風地錨，采用挖埋鋼木地錨作為人字扒桿架前纜風地錨。

1.2 人字扒桿吊裝第一孔梁體

人字扒桿吊裝第一孔梁體具體施工步驟如下:①運梁車將梁運到位后，退出前車;②前、后兩個人字扒桿的吊勾同時起吊梁的前端，使梁離開地面，梁端水平;③前面人字扒桿的吊勾進，后面人字扒桿的吊勾放松，使梁緩慢前移;④梁接近前墩時(距設計位置約3m)在梁后端掛淄繩，后車退出，后面人字扒桿的吊勾移至梁后端，把梁吊起;⑤控制淄繩使梁到縱向設計準確位置;⑥運用手動葫蘆橫移梁端，使梁到達橫向設計位置;⑦調整好梁的支座并落梁到位;⑧該孔梁鋪完后，拆除后面的人字扒桿并移到前墩，開始下一孔梁體安裝。

此時，按如下步驟運輸并將待架設的板梁就位:①運梁車吊裝梁體是利用已架好的梁板作鋪墊，直接把梁體運至剩余梁板待架孔位置;②在梁下擺好橫移軌道及滾杠，落梁后運梁車退出;③人工用手拉葫蘆使梁橫移到臨時支架位置;④利用運梁車外部三角架把梁吊起安裝到位，拆除臨時支架、落梁。

1.3 人字扒桿過墩設置

人字扒桿用角鋼焊制而成，左右扒桿各高12m，分2節。扒桿的接頭采用12支<22螺桿連接，上下節為大小頭，大頭60cm×60cm，小頭30cm×30cm，由4根6m長角鋼(∠75×75×8)和水平撐(∠36×36×3，長30～60cm) 及斜撐(∠50×50×5)焊制成空間桁架。扒桿的移動按以下順序進行:

1.3.1 由前扒桿B引出鋼索，使后扒桿A向扒桿B靠攏，牽引鋼索，移到前扒桿B為止。

1.3.2 使扒桿A底部固定，將扒桿A拉直，拉緊前后鋼絲繩纜風，裝好鋼絲繩卡頭，使扒桿A穩定。

1.3.3 從第二個橋墩將鋼索C和E分別在扒桿的底部和上部綁扎好，拉緊吊索F。前收拉索C，放松吊索F，使B付扒桿腳向前移動至橋墩上。

1.3.4 將扒桿B底部固定，拉起鋼索E使扒桿B的頂部拉起立直，拉緊控制索(纜風)，縱移完成。扒桿最初的安裝準備工作與以上操作相同，左右橫移可用齒條式千斤頂起重移動或撬棍移動。

2 人字扒桿結構的驗算

2.1 人字扒桿受力分析

按一幅人字扒桿吊裝空心板梁一端計算，計算位置取空心板吊至跨中計算。此時，滑輪組、纜風受力最大，且吊點A處板梁自重荷載為G/2=234.2/2=117.1kN。根據梁吊裝過程中所處的位置，以及人字扒桿結構高度、纜風繩的布設位置，經過簡單計算可以得出:連接卷揚機的牽引鋼絲繩與水平向的夾角為39.7°;纜風繩與水平向的夾角為25.4°。于是可得出牽引鋼絲繩拉力:

F1=117.1/sin39.7°=183.3kN，

牽引鋼絲繩水平向分力:F2=117.1/tan39.7°=141.0kN。

2.2 人字扒桿受力驗算

2.2.1 滑輪組理論牽引力驗算

由Q=q/a=30/0.098=306kN 可知:Q>183.3kN，滿足起重要求。

式中，Q為滑輪組理論牽引力;

q為卷揚機單根鋼絲繩跑頭牽引力;

a為滑輪花穿組成滑輪組荷載系數。

2.2.2 纜風繩受力驗算

纜風繩采用Φ12.5mm鋼絲繩，它能承受的最大拉力為135.4kN>78.05kN，能夠滿足使用要求。

3 施工質量控制

施工控制參數:支座中心偏位10mm，豎直度112%，梁板頂面縱向高程-5～+8mm。

3.1 地龍埋設地點要平整、干燥、不積水，必要時應事先平整地面，設置好排水溝，開挖尺寸應滿足要求，回填土要逐層夯實。

3.2 地龍埋好后，要經過預拉才能使用;嚴禁地龍超載，地龍附近(特別是前面) 嚴禁取土。

3.3 地龍在使用時，應指定專人檢查，如發生變形，應立即采取措施，以免發生事故。應建立定期檢查制度，每逢雨后尤應檢查，并及時排走附近積水。

3.4 鋼絲繩在使用前應作詳細檢查，包括鋼絲繩的直徑、長度及有無斷絲情況、有無磨損等。鋼絲繩在使用中不得超負荷，不能使鋼絲繩產生錯位曲折，在起重時不能臨時改變運行速度，以免產生巨大沖擊荷載。鋼絲繩末端鋼卡頭等應使用騎馬式聯結，鋼絲繩卡頭使用數量和間距應滿足要求;為確保安全，便于起重繩的檢查，鋼絲繩最后一個卡子后面的間距在500mm以上，外加設一保險卡子以防止鋼絲繩滑動。要全面地檢查，如有松動應及時處理。

3.5 25m梁板安裝時，先吊出13m梁端頭3～315m，而后調整后纜風的長度，使兩根后纜風松緊度一致，以確保兩根后纜風同時受力。調整方法:先卸除卡環至每根后纜風上只剩一只，在該卡環的上方各上一只卡環，根據后纜風的松緊度使兩卡環間的較松的那股鋼絲繩保持一定的富余量。松掉下方的卡環，使兩根后纜風的松緊度一致，再按要求上足上緊三只卡環。

3.6 梁板安裝時，梁板混凝土強度≮設計吊裝強度，墩臺帽混凝土的強度應達到設計要求。

3.7 在架裝過程中，應采取臨時固定措施，使已安裝好的各部分具有足夠穩定性、堅固性和最小的變形。

3.8 開始吊裝前應仔細檢查起重及運輸設備以及卡具、索具是否有松動現象，起吊時，提升和下落要平穩，不準有急動或沖擊現象。

3.9 梁板就位后，梁兩端支座應對位，梁板與支座須密貼，否則應重新安裝。

人字扒桿是一種較為常用的施工機具，它具有輕巧、經濟、易于加工安裝、操作簡便等諸多優點。本文介紹了人字扒桿的拼裝工藝參數、板梁的運輸和吊裝方法，最后對人字扒桿做了結構受力分析與驗算。所有這些說明，只要扒桿的設計、加工和安裝(包括纜風繩的設置)合理，完全可以用于中小跨徑橋梁梁體的架設。