復雜交通下的梁段吊裝施工工法

羅文藝，嚴宇，李雅杰，黃福云，崔玉龍

（1.中建五局土木工程有限公司，湖南 長沙 410000；2.福州大學土木工程學院，福建 福州 350108）

1 功法特點

適用于交通復雜狀況下梁段的吊裝，既有橋梁交通存在下的吊裝。適用于一些空間有限的梁段吊裝拼裝情形，還有一些地質情況差的吊裝作業。

2 適用范圍

可用于各種復雜的交通情況，跨河橋段、跨線橋段等，適用于一些小空間復雜情況下的梁段吊裝，特別是城市已有橋梁拼寬段的吊裝。

3 施工原理

根據施工環境劃分施工拼接梁段，確定工作半徑和吊裝施工拼接方法，選擇合理的吊車和施工位置，根據節段和環境狀況選擇合理的吊裝方案。

4 施工流程和操作要點

以福州市二環五四路思兒亭鋼箱梁城市高架橋的拓寬項目為例。本工程位于福州市二環路與五四路交叉口。

4.1 跨路段處的梁段吊裝

梁段的吊裝要根據環境和梁段選擇合理的吊裝劃分方式，一個區域的吊裝方法視具體條件而定。對于正常環境下的吊裝作業，先選擇好吊車布置的位置（即作業位置），運梁車將梁段運輸至現場后采用一臺履帶式起重機進行吊裝，根據鋼梁分段的重量、作業半徑和臂長等，選擇合適型號的吊機。在一段梁段吊裝完成后將履帶吊機移動至下一個墩跨附近，開始吊裝此跨梁段。

對于橋梁單側不利的環境，可以選擇在橋梁另一側設置合適的吊機；對于兩側位置空間有限的環境，可以分別在橋梁兩側設置占地較小的吊機。

對于曲線較大整體超寬無法公路運輸，采取分多段運輸至現場在就近的拼裝場地進行拼裝后整體吊裝。采用合適的起重機進行作為吊裝主吊機，經過地面拼裝后連成整體。先用吊機將拼裝完成的梁段二次轉運至起吊點，然后吊機移動至正式起點作為吊裝處對其進行吊裝，根據要求選擇吊機。

4.2 跨現有河道處的梁段吊裝

對于部分梁段橫跨現有河道，為了保障河道邊坡穩定，吊機支腿必須離開河道邊線4.5m～5m左右。吊裝作業前仔細檢查河道邊坡穩定情況，開始吊裝作業后必須對吊車支腿處的邊坡穩定性做嚴密監控。河道附近吊機支腿方法見圖1。

圖1 河道附近吊車支腿示意圖

對于場地條件有限的跨河道梁段，梁段無法從正常的運輸道路處進場，通過對周邊地形環境做調查。可以選擇一個其他的位置處進場，在靠近原來運輸道路的一側布置1臺合適的吊機（3#吊機位），同時在對岸的布置2臺合適的吊機（1#、2#吊機位），采取3臺吊機接力的方式將此區域的梁段吊裝就位，具體方法如下：

梁車行駛至3#吊機的吊裝工作半徑內，采用3#吊機將梁段從梁車上二次轉運至對岸2#吊機的吊裝半徑內，之后采用2#吊機將梁段二次轉運至1#吊機的吊裝工作半徑內，最后由1#吊機將梁段吊裝至安裝位置，根據要求選擇合適的3臺吊機，如圖2所示。

圖2 跨河道梁段吊裝平面圖

4.3 非跨路段的梁段吊裝

在臨時支架全部安裝完成后開始梁段吊裝。吊機站位布置在梁兩側的范圍內，運梁車將梁段運輸至現場后采用起重機進行吊裝，根據要求選擇吊機。

由于橋體較寬、梁段起吊重量較大、場地因素等條件限制只能采用單側吊裝，先安裝離吊機站位區域最外側的臨時支架，梁段吊裝就位后吊機站位向內進行移動并重新支腿后開始安裝內側的臨時支架之后吊裝后續的梁段。吊機站位布置在如下圖3所示的臨時圍擋范圍內，運梁車將梁段運輸至現場后采用起重機進行吊裝，根據梁段重、臂長和作業半徑選擇吊機。

圖3 梁段吊裝平面圖

4.3.1 橋梁拼接要點

①安裝兩側主箱室節段。

②安裝主箱室中間的梁段，單側主箱做精確定位后做限位，兩側主箱室安裝時預留200mm左右的空隙以方便中間梁段吊裝，中間箱室吊裝落位后采用千斤頂和手拉葫蘆同時調整。

③主箱室吊裝完成并穩固后開始吊裝兩側挑臂。

4.3.2 鋼箱梁挑臂施工及臨邊防護

①鋼箱梁挑臂采用臨時撐與手拉葫蘆進行調節，面、底板拼板對接焊縫錯邊量采用馬板調節，如下圖4所示。馬板之間的縱向距離在500mm左右，施工時根據實際情況調節。

圖4 馬板布置示意圖

②鋼箱挑臂安裝焊接，在施工施工掛籃上進行，施工掛籃采取角鋼及槽鋼搭設，外側鋪薄鐵皮進行防護。

③采用標準鋼柵欄作為鋼箱梁施工期間臨邊防護，主要是為了保障施工期間人員安裝及高空墜物。

圖5 挑臂下施工掛籃示意圖

圖6 施工掛籃使用照片

圖7 梁上臨邊防護照片

4.3.3 吊裝控制

①梁段分段吊裝作業為大件吊裝，施工過程安全風險性較大，正式吊裝前必須安排專業質檢人員對吊機各站位區域及臨時支架進行驗收并形成書面上報業主和監理單位，對安裝質量不符合要求的部位必須責令其進行整改，合格后方可開展后續工作。

②吊裝作業時現場必須配有吊裝經驗豐富的人員進行統一監督、指揮、協調，不得蠻干，防止意外事故發生。吊裝作業前拉設警示帶和布設水馬或反光錐筒對吊裝區域進行封閉，嚴禁無關人員進入，在主要出入口安排專職人員進行全過程值守。

③正式起吊前先將梁段吊起5～10cm持荷5～10min觀察吊機負荷及對吊機支腿處地基預壓。確認無誤后才能開始正式起吊，起吊過程必須全過程監控吊機負荷情況及支腿處地基情況，當吊機大臂旋轉至最不利支腿附近時要密切主要支腿處地基沉降的變化，發現任何異常必須立即通知司機放下大鉤，特別一個未經過吊機站位吊裝過的新機位，對支腿處的沉降監控要格外注意。

④梁段起吊過程中必須設有攬風繩及在地面配有足夠數量的人員牽引纜風繩，控制梁段起吊至空中時的穩定，防止起梁段吊至空中后產生大幅擺動或旋轉從而對吊機產生不利影響造成安全事故。

圖8 梁段起吊過程中纜風繩牽引示意圖

圖9 臨時支架調節短管示意圖

圖10 臨時支架上沉降監測點標記示意圖（標記用不易脫落的涂料涂刷）

⑤梁段吊裝過程中安裝人員采用手拉葫蘆等輔助工具對所吊梁段進行就位，梁段落位的過程中及時監測臨時支架受力后是否出現異常情況，必須全面檢查臨時支架上所有支點是否全部支撐接觸到位，吊機切不可一次性全部松鉤，確認無誤后方可緩慢松鉤將梁段重量慢慢傳遞至支架上。梁段吊裝至臨時支架上落位后立即對梁段進行臨時固定，確定臨時固定安全可靠后才能將吊機全部松鉤。

⑥梁段吊裝就位吊機松鉤后不必急于開始拼接馬縫，支架受到梁段的荷載后可能會存在一定量的地基沉降，可于次日開始拼接調節，以便臨時支架受到梁段荷載的影響起到消除沉降的作用。拼接縫馬縫調節之前先全面復測并記錄支架的實際沉降，當出現沉降時采用千斤頂將對梁段標高進行調整，以此作為達到補償地基沉降影響的手段。梁段標高調整示意見下圖，調節短管高度為500mm左右，臨時支架調節段采用千斤頂（20t，4臺）。

圖11 采用手拉對梁段進行就位示意圖

圖12 拼接縫馬縫調節示意圖

5 材料與設備

投入施工的主要設備 表1

6 質量控制

6.1 吊裝作業安全操作規程

①工作前檢查起重所用的一切工具，設備是否良好，如不符合規定，必須修理或更換，不得湊合使用，機具設備在使用前必須試車，加潤滑油。

②工作前應了解吊物尺寸，重量和起吊高度等，安全選用機械工具，不得冒險作業，不得超負荷操作。

③事先應看好吊車通道，吊運方向和地點，如有障礙必須清理。

④夜間作業應有足夠的照明設備。

⑤作業前，應按規定穿戴好個人防護用品，如手套、安全帽、安全帶等。

⑥禁止在有霧、雨天視線不清的情況下安裝，吊裝重物。

⑦禁止在風力達6級以上時吊裝作業。

⑧吊重物前要嚴格檢查扒桿各結點是否幫扎牢固，支點錨索、桿頂纜風繩是否拉緊，纜風樁上綁扎纜風繩應緊貼地面，幫扎牢固，工作時設專人看管。

⑨吊物應按規定的方法和吊點進行綁扎起吊，當用一條繩扣綁扎吊物時，綁扣應在重心位置。用兩條繩扣綁扎吊物時，綁扣應在愛重心位置。用兩條繩扣綁扎吊物時，繩扣與水平夾角應大于45。。

⑩起吊前應將吊物上的工具和雜物清除，以免掉傷人。

[11]起吊前，先將吊繩拉緊，復查繩扣是否綁牢，位置是否正確。

[12]吊繩應垂直，原則上不準斜吊，必須認真檢查繩索和各種設備是否安全可靠，并經施工負責人批準。

[13]起吊時如發現吊物不夠平衡，應放下重綁，不準在空中糾正。

[14]起吊時應徐徐起落，避免過急、過猛或突然急剎，回轉時不能過速。

[15]嚴禁一切起重機具、索具超負荷使用。

[16]起吊物及構件安裝未穩前，不準放下吊鉤。

[17]起吊時，吊物附近的操作人員要站在能避讓的位置，起吊后如需移動吊物，宜用繩拉。拉繩者與吊物中心距離不能小于吊物旋轉半徑，并注意吊車是否穩定，降落時必須等到吊物落到人頭以下，方能靠近扶持吊物，吊物上面嚴禁站人。

[18]吊裝時嚴禁任何人在重物下和吊臂下方及其移動方向通行或停留。

[19]禁止任何人在受力的鋼絲繩上跨越和停留在里檔。

[20]在吊裝過程中，如因故中斷施工時，必須采取措施，保證現場安全，如因故短期內難以解決時，則必須另外采取措施，不得使重物懸空過夜。

[21]遞送工具不準隨便拋擲，以免傷人。

[22]6級以上大風不準進行高空作業。

[23]檢修保養機具必須切斷電源，拔出熔絲插頭并掛檢修牌，嚴禁帶電檢修保養。

[24]起重機運行時禁止從事檢修保養工作。

[25]起重機的機具設備、吊具，索具要分工負責保管，并經常做好保養工作，以保證安全運行。

[26]登高作業人員在高空作業，不準嬉鬧。要嚴格遵守登高作業的有關規定。

[27]高空作業所用的工具，材料不得拋擲，要用繩系遞送，零星工具物體要裝入工具袋內。

6.2 吊裝前準備工作

①施工機具、材料到位，根據現場變壓器位置布置好主電源線和標準配電柜并接好電源，布置好現場照明。

②測量放線,根據測量控制點及本聯分段情況，測量并標注好臨時支架的的安裝位置。選擇最優的吊機及運輸車輛站位，減小對交通的影響，同時檢查吊機站位位置有無地下管道、溶洞等不利條件，確保吊機可以安全吊裝。

③吊車配重隨吊機一同到現場，提前做好吊裝前準備工作。

④臨時支架運輸至安裝現場，按支架設計方案要求進行安裝。

⑤設置好圍擋，布置好道路交通警示牌。

⑥現場管理人員、交通協管員到位。

⑦請監理對本聯段資料的完整性進行檢查。

完成上述工作后，安裝隊進行自檢。項目部安檢部、質檢部、工程部對安裝前準備工作進行檢查，檢查合格通知監理，符合要求后請監理下達吊裝令進行吊裝。

6.3 吊裝作業前的注意事項

①檢查各安全保護裝置和指示儀表應齊全。

②燃油、潤滑油、液壓油及冷卻水應添加充足。

③開動油泵前，先使發動機低速運轉一段時間。

④檢查鋼絲繩及連接部位應符合規定。

⑤檢查液壓是否正常。

⑥檢查輪胎氣壓及各連接件應無松動。

⑦調節支腿，務必按規定順序打好守全伸出的支腿，使起重呈水狀態，調整機體使回轉支承面的傾斜度在無載荷時不大于1/1000（水準泡居中）。

⑧充分檢查工作地點的地面條件。工作地點地面必須具備能將吊車呈水平狀態，并能充分承受作用于支腿的力矩條件。

⑨注意地基是否松軟，如較松軟，必須給支腿墊好能承載的墊腳。

⑩應預先進進行調查地下埋設物，在埋設物附近放置安全標牌，以引起注意。

[11]確認所吊重物的重量和重心位置，以防超載。

[12]根據起重作業曲線，確定工作臺半徑和額定總起重量即調整臂桿長度和臂桿的角度，使之安全作業。

[13]確認提升高度。根據吊車的機型，能把吊鉤提升的高度都有具體規定。

應預先估計綁繩套用鋼絲繩的高度和起吊貨物的高度所需的余量，否則不能把梁段提升到所需的高度。應留出臂桿底面與梁段之間的空隙。

6.4 吊車起吊作業注意事項

6.4.1 起升或下降

①嚴格按載荷表的規定，禁止超載，禁止超過額定力矩。

在吊車作業中絕不能斷開全自超重防止裝置（acs系統），禁止從臂桿前方或側面拖曳載荷，禁止從駕駛室前方吊貨。

②操縱中不準猛力推拉操縱桿，開始起升前，檢查離合器桿必須處于斷開位置上。

③自由降落作業只能在下降吊鉤時或所吊載荷小于許用荷的30%時使用，禁止在自由下落中緊急制動。

④當起吊載荷要懸掛停留校長時間時，應該鎖住卷筒鼓輪。

但在下降貨物時禁止鎖住鼓輪。

⑤在起重作業時要注意鳴號警告。

⑥在起重作業范圍內除信號員外其他人不得進入。

⑦在起重作業時，要避免觸電事故，臂桿頂部與線路中心的安全距離為：a.6.6kV為3m；b.66kV為5m；c.275kV為10m。

⑧若兩臺吊車共同起吊一重物時（雙機抬吊），必須有專人統一指揮，兩臺吊車性能、速度應相同，各自分擔的載荷值，應小于一臺吊車的額定總起量的80%；其重物的重量不得超過兩機起重總和的75%。

6.4.2 回轉

①回轉作業時，不要緊急停轉，以防吊物劇烈擺動發生危險。

②回轉中司機要注意機上是否有人或后邊有無障礙危險。

③不回轉時將回轉制動鎖住。

6.4.3 起重臂伸縮臂桿。

①不得帶載伸臂桿。

②伸縮臂桿時，應保持吊臂前滑輪組與吊鉤之間有一定距離。起重外臂外仲時，吊鉤應盡量低。

③主付臂桿全部伸出，臂角不得小于使用說明書規定的最小角度，否則整機將傾覆。

④吊車需帶載行走時，道路必須平坦堅實，載荷必須符合原廠規定。重物離地高度不得超過50cm，并拴好拉繩，緩慢行駛，嚴禁長距離帶載行駛。

6.5 起重吊裝機械進場安全驗收

起重吊裝機械進場必須做好安全驗收，驗收項目包含所進場機械的合格證件、檢驗報告等，隨所進場機械配置的司機、指揮等作業人員證件，同時還應對吊裝作業時的站位區域地基情況等機械驗收及交底。

7 安全措施

安全第一，預防為主“安全為了生產，生產必須安全”。全面實行“預控管理”，從思想上重視，行動上支持，控制和減少傷亡事故的發生。

①杜絕重大傷亡事故，輕傷事故發生率控制在1.2‰以內。

②杜絕任何火災事故的發生，將火災事故次數控制為0。

③安全隱患整改率100%。

④具備國家規定的注冊資本、專業技術人員、技術裝備和安全生產等條件，依法取得相應登記的資質證書，并在其資質登記許可的范圍內承攬工程。

⑤工程項目經理依法對本單位的安全工作全面負責。建立健全安全生產責任制度和安全生產教育培訓制度，制定安全生產規章制度和操作規程，保證安全生產條件所需資金的投入，對所本工程進行定期和專項檢查，并做好安全檢查記錄。

⑥安全負責人由取得相應職業資格的人員擔任，對建設工程項目的安全施工負責，落實安全生產責任制度、安全生產規章制度和操作規程，確保安全生產費用的有效使用，并根據工程的特點組織制定安全施工措施，消除安全隱患，及時、如實報告生產安全事故。

⑦對列入該工程概算的安全作業環境及安全施工措施所需費用，應當用于施工安全防護用具及設施的采購和更新、安全施工措施的落實、安全生產條件的改善，不得挪作他用。

⑧對于本工程，建立相應的安全生產管理機構，配備專職安全生產管理人員。

⑨垂直運輸機械作業人員、安裝拆卸工、爆炸作業人員、起重信號工、登高架設作業人員等特種作業人員，必須按照國家有關部門規定經過專門的安全作業培訓，并取得各種作業操作資格證書后，方可上崗作業。

⑩工程施工前，項目管理的技術負責人應對有關安全施工的技術要求向施工作業班組、作業人員做出詳細說明，并由雙方簽字確認。

[11]在施工現場入口處、施工起重機械、臨時用電設施、腳手架、出入通道口、樓梯口、電梯井口、孔洞口、基坑邊沿、爆破物及有害危險氣體和液體存放處等危險部位，設置明顯的安全警示標志。安全警示標志必須符合國家標準。

[12]施工現場的辦公、生活區與作業區分開設置，并保持安全距離；辦公，生活區的選址應當符合安全性要求。職工的膳食、飲水、休息場所等應當符合國家標準，不得在尚未竣工的建筑物內設置員工集體宿舍。使用的裝配式活動房屋應當具有產品合格證。

[13]因施工可能造成損害的毗鄰建筑物、構筑物和地下管線等，應當采取專項防護措施。

[14]在施工現場建立消防安全責任制度，確定消防安全負責人、制定用火、用電、使用易燃易爆材料等各項消防安全制度和操作規程，設置消防通道、配備消防設施和滅火器材，并在施工現場入口設置明顯標志。

[15]向作業人員提供安全防護用具和安全防護服裝，并以書面告知危險崗位的操作規程和違章操作的危害。

[16]作業人員有權對施工現場的作業條件、作業程序和作業方式中存在的安全問題提出批評、檢舉、控告，有權拒絕違章指揮和強令冒險作業。

[17]在施工中發生危及人身安全的緊急情況時，作業人員有權立即停止作業或者在采取必要的應急措施后撤離危險區域。

[18]作業人員應當遵守安全施工的強制性標準、規章制度和操作規程，正確使用安全防護用具、機械設備等。

[19]采購、租賃的安全防護用具、機械設備、施工機具及配件，應當具有生產（制造）許可證、產品合格證，并在進入施工現場進行查驗。

[20]施工起重機械和整體提升腳手架、等自升式架設設施前，應當組織有關部門單位進行驗收，也可以委托具有相應資質的檢驗檢測機構進行驗收。驗收合格的方可使用。驗收合格起30日內，向建設行政主管部門或者其他有關部門登記，登記標志應當置于或者附著于該設備的顯著位置。

[21]工程項目經理、專職安全生產管理人員經建設行政主管部門或者其他有關部門考核合格后方可任職。

[22]對管理人員及作業人員進行安全生產教育培訓，其教育培訓情況記入個人工作檔案。安全生產教育培訓考核不合格的人員，不得上崗。

[23]對于新技術、新工藝、新設備、新材料時，更應當對作業人員進行相應的安全生產教育培訓。

[24]為現場從事危險作業的人員辦理意外傷害保險。意外傷害保險由本公司支付。意外傷害保護期自建設工期開工之日至竣工驗收合格止。

8 環保控制

本工法施工簡單，所有設備皆是常規的吊機、吊車和運梁車，不會對環境產生多余的不利影響。

9 資源節約

本工法施工簡單，質量可靠，所有設備皆是常規的吊機，確保了復雜條件下吊裝施工的質量。

10 效益分析

該工法采用普通類型的吊機來適應各種復雜條件下的吊裝，沒有增添機械設備及相關的工作人員，減少了施工難度，保證了施工的連續性。

11 應用實例

以福州市二環五四路思兒亭鋼箱梁城市高架橋的拓寬項目為例。

本工程位于福州市二環路與五四路交叉口，施工范圍主要為：

①增設四條匝道

A匝道設計長度為527.442m，設計寬度為15.5～16m；

B匝道設計長度為123.352 m，設計寬度為8 m；

C匝道設計長度為134.67 m，設計寬度為8 m；

D匝道設計長度為218.323 m，設計寬度為8 m；

②現狀二環橋拼寬

二環高架橋需在EHK0+113.55-EHK0+315段南側、EHK0+467-EHK0+614段南北兩側拼寬3.5 m；

上述的拼寬段和新建匝道的吊裝采取上述的吊裝方法，適用于這種復雜城市交通下的吊裝，包括跨路段、非跨路段、跨河段的吊裝，具體方法如上述所述。