津石高速公路汽車吊吊裝梁板施工技術

趙剛，袁冀鵬，喬會容

津石高速公路汽車吊吊裝梁板施工技術

趙剛1，袁冀鵬2，喬會容1

（1.中國水利水電第六工程局有限公司二分局，遼寧 丹東 118000；2.中國電建地產(chǎn)集團華東區(qū)域總部，江蘇 南京 210000）

津石高速公路梁板吊裝主要包括箱梁、T梁和鋼箱梁等項目，根據(jù)施工條件和經(jīng)濟性對比吊裝主要采用架橋機和吊車多種吊裝設備進行。吊裝前的施工技術方案對吊裝起著至關重要的作用，不但能規(guī)避吊裝中的不安全事項，而且合理的施工方案能夠加快施工進度，節(jié)省施工成本。

地基處理；工況計算；吊裝驗算；預制梁吊裝

1 概況

津石高速公路梁板吊裝主要包括箱梁、T梁和鋼箱梁等項目。其中，箱梁包括40 m、30 m、25 m三種，最大梁體高度為210 cm，底寬100 cm，梁重170 t；T梁包括13 m、16 m兩種，梁重20 t；鋼箱梁單片底板寬3.1 m，懸臂1.5 m，長50 m，重48.2 t。由于受施工條件等因素的限制，梁板吊裝采用架橋機和吊車多種吊裝設備進行，本文重點介紹汽車吊施工過程中的相關方案和工藝。

2 施工方案及施工工藝

津石高速公路梁板吊裝主要采用架橋機和汽車吊，吊裝施工主要包括現(xiàn)場吊裝設備工作面基礎處理、吊裝設備的選用、現(xiàn)場施工方案的確定等工作。

2.1 地基處理

由于施工現(xiàn)場吊裝位置地形復雜，存在水坑、淤泥等不利地質(zhì)條件，因此地基處理對吊裝成功顯得尤為重要。首先，對原狀土地帶采用推土機平整，然后用壓路機壓實，水坑、淤泥等部分采用挖掘機清理后，用合格土質(zhì)分層回填壓實處理；為確保汽車吊吊裝過程中支撐點不因應力集中產(chǎn)生不均勻沉降，上汽車吊安裝區(qū)域四個支撐點鋪2.5 m×2.5 m、厚 4 cm鋼板。根據(jù)吊裝梁板的總量，在吊裝前進行地基承載力檢算，滿足后方可進行吊裝施工。

地基基礎承載力驗算以津石高速公路最大梁體40 m箱梁為例，吊裝時，地基土所承受壓力=170（40 m箱梁重）/2+140（汽車吊自重+配重）=225 t；汽車吊支撐點鋼板的每塊平面尺寸=2.5×2.5=6.25 m2；吊裝時地基土所受壓強=/4=225/（4×6.25）=0.09 MPa。

因此，橋梁吊裝時對地基承載力要求為0.09 MPa，加上1.2的安全系數(shù)，路基在碾壓完成后地基承載力應為0.11 MPa。在地基承載力驗算成果的基礎上，對施工吊裝區(qū)域內(nèi)進行釬探實際檢測，驗證處理基礎是否滿足要求。同時在每跨第一片橋梁起吊時，安排人員觀察地基土是否有明顯沉降，如果有，則立即停止吊裝施工，并對地基進行重新碾壓、重新加固。

2.2 鋼絲繩計算

作為吊裝中承受物體荷載的鋼絲繩，應根據(jù)不同吊裝物的總量進行適當選擇。首先應確定鋼絲繩所受到的拉力是多少，根據(jù)所受拉力大小選擇鋼絲繩直徑。吊裝物的被起吊重量一定時，鋼絲繩與鉛垂線的夾角愈大，吊索所受的拉力愈大；或者說，吊索所受的拉力一定時，起重量隨著角的增大而降低。鋼絲繩拉力確認計算按如下公式確定：

=/cos（1）

式（1）中：為每根鋼絲繩所受的拉力，N；為起重設備的重力，N；為使用鋼絲繩的根數(shù)；為鋼絲繩與鉛垂線的夾角。

40 m箱梁最大起吊重量為170 t，采用兩端捆綁式起吊，因鋼絲繩與鉛垂線的夾角愈大，吊索所受的拉力愈大；因此吊裝時以鋼絲繩與預制箱梁的夾角不小于60°進行計算，根據(jù)計算確定=480 kN。

2.3 鋼絲繩繩徑選擇

鋼絲繩所受拉力確認后，初步確定鋼絲繩參數(shù)，選用鋼絲繩結(jié)構(gòu)為6×37；采用換算系數(shù)為0.82，安全載重系數(shù)取3.5；確定鋼絲繩公稱抗拉強度為1 870 MPa；采用捆綁式起吊，鋼絲繩安全載重力為460 kN。通過鋼絲繩破斷拉力驗算，可以確定鋼絲繩的總斷面面積，經(jīng)過查閱鋼絲繩國家標準GB 8918—2006最終確定鋼絲繩徑。

鋼絲繩破斷拉力=鋼絲繩安全載重力×安全載重系數(shù)，鋼絲繩破斷拉力總和=鋼絲繩破斷拉力÷?lián)Q算系數(shù)，鋼絲繩總斷面積（mm2）=鋼絲繩破斷拉力總和÷公稱抗拉強度（MPa）。

根據(jù)鋼絲繩總斷面積，查閱鋼絲繩國家標準GB 8918—2006確定鋼絲繩繩徑。計算確定規(guī)格6×37的鋼絲繩鋼絲總斷面面積為1 095 mm2，鋼絲繩繩徑為56 mm，絲徑為 2.6 mm（此規(guī)格的鋼絲繩鋼絲總斷面積為1 178 mm2），滿足吊裝要求。

2.4 汽車吊架設預制梁施工

2.4.1 吊裝工況計算

40 m箱梁的架設采用2臺220 t汽車吊進行吊裝。根據(jù)吊裝工況條件，橋墩高8 m，選擇QY220（220 t）全液壓汽車起重機，吊車起重臂長度為18 m，工作半徑為5 m，單機起重量為121 t。

根據(jù)以上吊車參數(shù)確定驗算能否滿足現(xiàn)場起重高度的要求。通過限位高1 m，吊索具高2.0 m，吊鉤高0.5 m，安全距離為0.3 m，40 m箱梁最高安裝高度為8 m（橋臺高度），40 m箱梁高2.1 m，汽車吊回轉(zhuǎn)半徑至地面高度為1.5 m等高度總和要求，220 t汽車吊起重臂長度為18 m，滿足垂直吊升高度13.9 m要求。

2.4.2 40 m箱梁吊裝驗算

吊裝40 m箱梁（邊梁）起吊凈重量以170 t為依據(jù)， 40 m箱梁的架設采用2臺220 t汽車吊在橋臺兩側(cè)進行吊裝，運梁車停于施工便道及路基上。220 t汽車起重機（配重 78 t），起吊半徑5 m，主臂長18 m，查閱220 t汽車起重機性能工況表可知，起吊的重量為121 t。按照JGJ 276—2012《建筑施工起重吊裝安全技術規(guī)范》中雙機抬吊時每臺起重設備不得超過額定起重量的75%的規(guī)定，則起吊半徑為5 m時，每臺汽車起重機的起重量不得超過90.75 t，而40 m箱梁質(zhì)量的一半為85 t，滿足起重量吊裝要求。

2.4.3 試吊

在40 m箱梁吊裝前，為確保施工安全先進行試吊，試吊重量為40 m箱梁自重1.0倍荷載。箱梁自重按40 m箱梁自重量170 t取值。

試吊前兩臺220 t汽車吊必須經(jīng)過機械檢測中心施工現(xiàn)場機械安裝檢測合格后方可起吊。試吊統(tǒng)一由總指揮指揮作業(yè)，兩臺汽車吊必須同步進行。試吊工況必須與現(xiàn)場實際起吊工況相符，作業(yè)半徑6 m，臂長18 m，完全模擬起吊作業(yè)。起吊高度分三級：第一級起吊10 cm，檢查支腿基礎、汽車吊機械性能、吊鉤、鋼絲繩等各部件連接情況，檢查合格后進行下一級起吊；第二級起吊高度30 cm；第三級起吊高度50 cm。三級起吊完成后靜止10 min，然后上、下提升，提升幅度為50 cm，提升次數(shù)不少于10次；上、下提升結(jié)束后左右移動，移動次數(shù)不少于10次，移動幅度1 m。全部結(jié)束后將箱梁吊至支點位置，起吊高度50 cm靜止半個小時；最后再次檢查支腿基礎、汽車吊機械性能、吊鉤、鋼絲繩等各部件連接情況，檢查合格后進行正式吊裝作業(yè)。

2.5 架梁施工步驟

根據(jù)津石高速公路橋梁現(xiàn)場情況，預制梁架設選取兩種方式進行：先架設左半幅再架設右半幅，或者先架設右半幅再架設左半幅；由右幅右邊跨至左幅左邊跨依次架設，或者由左幅左邊跨至右幅右邊跨依次架設。由于兩種架設方式的步驟類似，現(xiàn)以左半幅架設為例。

步驟一：2臺220 t汽車吊進場后，分別站位在1排墩左幅1#柱外側(cè)（1#汽車吊）和0#墩左幅1#柱外側(cè)（2#汽車吊）。運梁車從施工便道進入施工現(xiàn)場，根據(jù)汽車吊的停放位置，調(diào)整運梁車的角度，完成后2臺汽車吊將箱梁吊起，運梁車離開。2臺汽車吊將箱梁同步提升超過蓋梁50 cm，將梁送入最佳位置，準備就緒。

汽車吊吊梁站位如圖1所示。

圖1 汽車吊吊梁站位示意圖

步驟二：2臺吊車按照先后順序轉(zhuǎn)臂，1#汽車吊逆時針轉(zhuǎn)臂，2#汽車吊逆時針轉(zhuǎn)臂，將第一片預制梁臨時放置在左幅邊梁位置上，并臨時對箱梁進行固定。

步驟三：2臺吊車收起支腿，調(diào)整位置。1#汽車吊站位于0#墩左幅2#柱外側(cè)位置，2#汽車吊站位于1#墩左幅2#柱外側(cè)位置，解除臨時支撐，將預制梁吊起。2臺汽車吊將箱梁同步提升，吊車按照先后順序轉(zhuǎn)臂，1#汽車吊逆時針轉(zhuǎn)臂，2#汽車吊順時針轉(zhuǎn)臂，將梁吊起，將梁臨時吊至左幅2#柱位置，并設置臨時支撐。

按照上述步驟，依次完成剩余梁片架設。在架設中間各跨時，先將汽車吊分別停在兩排橋墩內(nèi)側(cè)，避開已經(jīng)架設完成的梁板，運梁車進入汽車吊工作半徑范圍內(nèi)吊梁。

3 結(jié)束語

津石高速公路梁板吊裝主要采用架橋機和汽車吊，在施工前要處理好吊裝設備的站位基礎，保證吊裝設備在一個穩(wěn)固的工作面上吊裝，根據(jù)施工對象確認使用的機械設備型號和吊裝工具，在保證安全的前提下制定施工方案，并在現(xiàn)場嚴格按施工方案進行吊裝施工。

吊裝過程中的安全組織是施工的一個重點。為保證施工的順利安全進行，施工前必須精心策劃，制定詳細的吊裝梁施工安全專項方案，以保證在萬無一失的情況下進行施工。

U445.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.02.060

2095－6835（2020）02－0145－02

趙剛（1973—），男，遼寧丹東人，大學本科，高工，從事水利水電工程施工技術與管理工作。

〔編輯：嚴麗琴〕