立交橋預制T 梁施工設備選型與施工方法

許 哲

（中鐵十九局集團有限公司國際建設分公司，北京 100176）

1 工程概況

烏本戈立交橋位于坦桑尼亞達累斯薩拉姆市西部的烏本戈十字路口，第一層MOROGORO 路跨線橋長269.9 m，共9 跨，其中預制混凝土梁8 跨，鋼結構疊合梁1 跨，橋梁寬度24.1 m；第二層MANDELA 路跨線橋長710.2 m，共24 跨，其中預制混凝土梁23 跨，鋼結構疊合梁1 跨，橋梁寬度25.1 m。橋梁下部結構采用直徑900 mm 鋼筋混凝土鉆孔樁（576 根）、圓柱墩和預應力鋼筋混凝土蓋梁；上部結構主要為預應力混凝土T 梁，預制梁共計344 片，跨徑由25 m（123 片）、27.7 m（44 片）和30.1 m（177 片）組成。烏本戈立交橋在十字路口處架梁時屬于上跨既有道路施工，跨既有道路處采用50 m 鋼梁，每層左、右幅共有11 榀鋼梁，梁體最大重量35.5 t，與既有道路正交，橋下凈空5.25 m，一層鋼梁采用50 t 汽車吊進行架設，二層鋼梁架設采用160 t 履帶吊完成。下部采用結構形式為圓柱式橋墩，柱頂帶蓋梁。

2 施工機械設備選型

預制梁架設施工的主要設備見表1。施工前應對施工設備進行嚴格檢查，保證施工設備的數量和質量能滿足施工技術要求。鑒于當地設備資源匱乏、勞動力充足等特點，綜合考慮項目工期、橋機拆裝倒運成本以及鋼梁安裝時所用的吊裝設備，決定二層橋采用JSHB40-120 型架橋機架設，一層橋預制梁架設采用2 臺吊車抬吊。二層橋采用JSHB40-120 型架橋機架設，T 梁最大吊裝重量78 t，吊裝額外安全儲備系數120/78=1.54。

3 預制T 梁施工方法

（1）一層橋預制T 梁架設采用2 臺吊車抬吊，一臺130 t汽車吊、一臺160 t 履帶吊架設，本次架設T 梁最大吊裝重量78 t，吊裝額外安全儲備系數120/78=1.54。架設T 梁捆綁吊裝的鋼絲繩采用4 根直徑43 mm，6×37 的鋼絲繩，公稱抗拉強度為1870 MPa=1870 N/mm2。經計算架梁T 梁最大吊裝重量78 t，鋼絲繩吊裝安全系數為5.7，所選用的鋼絲繩可滿足施工要求。

（2）二層T 梁采用TYLC120 型運梁車進行運梁，T 梁最大重量78 t，運輸安全儲備系數為1.54。該運梁車與架橋機為相同廠家配套運梁車，運梁車輪距按本項目T 梁間距設置。基于項目運梁路線考慮，運梁車采用雙車頭驅動，最大承載能力120 t，運梁時行駛速度0～5 km/h，空車返回時行駛速度0～17 km/h，裝梁高度1.37 m，軸距1.35～2.675 m，最大轉向角13°，最小轉彎半徑50 m，一級變速箱6 前進擋、1 后退擋，二級變速箱高低擋，適應坡度縱坡6%、橫坡3%。JSHB40-120 型架橋機額定起重量120 t，適應跨度≤40 m，適應縱坡≤6%，適應橫坡≤4%，吊梁提升速度0.7 m/min，提升小車縱移速度5 m/min，提升小車橫移速度2 m/min，架橋機橫移速度3 m/min，總功率（不包括運梁）77 kW。

（3）架橋機過孔驗算。架橋機跨孔中最不利狀態是在架橋機縱移35 m 后，同時前支腿縱移至下一跨蓋梁上方并未落在橫移軌道上時。此時由于前支腿沒有落在蓋梁上，架橋機前部在前38 m 自重和前支腿重力作用下以中支腿為支點產生向下的傾覆力矩。經計算K=2.28＞1.5，故安全。

（4）運梁工況計算。梁上運梁時，T 梁橋面板和橫隔板濕接縫未澆注，T 梁處于簡支狀態。對于L=30.1 m 梁來說，運輸L=35 mT 梁是其最不利工況。L=35 m 預制T 梁自重1075 kN。根據提供的運梁小車資料，小車總重量是260 kN。運梁時，根據規范，自重乘以1.2 倍作為動荷載考慮。因此，運梁時每臺運梁小車承擔的最大自重為（1075+260）×1.2/2=801 kN。根據布置，運梁重量由2 片T 梁均勻承擔，則單片T 梁最大的豎向荷載為401 kN。經計算得到T 梁最大彎距在跨中時為5525 kN·m（包含梁體自重產生的彎矩），遠小于截面所能承受的最大14 347 kN·m 彎距，滿足要求。運梁時，T 梁最大壓應力12.6 MPa，滿足要求。

（5）架梁前的準備。負責施工的操作、技術、現場管理等相關工作人員應及時到位，做好相關施工準備。施工用到機械設備和物資應全部到位并到達規定使用要求。

表1 預制T 梁施工主要設備

（6）運梁通道的平整與壓實。T 梁運輸前對運梁路線進行處理，寬度保證＞5 m。對運梁通道的地面進行平整，上鋪厚0.3 m 碎石，再用壓路機進行壓實，保證地面壓實度、坡度符合施工要求。為確保運梁車在已安裝梁上行車的穩定性，應焊接好全部安裝好的T 梁濕接縫鋼筋、中橫梁和端橫梁以保證T 梁為一個整體。

（7）架橋機拼裝、試運行。MANDELA 路二層主線橋利用施工完畢的橋頭路基段作為架橋機的拼裝場地，拼裝完成后進行試運行驗收合格后進行預制梁架設；MANDELA 路二層主線橋一半預制梁架梁完畢后，架橋機拆轉至二層主線橋小里程方向，利用小里程橋頭路基段作為拼裝場地進行拼裝調試，調試完成后開始預制梁架設工作。

（8）整體架梁順序。首先采用吊車架一層MOROGORO 路橋預制梁，MOROGORO 橋由進城方向開始架設，架設順序為MR04→MR02→MR01→MR03→MR09→MR08→MR07→MR05；MANDELA-SAM NUJOMA 路于2019年10月1日在PNM25橋臺處開始組織架橋機，由大里程向小里程逐跨架設，第一階段順序為NM24-NM15，第一階段完成后，拆除架橋機轉場到PNM01 橋臺，第二階段順序為NM01-NM14。單跨架梁順序為1#-2#-3#-4#-5#-6#-7#-8#-9#-10#-11#，見圖1。

（9）喂梁。T 梁在梁場用龍門吊吊上運梁車，用運梁車運到規定的喂梁區后通過架橋機送到指定位置。

（10）安裝邊梁。橋梁到達指定位置后，用吊梁天車縱向吊起梁安放到前一跨位，T 梁經架橋機達到邊梁設計位置后，架橋機放下邊梁，最后進行邊梁加固。

（11）安裝次邊梁。橋梁到達指定位置后，用吊梁天車縱向吊起梁安放到前一跨位，T 梁經架橋機達到次邊梁設計位置后，架橋機放下邊梁，最后進行邊梁加固。

圖1 T 梁布置順序

（12）T 梁支撐穩定性的措施。邊梁到達指定位置后，及時焊接相鄰T 梁與邊梁的中梁濕接縫、縱向鋼筋；并以預埋筋為支點用倒鏈加固，用方木以相鄰墊石作為作為支撐，相鄰梁端頭鋼筋與端頭用鋼筋采用4 臺焊機進行焊接。次邊梁到達指定位置后，應對相鄰T 梁縱向鋼筋進行及時焊接。在蓋梁上預埋好作為固定T 梁用倒鏈的支點鋼筋，在該支點設倒鏈，以相鄰墊石為支撐用方木對T 梁進行加固。

4 結語

采用架橋機與吊車相配合的方案很好地解決了非洲地區資源匱乏導致的施工難題，順利完成了城市立交橋預制T 梁的施工。施工中各項檢測指標均滿足規定要求，表明采用的施工方法是可行的，可在非洲經濟不發達地區的城市立交橋預制T 梁施工中推廣使用。