公路橋梁預制構件吊裝施工探討

許鵬

山東省單縣湖西路橋建筑有限公司 山東 菏澤 274300

引言

預制橋梁在施工質量、施工效率、綠色環保等方面都有非常顯著的優勢，但對預制構件的吊裝施工有嚴格的要求，預制橋梁工程由多個預制構件共同組成，不同預制構件的特點、規格、尺寸、結構等都存在較大不同，需要結合橋梁工程的特點，以及現場實際情況，采取有針對性的吊裝施工技術，才能更好地保證施工質量。我國預制橋梁工程發展和應用的起步比較晚，很多技術規范和標準還不夠完善，在具體吊裝施工中依然存在很多問題亟待解決，對我國預制橋梁事業的發展造成了較大影響。基于此，開展公路橋梁預制構件吊裝施工的探討研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

某公路橋梁工程分為兩聯，第一聯的規格為3m×30m，第二聯的規格也是3m×30m，都采取30m一跨的裝配式預制箱梁結構，從結構上分為左右兩幅，每幅橋梁橋面的寬度為13.25m，跨徑為30m，箱梁結構尺寸為高1.8m，底板寬度為1.2m，頂板寬度為2.4m，邊梁共計24片，中梁共計24片，整座橋梁由48片小箱梁預制而成，預制構件最小重量為24t，最大重量為88t。

2 公路橋梁預制構件吊裝施工前的準備工作

2.1 選擇合適的行車運輸路線

運輸預制構件的路線應該通暢、平整，為保證橋梁構件運輸的穩定性，避免道路凹凸不平，導致構件發生碰撞受損，在工作面上需要鋪設3cm厚的鋼板。案例工程由48片小箱梁共同組成，屬于大型構件，在正式運輸前，需要和當地路政部門和交警部門取得聯系，共同協商道發路線和通行時間，并制定詳細的運輸計劃。箱梁運輸線路必須平整、順直，保證運行車和小箱梁能夠平穩行駛，對那些局部松軟的路段需要進行加固處理，或者鋪設上一層鋼板。

2.2 預制構件準備

蓋梁和橋臺臺帽回混凝土的養護周期必須達到能夠吊裝的要求，并將蓋梁頂部清理干凈。小箱梁混凝土養護周期也需要達到吊裝的要求，全面清理小箱梁各種預埋件，并將頂部清理干凈，彈出吊裝線中心線，明確具體的吊裝順序。按照公路橋梁預制構件吊裝施工圖紙的要求，精確測放出買一塊小箱梁邊線和橡膠支座的位置，并用環氧樹脂將橡膠支座和蓋梁墊石連接成一個整體，尤其是橋面伸縮縫位置的橡膠支座帶有四氟板，在正式吊裝前，需要保證其位置的準確性。嚴格控制好伸縮縫的木板，保證伸縮縫的寬度一致均勻性。

2.3 運梁

本工程預制梁場和施工現場之間具有一定的距離，預制好的橋梁構件，需要專用的汽車運輸到施工現場后才能進行吊裝。最大的預制小箱梁重量為88t，可選用陜汽重卡（康明斯）4252雙橋驅動牽引拖車運載。考慮到一些路段路面情況比較差，為以免預制小箱梁在運輸中傾覆問題，支撐小箱梁的桿件和體系需要對稱一致，用斜撐進行加固處理，并通過鋼絲繩將小箱梁綁扎在運梁平板車之上。綁扎時為避免鋼絲繩損壞梁體，在鋼絲繩和預制小箱梁接觸的位置需要加設上規格為10cm×10cm木方支墊，在整個運輸過程行駛車輛不應超過30km/h。

3 公路橋梁預制構件吊裝施工的要點

3.1 選擇合適的吊裝方法

為保證吊裝的安全性，在正式起吊之前，需要先進行試吊，將預制構件先吊離地面20～30cm，停止繼續吊運，檢查吊機、吊索是否完整、穩定，確認無誤后再進行起吊，保持9m回轉半徑不動，按照公路橋梁預制構件設計圖紙，緩慢旋轉，將預制構件吊運到距離指定位置20～30cm的位置后停止繼續起吊，在人工輔助扶正的前提下逐步就位。小箱梁在就位時，需要保證梁兩端支座能夠準確對位，梁板和梁墩的中心線還要盡量重合一致。在整個吊裝全過程中應有專門人員負責指揮[1]。起吊、下降都需要嚴格聽從現場指揮人員的命令。在案例工程小箱梁吊裝中，選擇用8cm厚的木板控制伸縮縫的寬度，相鄰小箱梁吊裝中的間隙必須嚴格控制，保證小箱梁安裝到位之后比較穩定無松動，并且和制作之間沒有空隙。如果因為構件制作誤差或者是其他原因引起的間隙過大問題，需要用鐵片墊平，墊平之后支座應該無松動、無位移，否則需要重新吊裝。當第一跨小箱梁吊裝完成之后，移動吊機到指定位置，采取相同的方法吊裝其他小箱梁，全部都吊裝完成之后，吊車緩慢收桿離場，并做好施工現場的清潔工作，以免埋下安全隱患。

3.2 吊裝作業規則

在公路橋梁預制構件吊裝施工中，變幅必須平穩安全，切不可突然起落臂桿，以保證整個吊裝施工能夠安全、穩定的完成。在吊裝作業時，吊機臂桿的最大可變傾角嚴禁超過制造廠的規定。比如：在案例工程預制構件吊裝中，采取了TL-252型起重機，在吊裝中如果臂桿的長度達到35m，可變傾角通常在30°～80°之間，如果吊機制造廠沒有明確的規定，則最大的傾角不能超過78°，而且變幅的角度和回轉半徑，需要和起重的重量相互適應。在臂桿回轉操作之前，需要先進行觀察，保證回轉半徑之內無人、無障礙后再進行回轉操作。而且在整個回轉操作中，在回轉停止之前，嚴禁改變轉動的方法，否則會引起預制構件晃動，增大安全風險。臂桿回轉結束，不再繼續回轉時，要立即鎖緊回轉制動器，以免因為誤動或者其他原因引起誤操作。

整個起吊操作，必須在起重機的側向和后向完成，在進行向前回轉時，臂桿的中心線不能越過支腿中心。在進行臂桿外伸操作中，第二節、第三節操作必須同步進行，如果不同步，一節快，一節慢要立即停止吊裝，等所有的問題全部處理和解決之后，再繼續吊裝。而第四節臂桿必須再第二節臂桿和第三節臂桿全部都伸出后，才能結合具體的吊裝要求，緩慢延伸到所需要的位置。如果公路橋梁預制構件比較復雜，在具體吊裝中，帶有副桿的臂桿需要向外延伸，需要提前取出副桿根部的銷軸，插入到第一節下的固定銷位之上[2]。臂桿進行向外延伸時，需要充分下降吊鉤，以免發生過繞問題。如果臂桿的延伸長度過大，超過了設計要求，限制器發生了報警，必須立即停止繼續延伸，嚴禁強制延伸，否則會增大安全事故發生的概率。當臂桿外伸值降低最大工作位置時，要做好預防措施，避免出現超負荷運行。而臂桿在縮回時，要先縮回第四節，再進行第二節和第三節縮回。

3.3 副桿的延伸和收存

副桿延伸也是公路橋梁預制構件吊裝施工的關鍵環節，在具體操作前，也要對周圍環境進行觀察，保證工作范圍內沒有任何障礙物后才能進行延伸操作。副桿在延伸和收存中，需要保證每個支腿都完全伸出。為保證副桿收存的安全性和質量，必須嚴格按照現場指揮人員發揮的信號，進行副吊鉤的合理拆卸和存放。但在案例工程公路橋梁預制構件吊裝施工中，副桿收存時，出現了力矩限位器引起起重機停止動作的問題，為解決這一問題，采取了操作力矩限制器釋放扭矩的方法，保證了收存工作有序進行。并且在整個收存中，要控制好鋼絲繩收緊的力度，不能收得太緊，也不能太松，否則會影響最終的公路橋梁預制構件吊裝施工效果和質量。

3.4 預制構件吊裝的提升和降落

案例工程小箱梁的規模比較大，重量在24t～88t之間，現場吊裝施工空間有限，吊裝難度比較大，為保證吊裝施工的安全性和質量，在正式起吊之前，需要確定好臂桿的長度、傾角、回轉半徑、允許負荷相互之間的關系，每種數據都必須嚴格控制在規定的范圍中，切不可出現超出規定、強行作業的問題。并定期檢查鋼絲繩、吊具、吊鉤的質量和完整性，如果磨損嚴重，或者強度下降嚴重要及時更換，將安全風險隱患控制在萌芽狀態。并且在公路橋梁預制構件吊裝前，還要對蓄能其壓力矩限制器、過繞斷路裝置、報警裝置是否靈敏可靠進行檢查[3]。為避免在公路橋梁預制構件吊裝施工中發生離合器突然脫開的問題，必須用離合器操縱桿牢牢鎖緊。確認各項指標和性能都達到設計要求之后，才能正式起吊。如果在公路橋梁預制構件吊裝過程中突然發生故障，要立即卸載，停止作業，進行全面檢查，快速排除故障，并且在禁止作業過程中，需要對吊裝設備的轉動部位進行修理、調整、保養等，保證各項性能始終處于良好的工作狀態。如果重物懸停在半空中，操控人員嚴禁離開操作室。

4 提升公路橋梁預制構件吊裝施工效果的方法

4.1 保證吊裝方案編制的合理性

在公路橋梁預制構件吊裝施工中，現場技術人員和管理人員需要掌握橋梁預制構件的重量、高度、梁板的跨度、現場實際情況等，編制科學合理的公路橋梁預制構件吊裝施工方案。比如：在一些小規模、小重量的橋梁預制構件吊裝施工中，采取吊機設備進行吊裝，效果更好，吊裝過程更加靈活可靠[4]。但在梁板、箱梁等大型預制構件吊裝中，或者在大跨度預制構件吊裝中，需要采取兩臺吊機相互結合的方法，才能更好地保證吊裝的安全性和質量。

4.2 注重對吊裝過程的質量控制

在進行公路橋梁預制構件吊裝施工中，為保證吊裝的質量和安全性，需要利用邊空角角鋼對鋼絲繩和預制構件相互接觸的位置進行保護，以保證梁體和角鋼之間土工布等一些軟質材料的安全性。具體而言，在公路橋梁預制構件吊裝施工中嚴禁采取直接栓接的方法，而是要采取吊環扣接，或者是防脫鉤銷接的方法。對于那些重大的預制構件，或者是跨度比較的預制構件吊裝中，必須嚴格按照起吊設備的性能、使用說明等控制好吊臂的強度和伸臂的長度，以保證公路橋梁預制構件吊裝施工的安全性，以免損壞吊裝設備。

4.3 選擇合適的吊裝跨度

就案例工程而言，橋梁每跨的跨度達到30m，跨度比較大，橫向穩定系數小，在具體吊裝施工中，為最大限度上保證公路橋梁預制構件吊裝施工的質量和安全性，需要綜合考慮各方面的因素，選擇合適的吊裝跨度。比如：在中部雙拱吊裝中要采取合理的吊裝方式，為兩個箱梁之間鋼筋和鋼板焊接以及混凝土澆筑營造良好的條件[5]。混凝土澆筑完成后，拉好纜風繩之后，才能逐步放松吊點。而在進行橋梁兩邊吊裝拱箱時，需要左右對稱吊裝，以降低應力，保證施工質量。此外，為最大限度上降低跨度低公路橋梁預制構件吊裝施工的影響，每吊裝完成一段拱箱之后，及時焊接上一箱梁的鋼板和鋼筋。

4.4 加強橫向施工穩定性的控制

在公路橋梁預制構件吊裝施工中，為最大限度上橫向穩定性，需要先對中間箱梁進行吊裝，每段接頭位置都需要焊接上鋼板鋼筋。而在拱箱運輸中需要采取纜索吊裝的方法，相互之間要通過橫向連接到一起，形成一個穩定的整體。連接完成之后才能撤出第一組運輸線。

5 結束語

綜上所述，結合工程實例，分析了探討公路橋梁預制構件吊裝施工，探討結果表明，公路橋梁預制構件吊裝施工難度大，影響因素多，為保證施工質量，提升吊裝的安全性，必須結合公路橋梁的特點，以及預制構件的結構形式，采取科學有效的方法，才能保證公路橋梁預制構件吊裝施工的安全性，促使各道工序能夠高效、安全的開展，實現預制橋梁事業持續健康的發展。