公路橋梁項目鋼箱梁移梁技術分析

楊恩明

摘要 某公路橋梁項目在旱地運梁船無法運輸至吊裝區(qū)域、傳統(tǒng)“千斤頂+鋼滑座頂推”工藝施工周期無法滿足工程要求的條件下，通過在邊跨側(cè)設置移梁、存梁排架、滑移系統(tǒng)，形成了一種非通航條件下鋼箱梁懸拼施工工藝方法，即“邊跨岸側(cè)鋼箱梁滾輪小車移梁施工技術”。文章針對公路橋梁項目鋼箱梁移梁技術進行研究，結(jié)合實例項目對該施工技術的特點及工藝原理進行分析，提出了相關施工工藝流程及操作要點。

關鍵詞 公路橋梁項目;斜拉橋;非通航;滑移系統(tǒng)

中圖分類號 U445.4 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）13-0166-03

0 引言

公路橋梁作為跨越河流、淺灘等不利地質(zhì)分布帶的節(jié)點工程，施工工況復雜、作業(yè)難度大。受河流、淺灘地形地貌、河道吃水限深等多重因素影響，常出現(xiàn)箱梁無法運抵吊裝區(qū)域的情況，增加了施工作業(yè)難度。傳統(tǒng)“千斤頂+鋼滑座頂推”工藝，施工效率低下，易增加項目工期風險。某公路橋梁采用“邊跨岸側(cè)鋼箱梁滾輪小車移梁施工新技術”，取得了良好的工程效果[1-3]。基于此，該文以該工程為依托，對鋼箱梁移梁技術展開研究，具有十分重要的意義。

1 工程概況

某高速是某省“七縱九橫”干道高速路網(wǎng)第四縱，該高速項目一橋梁為雙塔三跨斜拉橋，主跨長450 m，橋跨組合為（181.95+450+181.95）m;主梁采用扁平流線型鋼箱梁結(jié)構，鋼箱梁重達230 t，施工場地為淺灘地貌，水深較淺，加之鋼梁自重較大，吊裝區(qū)域水深無法滿足運梁船吃水要求。

2 施工技術特點

（1）采用卷揚機+滾輪小車滑移比傳統(tǒng)方式滑移重心低、穩(wěn)定性好、安全性能高。

（2）采用卷揚機+滾輪小車滑移只需用單門滑輪，質(zhì)量輕，安裝方便，減少了施工人員數(shù)量，而采用傳統(tǒng)的千斤頂+普通移梁滑座滑移需兩門滑輪，質(zhì)量重，安裝較復雜[4]。

（3）采用卷揚機+滾輪小車滑移，不用對軌道進行打磨除銹、涂潤滑油，維護成本低。

（4）采用卷揚機+滾輪小車滑移為滾動摩擦，拖拽力比用傳統(tǒng)方式較小，減少了滑輪組和鋼絲繩的用量，縮短了施工工期并節(jié)約了施工成本。

（5）采用“Z”字形移梁排架，軌道交叉位置設計為可轉(zhuǎn)動段，減少了滾輪小車轉(zhuǎn)移次數(shù)。

3 工藝原理

該工藝原理：1）橋梁邊跨側(cè)設置“Z”字形移梁、存梁排架、滑移軌道、滾輪小車等設備;2）運用浮吊吊裝鋼箱梁至小車滑座;3）由牽引系統(tǒng)牽引小車，將鋼箱梁運至吊裝區(qū)域，吊裝安裝[5]。

牽引系統(tǒng)構成：5 t卷揚機6臺、Φ19 mm鋼絲繩1 km、若干滑輪組等。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程（見圖1）

4.2 操作要點

4.2.1 施工準備

（1）技術準備：1）組織技術人員進行設計圖紙及有關施工資料的審核;2）對排架結(jié)構進行整體計算，選擇最優(yōu)的結(jié)構形式。

（2）該施工技術所使用的主要材料見表1，注意移梁排架等主要材料未計入。

（3）該施工技術需使用的主要設備及工裝見表2，注意該表未包括汽車吊、運輸設備以及其他常用小型施工設備。

4.2.2 移梁排架設計及搭設

排架總體設計：1）移梁排架按最不利工況進行設計，在移梁軌道上按最重梁段三點受力分別驗算其強度、剛度、穩(wěn)定性;2）為避開索塔位置，移梁排架整體平面布置為”Z”字形，整個排架分為三個區(qū)段，第一段為上梁碼頭區(qū)，第二段為橫移段，第三段為鋼梁存放區(qū);3）移梁排架從下至上依次為鋼管樁+工字鋼+貝雷架+移梁軌道，鋼管樁采用φ630*8 mm，設置2136工字鋼承重梁，承重梁上布置貝雷架，貝雷架上按75 cm間距布置136工字鋼分配梁，分配梁上安裝軌道。

軌道加工及安裝：1）移梁軌道采用2145工字鋼組成，對接采用在兩側(cè)貼設2 cm的菱形鋼板;2）移梁軌道安裝采用汽車吊進行安裝，移梁碼頭區(qū)移梁軌道按12.6 m的間距進行布置，橫移段移梁軌道需鋪設4條[6]。

4.2.3 滾輪小車設計及加工

為減少滑座與移梁軌道之間的摩擦力，滑座設置為滾輪小車，經(jīng)過對滾輪小車的驗算，滾輪小車主要由φ150軸承、φ70鋼棒（45號鋼）、δ30 mm鋼板組成，滾輪小車由專業(yè)廠家制作完成。滾輪小車加工示意圖見圖2。

4.2.4 浮吊起吊鋼箱梁

（1）移梁排架搭建完成后，在排架上安放4個滾輪小車，滾輪小車位置對應吊裝梁段的中腹板與橫隔板相交位置，然后將滾輪小車臨時固定在軌道上。

（2）運梁船運載鋼箱梁在支架邊水域自泊就位，浮吊就位，通過吊具上的可調(diào)裝置調(diào)整吊鉤位置，浮吊逐級加載，并平穩(wěn)提升[7]。

（3）起吊至鋼箱梁脫離駁船30 cm左右，再次檢查吊具等連接情況，人員撤離，鋼箱梁脫離運梁船50～

100 cm后暫停起吊。

（4）通過繩索控制鋼箱梁平面位置使鋼箱梁臨時支點對準滑塊上的縱橫軸線標識，浮吊緩慢降鉤，鋼箱梁落在滑塊上，吊具解除，浮吊離開。

4.2.5 牽引裝置安裝及移梁

（1）牽引裝置主要由2臺5 t卷揚機、10 t滑輪組、Φ19 mm鋼絲繩、滾輪小車組成。

（2）卷揚機布置在每段軌道的后方，卷揚機配置Φ19 mm直徑的1 870 MPa級6*37S+1WR纖維芯鋼絲繩，走兩道絲，安全系數(shù)為10。

（3）滾輪小車根據(jù)鋼箱梁橫腹板的間距進行布置，前后滾輪小車采用精扎螺紋鋼連接，滾輪小車與鋼箱梁之間設置橡膠墊塊。

（4）鋼箱梁起吊至移梁支座上，同時啟動兩側(cè)卷揚機，實現(xiàn)鋼箱梁的移運。

4.2.6 鋼箱梁臨時存儲

（1）為加快鋼箱梁的吊裝進度，滑移到位的鋼箱梁在存梁區(qū)臨時進行存梁，存梁順序與梁段吊裝順序應保持一致。

（2）梁段縱移到位后，安裝三向千斤頂液壓控制系統(tǒng)，千斤頂布置在軌道梁上，共設置四個100 t千斤頂進行梁段調(diào)整，分別布置在四個移梁滑座附近，在千斤頂頂部鋪設一塊2 cm的鋼板，控制千斤頂同步頂起鋼箱梁，然后抽出滑座，以鋼支撐凳子及墊塊塞緊，完成落梁工作。

4.2.7 鋼箱梁安裝

無索區(qū)梁段安裝完成后，安裝橋面吊機，利用橋面吊機逐段對稱垂直起吊，按照安裝方法依次完成節(jié)段間的連接，最終完成淺灘區(qū)鋼箱梁的安裝[8-9]。

5 質(zhì)量控制標準

鋼箱梁懸臂拼裝實測項目見表3表4。

6 經(jīng)濟效益分析

該施工技術經(jīng)濟效益分析如下：采用常規(guī)的千斤頂+鋼滑座牽引前移施工，一個小時約前移5 m，而采用卷揚機+滾輪小車牽引系統(tǒng)前移施工，一個小時約前行80 m（直線段），整個移梁支架長度約150 m，采用常規(guī)施工方法每節(jié)段滑移到位約2天，采用該施工技術進行施工，一段梁前移至設計位置僅需0.5天，全橋共17個梁段，共節(jié)約工期約20天。

（1）采用常規(guī)方案施工投入分析：1）600 t浮吊投入30天：2.8萬元/天×30天=84萬元;2）100 t千斤頂六臺及油泵：1萬元×6=6萬元;3）鋼滑座及支撐鋼支座制作：6.8 t×0.75萬元/t=5.1萬元;4）人工費用（約20人）：20人×30天×200元/工日=12萬;5）其他措施費用：21萬元。以上費用共計128.1萬元。

（2）采用該施工技術施工投入分析：1）600 t浮吊投入10天：2.8萬/天×10天=28萬元;2）卷揚機10 t四臺：1萬元×4=4萬元;3）滾輪小車及鋼支座制作：3.5 t×0.75萬元/t=2.6萬元;4）人工費用（約12人）：12人×10天×200元/工日=2.4萬元;5）其他措施費用：15萬元。以上費用共計52萬元。

通過分析，合計節(jié)約施工成本為128.1?52=76.1萬元，經(jīng)濟效益良好。

7 結(jié)論

該文依托某高速橋梁工程，研究了非通航工況下斜拉橋鋼箱梁懸拼的施工工藝，彌補了傳統(tǒng)“千斤頂+鋼滑座頂推”工藝的不足，豐富了淺灘區(qū)鋼箱梁滑移施工方法，形成了邊跨岸側(cè)鋼箱梁滾輪小車移梁施工新工藝，工程效果如下：

（1）傳統(tǒng)“千斤頂+鋼滑座頂推”工藝，每節(jié)段鋼箱梁前移速度為5 m/h，該文新工藝直線段節(jié)段鋼箱梁牽引速度可達80 m/h，工期效益顯著。

（2）該文設計了一套“卷揚機+滾輪小車”系統(tǒng)，形成了一種新的箱梁牽引前移工藝方法，整套系統(tǒng)操作、控制簡單，施工效率高。

（3）該工藝施工技術投入較低，工藝成本投入節(jié)約近60%，且無須打磨、潤滑移梁軌道，環(huán)保性、經(jīng)濟性優(yōu)良。

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