空心板梁吊裝施工技術(shù)在寶水渠中橋中的運(yùn)用分析

尹思平

（崇仁縣智達(dá)路橋工程有限公司,江西 撫州 344200）

0 引言

隨著裝配式構(gòu)件應(yīng)用日益廣泛，裝配式預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板梁也普遍運(yùn)用于橋梁工程中。預(yù)制空心板梁吊裝是橋梁施工中關(guān)鍵工序之一，吊裝質(zhì)量的好壞直接會(huì)影響橋梁正常使用，如出現(xiàn)梁板脫空、偏壓等情況，則在長期的車輛荷載下支座會(huì)加速損壞，繼而影響橋梁的使用，該文以寶水渠中橋?yàn)槔攸c(diǎn)闡述空心板梁在工程中的具體運(yùn)用。

1 工程概況

撫州市崇仁縣迎賓大道為G236蕪汕線崇仁縣城穿城段，全長3.2 km，設(shè)計(jì)道路寬度60 m雙向六車道城市主干路，該項(xiàng)目主要包括路基土石方、橋梁、排水、綠化提升、交安設(shè)施、照明工程六部分。其中，寶水渠中橋?yàn)樾陆蛄?，橋梁位于直線段上，中心樁號(hào)K575+663.5，正交布置。全橋共1聯(lián)，跨徑布置為3*16=48 m，施工方法為先簡支后連續(xù)。該橋上部結(jié)構(gòu)施工主要分為三個(gè)階段：第一階段將預(yù)制好的空心板梁吊裝就位，形成由臨時(shí)支座支承的簡支梁狀態(tài)；第二階段為澆筑1#和2#橋墩上的濕接頭，待養(yǎng)生期滿并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束，然后在負(fù)彎矩管道內(nèi)壓注水泥漿，形成了1聯(lián)3跨的連續(xù)梁；第三階段是拆除全橋的臨時(shí)支座，按設(shè)計(jì)的順序完成體系轉(zhuǎn)換，并完成橋面系施工。該文將著重論述第一階段，即空心板梁吊裝技術(shù)。

寶水渠中橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為16 m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，共計(jì)120片梁（其中：邊梁24片，中梁96片），橋墩設(shè)計(jì)為立柱接蓋梁形式，立柱高度在3.2~3.4 m之間，橋臺(tái)采用重力式橋臺(tái)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為直徑1.2 m鉆孔灌注樁?？招陌辶禾崆霸陬A(yù)制場施工，待張拉壓漿完成并達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，由預(yù)制梁場起吊至運(yùn)梁車上，再用運(yùn)梁車運(yùn)送至3#橋臺(tái)→2#墩臺(tái)的運(yùn)梁通道上，采用兩臺(tái)35 t汽車吊以雙機(jī)抬吊安裝就位，然后依次吊裝完成2#墩臺(tái)→1#墩臺(tái)、1#墩臺(tái)→0#橋臺(tái)的所有梁片。

2 板梁吊裝施工方法

2.1 空心板梁吊裝前施工準(zhǔn)備

2.1.1 校核墩臺(tái)帽、蓋梁及支座墊石的標(biāo)高及平面位置

板梁吊裝前，必須用儀器校核墩臺(tái)帽、蓋梁及支座墊石的標(biāo)高及平面位置，墩臺(tái)帽、蓋梁的軸線偏位及頂面高程允許偏差均為±10 mm，支座中心與主梁中線允許偏差為±2 mm，支座高程允許。校核時(shí)，在確保墩臺(tái)帽、蓋梁及支座墊石的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)范要求后，應(yīng)在墩臺(tái)帽、蓋梁及支座墊石上畫出架裝軸線與端線，以使橋板準(zhǔn)確就位[1]。

2.1.2 運(yùn)輸?shù)缆芳暗跹b作業(yè)場地、機(jī)具準(zhǔn)備

（1）運(yùn)輸?shù)缆?運(yùn)梁通道按照道路路基施工要求，回填合格土分層整平、碾壓，使其平整度、承載力滿足運(yùn)輸車輛運(yùn)輸梁片平穩(wěn)行走的要求，并清除便道上的一切障礙物以保證運(yùn)梁通道的暢通。

（2）機(jī)具準(zhǔn)備：安裝架設(shè)前，應(yīng)對(duì)使用的35 t汽車吊機(jī)、6×61+1鋼索、吊扣、千斤頂?shù)冗M(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算。應(yīng)對(duì)使用吊車施行梁體安裝的方案進(jìn)行驗(yàn)算，以保證安裝時(shí)吊車起重量有足夠的安全系數(shù)[2]。

2.1.3 橡膠支座安裝

（1）墩、臺(tái)支座墊石養(yǎng)生期滿后，支座墊石處清理干凈，先用水平尺自檢，對(duì)于凹凸不平處用干硬性環(huán)氧水泥砂漿抹平，高出的部分用砂輪磨平，使支座墊石的頂面高程控制在誤差不大于2 mm。

（2）用儀器在蓋梁及支座墊石上準(zhǔn)確標(biāo)出支座中心點(diǎn)，后將橡膠支座準(zhǔn)確安放在支座墊石中心位置上，要求支座中心線同支承蓋梁上中心線相重合。該項(xiàng)目橋梁每榀空心板梁有2個(gè)支座支承，0#和3#橋臺(tái)上采用160個(gè)GYZF4φ225 mm×51 mm圓形四氟滑板橡膠支座。1#和2#橋墩采用320個(gè)GYZφ225 mm×49 mm圓形普通板式橡膠支座，灌砂式鋼桶臨時(shí)支座320個(gè)，調(diào)平鋼板320塊，上述橡膠支座必須按規(guī)定的比例抽檢合格后方可使用[3]。

2.1.4 空心板梁吊裝順序

根據(jù)專業(yè)分包合同，寶水渠中橋空心板預(yù)制任務(wù)由撫州市起點(diǎn)橋梁預(yù)制廠實(shí)施，該梁場位于撫州市樂安縣，3#橋臺(tái)更靠近樂安的方向，因此確定寶水渠中橋架設(shè)順序：3#橋臺(tái)→2#墩臺(tái)、2#墩臺(tái)→1#墩臺(tái)、1#墩臺(tái)→0#橋臺(tái)。

2.2 空心板梁吊裝施工工藝流程

2.2.1 測(cè)量放線、橡膠支座安裝

支座按設(shè)計(jì)位置測(cè)量放樣、安裝，支座墊石標(biāo)高須經(jīng)反復(fù)測(cè)量校核，支座中心與主梁中線允許的偏差為±2 mm，確保支座安裝準(zhǔn)確，安裝過程中嚴(yán)格檢查支座準(zhǔn)確性，如有移位及時(shí)吊起梁板重新安裝。安裝過程中安排專業(yè)技術(shù)人員跟班，對(duì)空心板安裝位置、支座支承等情況進(jìn)行逐片檢查，發(fā)現(xiàn)不符合要求應(yīng)及時(shí)做出調(diào)整。

2.2.2 預(yù)制板運(yùn)抵現(xiàn)場

在該橋梁預(yù)制板安裝前，根據(jù)施工部署在南北兩側(cè)修筑了運(yùn)梁通道，運(yùn)梁通道的路基填筑嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，選擇級(jí)配良好的砂礫土分層回填壓實(shí)，確保壓實(shí)度不小于94%，并做好雙向排水。待預(yù)制梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，由預(yù)制場起吊至運(yùn)梁車上，運(yùn)輸至施工現(xiàn)場。

2.2.3 吊鉤與預(yù)制板連接、檢查連接部位

空心板梁在梁場預(yù)制時(shí)，在空心板梁側(cè)壁距離端頭40 cm位置處預(yù)埋Φ32鋼筋作為吊裝時(shí)的吊耳?？招陌灏辶旱跹b時(shí)采用四點(diǎn)起吊。運(yùn)梁車到達(dá)橋梁的指定位置后，人工在吊耳處穿好鋼絲繩并掛在吊車的起吊勾上，緩緩起吊的同時(shí)觀察四個(gè)吊點(diǎn)是否受力均勻[4]。

2.2.4 預(yù)制板起吊

預(yù)制板起吊前，應(yīng)先進(jìn)行試吊并持荷3 min，確保安全的前提下，由兩臺(tái)35 t的汽車吊慢慢吊起混凝土空心板梁，待運(yùn)梁車離開后，然后將梁板吊至指定位置。

2.2.5 預(yù)制板安裝就位

按預(yù)先設(shè)定編號(hào)逐一吊裝，吊裝順序由中間向兩邊架設(shè)，梁垂直緩慢下放至橡膠支座上。

2.3 空心板梁運(yùn)輸

板梁吊運(yùn)時(shí)混凝土的強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)，應(yīng)不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%。且梁板吊裝前檢查梁板的外觀、預(yù)埋件的尺寸和位置，允許偏差應(yīng)符合規(guī)范要求。預(yù)制場地采用35 t汽車吊起吊板梁裝車，運(yùn)梁車上落梁前，在板梁支點(diǎn)位置用硬質(zhì)方木或枕木墊牢設(shè)置平整，安排2臺(tái)龍門吊起梁、2輛運(yùn)梁車運(yùn)梁。

2.4 板梁吊裝

（1）梁板裝車:在梁場的存梁區(qū)采用2臺(tái)35 t汽車吊起梁裝車。

（2）梁板運(yùn)輸:采用2臺(tái)運(yùn)梁車運(yùn)輸梁板。

（3）梁板吊裝方案：采用2臺(tái)35 t，4根6×61+1、Φ47 mm鋼絲繩，雙機(jī)抬吊的方式進(jìn)行吊裝。

2.5 調(diào)整支座

梁板安裝后，若發(fā)現(xiàn)有支座脫空、支座變形、支座偏壓等現(xiàn)象，要及時(shí)做出調(diào)整。調(diào)整的措施為：用千斤頂頂起梁板端部，在支座上墊合適厚度的調(diào)節(jié)鋼板。然后再次落梁，使支承每片梁板的四個(gè)橡膠支座全部密貼，確保四個(gè)橡膠支座受力均勻。

2.6 檢查驗(yàn)收

梁板起吊前，由有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)按規(guī)范要求的比例做靜載試驗(yàn)，出具靜載試驗(yàn)合格報(bào)告后方可將梁板運(yùn)送至現(xiàn)場吊裝施工。梁板安裝前，應(yīng)檢查梁板上的預(yù)埋件，如泄水孔、護(hù)欄預(yù)埋筋、伸縮縫預(yù)埋筋等有缺少或不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行植筋。梁板安裝完成后，應(yīng)用水準(zhǔn)儀檢查梁頂?shù)臉?biāo)高，相鄰梁板頂面高差應(yīng)不大于8 mm，兩跨之間的梁板頂面縱向高差為+8 mm、-5 mm，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

3 吊裝驗(yàn)算

以16 m后張空心板梁邊板為驗(yàn)算對(duì)象，由設(shè)計(jì)圖紙可知16 m邊梁的所用混凝土數(shù)量為：C50混凝土11 m3，按混凝土單位重量2.5 t/m3計(jì)算，G混凝土=11*2.5=27.5 t；16 m邊梁的所用鋼筋、鋼絞線數(shù)量：鋼筋：2 348.6 kg，鋼絞線：267.2 kg。G鋼=2.6 t；G=G混凝土+G鋼=27.5 t+2.6 t=30.1 t 該工程16 m空心板梁采用雙機(jī)抬吊機(jī)作業(yè)。即（Q主+Q副）K≥Q1+Q2，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算邊梁最重按29.85 t，即Q1=29.85 t，考慮索具重量Q2=1.0 t。即：Q主+Q副≥31.1 t。根據(jù)施工現(xiàn)場橋墩高度為3.2~3.4 m，吊車工作半徑取5 m，第1臺(tái)吊車吊臂長度取10.55 m，第1臺(tái)吊車吊臂長度取16.5 m，參考表可得（Q主+Q副）K≥Q1+Q2，即（21+21）×0.75=31.5＞31.1，K為起重機(jī)降低系數(shù)，取0.75。綜合上述及起重機(jī)的工作幅度考慮，選用兩臺(tái)35 t汽車吊滿足施工要求[5]。

4 吊裝質(zhì)量保證措施及安全保證措施

4.1 板梁吊裝質(zhì)量保證措施

空心板梁的吊裝質(zhì)量好壞直接會(huì)影響到橋梁的使用功能和使用壽命，如：當(dāng)出現(xiàn)橡膠支座偏壓、脫空的情況未予以正確處理，在持續(xù)的荷載下支座迅速損壞，繼而出現(xiàn)梁板下沉、橋面開裂等現(xiàn)象，影響橋梁的使用壽命。因此，在板梁的吊裝的過程中，一定要加強(qiáng)各個(gè)吊裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量驗(yàn)收，以確保板梁吊裝的質(zhì)量。制定以下質(zhì)量保證措施：

（1）空心板梁出廠前應(yīng)做好強(qiáng)度、外觀質(zhì)量、預(yù)埋件的驗(yàn)收，對(duì)不符合設(shè)計(jì)及規(guī)范的梁板不允許進(jìn)行吊裝作業(yè)。

（2）加強(qiáng)吊裝現(xiàn)場和預(yù)制場的溝通聯(lián)系，板梁出場時(shí)要按吊裝順序依次吊運(yùn)，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行編號(hào)、核對(duì)，按吊裝現(xiàn)場的需求對(duì)號(hào)入座。

（3）橡膠支座使用前對(duì)其規(guī)格和技術(shù)性能進(jìn)行核查，不符合要求的支座嚴(yán)禁使用。

（4）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，0#和3#橋臺(tái)上采用圓形四氟滑板橡膠支座，1#和2#橋墩采用圓形普通板式橡膠支座，應(yīng)區(qū)分出滑板支座和普通支座，四氟滑板橡膠支座安裝時(shí)應(yīng)在儲(chǔ)油槽涂抹硅脂油，確保梁板在受到荷載后的滑動(dòng)質(zhì)量。

（5）梁板安裝前，應(yīng)反復(fù)核查支座墊石的平面位置和頂面高程，并在支座墊石上用墨斗彈出中心十字線，彈出支座的中心位置。

（6）板梁架設(shè)前，應(yīng)檢查梁底鋼板位置，對(duì)于鋼板位置的浮漿及異物，應(yīng)人工鑿除清理，確保梁底鋼板與橡膠支座貼合緊密。

（7）板梁就位后檢查支座與梁板底部鋼板接觸面是否貼合緊密，如出現(xiàn)個(gè)別支座脫空的情況，應(yīng)用千斤頂將梁端頂起，用調(diào)平薄鋼板調(diào)平，保證梁板和支座的結(jié)合質(zhì)量。

表1 35 t汽車吊主要性能與參數(shù)

4.2 梁板安裝過程中安全保證措施

空心板梁吊裝作業(yè)是典型的高空作業(yè)，并且施工中需要用到大型起重設(shè)備，屬于危險(xiǎn)性較大工程，施工人員需在橋墩上進(jìn)行支座安裝、落梁、調(diào)整支座等一系列工序，為保證施工人員的安全，制定以下措施:

（1）對(duì)參與該項(xiàng)目吊裝作業(yè)的施工人員購買意外險(xiǎn)、第三者責(zé)任險(xiǎn)，并與施工隊(duì)伍簽訂安全責(zé)任書，吊車操作員應(yīng)具備特種作業(yè)操作證書。

（2）吊裝前應(yīng)對(duì)吊裝的工人進(jìn)行三級(jí)技術(shù)交底，向施工人員指出該項(xiàng)目吊裝作業(yè)的重點(diǎn)及難點(diǎn)，向施工作業(yè)人員講述吊裝操作規(guī)程。

（3）施工現(xiàn)場設(shè)置專職安全員，設(shè)立好安全標(biāo)志，施工人員佩戴安全帽和安全帶，吊裝施工時(shí)，安全員全程旁站，當(dāng)出現(xiàn)違反吊裝操作規(guī)程的情況時(shí)，應(yīng)立即制止施工，待整改合格后方可進(jìn)行施工。

（4）注意起吊鋼絲繩及吊環(huán)不能超出負(fù)荷，吊裝作業(yè)前，應(yīng)先進(jìn)行試吊，試吊滿足相關(guān)技術(shù)要求后，方可進(jìn)行正式吊裝作業(yè)，嚴(yán)禁傾斜吊卸構(gòu)件。

（5）在吊裝過程中不要急劇改變升降運(yùn)行速度，以免產(chǎn)生巨大荷載，致使鋼絲繩破斷或吊車傾覆等意外發(fā)生。

（6）吊裝施工前，應(yīng)檢查吊車鋼絲繩的破損程度，每一節(jié)距內(nèi)折斷的鋼絲不得超過5%、鋼絲繩內(nèi)部有明顯腐蝕、鋼絲繩發(fā)生扭結(jié)和死彎等嚴(yán)重變形時(shí)，應(yīng)更換鋼絲繩。

（7）梁板起吊至支座墊石上方20~30 cm時(shí)，不可立即就位，應(yīng)等指揮員確認(rèn)梁板支座墊石處此時(shí)安全方可對(duì)線就位。

5 結(jié)束語

在公路橋梁施工中，空心板梁吊裝技術(shù)已經(jīng)非常成熟。該文通過對(duì)實(shí)際案例的分析，對(duì)預(yù)制板梁吊裝施工工藝及質(zhì)量安全控制要點(diǎn)的闡述和分析，旨在推廣普及這一項(xiàng)施工技術(shù)，提高空心板梁吊裝的施工質(zhì)量，保障施工過程的安全，使這一項(xiàng)技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用，并提升施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。