城市高架箱梁雙機協同吊裝技術研究

李小鵬

（中鐵二十二局集團第三工程有限公司，福建 廈門 361000）

公路橋梁吊裝由于起重機走行區域小、吊臂作業受限、吊裝距離和高度要求高，因此吊裝作業難度大、安全風險高[1]，起重機的選型配置是吊裝工程方案設計的核心[2]。與傳統單機吊裝作業相比，雙機協同吊裝作業更加復雜，危險風險程度更高[3]。本文以國內某新建快速路工程高架主線箱梁吊裝為背景，詳細介紹了城市高架箱梁雙機協同吊裝方案，對其吊裝工況進行分析，總結出一套城市高架箱梁雙機協同吊裝工藝。

1 工程項目概況

國內某新建快速路工程高架主線建設標準為城市快速路兼一級公路，采用雙向6 車道規模；地面道路建設標準為城市主干路標準，采用雙向4 車道規模，主線高架橋寬27 m。

該施工區域位于市區，交通復雜，參考國內施工經驗，箱梁吊裝采用1 臺400 t 汽車吊和1 臺500 t 汽車吊進行施工，見圖1。

圖1 箱梁雙機協同吊裝航拍圖

2 吊裝施工技術

2.1 測量放樣

箱梁安裝前，先對支座的標高進行復核，并放出支座的中心點，根據中心點用墨線彈出箱梁安裝時所需放置的位置。支座安裝時，嚴格按照放出的十字線進行安裝，防止支座偏心受壓，同時，落梁時嚴格按照彈出的墨線進行。

2.2 臨時支座設計及施工

臨時支座由緩沖橡膠板、鋼砂筒組成。臨時支座設計時按照3 個鋼砂筒承受梁重（單片梁最重時的質量約為173 t）1.2 倍的不均勻系數考慮，即單個砂筒承受69.2 t。梁底距墩頂距離為40 cm。

查《路橋施工計算手冊》 第452 頁表13-16，砂的容許承壓應力為10 MPa，如將其預壓，則可達30 MPa[4]。砂筒壁厚為10 mm，砂筒頂心直徑為

選用219 mm 無縫鋼管，滿足要求。下砂筒選用壁厚δ 為10 mm 無縫鋼管，則其外徑大于d0+2δ=239 mm，實際選用下砂筒外徑為260 mm，壁厚δ 為10 mm 的無縫鋼管。

上砂筒、下砂筒均選用Q345鋼，Q345 鋼厚度≤16 mm 時的抗壓設計值為305 MPa[5]。

下砂筒筒壁應力為滿足要求。

2.3 預制混凝土小箱梁架設

1）架設方式。預制混凝土小箱梁采用雙機抬吊安裝施工。

2）吊點設置。預制混凝土小箱梁的吊裝采用兩點吊裝，采用吊車安裝的梁段吊點分別設置在距離梁端約0.8～1.1 m 的位置。

3）空吊與試吊。預制混凝土小箱梁先進行空吊與試吊，檢查吊臂傾角、吊機作業位置是否合理，繩索是否牢固，確認無誤后才可以起吊。

4）吊車施工。跨內汽車吊起重半徑最大控制在9 m、臂長控制在26 m內，300 t 吊車額定起重質量為92.5 t，400 t 吊車額定起重質量為120 t，500 t 吊車額定起重質量為153 t；跨外汽車吊起重半徑最大控制在11 m、臂長控制在26 m內，300 t吊車額定起重質量為75 t，400 t 吊車額定起重質量為102 t，500 t 吊車額定起重質量為126 t。查吊車起重性能參數表，考慮吊鉤及鋼絲繩質量，按照構件質量不得超過兩臺起重設備額定起重質量總和的75%計算，選取起吊吊車型號（吊車100 t 吊鉤質量為2.24 t、160 t 吊鉤質量為4.8 t）。

按照雙機抬吊采用1 臺400 t 汽車吊和1 臺500 t汽車吊、單機吊選取1 臺400 t 履帶吊，根據JGJ 33《建筑機械使用安全技術規程》中的規定，進行分析。該規定如下：雙機抬吊時，起重設備應進行合理的負荷分配，構件質量不得超過兩臺起重設備額定起重質量總和的75%，單臺起重設備的負荷量不得超過額定起重質量的80%[6]。

跨徑32 m 預制混凝土小箱梁雙機抬吊吊裝工況：其邊梁最大質量為172.7 t。選取400 t 汽車吊與500 t 汽車吊雙機抬吊，400 t 汽車吊站位在跨內，500 t 汽車吊站位在跨外。

400 t 汽車吊選用26 m 主臂工況，作業半徑9 m，額定起重質量為121 t，分擔吊裝質量為86.5 t，負荷系數為71.5%＜75%，滿足要求。

500 t 汽車吊選用26.5 m 主臂工況，作業半徑11 m，額定起重質量為126 t，分擔吊裝質量為86.5 t，負荷系數為68.7%＜75%，滿足要求。

3 鋼絲繩吊索受力分析計算

預制箱梁采用兩點起吊法，兩頭共設2 個吊點，吊索與水平面的夾角取60°。查《路橋施工計算手冊》附表3-34，鋼絲繩選用公稱直徑為65 mm、規格為6×37 結構、公稱抗拉強度為1 400 MPa 的鋼絲繩，鋼絲繩破斷力P=（1 400×1 568.43/1 000）kN=2 195.8 kN[4]，考慮鋼絲繩之間荷載不均勻系數α 按6×37 結構鋼絲繩取0.82，鋼絲繩的安全系數K 按機動起重設備取6，則

單個履帶吊最大吊裝質量Q 取180.5 t（含鋼絲繩1 t、吊鉤6.8 t），按2 個吊點平均承受構件荷載，每個吊點按4 根鋼絲繩計算（鋼絲繩采用單根繞環），鋼絲繩與水平面的夾角θ 按不小于60°考慮，則鋼絲繩內力為

滿足要求。

4 地基處理

在現場吊裝區域內，原道路路面能夠滿足25 t/m2的耐壓力要求，綠化帶及其他吊裝區域需經過回填處理，以滿足施工要求。

5 汽車吊地基耐壓力校核

取500 t 汽車吊吊裝跨徑32 m 預制混凝土小箱梁為最不利工況進行計算。吊裝時，500 t 汽車吊自重質量約為96 t，500 t 汽車吊配重質量為100 t，梁板最重梁的質量為172.7 t。采用雙機抬吊，每臺汽車吊考慮按照3 個均勻支腿受力，故單個支腿受力（172.7/2+96+100）t/3=94.12 t，鋪設2.5 m×2.5 m路基板，則P=94.12 t/（2.5 m×2.5 m）=15.06 t/m2（對應壓強為148kPa）吊裝時，需滿足要求。

6 吊裝防護措施

嚴禁在吊起的構件上行走或站立，不得用起重機載運人員，不得在構件上堆放或懸掛零星物件。箱梁起吊架設過程中，吊臂及吊裝構件投影下部不得站人，作業人員需系好安全帶，安全帶與已架設好的箱梁翼板外露U 型鋼筋連接，或就近與梯籠主龍骨連接。梯籠設置在蓋梁側面或者蓋梁前端，采用鋼管扣件與立柱抱箍連接，每2 節（不超過6 m）設置一道。

7 臨時交通導改

由于施工區域位于現狀省道上，地面交通復雜，車流量較大，因此施工前應實地調查吊裝作業段的交通情況，制定臨時交通導改封道方案，并和交警部門提前對接。計劃將單側封閉交通段臨時導改到圍擋范圍內的便道，與另一側交通流采用水馬分隔，從而確保交通組織保持順暢，合理設置施工圍擋及置各種交通指示標志，引導車輛合理分流，做好應急物資準備，隨時應對在交通改道過程中可能發生的各類緊急事故。

8 結束語

本工程項目通過城市高架箱梁雙機協同吊裝進行施工，該施工方法的成功應用確保了箱梁吊裝施工的安全穩定性。同時，為后續類似工程提供了寶貴經驗，在后續類似城市高架箱梁吊裝中能起到參考作用。