40 m預制T梁運輸及安裝專項施工方案分析

何 芳

(福州職業技術學院,福建 福州 350108)

1 工程概況

1.1 工程簡介

本項目位于莆田市涵江區，項目起點樁號為K5+100，終點樁號為K8+430，全長3 330 m，是福建省“八縱十一橫十五聯”的重要組成部分。全線橋梁共5座，其中大橋2座(項目主線橋A，項目高架橋B)，中橋3座(中橋、A匝道橋、B匝道橋)，僅項目主線橋A及項目高架橋B有40 m預應力T梁吊裝。其中：項目主線橋A中心樁號K5+691.67，橋長590 m，交角90°，橋梁上部結構采用5×30+4×30+40+4×30+5×30預應力混凝土(后張)T梁，下部結構采用柱式墩，U型橋臺，鉆孔灌注樁基礎。項目高架橋B左幅中心樁號K7+229.4/右幅K7+225.4，橋長607 m，交角90°，橋梁上部結構采用8×30+3×40+8×30預應力混凝土(后張)T梁橋，下部結構采用樁柱墩，U型橋臺，鉆孔灌注樁基礎。

1.2 工程數量

主要工程數量統計表見表1。

表1 主要工程數量統計表

1.3 主要技術指標及主要參數

主要技術指標及主要參數見表2。

表2 主要技術指標及主要參數

2 施工順序

項目主線橋A 40 m T梁總共14片，在11跨～19跨30 m T梁安裝完成后再進行第10跨40 m T梁安裝[1]，安裝順序為先①左幅Z10-4,②左幅Z10-3,③左幅Z10-1,④左幅Z10-2,⑤左幅Z10-5,⑥左幅Z10-7,⑦左幅Z10-6，接著開始是⑧右幅Y10-4,⑨右幅Y10-3,⑩右幅Y10-1,右幅Y10-2、右幅Y10-5、右幅Y10-7、右幅Y10-6，如圖1所示。

項目高架橋B 40 m T梁總共42片(左幅、右幅各21片)，本橋先進行右幅梁片安裝，在右幅橋梁所有梁片安裝完成后進行左幅梁片安裝。在12跨～19跨30 m T梁安裝完成后進行第9跨～第11跨40 m T梁安裝。右幅T梁計劃從2017年11月10日開始安裝，到2017年11月25日結束；左幅T梁計劃從2017年12月8日開始安裝，到2017年12月20日結束。安裝順序為第11跨①右幅Y11-4,②右幅Y11-1,③右幅Y11-2,④右幅Y11-3,⑤右幅Y11-7,⑥右幅Y11-6,⑦右幅Y11-5，然后按照相同順序進行右幅第10跨、第9跨以及左幅梁片安裝，如圖2所示。

3 施工方法

3.1 移梁方法及步驟

在T梁張拉壓降達到設計規范強度后，將所需T梁用龍門吊運往存梁區，在存梁期間，預壓梁片，降低收縮、徐變作用下的上拱影響[2]。待施工現場具備架設條件時，再將T梁用運梁炮車運至橋面上進行假設。

為了確保梁受力均勻，移梁的過程中應檢查防護梁鐵瓦有無松動脫落以及鋼繩的狀態情況，同時應確保龍門吊卷揚機升降速度一致。在起吊過程中，要對橋梁的關鍵節點以及受力位置進行觀察，特別吊高距離支撐面20 mm～30 mm時，需暫停待確認一切正常后繼續。梁片起落過程中要聽從指揮，同時龍門吊吊梁行走時要保持勻速低速前進，梁片在起落時橫向傾斜應該不大于2%，過程應時刻保持水平。落梁時，要注意梁的前后端落差應不大于500 mm。

3.2 T梁架設方法

3.2.1 架設施工工藝流程

架設施工工藝的流程如圖3所示。

3.2.2 吊裝T梁用的鋼絲繩驗算

40 m T梁最重的為1 376 kN，吊點距梁端約1.5 m的位置進行吊裝，采用鋼絲繩捆綁形式。吊具采用羊角鉤，鋼絲繩(吊索)選用φ77.5 mm，規格為6×61，鋼絲繩公稱抗拉強度為1 700 MPa。每片T梁吊裝共采用2根鋼絲繩捆綁。T梁用護腳器包底，不設置吊環采用鋼絲繩兜底吊裝。吊裝鋼絲繩使用中防止劃、磨、腐蝕和過度彎曲。

鋼絲繩直徑計算：S=Q/(n×sinα)≤F=m×Sb/K。

其中，S為一根吊索所承受的內力；Q為所吊構件的重力；n為吊索的支(根)數；α為吊索與水平面的夾角，一般為45°～60°，最小不小于30°；F為鋼絲繩允許拉力；m為鋼絲繩允許拉力換算系數，規格為6×61時，m=0.80。Sb為鋼絲繩的破斷拉力總和,kN;由鋼絲繩規及荷重性能查表可知：Sb=3 825 kN;K為安全系數，一般取6～7。

將Q=1 376 kN,n=4根，α=45°，K=6,m=0.8代入式中得：

S=1 376/(4×sin45°)≤F=0.8×3 825/6。

S=486.5≤F=510。

故對于40 m T梁選用規格為6×61、公稱抗拉強度為1 700 MPa,d=77.5 mm的鋼絲繩符合要求。

3.2.3 T梁架設施工

1)梁運至架橋機附近后，待檢查完確保架橋機尾部凈空范圍安全再低速前進，具體步驟如下：

首先通過運梁車把梁運輸到架橋機的尾端，運梁車的兩支撐油缸通過枕梁支承于橋面的走行軌道上；其次解除馱梁車和運梁車之間的束縛，在縱移到吊梁位置過程中兩臺馱梁車的步調要保持一致；起重天車起吊T梁時，前后端不能同時進行，在前端起吊約0.2 m,后端仍需作用在馱梁小車[3]，后馱梁小車與前吊梁天車需步調一致向前縱移到吊梁天車所在位置，然后連接后吊具起吊T梁到水平狀態；最后將馱梁的小車退行鎖定到裝梁的地方，同時運梁的車子返回到存梁區準備運輸下一片梁。

2)架梁。

首先，解除吊具與T梁的束縛，起重天車退回至架橋機尾部位置。鋪設架橋機走行軌道。前支腿穩定支承靴與T梁底部抄緊，前支腿托輥處的支承油缸回收與主梁脫空使托輥輪與軌道接觸，后支腿支承油缸回收使走行輪與走行軌接觸，架橋機準備過孔[4]；其次，驅動架橋機后支腿行走機構，使架橋機過孔走行一段距離，輔助支腿內套管完全縮回，油缸也完全縮回，驅動架橋機后支腿行走機構使輔助支腿在前墩就位；后支腿油缸完全伸出支承、輔助支腿油缸頂升，使前支腿與墩頂脫空約5 cm～10 cm[5]；最后前支腿穩定支承靴外移，前支腿吊掛前移，前支腿立柱內套回縮，后支腿油缸回縮，前支腿吊掛走行到前墩位置，橋臺頂與輔助支腿油缸脫開，驅架橋機的后支腿行走機構，各支腿變為架梁工作狀態。

4 施工期間的注意事項

1)移梁注意事項。

考慮到安全性及性能性良好，在起吊T梁之前，應對龍門吊具認真檢查。如果發現起吊鋼絲繩有斷絲現象，必須進行更換。為了保護T梁棱角處混凝土，鋼絲繩與T梁拐角作用處，需要放置膠皮墊或鋼板。在用龍門吊起吊梁時，應進行試吊待檢查確認無異常之后繼續起吊。梁被運往平車上時要確保梁體的橫向穩定性才可以接觸吊具連接，并且必須要求在平車上對T梁設置臨時支撐牢固。兩滑道間的高差在移梁的過程中應不大于0.5 m,并保持平穩進行，為了能夠確保移梁過程的順利進行，需派專人進行指揮。梁片的重心應落在運梁車中心線上，運梁炮車在運輸過程中，必須有專人監護并緩慢平穩勻速前行。

2)架設施工注意事項。

梁體在轉運過程中必須設置支點，保持梁受力均勻，同時需在梁的兩端以及兩側設置斜撐；梁在起吊移動的過程中應保持平衡，梁的兩端高差要不大于30 mm，同時注意勻速前進。在梁下落的過程不能兩端同時進行，應兩端相繼下落，吊具的拆除應在確保梁的兩側斜撐牢固后進行。梁片在裝車時，必須按設計支點放置，并且梁的重心線要與車輛的縱向中心線偏差要不大于0.1 m,運梁炮車前后均需有專人負責指揮，行駛速度控制在3 m/min上下。考慮到吊裝時安裝吊具的便利性，同時提高梁片的穩定性，梁片在轉向架上的支墊高速宜降低。

3)首梁、梁間隔板及絞縫處理注意事項。

首片梁在就位并支撐牢固之后，才可進行后續下片梁的工作。當緊鄰的兩片梁板的安裝就位后需盡快連接，T梁橫隔板的主筋應及時進行焊接，并且全體受荷載梁體橫隔板主筋應在整機吊梁橫移之前焊接牢固。梁板在剛裝時前一聯安裝完成后，需安裝永久性支座并設置接頭板，澆筑橋面板下的橫梁及連續接頭混凝土時應在1 d內溫度最低時進行澆筑，待混凝土強度達到設計強度時，再進行管道壓漿并進行預應力張拉。澆筑梁板間的接頭混凝土時，應從兩端向中間對稱進行，間隔施工，并且同一聯混凝土在澆筑時特別要注意溫差不能太大，應該控制在5 ℃以內。待接頭施工完成之后，拆除一聯內的臨時支座，完成體系轉換。

5 結語

以項目主線橋A及項目高架橋B項目為例，對40 m預應力T梁的施工順序、施工方法以及施工期間的注意事項等技術環節進行了分析。本文的研究成果為之后的預應力T梁運輸及安裝施工積累經驗提供參考。