小跨徑簡(jiǎn)支梁橋預(yù)制梁板及小箱梁的架設(shè)施工方案

高銀燦 佘 博

（中交水利水電建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315200）

0 引言

隨著城市建設(shè)腳步加快，裝配式技術(shù)在城市橋梁建設(shè)領(lǐng)域中得到迅猛發(fā)展，預(yù)制梁板架設(shè)與安裝的質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁穩(wěn)固性與安全性。目前國(guó)內(nèi)國(guó)際已研究總結(jié)出多種橋梁預(yù)制梁板架設(shè)施工方案，例如起重機(jī)架梁、跨墩龍門吊架梁、架橋機(jī)架梁等方案，根據(jù)橋梁跨徑、施工現(xiàn)場(chǎng)條件、施工能力水平、施工成本等各種因素的不同，各方案的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)不同。本文基于長(zhǎng)三角一體化南太湖未來新城長(zhǎng)東片區(qū)總部經(jīng)濟(jì)園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目小跨徑橋梁施工項(xiàng)目，對(duì)幾種常用的架設(shè)方案進(jìn)行對(duì)比，探討小跨徑簡(jiǎn)支梁橋預(yù)制梁板及小箱梁的架設(shè)施工方案。

1 預(yù)制梁板架設(shè)方法

依據(jù)橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，預(yù)制梁板的架設(shè)一般可選擇起重機(jī)架梁法、跨墩龍門吊架梁法、架橋機(jī)架梁法等。

1.1 起重機(jī)架梁法

起重機(jī)架梁可用于橋梁跨徑較小、橋墩高度較低、預(yù)制梁板單體重量較輕的情況，尤其是長(zhǎng)度小于20m的梁板通常采用起重機(jī)架設(shè)。起重機(jī)可采用汽車吊和履帶吊，起重機(jī)停放位置需平整壓實(shí)。

起重機(jī)架梁主要可分為單機(jī)抬吊、雙機(jī)抬吊、吊機(jī)和絞車配合架設(shè)3種方式。當(dāng)梁板質(zhì)量輕、地面基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，可考慮采用單機(jī)抬吊。當(dāng)梁板較重或尺寸較大，可考慮采用雙機(jī)抬吊，雙機(jī)抬吊要求吊機(jī)噸位一致或相差不大，同時(shí)還需配備專人指揮協(xié)調(diào)，起吊時(shí)做到步調(diào)一致，避免出現(xiàn)強(qiáng)拉、快速扭轉(zhuǎn)等不良現(xiàn)象。吊機(jī)和絞車配合架設(shè)是由單臺(tái)吊機(jī)垂直起吊梁板，絞車水平方向牽引。此種架設(shè)方法控制精度高，但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工條件要求較高[1]。

起重機(jī)架梁法是小跨徑預(yù)制梁橋施工的首選方案，施工效率高、場(chǎng)地和設(shè)備要求低、施工難度小，優(yōu)勢(shì)較為明顯。

1.2 跨墩龍門吊架梁法

跨墩龍門吊架梁法主要用于全橋長(zhǎng)度適中、橋墩不高、各跨易于鋪設(shè)地面軌道的情況，適用于平原地區(qū)?？缭胶恿鲿r(shí)，如河流淺水或無水，可在河中直接填筑路堤以放置龍門架軌道；如河流水深較深，需要架設(shè)臨時(shí)便橋，施工成本較高?？缭焦窌r(shí)，需要采取臨時(shí)封閉措施，階段性斷絕交通。預(yù)制梁板需要先移運(yùn)至橋跨處，由跨墩龍門吊將梁板吊起并水平移運(yùn)至預(yù)先設(shè)定好的安裝位置。

當(dāng)預(yù)制梁場(chǎng)位于橋跨內(nèi)或橋頭路基上時(shí)，由龍門吊從梁場(chǎng)直接吊梁至現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)，龍門吊載重運(yùn)距較遠(yuǎn)，對(duì)設(shè)備的起重系統(tǒng)和行走裝置配置要求較高。當(dāng)梁場(chǎng)位置較遠(yuǎn)，由運(yùn)梁車運(yùn)梁至龍門吊下，運(yùn)梁車承擔(dān)較多運(yùn)距，龍門吊重載運(yùn)行較少，軌道無需全橋鋪設(shè)，只需兩跨倒用。

龍門吊的立柱和橫梁主要由貝雷片組裝而成，跨距和立柱高度可調(diào)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝便捷、適應(yīng)性較強(qiáng)。但主要依靠龍門架軌道承受吊裝梁板的全部重量，對(duì)軌道基礎(chǔ)和設(shè)備的穩(wěn)定性要求較高[2]。

1.3 架橋機(jī)架梁法

當(dāng)預(yù)制梁的數(shù)量較多、梁板單體質(zhì)量較重，不易于采用起重機(jī)架梁和跨墩龍門吊架梁時(shí)，可考慮架橋機(jī)架梁法。

架橋機(jī)按照主梁數(shù)量可以分為單導(dǎo)梁式和雙導(dǎo)梁式，按照行走方式可分為軌行式和步履式。架梁從橋頭開始，可在平坦壓實(shí)路基上拼裝架橋機(jī)，過孔至首跨，運(yùn)梁車喂梁，逐孔架設(shè)。當(dāng)橋梁間隔分布且距離較遠(yuǎn)時(shí)，如拆除架橋機(jī)后轉(zhuǎn)場(chǎng)再拼裝，程序繁瑣、施工速度慢，可考慮采用多臺(tái)運(yùn)梁車呈三角形分布馱運(yùn)，轉(zhuǎn)場(chǎng)快速便捷。

架橋機(jī)主梁的橫移均由起重橫梁上的起重車進(jìn)行橫移帶動(dòng)就位，從而避免了繁瑣的墩頂橫移，架設(shè)速度快。同時(shí)，對(duì)橋下通航影響較小。但架橋機(jī)整體重量較大，尤其需要注意施工安全管控。

起重機(jī)架梁法、跨墩龍門吊架梁法、架橋機(jī)架梁法優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍見表1。

表1 架梁方案對(duì)比表

2 小跨徑簡(jiǎn)支梁橋架設(shè)方案選擇及施工

長(zhǎng)三角一體化南太湖未來新城長(zhǎng)東片區(qū)總部經(jīng)濟(jì)園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目小跨徑橋梁施工涉及小跨徑簡(jiǎn)支梁橋預(yù)制梁板及小箱梁的的架設(shè)施工方案。

2.1 方案選擇

長(zhǎng)三角一體化南太湖未來新城長(zhǎng)東片區(qū)總部經(jīng)濟(jì)園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目涉及新建地面橋梁14座，均為簡(jiǎn)支梁橋，橋梁總跨徑16～60m不等。上部結(jié)構(gòu)分別采用10m、20m矮T梁，10m、16m空心板梁和30m、35m、40m小箱梁。

項(xiàng)目小跨徑橋梁施工預(yù)制梁板吊裝涉及預(yù)制T梁、空心板梁及小箱梁等3種類型的預(yù)制梁板，考慮單塊梁板起重量，T梁、空心板梁由于自重較輕，擬采用單機(jī)抬吊的方式進(jìn)行安裝，安裝時(shí)汽車吊站位于橋臺(tái)臺(tái)后，多跨橋梁則站位于跨后。而預(yù)制小箱梁長(zhǎng)度較長(zhǎng)（30m/35m），單塊梁板起重量均超過100t，雖然橋梁結(jié)構(gòu)形式為單跨簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，但由于單次起重量較大，普通起重機(jī)械無法進(jìn)行起吊，故考慮采用架橋機(jī)進(jìn)行預(yù)制小箱梁的安裝。跨墩龍門吊架梁等本工程暫不涉及[3]。

2.2 單機(jī)抬吊施工

該小跨徑簡(jiǎn)支梁橋預(yù)制梁板采用單機(jī)抬吊施工，安裝步驟為：

（1）臺(tái)后第一跨預(yù)制梁板安裝：運(yùn)梁炮車在0#臺(tái)背處運(yùn)輸空心板梁，200t汽車吊停靠在臺(tái)背靠近梁板車側(cè)，支腿全打開；梁板車停靠在吊機(jī)工作半徑之內(nèi)。依次對(duì)第一跨預(yù)制梁板進(jìn)行安裝，期間根據(jù)吊裝半徑需要，適時(shí)調(diào)整臺(tái)后汽車吊的橫向站位。

（2）第二跨預(yù)制梁板安裝：臺(tái)后第一跨梁板架設(shè)完畢后，移動(dòng)吊機(jī)位置，吊車及運(yùn)梁車運(yùn)輸梁板停靠在已架設(shè)完成的梁板上。吊機(jī)停靠在梁板車一側(cè)，支腿全打開，梁板車?？吭诘鯔C(jī)工作半徑之內(nèi)。依次對(duì)第二跨預(yù)制梁板進(jìn)行安裝，期間根據(jù)吊裝半徑需要，適時(shí)調(diào)整臺(tái)后汽車吊的橫向站位。

（3）第三跨預(yù)制梁板安裝：待臺(tái)后第二跨梁板架設(shè)完畢后，移動(dòng)吊機(jī)位置，吊車及運(yùn)梁車運(yùn)輸梁板停靠在3#臺(tái)后側(cè)。吊機(jī)?？吭诹喊遘囈粋?cè)，支腿全打開，梁板車?？吭诘鯔C(jī)工作半徑之內(nèi)。依次對(duì)第三跨預(yù)制梁板進(jìn)行安裝，期間根據(jù)吊裝半徑需要，適時(shí)調(diào)整臺(tái)后汽車吊的橫向站位[4]。

2.3 架橋機(jī)過孔架梁施工

該小跨徑簡(jiǎn)支梁橋小箱梁采用架橋機(jī)過孔架梁施工，安裝步驟為：

（1）架橋機(jī)拼裝到位后，通過臨時(shí)支腿作為臨時(shí)支撐，前支腿向前推進(jìn)到前跨橋臺(tái)靠前位置（不侵占擬架梁位置即可），后支腿與地面支撐后，中支腿向上收起，向前平移到后跨橋臺(tái)略靠后位置（不侵占擬架梁位置即可），起吊天車退到架橋機(jī)后部，運(yùn)梁車和架橋機(jī)起吊天車聯(lián)結(jié)，如圖1所示。

圖1 架橋機(jī)過孔架梁立面圖

（2）起吊天車將預(yù)制小箱梁靠近橋臺(tái)側(cè)起吊后，向前緩慢推進(jìn)，同時(shí)運(yùn)梁車進(jìn)行后跨喂梁，即同步向后退直至第二臺(tái)起吊天車能夠?qū)㈩A(yù)制小箱梁的另外一端起吊為止，如圖2所示。

圖2 架橋機(jī)過孔架梁立面圖

（3）利用前、中支腿及運(yùn)梁天車的動(dòng)力繼續(xù)把架橋機(jī)主梁走到工作位置，架橋機(jī)處于工作狀態(tài)，將預(yù)制小箱梁安裝到設(shè)計(jì)指定位置，如圖3所示。

圖3 架橋機(jī)過孔架梁立面圖

3 小跨徑簡(jiǎn)支梁橋架設(shè)施工管理要點(diǎn)

3.1 前期工作

（1）編制簡(jiǎn)支梁橋架設(shè)施工方案前，應(yīng)對(duì)擬定運(yùn)輸路線社會(huì)交通、運(yùn)距等進(jìn)行充分調(diào)研和評(píng)估，選擇合適的梁場(chǎng)。

（2）按照設(shè)計(jì)要求，事先分析施工現(xiàn)場(chǎng)條件、橋梁跨徑大小等情況，并綜合考慮施工成本、施工效率、安全管控等因素，認(rèn)真編制梁板運(yùn)輸和吊裝方案[5]。

（3）施工前及時(shí)做好吊裝作業(yè)審批和超危大施工方案專家論證。

3.2 質(zhì)量控制

（1）預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)嚴(yán)格檢查驗(yàn)收，檢驗(yàn)混凝土色差、蜂窩麻面、裂縫、接縫和端頭漏漿、外露鋼筋長(zhǎng)度、順直度等外觀質(zhì)量和混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度、鋼筋間距、混凝土回彈模量、密實(shí)度等情況，查看檢測(cè)報(bào)告。

（2）施工技術(shù)人員應(yīng)熟悉圖紙，現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真做好總體施工方案、技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn)、質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、安全文明施工措施等安全技術(shù)交底，嚴(yán)格按照方案施工。

（3）加強(qiáng)梁板、小箱梁預(yù)制質(zhì)量和支座、墊石高程和質(zhì)量控制等，確保梁板、小箱梁均衡受力。

（4）嚴(yán)格控制梁板安裝縱橫向偏差，間距大小適中、縱橫向一致，預(yù)留伸縮縫空間。

（5）一聯(lián)梁全部安裝完成后，及時(shí)做好梁端鑿毛，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行濕接頭混凝土澆筑，并養(yǎng)護(hù)到位，濕接頭混凝土強(qiáng)度較梁體提高一個(gè)等級(jí)。

3.3 安全控制

（1）提前做好設(shè)備機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)、檢修工作，確保鋼繩無破損斷絲情況，確保機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)良好。特種設(shè)備操作人員、現(xiàn)場(chǎng)安全管理人員按照規(guī)定經(jīng)考核合格并取得相應(yīng)證書后才能上崗。

（2）預(yù)制構(gòu)件在移運(yùn)、吊裝時(shí)，混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)要求的吊裝強(qiáng)度，且不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。合理選用吊具，提前確定吊具站位、運(yùn)輸路線、交通導(dǎo)行措施等。

（3）機(jī)械設(shè)備安置前，確保作業(yè)地面平整堅(jiān)實(shí)，支架、墊木牢固，無荷載偏心等不良情況，以防機(jī)械設(shè)備傾覆。

（4）預(yù)制構(gòu)件吊裝、架橋機(jī)移動(dòng)過孔期間，作業(yè)區(qū)域封閉管理并做好交通管制，設(shè)置安全警示標(biāo)志，回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)不得有障礙物，嚴(yán)禁行人、車輛等進(jìn)入作業(yè)區(qū)域，預(yù)制構(gòu)件安裝確實(shí)穩(wěn)妥后方可摘除吊鉤。

4 結(jié)束語

總之，小跨徑橋梁預(yù)制梁板、小箱梁施工方案選用要依據(jù)工程設(shè)計(jì)，充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)情況、機(jī)械資源配置、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等，選擇最適宜的架設(shè)方法。在某小跨徑橋梁施工項(xiàng)目中，預(yù)制梁板采用單機(jī)抬吊的方式進(jìn)行安裝；預(yù)制小箱梁采用架橋機(jī)進(jìn)行安裝。實(shí)踐證明，小跨徑橋梁預(yù)制梁板施工方案科學(xué)合理，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和安全管控效果。