大噸位汽車吊進(jìn)行T梁架設(shè)的可行性

摘 要：目前在公路施工領(lǐng)域當(dāng)中，橋梁預(yù)制架設(shè)施工方法方興未艾。預(yù)制梁種類繁多，架設(shè)橋梁的機(jī)械類型也日益增多，在場地受限，特別是在運(yùn)送橋箱梁的車輛不能直角拐彎運(yùn)梁上橋的狀況下，利用吊車架設(shè)橋箱梁來滿足特殊地形的要求已經(jīng)成為一種全新的架橋模式。本文結(jié)合具體的互通跨線橋工程中的40m預(yù)制T型梁架設(shè)施工，介紹了用汽車吊架設(shè)大型公路T梁的施工工藝和安全質(zhì)量控制要點(diǎn)，具有較大的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：大噸位；汽車吊；箱梁架設(shè)；可行性文章編號：2095-4085（2024）03-0224-03

0 引言

新修造的道路，特別是跨越大流量江河的公路，無論選址設(shè)計(jì)還是現(xiàn)場施工，都需要面對一個(gè)難以避免的問題，即如何妥善處理高壓輸電線路的跨越問題。這涉及到跨行業(yè)、專業(yè)的協(xié)調(diào)工作，以完成對高壓輸電線路的遷移和改造。本文就平川地帶一處在建設(shè)中大橋的箱梁安裝為例，論證采用大噸位汽車吊架設(shè)方案的可行性，來為橋梁建設(shè)者拓寬思路，尋求解決問題的辦法。

1 工程概況

擬建的杜家山樞紐互通杜家山特大橋，中心樁號為K115+744.0/ZK115+705.5， 設(shè)計(jì)橋孔和跨徑（孔*m）， 右線為4×33.5m+6×39.1m預(yù)應(yīng)力砼T梁+1×120.0m上承式鋼桁梁簡支梁； 左線為4×37.0m+13×39.0m+32×40.0m預(yù)應(yīng)力砼T梁+1×120.0m上承式鋼桁梁簡支梁。 中心樁號YK115+107.2/ZK115+081.0杜家山特大橋主橋工程，上部結(jié)構(gòu)采用120m簡支上承式鋼桁梁。本橋分左、右兩線布置，平面位于緩和曲線上，左右線桁架分別采用折線布置，共設(shè)兩處折點(diǎn)，主桁采用普拉特式桁架，節(jié)點(diǎn)采用整體式節(jié)點(diǎn)板、栓焊結(jié)合結(jié)構(gòu)，橋面由橫梁、桁外托架及混凝土橋面板組成（見圖1）。

2 技術(shù)準(zhǔn)備

（1）墩臺帽由檢測技術(shù)人員用全站儀測放出軸線以及縱、橫向控制點(diǎn)，然后再按照原圖紙的設(shè)計(jì)尺寸逐個(gè)用墨線管彈出臨時(shí)支座、永久支座、與路臺背墻和梁體軸線相應(yīng)的安裝部位，以保證梁體裝置在就位后上下垂直、表面均勻、線形流暢。

（2）經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，將所有支撐結(jié)構(gòu)的部件都精確定義。應(yīng)當(dāng)仔細(xì)地測量并精確地計(jì)算每一個(gè)部件的高度，以確保它們的精確性。如果發(fā)現(xiàn)有任何偏移，技術(shù)人員應(yīng)使用專業(yè)的工具來修正，以達(dá)到最佳的效果。

（3）為了更好地安裝臨時(shí)支架，需要在中墩的兩側(cè)進(jìn)行測量。必須在支架的頂部安裝一個(gè)支座，并精確控制它的高度。還要將臨時(shí)支架的橫向間距調(diào)整為30cm，并且要搭建五排。縱向間距也要調(diào)整為60cm，并在支座位置加密。在腳手板底部安裝22#工字鋼，并且將其與60cm的步距相匹配，再將剪刀撐的間距調(diào)整至3m。最后，在工字鋼的基礎(chǔ)上，安裝臨時(shí)支座，其標(biāo)高與正式支座的標(biāo)高要求相同，以確保其穩(wěn)定性［1］。

3 吊裝機(jī)械設(shè)備的選擇及現(xiàn)場布置

根據(jù)T型梁的型號，其梁型尺寸應(yīng)在40m×1.8m×2.4m之間，梁重≤125t，考慮到當(dāng)前的施工條件，決定使用兩臺300T汽車吊來吊裝和固定T型梁。這樣做既能夠節(jié)省成本，又能夠保證施工的順利完成。此外，考慮到該梁的最大長度是5.5m，第二跨的上方還有一條高壓電纜，且與地表相隔25m，因此，須在施工過程中盡量保證施工的安全性。為了確保安全，吊車必須提交給電力部門，并且必須符合其規(guī)定的吊裝限制。如果采用300T汽車吊（配重100t），吊車臂長15m，工作半徑10m，起重量90t，那么根據(jù)80%的額定負(fù)荷，將吊車的負(fù)載從90×80%的結(jié)果中取出，達(dá)到72t≥65t，以確保安全運(yùn)輸。因此，采用兩臺300T汽車吊裝40m預(yù)制T梁是可行的。

4 汽車吊設(shè)備選擇

結(jié)合梁段重量及現(xiàn)場工況，鋼桁梁每幅靠近10號墩的4個(gè)節(jié)間，即7～10節(jié)間，桿件采用300t汽車吊進(jìn)行吊裝。鋼桁梁剩余6個(gè)節(jié)間，即1～6節(jié)間，采用40t橋面全回轉(zhuǎn)懸臂吊機(jī)，進(jìn)行桿件的懸臂拼裝。支架搭設(shè)：支架1～8采用50t汽車吊進(jìn)行吊裝，支架9～10搭設(shè)采用75t汽車吊安裝［2］。

5 吊車設(shè)備進(jìn)場驗(yàn)收

（1）吊車進(jìn)場后須及時(shí)通知監(jiān)理會同設(shè)備單位，核查設(shè)備檢測報(bào)告，履歷說明、完善驗(yàn)收手續(xù)，嚴(yán)禁使用老破殘舊淘汰的設(shè)備。

（2）人員資質(zhì)審查：司機(jī)、司索工需持有效的特種作業(yè)操作證，上崗前培訓(xùn)方進(jìn)行技術(shù)交底后可從事吊裝作業(yè)。

（3）保險(xiǎn)裝置管控：必須對鋼絲繩（含繩夾、 卸扣）、吊鉤（角度、 高度）、力矩（重量、 限位器）、支腿伸展等安全裝置進(jìn)行檢查和調(diào)試。

（4）日常檢查和維修保養(yǎng)記錄是否齊全。

6 汽車吊場地處理

300t汽車吊吊裝場地地基承載力計(jì)算：300t汽車吊自重G1=72t，配重G2=100t，采用300t汽車吊吊裝的桿件最重為右幅上弦桿A10A11y的G3=31t，鉤子和鋼絲繩重G4=3t，每個(gè)支腿下面鋪設(shè)2m×2m墊板面積S=4m2（見圖2）。

300t汽車吊，LZz=8.93m，LZh=8.53m；吊裝半徑R=16m；角度α=30°；吊裝力矩M=（G3+G4）*R=34t*16m=5 440kN*m；吊車與構(gòu)件總重：Q=72+100+31+3=206t=2 060kN；支腿最大壓力F=Q/4+M/2*cosα/LZz+M/2*sinα/LZz=2 060/4+5 440/2*cos30°/8.93+5 440/2*sin30°/8.53=938.22kN；吊裝地基承載力P=F/S=938.22/4=234.56kPa。

現(xiàn)場施工，靠近10號墩的4個(gè)節(jié)間吊裝時(shí)，300t汽車吊吊裝站位場地，地基承載力不宜小于250kPa。

7 鋼桁梁安裝

7.1 整機(jī)調(diào)平及防傾覆

根據(jù)杜家山特大橋的特性橫橋向坡度為3%～5%，特別在軌道設(shè)置墊座，通過墊座進(jìn)行調(diào)平，根據(jù)橋面橫向坡度，按照4%的坡度進(jìn)行調(diào)平。在橋梁左右兩側(cè)和軌道之間設(shè)置不同高度的墊座，墊座底部做4%的坡度，墊座上側(cè)水平，根據(jù)兩側(cè)寬度為13m，左側(cè)墊座比右側(cè)墊座高520mm，這樣將吊機(jī)的橫橋向進(jìn)行調(diào)平。根據(jù)縱橋向坡度為2.875%，在下車總成與滑座之間設(shè)置墊座，在前后支點(diǎn)處設(shè)置兩個(gè)高度不同的墊座，通過墊座不同的高度將吊機(jī)的縱橋向進(jìn)行調(diào)平。根據(jù)縱橋向坡度，在下車前后支點(diǎn)與前后滑座之間設(shè)置墊座，前后支點(diǎn)之間的間距為10m，所以設(shè)計(jì)前支點(diǎn)墊座比后支點(diǎn)墊座高287.5mm，根據(jù)前后支點(diǎn)之間的高差將縱橋向坡度調(diào)平。

7.2 吊機(jī)支點(diǎn)反力

架梁時(shí)，吊機(jī)單個(gè)前、后支點(diǎn)最大壓力171t，通過軌道傳遞給墊塊，墊塊再傳遞給上弦，單個(gè)墊塊最大壓力171t×3/4=128.25t，此時(shí)旁邊另一個(gè)墊塊壓力171×1/4=42.75t。后錨最大反力（即上表中負(fù)反力）為31t，通過反鉤鉤在鋼橋主梁上弦腹底部，單個(gè)反鉤反力31t/2=15.5t。走行時(shí)，吊機(jī)前支點(diǎn)反力47t，后支點(diǎn)反力56t，吊機(jī)前、后支點(diǎn)相對于軌道位置是在變化，而墊塊相對于軌道及鋼橋主橋節(jié)點(diǎn)位置相對不變（按節(jié)段倒換）。墊塊最大壓力56t，距離8m及12m處另外2個(gè)墊塊壓力分別為47t/2=23.5t。

7.3 鋼桁梁吊裝

鋼桁梁安裝先進(jìn)行右幅鋼桁梁安裝，再進(jìn)行左幅鋼桁梁安裝。每幅鋼桁梁從10號墩向9號墩方向進(jìn)行安裝。右幅鋼桁梁安裝：首先搭設(shè)臨時(shí)支架YZ1-YZ8；采用汽車吊進(jìn)行靠近10號墩的4個(gè)節(jié)間（7～10節(jié)間）進(jìn)行桿件吊裝；在10號墩位置，拼裝橋面吊機(jī)；剩余6個(gè)節(jié)間（1～6節(jié)間）桿件吊裝采用40t橋面全回轉(zhuǎn)懸臂吊機(jī)進(jìn)行吊裝。左幅鋼桁梁安裝：搭設(shè)臨時(shí)支架ZZ1-ZZ8；采用汽車吊進(jìn)行靠近10號墩的4個(gè)節(jié)間（7～10節(jié)間）進(jìn)行桿件吊裝；剩余6個(gè)節(jié)間（1～6節(jié)間）使用右幅橋面40t回轉(zhuǎn)吊機(jī)，吊裝左幅鋼桁梁桿件。右幅靠近10號墩4個(gè)節(jié)間（7～10節(jié)間）桿件安裝［3］。

8 安裝重點(diǎn)控制措施

8.1 構(gòu)件就位過程控制

運(yùn)輸鋼桁梁車行駛至汽車吊起吊范圍內(nèi)，然后起重工開始掛索，吊機(jī)緩慢上力，將鋼桁梁吊離運(yùn)輸車350mm時(shí)停下，觀察一下構(gòu)件起吊是否穩(wěn)定，然后汽車吊繼續(xù)起鉤，把鋼桁梁吊過立柱或支架，鉤頭移動至安裝位置，緩慢落鉤，將鋼桁梁上的支座線對準(zhǔn)柱頂上的定位線進(jìn)行就位，就位后逐步松鉤，待汽車吊只承擔(dān)10%鋼桁梁重量時(shí)仔細(xì)觀察支架和節(jié)段有無變形，確定安全后完全卸荷，摘鉤卸繩，安裝完畢。

8.2 構(gòu)件高程和水平位置調(diào)整措施

（1）節(jié)段架設(shè)前，必須對立柱頂標(biāo)高、中線以及拼裝支架組跨徑進(jìn)行復(fù)測，誤差在設(shè)計(jì)和規(guī)范允許范圍內(nèi)方可架設(shè)。同時(shí)，在立柱頂上劃出縱橫向十字線，以便于安裝支座和節(jié)段架設(shè)。

（2）節(jié)段架設(shè)完畢后現(xiàn)場采用雙向千斤頂來調(diào)節(jié)鋼桁梁位置及標(biāo)高，待線型和標(biāo)高調(diào)整完畢后再進(jìn)行焊接定位。

8.3 測量控制

（1）控制要素：鋼桁梁分段接頭處特征控制點(diǎn)標(biāo)高及位置。

（2）控制目標(biāo)：每一段鋼桁梁吊裝完畢后應(yīng)處于同一軸線上（此項(xiàng)保證平曲線），鋼桁梁特征控制點(diǎn)的標(biāo)高應(yīng)與圖紙相符合（此項(xiàng)保證單側(cè)豎曲線）。

（3）控制方法：1）軸線控制。鋼梁出廠前，應(yīng)在鋼梁特征控制點(diǎn)處做好標(biāo)記，在圖紙上獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)，現(xiàn)場用全站儀打坐標(biāo)控制。2）標(biāo)高控制。吊裝前預(yù)先在圖紙上獲取控制點(diǎn)的標(biāo)高，吊裝時(shí)用水準(zhǔn)儀打特征點(diǎn)標(biāo)高控制分段處橋面標(biāo)高，標(biāo)高的調(diào)節(jié)由拼裝支架頂?shù)男弯搧硗瓿桑ǘ虅t墊板，長則氣割）。

9 安全措施

（1）為了確保安全，鋼絲繩的接頭必須采用連接方式，且連接長度應(yīng)不低于鋼絲繩直徑的20倍。

（2）在綁定梁的過程中，應(yīng)確保鋼絲繩始終朝著相反的方向彎曲，以減少反復(fù)的應(yīng)力；在施工過程中，應(yīng)定期對其進(jìn)行檢測，如果出現(xiàn)扭曲、變形或者斷裂的情況，應(yīng)立即更換。

（3）首先，確保梁車已經(jīng)安裝完畢，然后拆除梁車上的吊鉤、鋼絲繩和斜撐，以確保安全。

（4）為了保證安全，需要由具有豐富經(jīng)驗(yàn)的起重人員來負(fù)責(zé)整個(gè)過程。在T梁被吊上1m之后，應(yīng)該立即把它搬到安全的場所，并使其與地面之間保持30cm的距離，以便仔細(xì)檢查它的承載情況以及吊機(jī)的性能。只有在這樣的情況下，才允許作業(yè)人員繼續(xù)操作。

（5）吊車作業(yè)時(shí)，作業(yè)半徑區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁站人。

（6）在吊梁過程中，起重工必須嚴(yán)格遵守指揮人員的指示，定期檢查二臺吊車的工作狀況，并適時(shí)調(diào)節(jié)吊車的升降量；在吊機(jī)臂轉(zhuǎn)動時(shí)，兩輛車須保持相同速度，而且要格外注意T梁與掛勾間的垂直關(guān)系。

10 結(jié)語

在公路T橋架設(shè)工藝中，為了滿足施工工況的各種需要，在架橋機(jī)械不能滿足架橋時(shí)采用吊車架橋以滿足要求已成為首選的方法。特別是對工期較少、間斷性施工，且工期較緊的工程用吊車架梁，尤為合適。

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