預制箱梁吊裝施工技術研究

金明陽 李寧寧 北京城建七建設工程有限公司

1 工程概況

某工程橋梁結構采用預制小箱梁結構，橋梁跨度為100m，橋面寬29m。箱梁為預制廠加工完成后運至施工現場進行吊裝。預制梁共計50 片，每片長度為20m，寬度為2.4m，高度為1.2m。施工場地位于國道東側，場地周邊無居民住宅樓等其他基礎設施（無地下管線和地上高壓線纜）。橋梁橫跨丹河，長度共100m?，F狀河道內水流較大，為方便施工，對現狀河道向西進行導改。河道內土為沙土，不能滿足吊裝要求，需進行換填處理。

2 箱梁運輸及吊裝準備

2.1 吊裝準備

本工程橋臺及蓋梁處支座采用球式支座，支座型為GQZ-1500GD、GQZ-1500DX，數量各50 個。支座進場后，首先檢驗支座的型號、技術指標、規格尺寸是否符合圖紙要求，合格后方可使用。安裝前，在橋臺、蓋梁上精確定出支座位置。放置支座部位混凝土表面應平整清潔，必要時要人工清理干凈，并保證混凝土表面干燥無水分及灰塵，以保證整個面積上的壓力均勻。認真檢查所有表面、底座及墊石標高。水準儀測量出支座頂標高，設計支座頂誤差必須在規范允許范圍內。在吊裝前應將支座表面清理干凈。預制箱梁從預制加工場運出后，須經過現況社會道路，計劃夜間進行運輸，為滿足吊裝需要，須在橋梁南北兩側修建15m寬臨時道路以供車輛通行。臨時道路及吊車占位點處均需平整場地至吊裝面，吊裝面及臨時道路標高與現狀河道標高相等，修建臨時路及吊車就位點用級配碎石回填碾壓?；靥顣r均需分層壓實，每層0.25m，機械進行整平，采用22t壓路機壓實，邊角處人工夯實，夯實處理后，并經過釬探試驗地基承載力大于78kPa，方可滿足吊車就位吊裝需要。

2.2 運輸準備

根據混凝土箱梁規格及運輸路線的通行條件，混凝土箱梁采用陜汽德龍重型牽引車掛車機組運載，主要由重型牽引車機組和炮車前后承載方式運輸，該車組轉向靈活，承重性強，方便運輸。

為防止運輸過程中因顛簸和傾斜造成預應力混凝土箱梁位移，裝車后須進行捆扎緊固。每車組選用直徑為22mm的鋼絲繩兩套，每車配備倒鏈8只、包角8 只，用鋼絲繩打圍，包角墊在鋼絲繩與預應力混凝土箱梁體的結合部位，保護梁體不受損傷，梁體與車體之間用硬木支墊，梁體與硬木之間鋪墊地毯，防止污損梁體。倒鏈緊固，將混凝土箱梁與前后車轉盤緊固為一體。

運輸路線選取應結合道路限重情況，每輛汽車運輸一片箱梁，并考察運輸路線，確保沿線道路橋梁滿足載重車輛運輸要求。

3 箱梁吊裝

3.1 吊具選擇

全橋吊裝采用雙機聯合吊裝，分別為徐工QYA100t 汽車起重機和徐工QYA130t 汽車起重機（見圖1）。

圖1 箱梁吊裝

其中徐工QYA130t 選用臂桿長度為21.28m，最大作業半徑為12m，最大起重量為38.5t，箱梁最大重量60.06t，加吊索具重量1.52t，（60.06÷2+1.52）÷38.5=0.82，載荷系數82%。

徐工QYA100t 選用臂桿長度為21.6m，最大作業半徑為9m，最大起重量為35t，箱梁最大重量60.06t，加吊索具重量1.017t，（60.06÷2+1.017）÷35=0.88，載荷系數88%。

選用的汽車起重機符合單機吊裝不超過單機額定起重量95%的規范要求。

鋼絲繩選用Φ50mm6×61+1，長度為10 米4 根進行吊裝。

依據GB/T 5972—2016《起重機 鋼絲繩 保養、維護、檢驗和報廢》進行鋼絲繩承載力計算，鋼絲繩吊索與橋梁水平夾角為90°，箱梁最大重量為60.06t。

每股鋼絲繩吊索受力為：

通過初步估算選用6×61+1，Ф50mm 的鋼絲繩吊索，查表計算如下：S=P×S1。

式中S——鋼絲繩的最大破斷拉力，S1——查表，F0=6×61+1，Ф50mm 鋼絲繩破最大斷拉力總和為1580kN÷9.8kN/t=161.2t，P——折減系數，6×61為0.80。

鋼絲繩的安全系數取6計算，根據JGJ 276—2012《建筑施工起重吊裝工程安全技術規范》第4.3章），則鋼絲繩最大安全拉力為：

F2＞F1，因此選用的鋼絲繩吊索符合吊裝要求。

3.2 地基承載力計算

徐工QYA130t型汽車起重機自重（包括配重38t）為103t，構件重量60.06t（按最重考慮）。徐工QYA130t 型汽車起重機工作時，地基土所承受壓力：N＝60.06/2（梁重）+103（汽車起重機重量）＝130.03t，每條支腿受力M=N/4=32.5t。

支腿最大受力取1.5 倍不均勻系數，汽車起重機支腿下鋪設2.5m×2.5m×0.3m 方形路箱式墊板，支腿對地面壓力32.5÷6.25＝5.2t/m2，5.2×1.5＝7.8t/m2＝78kPa。

考慮最不利情況，徐工QYA130t 汽車起重機對地面的壓力為78Pa。根據現場情況，原狀土多為沙土，需進行換填處理，采用級配砂石換填并經過釬探試驗地基承載力大于78kPa，即可滿足吊車就位吊裝需要。

3.3 吊裝流程

根據現場施工進度及現場實際情況，吊裝分兩次進行，首先吊裝北幅：①A1-A0軸北幅5片、②A2-A1 軸北幅5 片、③A3-A2 軸北幅5 片、④A4-A3 軸北幅5片、⑤A5-A4軸北幅5片。然后吊裝南幅：⑥A0-A1 軸南幅5 片、⑦A1-A2 軸南幅5 片、⑧A2-A3 軸南幅5片、⑨A3-A4軸南幅5片、⑩A4-A5軸南幅5片。

吊裝①號點時現場1#130t 吊車第一占位點位于A0軸橋臺西側，2#100t吊車第一占位點位于A1軸與A2 軸之間靠近臨時道路一側，第二就位點在第一就位點南側4m處（詳見圖2），吊裝②號點時，2#吊車不動，挪移1#吊車至A3軸。運梁車東西向就位北側臨時道路。支腿下墊2.5m×2.5m×0.3m 箱式墊板，吊裝時由南向北依次進行吊裝。

圖2 吊裝流程

吊裝時兩臺吊車同時分別鉤掛箱梁兩端1.5m處，逐漸收緊鋼絲繩，吊離運梁車20mm后，停吊5min進行檢查（主要檢查索具是否牢固，吊車各部機構、鋼絲繩等是否良好），觀察吊車吊鉤是否垂直，負載系數能否達到要求，檢查沒有問題，吊車再緩慢起吊箱梁回轉、變幅至待架梁支座處，緩緩放下就位。就位后檢查箱梁支座是否有松動、箱梁是否平穩。如有不平應重新起吊校正，直到平穩為止。按上述進行下一片的吊裝。

吊梁時應監測汽車吊支腿是否持力，有無脫空、偏移現象；支腿處地基的受力沉降情況；履帶吊行走時是否有下沉、彈簧等情況。

如果吊裝過程中發現地基軟弱下沉，應及時通知吊車司機停止吊裝，將梁緩慢落下，汽車吊采取加大支腿墊箱或加鋪2cm鋼板的措施加固，履帶吊采取行走路線上鋪墊2cm鋼板的措施加固，通過加固驗證效果后，方可繼續作業。

3.4 吊裝注意事項

箱梁裝車時，確保車輛承載對稱均勻，保持平穩，構件支撐點下放置支撐物并固定牢固。構件在運輸前必須綁扎穩固，確保運輸過程中的穩定。構件裝車支墊點要符合規定要求，鏢繩打緊并墊上鋼包角，防止混凝土梁邊角處損壞。箱梁卸車，安裝時吊車臂起落要平穩，低速，禁止忽快忽慢，避免碰撞而引起構件損壞現象。

施工前根據中心線和墩臺中心及梁支承中心的坐標放出每片梁的縱向中心線、蓋梁端線，作為支座安裝和梁吊裝的控制線，同時施工前要在每片梁兩端標出梁的豎向中線，作為梁就位控制的依據；箱梁吊裝就位必須放置平穩牢固，落梁位置要準確，梁體落位后進行梁體支撐穩固，然后再松吊鉤，嚴禁梁體受損；箱梁安裝時要邊安裝邊進行校正，驗收，直到符合質量要求方可脫鉤；箱梁吊裝時位置應準確，且與支座密貼。如就位不準或與支座不密貼時，必須重新起吊，采取墊鋼板等措施，并應使支座位置控制在允許偏差內，不得用撬棍移動架、板。

4 吊裝安全措施

4.1 設備安全措施

鋼絲繩的驗收應依據GB/T 5972—2016《起重機用鋼絲繩保養、維護、檢驗、報廢》中的規定對鋼絲繩進行使用前的驗收，確保鋼絲繩潤滑良好，接頭連接正確、牢固。使用吊、索具前應檢查其合格證，并試吊，確認安全。應提供產品合格證、自檢合格證明等文件。

汽車起重機應按照流動式起重機械檢查驗收表相關內容進行檢查，并要求其產權單位提供產品合格證、自檢合格證明等文件。對其整機、鋼絲繩與吊鉤、卷筒與滑輪、電氣系統、制動機構、回轉機構、安全裝置等進行檢查驗收，合格后方可投入使用。

構件吊裝時，吊裝面及地面必須各派一名專職安全指揮，項目部安全員監督檢查。構件吊裝的吊點必須設在設計的吊環位置，嚴禁擅自改動。吊裝所用的鋼絲繩、夾具質量使用前必須進行檢查，保證完好。

吊裝現場四周拉好安全警示標志，嚴禁閑雜人員進入吊裝現場。司機在工作中如發現吊車有故障或其他異?，F象應立即停車，必要時會同有關專業人員查明原因，排除故障后方能繼續工作。

4.2 施工過程安全措施

運輸途中配合兩臺工程車準備足夠數量的備胎及其他備件，安置專業修理工隨車，遇到特殊情況及時處理排障。梁裝車支點要符合設計要求，膘繩要打緊并墊上包角，防止梁邊角處變形破裂；卸車、安裝時吊車臂起落要平穩、低速，禁止忽快忽慢，避免碰撞而引起構件損壞。

吊裝前應配備設置兩名（佩戴明顯標志的）起重工，一名主信號工用對講機進行指揮，另外一名信號工觀察吊車及起吊狀況，與主信號保持溝通。

吊裝開始時要試吊，吊起200mm，停吊5min檢查（主要檢查索具是否牢固，吊車支腿是否牢固），無問題后方可繼續吊裝。箱梁吊裝時，施工人員應聽從指揮，施工現場內嚴禁閑雜人員在已經架好的梁上行走、停留。

吊裝作業時，橋梁下嚴禁站人，與吊裝作業無關人員和不直接參加吊裝的人員，不得進入施工區域。吊裝前檢查起重設備和吊具，是否符合安全要求，不合要求的杜絕使用。在起重機工作有效半徑、有效高度及適當安全范圍內不得有障礙物。吊裝現場地面要平整堅實，以保證吊機穩定作業，吊裝過程中安排專人觀察站位處的基礎變化情況，并在每次試吊過程中做好觀測基礎的工作。

高處作業區域必須設禁區并設置圍欄，禁止行人、閑人通行闖入。高處作業人員必須按規定路線行走，禁止在沒有防護設施的情況下，沿高墻腳手架、挑梁、支撐、起重臂等處攀登或行走。所需的材料、工具、設備等必須根據施工進度隨用隨運，禁止超負荷。作業料具應堆放平穩，并充分考慮風荷載影響，工具應隨時放入工具袋內，嚴禁亂堆、亂放和高空拋物。

5 結束語

預制混凝土箱梁單件重量大、數量多，且地處河道地區，吊裝施工具有一定的安全隱患，通過介紹箱梁運輸與安裝安排、汽車起重機和起重設備的計算選擇，吊裝時起重機的移動與安裝就位等，介紹了吊裝方法、吊裝注意事項與安全技術措施，以達到提高安全意識，盡量避免因安全事故導致人民生命財產的損失，并供類似工程參考借鑒。