单导梁架桥机箱梁安装施工技术

史鹏鸿

(山西平阳路桥有限公司，山西临汾 041000)

1 工程概况

冷泉河大桥是吉县至河津高速公路一座大桥，位于乡宁县昌宁镇后冷泉村东侧约0.6 km处，斜跨冷泉河的县级公路。桥梁全长517 m，桥面净宽11 m，设计荷载等级:公路—Ⅰ级，结构设计采用17跨×30 m箱梁，四跨或五跨一联，桥梁最大纵坡3%，最大横坡3%，曲线半径900 m。本桥30 m箱梁间距2.9 m/2.983 m，预制梁高1.6 m。预制梁最大吊装重量:边梁957 kN，中梁884 kN。一片梁梁端支点最大反力(汽车荷载考虑冲击系数)见表1。

表1 梁端支点最大反力 kN

钢绞线采用高强低松弛预应力φs15.2 mm钢绞线，其抗拉强度标准值0.75fpk=1 860 MPa，面积为 140 mm2，弹性模量 Ep=1.95×105MPa。本桥采用D40/140型单导步履式过孔新型架桥机。该设备不受桥下地形、有无支架、有无地面水、洪水威胁等影响，架设过程中不影响桥下通车、通航。安装时对预制梁的横移、纵移、起吊、落梁都比较方便，是一种操作使用方便、整体性能好、设备简洁、架设速度快的梁板安装设备。适应于各等级的公路桥梁施工，能够满足纵坡、横坡较大、曲线桥梁曲线半径较小桥梁架设的要求。

2 箱梁安装工艺步骤

2.1 安装箱梁前设备的检查及注意事项

1)首先认真分析设备的日常维修记录、维护保养记录、检查记录、运行故障记录，分析故障出现的原因，再对设备各部件整体状况，尤其以往设备运行中出现的故障经检修的薄弱部位进行逐一检查，特别是起重系统、电气控制系统要重点检查，检查合格后方可安装。2)架桥机运梁道基底应有足够的承压能力，当承载力无法满足架桥机运梁车和载梁自重时，应进行换填处理。特别是安装第一跨时的台背部位，更应分层碾压密实，以保证架桥机横移轨道和运梁台车运输梁板的承载需要。3)拼装设备的场地应尽量选在架设地点附近位置，场地的大小应根据架桥机长度和配合起吊的设备确定，应远离可能存在自然灾害或地质灾害区域，远离高频、高压电源，场地内不允许积水，设置临时排水沟。

2.2 垫石检查

安装前先检查垫石混凝土外观有无开裂和破损现象，再依次对垫石的断面尺寸、顶面高程、轴线偏位、四角高差逐一进行检查，使其各项实测项目必须符合规范要求后方可安装梁板，把设计高程控制在不大于1 mm的施工规范范围内，四角高差控制在1 mm范围内。

2.3 连续端临时支座的设置

在先简支后连续的箱梁施工时，在体系转化之前，要在箱梁的前段1 m区段的范围内安放临时支座(见图1)，制作临时支座的高度应根据垫石和永久支座的高度计算确定(见图2)，既要保证安放梁板后梁板的稳定性和安全需要，又要考虑体系转化以后拆除的方便。

图1 临时支座

图2 支座垫石

2.4 非连续段永久支座安装

1)将垫石顶面浮浆清除干净，保证表面清洁、平整、无污染。2)在垫石顶面按施工放样定出控制线，再用墨线弹出支座安装边线，然后检查永久性支座组件是否完好、清洁;支座有无开裂;支座滑动面是否处于良好滑动状态，检查全部合格后进行安装支座，保证支座轴线和垫石放样出的轴线重合，安装后再检查支座四角有无脱空现象，如有需要对垫石顶面进行二次处理。

2.5 箱梁的吊装、运输

1)箱梁吊装可采用轮式起重机或龙门起重机进行吊装，梁体吊装前应进行试吊试验，对起吊设备的性能、现场条件、人员协调配合方面施工总结后可进行正式作业，平稳起吊箱梁后将梁放到运梁车上，梁体垂直稳固后对梁体进行支撑和捆揽，以保证运输过程安全。2)运梁车装梁时，梁片中心应落在运梁车纵向中心线上。3)梁片落在运梁车时，梁前端应超出台车支承横梁2 m～3 m，以保证吊装钢丝绳能顺利拆除。箱梁端头底部与运梁车支承部位，应安放半刚性抗滑材料板(例如橡胶板)，满足梁底支承部位抗滑要求和保护梁底混凝土不受损坏。4)运梁时由专人护送，预防梁片运输中支撑松动、发生倾斜。5)运梁车重载应用慢挡行驶，运输中途中严禁换挡。6)运梁车在箱梁面板行驶时，首先对桥面板预埋筋用大锤砸倒再用小石子填隙处理平整，用砂袋对负弯矩张拉槽填平并处理密实。对于跨越现浇中横梁接头部位时，应采取下铺过桥钢轨上铺钢板焊接成整体的方式进行运梁道路的铺设;以确保运梁的安全。7)运梁车在大于正常横坡度2%的桥面上行驶时，应在沿运梁车的行走路线上低边铺筑碎石料以抵消和调整由于横坡造成的左右高差，以防止运梁过程中梁体倾覆。8)运梁车在大于路线4%的纵坡上下坡行驶时，为能保证梁板运输的安全制动，运梁车主车和副车必须加装断气刹辅助制动系统，在接近安装跨时应提前辅以枕木进行减速以安全平稳到达喂梁位置。箱梁的运输见图3。

图3 箱梁运输

2.6 架梁作业

1)用运梁车将梁运到架桥机喂梁部位后(见图4)，架桥机前行车将预制梁前段提升到适当高度后，前行车与运梁主车同时向安装跨行进，待运梁主车到达后行车喂梁位置后停止前进，后行车再进行提升预制梁后端，此时预制梁完全与运梁主车分离。

2)前、后行车同时行进将预制梁纵向移动至安装跨。

3)将预制梁落至安放位置4 cm～5 cm距离停住。

4)架桥机通过行车横移、纵移将预制梁放至设计位置。

5)梁体的安装顺序为先边梁至中梁再边梁至中梁。

a.中梁架设(见图5)。运梁车纵移到跨位后，用前行车吊起预制箱梁。运梁车配合前行车缓缓前行(运梁车的速率不能高于卷扬机的速率配)，直到后行车把梁提起，移到指定位置。将预制梁落至安放位置4 cm～5 cm距离停住。架桥机通过行车横移、纵移将预制梁放至设计位置，将箱梁放就位，并支撑。

b.边梁架设(见图5)。梁板到位后，将预制梁落至安放位置4 cm～5 cm距离停住。架桥机整体横移，同时检查横移1号柱的垂直度有无明显变化，横移轨道枕木受压情况。架桥机通过行车横移、纵移将预制梁放至设计位置，将箱梁放就位，并支撑。在将圆木支撑好的同时，用电焊将边梁与其他梁板或台背焊接好方可卸绳。

图4 喂梁

图5 箱梁架设

3 施工质量控制要点

1)施工前，支承混凝土强度要达到设计要求，不得砂浆找平(支座垫石如有缺陷，应采取监理人员同意的方法和方式进行处理，并经监理人员验收合格)，顶面标高精确且平整。临时支座采用钢砂筒制作，砂筒内的砂要干燥、干净并且做好防潮措施。

2)在安装第一片箱梁时，必须加强对梁体的临时支撑，安装相邻梁板时，两片梁之间要进行钢筋的焊接，以形成整体增强梁体的抗倾覆性和稳定性。同时对非连续段的梁底永久支座进行检查，检查梁底与支座之间是否有脱空现象，支座是否存在偏压、偏位、开裂、鼓包的情况，若有，应及时进行处理。

3)整跨箱梁安装完毕后，要按梁板安装后的实测项目:支承中心偏位、倾斜度、梁(板)顶面纵向高程、相邻梁(板)顶面高差横隔板以及负弯矩波纹管道的对位情况，按规定的方法和频率进行检查，检验合格后，进行下一跨安装。

4 安全保障措施

1)操作人员必须持证上岗，本机应由专业电工、操作工、起重工、钳工持证人员操作。如遇突然停电、电压下降或其他特殊情况，使吊钩上的重物无法卸下时，应启动紧急信号，通知下面的人员迅速离开，并将危险区隔离开来。

2)吊装设备进行作业时，要有专人进行指挥，用统一的指挥信号，指挥人员要站在司机视线范围以内，并应具备较丰富的应变能力，严禁违规违章作业。

3)架桥机操作人员应建立操作工日志，对每天的工作状态、起升重量、运行状况进行认真的记录，以便以后合理操作。多人操作的要交接班，交接班时要认真检查。

4)每次过孔铺设横移轨道后，要使前后横移轨道互相平行(特别提醒:前后横移轨道不平行，可能导致轴承破碎，进而导致轮轴、齿轮、电动机的损坏以致发生事故。摆放前后横移轨道不得以盖梁为参照物确定其是否相互平行)。

5)在吊装设备作业范围内，非作业人员不准进入，吊装设备和重物下方不得站人。吊装设备停止作业时，要将重物落位，不准将重物悬在空中。

6)严禁在雨雪天气拼装、起吊工作或五级以上(含五级)风中拼装架桥机或者过孔，如果拼装中遇到大风，应该将架桥机用锚揽固定。

7)定期对特殊作业人员进行安全培训，从事特殊作业人员必须一丝不苟地按操作规程操作，坚决杜绝违章作业。

5 结语

箱梁安装过程中不同的施工方法对工程质量有直接而重大的影响，要提高施工质量就要控制施工中的细节，总结施工经验，并使其不断地完善。

［1］郑益民，赵永平.桥梁工程［M］.北京:北京交通大学出版社，2012.

［2］王运周.桥涵［M］.北京:人民交通出版社，2007.

［3］JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范［S］.

［4］王建华，孙胜江.桥涵工程检测技术［M］.北京:人民交通出版社，2004.

［5］杨玉衡.桥涵工程［M］.北京:中国建筑工业出版社，2013.