狭窄场地人字架吊装大吨位大跨径预应力钢筋混凝土桥箱梁施工工法

王守武

（甘肃第四建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 7300000）

在场地狭小的施工的条件下，较大跨度桥梁工程桥面大梁的起吊安装以及如何保证其快速安全施工是桥梁工程施工中重要的技术难题[1]，甘肃第四建设集团有限责任公司在参考国内有关人字架吊装箱梁施工技术的基础上[2-4]，经过多方案对比分析，采用了双人字架牵引抬吊吊装法，并总结形成了狭窄场地人字架吊装大吨位大跨径预应力钢筋混凝土桥箱梁施工技术及施工工法。该技术在解决狭窄场地吊装难题及人字架吊装箱梁的吨位方面处于国内领先水平，为桥梁施工技术。

1 工程应用

兰州南出口道路拓建工程韩家河大桥、黄峪沟大桥、小西坪大桥箱梁（板梁）设计跨度40m、单榀箱梁重130t。道路施工与桥梁施工同时进行，南出口车流量大，穿梭不停，交通十分不便，桥头两侧场地狭小，只能满足箱梁（板梁）的预制场地要求。且桥下有运行的铁路、排洪沟道，三座桥梁施工均受地形限制，没有可供大型吊车使用的作业面。采用本工法进行吊装施工，确保了工程质量，吊装过程未发生任何安全事故，取得了明显的经济效益，确保了兰州市南大门的按时通车，赢得了建设单位及监理单位的一致好评，具有一定的社会效益。

2 工法特点及适用范围

2.1 工法特点

1）本吊装法是采用双人字架牵引抬吊，吊装前根据箱梁（板梁）的跨度、重量等参数对吊装过程的各部位进行结构验算，吊装过程中构件的起落、运动都比较缓慢和平稳，便于控制，安全有保证。

2）设备投入少，场地要求不高，人员投入少，设备进出场简单，一般载重汽车即可完成所有设备的进场运输，不需大型设备。

3）应用范围广，目前跨度≤40m，重量≤130t的单跨、多跨钢筋混凝土箱梁（板梁）均可适用，基本不受地形的限制，特别适用于狭窄场地、山区、灾后重建项目施工。通过重新设计人字架等受力结构，可完成更大跨度，更大重量的箱梁的吊装。

4）操作方便，经济实用，所需费用低，经济效益显著，与架桥机和大吨位吊车吊装相比，可节约50%以上的吊装费用。

2.2 适用范围

1）本工法适用于跨度不大于40m，重量不大于130t的公路、城市道路桥梁工程中箱梁（板梁）的吊装。

2）在场地狭窄、山区、灾后重建项目无法用吊车或架桥机吊装的情况下；箱梁（板梁）数量少，架桥机及大吨位吊车吊装费用较高的情况下；桥下有铁路、排洪沟等设施而无法进行封闭施工的情况下；

3）如果对人字架及起重系统进行重新设计，还可用于更大跨度和重量的箱梁的吊装。

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

本工法工艺流程如图1所示。

图1 施工流程图

3.2 主要施工操作要点

3.2.1 人字架的安装

1）人字架采用角钢焊接而成的格构架，主肢和腹杆采用角钢，格构架分三节，中间节为等截面结构，两端为变截面结构。

2）分别在1#桥台（后方）和2#桥台（前方）位置上组装人字架A和人字架B，如图2所示。每个人字架均由两部分组成，在现场平放组装，拼装时用木楔将人字架垫实垫平，人字架顶部交叉处用螺栓连接。并用钢丝绳捆绑，共设四圈。拼装后将人字架的前后缆风绳事先在地面上与人字架连接好，在人字架A的上部1/3处固定一个辅助人字架，呈垂直状态，使其两脚与人字架A的两腿用专用扣件连接牢固。

3）在1#桥台上利用辅助人字架、卷扬机、动滑轮、定滑轮竖立起人字架A，并固定好人字架A的前后缆风绳。

4）在后方桥台上装好定滑轮和钢丝绳，用人字架A将人字架B提起，竖立于2#桥台，然后把人字架B、A的前风缆分别固定在对面的1#和2#桥台上。由于大桥吊装时风缆受力主要是后风缆，前风缆主要用于固定人字架使其竖立在墩台上，并不承受吊装时的主拉力，故前风缆不设置地锚，锚固在桥台的背墙上。

3.2.2 箱梁（板梁）的吊装

做好各项准备工作，在已达到强度的桥台背墙顶面上各竖立人字架一副。分别为A（后方）人字架、B（前方）人字架。

1）将预制箱梁（板梁）用滚杠或板车牵引运来，箱梁（板梁）前端到达A（后方）人字架下面。

图2 人字架安装示意图

2）A、B人字架的牵吊绳均系到大梁前端约1-1.5m处的同一位置，用卸扣把A、B牵吊绳用卸扣扣住连成一个吊点。

3）用A人字架的牵吊绳吊起梁的前端，撤走箱梁（板梁）前端的滚杠。

4）收紧B人字架牵吊绳，缓慢放松A人字架牵吊绳及梁后端的控制绳使梁前进；此时，梁前端悬空吊起，后端利用滚杠滑行，大梁前进时注意使梁的前端稍低于后端，禁止“昂头”，避免各滑轮组和牵吊绳受力增加。

5）大梁前进过程中，梁后端的控制绳H应注意监控，保证同步，特别要注意作用于控制绳上的应力（如图3）。

6）由B人字架牵吊绳牵引，由控制绳H进行控制，将梁拉至距2#桥台1-1.5m的位置停止前进，将控制绳收紧，并用大木楔将梁后端的滚杠楔紧，将A人字架的牵吊绳放松并从箱梁（板梁）前端吊点卸下，收A人字架吊绳，使A吊钩回到A人字架下，将A吊钩挂在箱梁（板梁）的后端1-1.5m处。收紧A吊绳，起吊箱梁（板梁）后端，取出梁后端滚杠。

7）用A、B人字架的牵吊绳同时吊起梁的两端，缓慢放松H控制绳，使箱梁（板梁）移动到桥台正上方，在桥台背墙上垫好滑板，同时放A、B吊绳，将箱梁（板梁）两端同时下落到墩台上。

8）从侧面支撑住大梁的两端，对箱梁（板梁）侧向进行焊接连接固定，再放松两端的牵引绳，卸去A、B吊钩，移动A、B人字架到下一榀箱梁（板梁）位置，为下一榀箱梁（板梁）的吊装作好准备。

图3 箱梁吊装示意图

4 结语

经过精确计算和现场实践，采用狭窄场地人字架吊装大吨位大跨径预应力钢筋混凝土桥箱梁施工工法时，每天可完成2-3榀箱梁（板梁）的吊装，工艺简单，易于加工安装、安全可靠，比采用制式架桥机可节约费用50%以上，该种吊装方法，特别适用于地形复杂而吊车无作业场地、梁数又少、运用制式架桥机经济效益不合理的情况，值得施工中根据实际情况采用。