预制箱梁钢内模板吊装辅助装置的研制与应用

戴穗锋

广东省基础工程集团有限公司 广东 广州 510620

预制梁在桥梁工程中的应用越来越广泛，为满足规模化、标准化的施工作业要求，预制梁的制作一般会根据设计定制相应尺寸的钢模板。对于钢模板在预制场内的吊装转移，目前大多以钢骨架或预留钢环作为起吊点，人力辅助穿钢丝绳进行钢模板吊装，并根据起吊质量和起吊点布置来选择合适的钢丝绳根数和直径。采用人力辅助固定吊装钢模板的方法不仅效率低，还存在一定的安全隐患[1-8]。

1 工程概况

某项目预制箱梁钢内模板采用定制组装式活动钢模，为便于箱梁腔内模板的拆装，内模采用骨架与面板组合方式。骨架与面板采用螺栓连接，内模面板在整个横断面上分4块（两侧腹板各一块，顶板倒角各一块），腹板内侧模板与顶板倒角模板用固定骨架连接。

图1为预制箱梁定制钢内模板三视图，图2是预制箱梁定制钢内模板的实景。

图1 预制箱梁定制内模板三视图

图2 预制箱梁定制内模板实景

预制箱梁钢内模板属于大型钢构件，质量大，外形不规则。为提高预制箱梁钢内模板的周转效率，保证预制箱梁钢内模板安装和拆除的安全，创新研制一种结构简单、操作快捷的吊装辅助装置，以配合预制箱梁钢内模板在场内的吊装转移。

2 吊装辅助装置研制技术路线

通过对钢内模板的外形特征、尺寸及质量等进行研究，对传统起重吊装方案进行分析，结合以往钢模板安装及拆卸的施工经验，进行技术攻关，现场试验并研制一套实用性强、安全性高、适用性广的预制箱梁定制钢内模板快速吊装辅助装置。具体研究步骤为：

1）研究预制箱梁钢内模板的外形特征、尺寸大小及类型、质量范围及吊点选择、一般模板安装及拆卸流程。

2）研究一种适用于预制箱梁钢内模板吊装的辅助装置。

3）通过对起重设备的综合研究、现场试验，不断优化该吊装辅助装置的工艺组成，确保该装置的通用性、实用性及安全性。

4）通过对快速吊装装置的技术原理、操作方法进行分析，总结吊装技术措施，形成一套预制箱梁钢内模板快速吊装技术，供类似项目参考。

3 吊装辅助装置的构造

1）钢内模板吊装辅助装置采用矩形钢、钢筋、钢板焊接而成，整体外形如倒立的天平，整个装置包括起重装置和可旋转固定装置两部分，如图3所示。

图3 预制箱梁钢内模板快速吊装辅助装置

2）起重装置由2根φ32 mm圆钢弯制成的拱弧形吊环、1根矩形钢及其两侧各焊接的2根φ32 mm精轧圆钢组合而成，矩形钢两端分别连接2个可旋转固定装置。

3）可旋转固定装置由2根矩形钢和2根φ32 mm的圆钢焊接成倒T形，可旋转固定装置上下两侧焊接加强钢板，矩形方钢可以中部钢筋为轴线水平360°旋转。

4 吊装辅助装置的技术原理

1）起重装置的吊环可根据现场起重设备型号进行调整，确保吊环与起重设备的吊钩连接稳固。

2）当可旋转固定装置的矩形方钢下放到内模板的型钢骨架下方时，矩形方钢旋转90°，使矩形方钢与型钢骨架形成垂直固定（图4），钢模板的质量通过可旋转固定装置传递给起重装置。

图4 可旋转固定装置进入钢内模施工示意

3）起吊预制箱梁定制钢内模时，可旋转固定装置的矩形钢会卡在定制钢内模的型钢骨架上，钢内模的质量越大，矩形钢和型钢骨架接触面的压力越大，静摩擦力也越大，可旋转固定装置与定制钢模板就越难发生相对位移。可旋转固定装置的方钢可以根据模板及现场实际情况调节长度。

5 吊装辅助装置的操作流程

1）将起重设备的吊钩直接钩住起重装置的吊环开始吊装作业。

2）用起重设备把活动固定装置移至预制梁钢内模板上方中间位置，然后将可旋转固定装置的矩形方钢下放至内模板的型钢骨架下方，保证矩形方钢有足够的空间旋转。

3）司索人员协助可旋转固定装置的矩形方钢旋转90°，使矩形方钢与型钢骨架形成垂直固定。

4）矩形方钢与型钢骨架形成垂直固定，指挥人员检查安装无误后，指挥驾驶室需进行试吊，试吊离地距离不大于30 cm，试吊检查时间不应小于5 min。试吊时进行下列检查：起重设备的稳定性、制动器的可靠性、钢内模板的平稳性、辅助装置的安全性。指挥人员检查起吊后装置的稳定性及起重设备的运行情况，确认安全无误后继续下一步工序。

5）起吊预制箱梁定制钢内模时，可旋转固定装置紧贴在预制钢梁型钢骨架上，二者作用面由于静摩擦力的作用可防止预制梁模板吊装时发生相对位移，达到平稳吊装的目的。

6）钢内模板安装到位并检查合格后，指挥人员指挥起重设备司机缓缓下降起重装置，可旋转固定装置重新进入钢内模板型钢骨架空腔内。指挥人员指示起重司机暂停起重装置下降，司索人员转动可旋转固定装置的矩形方钢，指挥人员根据司索人员要求指示起重司机转移钢内模板吊装辅助装置。

6 预制箱梁钢内模板吊装技术措施

1）吊装作业前，应先检查人员配备是否齐全，是否持证上岗，起重设备运行是否正常，钢内模吊装辅助装置是否有损坏，构件之间的焊缝是否良好等。

2）钢模板安装应对准划分线，缓缓下降。下降受阻时，严禁下放安装，应重新吊起，待查明原因并采取措施后再下放。

3）安放钢模板应做到稳、准、平，防止因重心不稳左右晃动而碰撞其他已安装模板。

4）模板安装工人配合司索人员进行模板安装就位后，应配合技术人员仔细检查安装模板的平整度、标高及线形精度是否满足设计要求，如不满足应及时进行调整。

7 结语

与传统的施工工艺相比，该装置的应用可以省去每次吊装模板前人工穿拆钢丝绳的施工工序，节省工人的投入与吊装作业时间，可快速、平稳、安全、准确地把预制钢内模转移到拟安装或转移的位置，使工程的施工质量、进度及成本都得到改善。本预制箱梁钢内模板吊装辅助装置结构简单合理，操作简便，造价低，适用性强，装置中的矩形钢、方钢等构件可根据钢模板及现场实际情况来调节长度，适用于各种规格大小的预制箱梁定制钢内模的转移，具有较好的推广价值和应用前景。