公路桥梁预制构件吊装施工探讨

许鹏

山东省单县湖西路桥建筑有限公司 山东 菏泽 274300

引言

预制桥梁在施工质量、施工效率、绿色环保等方面都有非常显著的优势，但对预制构件的吊装施工有严格的要求，预制桥梁工程由多个预制构件共同组成，不同预制构件的特点、规格、尺寸、结构等都存在较大不同，需要结合桥梁工程的特点，以及现场实际情况，采取有针对性的吊装施工技术，才能更好地保证施工质量。我国预制桥梁工程发展和应用的起步比较晚，很多技术规范和标准还不够完善，在具体吊装施工中依然存在很多问题亟待解决，对我国预制桥梁事业的发展造成了较大影响。基于此，开展公路桥梁预制构件吊装施工的探讨研究就显得尤为必要。

1 工程概述

某公路桥梁工程分为两联，第一联的规格为3m×30m，第二联的规格也是3m×30m，都采取30m一跨的装配式预制箱梁结构，从结构上分为左右两幅，每幅桥梁桥面的宽度为13.25m，跨径为30m，箱梁结构尺寸为高1.8m，底板宽度为1.2m，顶板宽度为2.4m，边梁共计24片，中梁共计24片，整座桥梁由48片小箱梁预制而成，预制构件最小重量为24t，最大重量为88t。

2 公路桥梁预制构件吊装施工前的准备工作

2.1 选择合适的行车运输路线

运输预制构件的路线应该通畅、平整，为保证桥梁构件运输的稳定性，避免道路凹凸不平，导致构件发生碰撞受损，在工作面上需要铺设3cm厚的钢板。案例工程由48片小箱梁共同组成，属于大型构件，在正式运输前，需要和当地路政部门和交警部门取得联系，共同协商道发路线和通行时间，并制定详细的运输计划。箱梁运输线路必须平整、顺直，保证运行车和小箱梁能够平稳行驶，对那些局部松软的路段需要进行加固处理，或者铺设上一层钢板。

2.2 预制构件准备

盖梁和桥台台帽回混凝土的养护周期必须达到能够吊装的要求，并将盖梁顶部清理干净。小箱梁混凝土养护周期也需要达到吊装的要求，全面清理小箱梁各种预埋件，并将顶部清理干净，弹出吊装线中心线，明确具体的吊装顺序。按照公路桥梁预制构件吊装施工图纸的要求，精确测放出买一块小箱梁边线和橡胶支座的位置，并用环氧树脂将橡胶支座和盖梁垫石连接成一个整体，尤其是桥面伸缩缝位置的橡胶支座带有四氟板，在正式吊装前，需要保证其位置的准确性。严格控制好伸缩缝的木板，保证伸缩缝的宽度一致均匀性。

2.3 运梁

本工程预制梁场和施工现场之间具有一定的距离，预制好的桥梁构件，需要专用的汽车运输到施工现场后才能进行吊装。最大的预制小箱梁重量为88t，可选用陕汽重卡（康明斯）4252双桥驱动牵引拖车运载。考虑到一些路段路面情况比较差，为以免预制小箱梁在运输中倾覆问题，支撑小箱梁的杆件和体系需要对称一致，用斜撑进行加固处理，并通过钢丝绳将小箱梁绑扎在运梁平板车之上。绑扎时为避免钢丝绳损坏梁体，在钢丝绳和预制小箱梁接触的位置需要加设上规格为10cm×10cm木方支垫，在整个运输过程行驶车辆不应超过30km/h。

3 公路桥梁预制构件吊装施工的要点

3.1 选择合适的吊装方法

为保证吊装的安全性，在正式起吊之前，需要先进行试吊，将预制构件先吊离地面20～30cm，停止继续吊运，检查吊机、吊索是否完整、稳定，确认无误后再进行起吊，保持9m回转半径不动，按照公路桥梁预制构件设计图纸，缓慢旋转，将预制构件吊运到距离指定位置20～30cm的位置后停止继续起吊，在人工辅助扶正的前提下逐步就位。小箱梁在就位时，需要保证梁两端支座能够准确对位，梁板和梁墩的中心线还要尽量重合一致。在整个吊装全过程中应有专门人员负责指挥[1]。起吊、下降都需要严格听从现场指挥人员的命令。在案例工程小箱梁吊装中，选择用8cm厚的木板控制伸缩缝的宽度，相邻小箱梁吊装中的间隙必须严格控制，保证小箱梁安装到位之后比较稳定无松动，并且和制作之间没有空隙。如果因为构件制作误差或者是其他原因引起的间隙过大问题，需要用铁片垫平，垫平之后支座应该无松动、无位移，否则需要重新吊装。当第一跨小箱梁吊装完成之后，移动吊机到指定位置，采取相同的方法吊装其他小箱梁，全部都吊装完成之后，吊车缓慢收杆离场，并做好施工现场的清洁工作，以免埋下安全隐患。

3.2 吊装作业规则

在公路桥梁预制构件吊装施工中，变幅必须平稳安全，切不可突然起落臂杆，以保证整个吊装施工能够安全、稳定的完成。在吊装作业时，吊机臂杆的最大可变倾角严禁超过制造厂的规定。比如：在案例工程预制构件吊装中，采取了TL-252型起重机，在吊装中如果臂杆的长度达到35m，可变倾角通常在30°～80°之间，如果吊机制造厂没有明确的规定，则最大的倾角不能超过78°，而且变幅的角度和回转半径，需要和起重的重量相互适应。在臂杆回转操作之前，需要先进行观察，保证回转半径之内无人、无障碍后再进行回转操作。而且在整个回转操作中，在回转停止之前，严禁改变转动的方法，否则会引起预制构件晃动，增大安全风险。臂杆回转结束，不再继续回转时，要立即锁紧回转制动器，以免因为误动或者其他原因引起误操作。

整个起吊操作，必须在起重机的侧向和后向完成，在进行向前回转时，臂杆的中心线不能越过支腿中心。在进行臂杆外伸操作中，第二节、第三节操作必须同步进行，如果不同步，一节快，一节慢要立即停止吊装，等所有的问题全部处理和解决之后，再继续吊装。而第四节臂杆必须再第二节臂杆和第三节臂杆全部都伸出后，才能结合具体的吊装要求，缓慢延伸到所需要的位置。如果公路桥梁预制构件比较复杂，在具体吊装中，带有副杆的臂杆需要向外延伸，需要提前取出副杆根部的销轴，插入到第一节下的固定销位之上[2]。臂杆进行向外延伸时，需要充分下降吊钩，以免发生过绕问题。如果臂杆的延伸长度过大，超过了设计要求，限制器发生了报警，必须立即停止继续延伸，严禁强制延伸，否则会增大安全事故发生的概率。当臂杆外伸值降低最大工作位置时，要做好预防措施，避免出现超负荷运行。而臂杆在缩回时，要先缩回第四节，再进行第二节和第三节缩回。

3.3 副杆的延伸和收存

副杆延伸也是公路桥梁预制构件吊装施工的关键环节，在具体操作前，也要对周围环境进行观察，保证工作范围内没有任何障碍物后才能进行延伸操作。副杆在延伸和收存中，需要保证每个支腿都完全伸出。为保证副杆收存的安全性和质量，必须严格按照现场指挥人员发挥的信号，进行副吊钩的合理拆卸和存放。但在案例工程公路桥梁预制构件吊装施工中，副杆收存时，出现了力矩限位器引起起重机停止动作的问题，为解决这一问题，采取了操作力矩限制器释放扭矩的方法，保证了收存工作有序进行。并且在整个收存中，要控制好钢丝绳收紧的力度，不能收得太紧，也不能太松，否则会影响最终的公路桥梁预制构件吊装施工效果和质量。

3.4 预制构件吊装的提升和降落

案例工程小箱梁的规模比较大，重量在24t～88t之间，现场吊装施工空间有限，吊装难度比较大，为保证吊装施工的安全性和质量，在正式起吊之前，需要确定好臂杆的长度、倾角、回转半径、允许负荷相互之间的关系，每种数据都必须严格控制在规定的范围中，切不可出现超出规定、强行作业的问题。并定期检查钢丝绳、吊具、吊钩的质量和完整性，如果磨损严重，或者强度下降严重要及时更换，将安全风险隐患控制在萌芽状态。并且在公路桥梁预制构件吊装前，还要对蓄能其压力矩限制器、过绕断路装置、报警装置是否灵敏可靠进行检查[3]。为避免在公路桥梁预制构件吊装施工中发生离合器突然脱开的问题，必须用离合器操纵杆牢牢锁紧。确认各项指标和性能都达到设计要求之后，才能正式起吊。如果在公路桥梁预制构件吊装过程中突然发生故障，要立即卸载，停止作业，进行全面检查，快速排除故障，并且在禁止作业过程中，需要对吊装设备的转动部位进行修理、调整、保养等，保证各项性能始终处于良好的工作状态。如果重物悬停在半空中，操控人员严禁离开操作室。

4 提升公路桥梁预制构件吊装施工效果的方法

4.1 保证吊装方案编制的合理性

在公路桥梁预制构件吊装施工中，现场技术人员和管理人员需要掌握桥梁预制构件的重量、高度、梁板的跨度、现场实际情况等，编制科学合理的公路桥梁预制构件吊装施工方案。比如：在一些小规模、小重量的桥梁预制构件吊装施工中，采取吊机设备进行吊装，效果更好，吊装过程更加灵活可靠[4]。但在梁板、箱梁等大型预制构件吊装中，或者在大跨度预制构件吊装中，需要采取两台吊机相互结合的方法，才能更好地保证吊装的安全性和质量。

4.2 注重对吊装过程的质量控制

在进行公路桥梁预制构件吊装施工中，为保证吊装的质量和安全性，需要利用边空角角钢对钢丝绳和预制构件相互接触的位置进行保护，以保证梁体和角钢之间土工布等一些软质材料的安全性。具体而言，在公路桥梁预制构件吊装施工中严禁采取直接栓接的方法，而是要采取吊环扣接，或者是防脱钩销接的方法。对于那些重大的预制构件，或者是跨度比较的预制构件吊装中，必须严格按照起吊设备的性能、使用说明等控制好吊臂的强度和伸臂的长度，以保证公路桥梁预制构件吊装施工的安全性，以免损坏吊装设备。

4.3 选择合适的吊装跨度

就案例工程而言，桥梁每跨的跨度达到30m，跨度比较大，横向稳定系数小，在具体吊装施工中，为最大限度上保证公路桥梁预制构件吊装施工的质量和安全性，需要综合考虑各方面的因素，选择合适的吊装跨度。比如：在中部双拱吊装中要采取合理的吊装方式，为两个箱梁之间钢筋和钢板焊接以及混凝土浇筑营造良好的条件[5]。混凝土浇筑完成后，拉好缆风绳之后，才能逐步放松吊点。而在进行桥梁两边吊装拱箱时，需要左右对称吊装，以降低应力，保证施工质量。此外，为最大限度上降低跨度低公路桥梁预制构件吊装施工的影响，每吊装完成一段拱箱之后，及时焊接上一箱梁的钢板和钢筋。

4.4 加强横向施工稳定性的控制

在公路桥梁预制构件吊装施工中，为最大限度上横向稳定性，需要先对中间箱梁进行吊装，每段接头位置都需要焊接上钢板钢筋。而在拱箱运输中需要采取缆索吊装的方法，相互之间要通过横向连接到一起，形成一个稳定的整体。连接完成之后才能撤出第一组运输线。

5 结束语

综上所述，结合工程实例，分析了探讨公路桥梁预制构件吊装施工，探讨结果表明，公路桥梁预制构件吊装施工难度大，影响因素多，为保证施工质量，提升吊装的安全性，必须结合公路桥梁的特点，以及预制构件的结构形式，采取科学有效的方法，才能保证公路桥梁预制构件吊装施工的安全性，促使各道工序能够高效、安全的开展，实现预制桥梁事业持续健康的发展。