预制箱梁安装施工技术在市政桥梁工程中的应用

韩明

（中交四航局第五工程有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

预制箱梁安装作业是整个桥梁施工中的关键工序，工序繁琐、细节要求多、技术要点复杂。因而，认真总结分析预制箱梁的安装施工技术，加强对箱梁安装过程中施工难题的研究具有重要现实意义，能够为类似桥梁工程施工质量与安全管理工作提供参考。

1 工程概况

汕头市东部城市经济带市政基础设施建设项目包括塔岗围市政道路工程、桥隧工程等，本工程需要预制的各种规格的小箱梁有：高1.6m×长30m 预应力混凝土箱梁54 片，高1.2m×长16m 的预应力混凝土箱梁72片，高1.2m×长20m 的预应力混凝土箱梁108 片，各类预应力混凝土箱梁合计234片。

2 预制箱梁安装

2.1 架桥机械选择

（1）高1.6m×长30m 预应力混凝土箱梁。边梁最大吊装质量为111.1t，中梁最大吊装质量为103.1t，采用特殊加工的贝雷梁或者三角桁架的双导梁履步式架桥机进行预制箱梁安装，满足预制箱梁安装的起重安装需求。

（2）高1.2m×长20m 的预应力混凝土箱梁。边梁最大吊装质量为65t，中梁最大吊装质量为60t，选择80t履带吊进行预制箱梁安装可以满足起重要求。

（3）高1.2m×长16m 的预应力混凝土箱梁。边梁最大吊装质量为53t，中梁最大吊装质量为49t，选择80t履带吊进行预制箱梁安装可以满足起重要求。

2.2 施工准备

（1）为了保证施工的安全性，在正式开始架设作业前应全面仔细地检查梁台座上所架设的梁体，检查梁体是否出现脱空和露筋现象；排查梁体是否出现质量缺陷；检查通气孔与排水孔的通畅情况；若梁体内部存在杂物，应及时将杂物清理干净；根据设计图纸对梁体尺寸进行复核检查，并在底板上标识出支承线所在位置。

（2）严格按照设计图纸对水准点、轴线点引测等其他布设作业进行检查；确定墩高支承垫石达到设计标高，并用墨线弹出支承中心线、梁轴线和梁端线。

（3）重视对主梁等焊缝的检测，检查架桥机各项系统是否处于正常状态，确保架桥机设备性能稳定。

2.3 支座安装

（1）永久支座：连续端支座选择1 个LNR-d670×199 圆形固定型水平力分散型橡胶支座，上钢板790mm×790mm×25mm，下钢板790mm×790mm×25mm；简支端支座采用2 个LNR-d345×118 圆形滑动型水平力分散型橡胶支座，顺桥向位移量±100mm，上钢板595mm×455mm×20mm。

（2）临时支座：选择存放了标准砂的砂桶作为临时支座，以维持安装的稳定性。

（3）为保证支座安装效果，每片箱梁一端应配备2个临时支座，在安装临时支座时要结合横坡坡度对标高进行调整[1]。临时支座要配合下钢板（790mm×790mm×25mm）来使用，因而必须保证钢板的连接稳定性，保证预埋钢板的尺寸达到设计要求，梁底与垫石距离达到“2cm+支座高”的标准要求。

2.4 架桥机拼装

施工所采用的架桥机由生产厂家进行设计与制作，并提供安拆方案，交由专业机构在施工现场完成组装。组装完毕后应对架桥机实施调试与检查，确保架桥机的系统正常，各项性能均能够正常发挥[2]。在正式开展桥梁工程建设以及吊装梁板前，应模拟施工环境，对架桥机进行满载试吊，吊装高度应控制在20cm 以内，确定架桥机的整体性能达到设计要求和检验达标后，即可将其应用到预制箱梁安装作业中。

2.5 梁板运输

（1）运输工具的选择：考虑到本工程的梁板预制厂拟建于中山东路莲阳河南岸的位置，与市政桥梁施工现场的距离较远，因而选择双桥轮胎式运梁台车将预制梁板转运到安装现场。

（2）梁板预制场装车、运输：在梁板预制厂完成梁板的吊装装车，配合对称固定架和手拉葫芦对梁板进行拉紧固定，避免在运输过程中出现碰撞和滑动。根据运输方案的规划，双桥轮胎式运梁台车将预制梁板转运到安装现场架桥机架设范围。平稳起吊，完成梁板装车，配合对称固定架使预制梁板在运输过程中保持稳定，控制重载台车行车速度，不得超出5km/h。此外，在运输过程中，操作手应密切关注运梁台车的运行状态，并根据道路情况调整，若遭遇大风、暴雨、大雪等极端天气应暂停运梁，以保证梁板的质量，并进一步将质量安全管理落到实处。

2.6 喂梁

（1）运梁车运梁：将预制梁转运到架桥机架设位置，使预制梁的吊装孔与前天车的位置相对应。

（2）天车吊梁片：根据施工现场的情况选择吊具，钢丝绳吊具应配合护钢瓦的使用，调整起吊高度，确保预制梁隔板的高度高出运梁台车[3]。

（3）喂梁：协调运梁平车与前天车的关系，使得同时启动的两者以相同的速度移动，直至预制梁后对位喂梁。

（4）后天车起吊梁片：钢丝绳吊具配合护钢瓦使用，调整起吊高度，确保预制梁隔板的高度高出运梁台车。

2.7 构件安装

架桥机安装箱梁施工工艺流程如图1所示。

（1）安装支座，运梁车对位喂梁。

（2）提梁：预制梁过渡到架桥机，运梁台车完成运输任务，2 台提升小车同步对预制梁进行提升，直至达到待架跨上方位置。

（3）落梁：完成提梁任务后，2 台提升小车同时下降，在预制梁距盖梁顶面约1.5m 位置暂停，架桥机横移电机系统启动，预制梁下落到设计位置。

图1 架桥机安装箱梁施工工艺流程

2.8 架桥机过跨技术

（1）做好准备工作，确保架桥机无故障，性能正常。

（2）同时顶起中、后支腿，使后支架携横轨脱离桥面，分离高度差为10cm，接着启动支架电葫芦，使后支架与对应横轨向前移动，移动长度为梁长的一半。

（3）检查前后支架导梁索的状态，启动前后支架，使导梁匀速向前移动，移动长度为梁长的一半，前支架和已架梁必须利用葫芦和钢性撑具于后方撑牢固，直到辅支腿前移到设计位置。

（4）先采用手拉葫芦将辅导梁前端与帽梁进行加固，再采用硬木块对辅支腿下进行支垫，使辅支腿向前移动，移动距离约为10cm，达到支平导梁的效果。

（5）同时顶起中、后支腿，使后支架携横轨离开桥面，再启动电动葫芦，使支架匀速向前移动，达到中支腿位置后停止。

（6）若桥面存在坡度，应采用中后支腿、后支架将支撑桥面位置以上的部分导梁支撑起来，再操作辅支腿支撑前侧导梁，加强导梁尾部配重管理。

（7）展开测量工作，测量导梁与帽梁顶面空间尺寸，并将其与后方前支架顶部到横轨底部尺寸比较，根据比较结果调整前支架。有坡度桥梁，应配合拆除1～2 节调整节，确定前支架调整完毕后，再借助顶升系统将调整节安装回去。

（8）锁定后摇滚架与导梁后，启动前支架电动葫芦，使前支架匀速向前移动到设计位置，再采用手拉葫芦和钢结构支撑将前支架固定住，避免导梁倾塌。

（9）辅支腿、中后支腿脱空，开动前后支架摇滚架电机，使导梁匀速向前移动到支点位置。

（10）解除前支架斜支撑装置，安装前支架和导梁锁紧装置，选择可调节形式的支架，前后横轨保持平行，接着安装后支架和导梁锁紧装置，进入架梁作业工序。

2.9 架桥机拆卸

2.9.1 拆除要求

（1）拆除人员：安排具备相应资质和安拆资格的专业工作人员负责架桥机的拆除作业，以确保拆卸的安全性。

（2）拆除前准备工作：根据架桥机安拆专项施工方案对各类构件进行编号，并根据编号的顺序对各类组件、构件进行检查，判断各类部件是否完整和重要拆除面是否出现损伤和破坏[4]。

（3）清洁工作：在正式开始拆卸作业前，应安排人员对当天、当班预备拆除的架桥机部件进行清洁，并检查拆除工具是否准备到位，避免出现遗漏。

（4）电器元件的拆除：以电器原理为指导，严格按照电器接线图纸开展电器元件的拆除，保证电器拆除的安全性。

（5）拆除：在对架桥机实施拆除作业时，拆除人员应高度集中注意力，防止在拆除过程中碰撞、刮伤重要的机械加工面，影响设备的精密性与灵活性。

（6）螺栓拆除：连接螺栓是连接架桥机主要钢结构的关键，在拆除螺栓时应选择在螺栓对角位置，按照从外向内的次序扭动螺母，并准备进行钢板的吊运，遵循起吊安全操作规范。

（7）分类整理拆除下来的架桥机部件并妥善保管，加强养护与管理，避免遭受雨淋和出现腐蚀问题。

2.9.2 拆除顺序

架桥机各个系统与部件应遵循以下拆除顺序：电气系统拆除→起升系统拆除→提升小车拆除→前支腿及副前支腿调整→主梁及导梁拆除→中托横移轨道、中托轮、后托轮拆除→前支腿拆除。

3 施工注意事项

为了保证施工的整体质量，在施工过程中必须注意以下几点。

（1）吊机运行前，必须在前轮停车位置设置限位器，以防止吊机因惯性溜车造成危险。在相邻两跨之间的伸缩缝处铺设2cm厚钢板，方便运梁车通过。严格按照设计标准设计梁缝，若在安装支座时发现梁端和梁间缝小于设计要求时，应及时调整，使桥梁顶面中心线与桥梁墩台的中心线保持水平，梁体竖直也与前两者保持一致，接着调整支座位置，使横纵向偏差保持平衡，梁片间缝宽度达到设计要求。

（2）支座。在预制箱梁安装施工中需要应用到永久支座和临时支座，在安装的过程中必须严格遵循安装规范，使支座安装位置精准、方向准确。支座安装作业应避免“三条腿”现象，检查安装配件是否齐全、配件是否出现损伤、连接螺栓连接是否牢固；在落梁前进行支座就位时，应沿着垫石上的十字线对正上下支座板。检查支座锚栓的规格、质量、埋置深度和外露长度是否达到设计规范；采用M50 流动性无收缩砂浆作为灌注原料，完成桥梁墩台锚栓孔的灌注作业，使锚栓孔保持平整，无质量问题。

（3）吊机。为了避免因为惯性溜车而引发安全事故，设计人员要在吊机前轮停车位置设置限位器。同时，在设计铺设横移轨道时，施工人员应对盖梁顶面进行修整，并采用“+”线醒目标识出支座位置，保持支板平整顺直，预防横移。

（4）中梁和边梁。中梁应根据事先设计位置就位，就位后降低箱梁，直到箱梁与橡胶支座相距15cm 时停止。结合设计要求与实际情况对箱梁的位置进行调整，调整完毕后使其下落到支座上，采用连接螺栓将其与支座连接，辅助支撑结构，提高箱梁的稳定性。根据施工计划，可暂时将边梁放置在次边梁位置上，设置临时支撑结构，维持中梁的稳定性，待安装边梁时再将边梁整体横移到设计位置，主导梁与梁体保持一致，借助落边梁油缸吊具提升箱梁，使箱梁脱离梁帽，两者距离为20～30cm，最后整机移动到设计好的边梁位置，完成安装。

（5）过孔与支撑。在完成每一个跨箱梁的安装作业后，施工人员应严格遵循施工步骤，先对箱梁横隔板钢筋进行焊接，焊接完毕后过孔。在转运现场中，发现轮胎行驶梁面钢筋存在突起问题，施工人员及时打弯处理，并铺设石粉层方便行车。支撑结构能够极大提升箱梁安装的安全性与效率，安装完第1 片箱梁后，施工人员要施作支撑，在箱梁两端翼端板下放置ϕ15cm 圆木，以此发挥支撑作用，并在横隔板垫实，在盖梁上放置枕木；完成第2 片箱梁安装作业后，同第1 片箱梁一样施作支撑，并连接第1 片箱梁与第2 片箱梁的横隔板、翼缘板的钢筋，保证支撑效果。

4 结语

预制箱梁安装作业是桥梁施工中的重要组成部分，其施工质量将直接影响整个桥梁工程的建设水平，同时也对桥梁的安全使用有着重要影响。预制箱梁安装作业是一项较为复杂的施工工序，但其优势较为突出，具有较高的应用价值。本文依托汕头市东部市政桥梁工程，总结相关施工经验，对支座安装、架桥机拼装与拆卸、梁板运输、喂梁、构件安装、架桥机过跨等施工技术要点进行分析，希望所述内容能够为类似工程提供参考。