城市高架箱梁双机协同吊装技术研究

李小鹏

（中铁二十二局集团第三工程有限公司，福建 厦门 361000）

公路桥梁吊装由于起重机走行区域小、吊臂作业受限、吊装距离和高度要求高，因此吊装作业难度大、安全风险高[1]，起重机的选型配置是吊装工程方案设计的核心[2]。与传统单机吊装作业相比，双机协同吊装作业更加复杂，危险风险程度更高[3]。本文以国内某新建快速路工程高架主线箱梁吊装为背景，详细介绍了城市高架箱梁双机协同吊装方案，对其吊装工况进行分析，总结出一套城市高架箱梁双机协同吊装工艺。

1 工程项目概况

国内某新建快速路工程高架主线建设标准为城市快速路兼一级公路，采用双向6 车道规模；地面道路建设标准为城市主干路标准，采用双向4 车道规模，主线高架桥宽27 m。

该施工区域位于市区，交通复杂，参考国内施工经验，箱梁吊装采用1 台400 t 汽车吊和1 台500 t 汽车吊进行施工，见图1。

图1 箱梁双机协同吊装航拍图

2 吊装施工技术

2.1 测量放样

箱梁安装前，先对支座的标高进行复核，并放出支座的中心点，根据中心点用墨线弹出箱梁安装时所需放置的位置。支座安装时，严格按照放出的十字线进行安装，防止支座偏心受压，同时，落梁时严格按照弹出的墨线进行。

2.2 临时支座设计及施工

临时支座由缓冲橡胶板、钢砂筒组成。临时支座设计时按照3 个钢砂筒承受梁重（单片梁最重时的质量约为173 t）1.2 倍的不均匀系数考虑，即单个砂筒承受69.2 t。梁底距墩顶距离为40 cm。

查《路桥施工计算手册》 第452 页表13-16，砂的容许承压应力为10 MPa，如将其预压，则可达30 MPa[4]。砂筒壁厚为10 mm，砂筒顶心直径为

选用219 mm 无缝钢管，满足要求。下砂筒选用壁厚δ 为10 mm 无缝钢管，则其外径大于d0+2δ=239 mm，实际选用下砂筒外径为260 mm，壁厚δ 为10 mm 的无缝钢管。

上砂筒、下砂筒均选用Q345钢，Q345 钢厚度≤16 mm 时的抗压设计值为305 MPa[5]。

下砂筒筒壁应力为满足要求。

2.3 预制混凝土小箱梁架设

1）架设方式。预制混凝土小箱梁采用双机抬吊安装施工。

2）吊点设置。预制混凝土小箱梁的吊装采用两点吊装，采用吊车安装的梁段吊点分别设置在距离梁端约0.8～1.1 m 的位置。

3）空吊与试吊。预制混凝土小箱梁先进行空吊与试吊，检查吊臂倾角、吊机作业位置是否合理，绳索是否牢固，确认无误后才可以起吊。

4）吊车施工。跨内汽车吊起重半径最大控制在9 m、臂长控制在26 m内，300 t 吊车额定起重质量为92.5 t，400 t 吊车额定起重质量为120 t，500 t 吊车额定起重质量为153 t；跨外汽车吊起重半径最大控制在11 m、臂长控制在26 m内，300 t吊车额定起重质量为75 t，400 t 吊车额定起重质量为102 t，500 t 吊车额定起重质量为126 t。查吊车起重性能参数表，考虑吊钩及钢丝绳质量，按照构件质量不得超过两台起重设备额定起重质量总和的75%计算，选取起吊吊车型号（吊车100 t 吊钩质量为2.24 t、160 t 吊钩质量为4.8 t）。

按照双机抬吊采用1 台400 t 汽车吊和1 台500 t汽车吊、单机吊选取1 台400 t 履带吊，根据JGJ 33《建筑机械使用安全技术规程》中的规定，进行分析。该规定如下：双机抬吊时，起重设备应进行合理的负荷分配，构件质量不得超过两台起重设备额定起重质量总和的75%，单台起重设备的负荷量不得超过额定起重质量的80%[6]。

跨径32 m 预制混凝土小箱梁双机抬吊吊装工况：其边梁最大质量为172.7 t。选取400 t 汽车吊与500 t 汽车吊双机抬吊，400 t 汽车吊站位在跨内，500 t 汽车吊站位在跨外。

400 t 汽车吊选用26 m 主臂工况，作业半径9 m，额定起重质量为121 t，分担吊装质量为86.5 t，负荷系数为71.5%＜75%，满足要求。

500 t 汽车吊选用26.5 m 主臂工况，作业半径11 m，额定起重质量为126 t，分担吊装质量为86.5 t，负荷系数为68.7%＜75%，满足要求。

3 钢丝绳吊索受力分析计算

预制箱梁采用两点起吊法，两头共设2 个吊点，吊索与水平面的夹角取60°。查《路桥施工计算手册》附表3-34，钢丝绳选用公称直径为65 mm、规格为6×37 结构、公称抗拉强度为1 400 MPa 的钢丝绳，钢丝绳破断力P=（1 400×1 568.43/1 000）kN=2 195.8 kN[4]，考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数α 按6×37 结构钢丝绳取0.82，钢丝绳的安全系数K 按机动起重设备取6，则

单个履带吊最大吊装质量Q 取180.5 t（含钢丝绳1 t、吊钩6.8 t），按2 个吊点平均承受构件荷载，每个吊点按4 根钢丝绳计算（钢丝绳采用单根绕环），钢丝绳与水平面的夹角θ 按不小于60°考虑，则钢丝绳内力为

满足要求。

4 地基处理

在现场吊装区域内，原道路路面能够满足25 t/m2的耐压力要求，绿化带及其他吊装区域需经过回填处理，以满足施工要求。

5 汽车吊地基耐压力校核

取500 t 汽车吊吊装跨径32 m 预制混凝土小箱梁为最不利工况进行计算。吊装时，500 t 汽车吊自重质量约为96 t，500 t 汽车吊配重质量为100 t，梁板最重梁的质量为172.7 t。采用双机抬吊，每台汽车吊考虑按照3 个均匀支腿受力，故单个支腿受力（172.7/2+96+100）t/3=94.12 t，铺设2.5 m×2.5 m路基板，则P=94.12 t/（2.5 m×2.5 m）=15.06 t/m2（对应压强为148kPa）吊装时，需满足要求。

6 吊装防护措施

严禁在吊起的构件上行走或站立，不得用起重机载运人员，不得在构件上堆放或悬挂零星物件。箱梁起吊架设过程中，吊臂及吊装构件投影下部不得站人，作业人员需系好安全带，安全带与已架设好的箱梁翼板外露U 型钢筋连接，或就近与梯笼主龙骨连接。梯笼设置在盖梁侧面或者盖梁前端，采用钢管扣件与立柱抱箍连接，每2 节（不超过6 m）设置一道。

7 临时交通导改

由于施工区域位于现状省道上，地面交通复杂，车流量较大，因此施工前应实地调查吊装作业段的交通情况，制定临时交通导改封道方案，并和交警部门提前对接。计划将单侧封闭交通段临时导改到围挡范围内的便道，与另一侧交通流采用水马分隔，从而确保交通组织保持顺畅，合理设置施工围挡及置各种交通指示标志，引导车辆合理分流，做好应急物资准备，随时应对在交通改道过程中可能发生的各类紧急事故。

8 结束语

本工程项目通过城市高架箱梁双机协同吊装进行施工，该施工方法的成功应用确保了箱梁吊装施工的安全稳定性。同时，为后续类似工程提供了宝贵经验，在后续类似城市高架箱梁吊装中能起到参考作用。