40 m预制T梁运输及安装专项施工方案分析

何 芳

(福州职业技术学院,福建 福州 350108)

1 工程概况

1.1 工程简介

本项目位于莆田市涵江区，项目起点桩号为K5+100，终点桩号为K8+430，全长3 330 m，是福建省“八纵十一横十五联”的重要组成部分。全线桥梁共5座，其中大桥2座(项目主线桥A，项目高架桥B)，中桥3座(中桥、A匝道桥、B匝道桥)，仅项目主线桥A及项目高架桥B有40 m预应力T梁吊装。其中：项目主线桥A中心桩号K5+691.67，桥长590 m，交角90°，桥梁上部结构采用5×30+4×30+40+4×30+5×30预应力混凝土(后张)T梁，下部结构采用柱式墩，U型桥台，钻孔灌注桩基础。项目高架桥B左幅中心桩号K7+229.4/右幅K7+225.4，桥长607 m，交角90°，桥梁上部结构采用8×30+3×40+8×30预应力混凝土(后张)T梁桥，下部结构采用桩柱墩，U型桥台，钻孔灌注桩基础。

1.2 工程数量

主要工程数量统计表见表1。

表1 主要工程数量统计表

1.3 主要技术指标及主要参数

主要技术指标及主要参数见表2。

表2 主要技术指标及主要参数

2 施工顺序

项目主线桥A 40 m T梁总共14片，在11跨～19跨30 m T梁安装完成后再进行第10跨40 m T梁安装[1]，安装顺序为先①左幅Z10-4,②左幅Z10-3,③左幅Z10-1,④左幅Z10-2,⑤左幅Z10-5,⑥左幅Z10-7,⑦左幅Z10-6，接着开始是⑧右幅Y10-4,⑨右幅Y10-3,⑩右幅Y10-1,右幅Y10-2、右幅Y10-5、右幅Y10-7、右幅Y10-6，如图1所示。

项目高架桥B 40 m T梁总共42片(左幅、右幅各21片)，本桥先进行右幅梁片安装，在右幅桥梁所有梁片安装完成后进行左幅梁片安装。在12跨～19跨30 m T梁安装完成后进行第9跨～第11跨40 m T梁安装。右幅T梁计划从2017年11月10日开始安装，到2017年11月25日结束；左幅T梁计划从2017年12月8日开始安装，到2017年12月20日结束。安装顺序为第11跨①右幅Y11-4,②右幅Y11-1,③右幅Y11-2,④右幅Y11-3,⑤右幅Y11-7,⑥右幅Y11-6,⑦右幅Y11-5，然后按照相同顺序进行右幅第10跨、第9跨以及左幅梁片安装，如图2所示。

3 施工方法

3.1 移梁方法及步骤

在T梁张拉压降达到设计规范强度后，将所需T梁用龙门吊运往存梁区，在存梁期间，预压梁片，降低收缩、徐变作用下的上拱影响[2]。待施工现场具备架设条件时，再将T梁用运梁炮车运至桥面上进行假设。

为了确保梁受力均匀，移梁的过程中应检查防护梁铁瓦有无松动脱落以及钢绳的状态情况，同时应确保龙门吊卷扬机升降速度一致。在起吊过程中，要对桥梁的关键节点以及受力位置进行观察，特别吊高距离支撑面20 mm～30 mm时，需暂停待确认一切正常后继续。梁片起落过程中要听从指挥，同时龙门吊吊梁行走时要保持匀速低速前进，梁片在起落时横向倾斜应该不大于2%，过程应时刻保持水平。落梁时，要注意梁的前后端落差应不大于500 mm。

3.2 T梁架设方法

3.2.1 架设施工工艺流程

架设施工工艺的流程如图3所示。

3.2.2 吊装T梁用的钢丝绳验算

40 m T梁最重的为1 376 kN，吊点距梁端约1.5 m的位置进行吊装，采用钢丝绳捆绑形式。吊具采用羊角钩，钢丝绳(吊索)选用φ77.5 mm，规格为6×61，钢丝绳公称抗拉强度为1 700 MPa。每片T梁吊装共采用2根钢丝绳捆绑。T梁用护脚器包底，不设置吊环采用钢丝绳兜底吊装。吊装钢丝绳使用中防止划、磨、腐蚀和过度弯曲。

钢丝绳直径计算：S=Q/(n×sinα)≤F=m×Sb/K。

其中，S为一根吊索所承受的内力；Q为所吊构件的重力；n为吊索的支(根)数；α为吊索与水平面的夹角，一般为45°～60°，最小不小于30°；F为钢丝绳允许拉力；m为钢丝绳允许拉力换算系数，规格为6×61时，m=0.80。Sb为钢丝绳的破断拉力总和,kN;由钢丝绳规及荷重性能查表可知：Sb=3 825 kN;K为安全系数，一般取6～7。

将Q=1 376 kN,n=4根，α=45°，K=6,m=0.8代入式中得：

S=1 376/(4×sin45°)≤F=0.8×3 825/6。

S=486.5≤F=510。

故对于40 m T梁选用规格为6×61、公称抗拉强度为1 700 MPa,d=77.5 mm的钢丝绳符合要求。

3.2.3 T梁架设施工

1)梁运至架桥机附近后，待检查完确保架桥机尾部净空范围安全再低速前进，具体步骤如下：

首先通过运梁车把梁运输到架桥机的尾端，运梁车的两支撑油缸通过枕梁支承于桥面的走行轨道上；其次解除驮梁车和运梁车之间的束缚，在纵移到吊梁位置过程中两台驮梁车的步调要保持一致；起重天车起吊T梁时，前后端不能同时进行，在前端起吊约0.2 m,后端仍需作用在驮梁小车[3]，后驮梁小车与前吊梁天车需步调一致向前纵移到吊梁天车所在位置，然后连接后吊具起吊T梁到水平状态；最后将驮梁的小车退行锁定到装梁的地方，同时运梁的车子返回到存梁区准备运输下一片梁。

2)架梁。

首先，解除吊具与T梁的束缚，起重天车退回至架桥机尾部位置。铺设架桥机走行轨道。前支腿稳定支承靴与T梁底部抄紧，前支腿托辊处的支承油缸回收与主梁脱空使托辊轮与轨道接触，后支腿支承油缸回收使走行轮与走行轨接触，架桥机准备过孔[4]；其次，驱动架桥机后支腿行走机构，使架桥机过孔走行一段距离，辅助支腿内套管完全缩回，油缸也完全缩回，驱动架桥机后支腿行走机构使辅助支腿在前墩就位；后支腿油缸完全伸出支承、辅助支腿油缸顶升，使前支腿与墩顶脱空约5 cm～10 cm[5]；最后前支腿稳定支承靴外移，前支腿吊挂前移，前支腿立柱内套回缩，后支腿油缸回缩，前支腿吊挂走行到前墩位置，桥台顶与辅助支腿油缸脱开，驱架桥机的后支腿行走机构，各支腿变为架梁工作状态。

4 施工期间的注意事项

1)移梁注意事项。

考虑到安全性及性能性良好，在起吊T梁之前，应对龙门吊具认真检查。如果发现起吊钢丝绳有断丝现象，必须进行更换。为了保护T梁棱角处混凝土，钢丝绳与T梁拐角作用处，需要放置胶皮垫或钢板。在用龙门吊起吊梁时，应进行试吊待检查确认无异常之后继续起吊。梁被运往平车上时要确保梁体的横向稳定性才可以接触吊具连接，并且必须要求在平车上对T梁设置临时支撑牢固。两滑道间的高差在移梁的过程中应不大于0.5 m,并保持平稳进行，为了能够确保移梁过程的顺利进行，需派专人进行指挥。梁片的重心应落在运梁车中心线上，运梁炮车在运输过程中，必须有专人监护并缓慢平稳匀速前行。

2)架设施工注意事项。

梁体在转运过程中必须设置支点，保持梁受力均匀，同时需在梁的两端以及两侧设置斜撑；梁在起吊移动的过程中应保持平衡，梁的两端高差要不大于30 mm，同时注意匀速前进。在梁下落的过程不能两端同时进行，应两端相继下落，吊具的拆除应在确保梁的两侧斜撑牢固后进行。梁片在装车时，必须按设计支点放置，并且梁的重心线要与车辆的纵向中心线偏差要不大于0.1 m,运梁炮车前后均需有专人负责指挥，行驶速度控制在3 m/min上下。考虑到吊装时安装吊具的便利性，同时提高梁片的稳定性，梁片在转向架上的支垫高速宜降低。

3)首梁、梁间隔板及绞缝处理注意事项。

首片梁在就位并支撑牢固之后，才可进行后续下片梁的工作。当紧邻的两片梁板的安装就位后需尽快连接，T梁横隔板的主筋应及时进行焊接，并且全体受荷载梁体横隔板主筋应在整机吊梁横移之前焊接牢固。梁板在刚装时前一联安装完成后，需安装永久性支座并设置接头板，浇筑桥面板下的横梁及连续接头混凝土时应在1 d内温度最低时进行浇筑，待混凝土强度达到设计强度时，再进行管道压浆并进行预应力张拉。浇筑梁板间的接头混凝土时，应从两端向中间对称进行，间隔施工，并且同一联混凝土在浇筑时特别要注意温差不能太大，应该控制在5 ℃以内。待接头施工完成之后，拆除一联内的临时支座，完成体系转换。

5 结语

以项目主线桥A及项目高架桥B项目为例，对40 m预应力T梁的施工顺序、施工方法以及施工期间的注意事项等技术环节进行了分析。本文的研究成果为之后的预应力T梁运输及安装施工积累经验提供参考。