小跨径简支梁桥预制梁板及小箱梁的架设施工方案

高银灿 佘 博

（中交水利水电建设有限公司，浙江 宁波 315200）

0 引言

随着城市建设脚步加快，装配式技术在城市桥梁建设领域中得到迅猛发展，预制梁板架设与安装的质量直接关系到桥梁稳固性与安全性。目前国内国际已研究总结出多种桥梁预制梁板架设施工方案，例如起重机架梁、跨墩龙门吊架梁、架桥机架梁等方案，根据桥梁跨径、施工现场条件、施工能力水平、施工成本等各种因素的不同，各方案的应用优势不同。本文基于长三角一体化南太湖未来新城长东片区总部经济园区基础设施项目小跨径桥梁施工项目，对几种常用的架设方案进行对比，探讨小跨径简支梁桥预制梁板及小箱梁的架设施工方案。

1 预制梁板架设方法

依据桥梁施工现场条件和技术经济条件，预制梁板的架设一般可选择起重机架梁法、跨墩龙门吊架梁法、架桥机架梁法等。

1.1 起重机架梁法

起重机架梁可用于桥梁跨径较小、桥墩高度较低、预制梁板单体重量较轻的情况，尤其是长度小于20m的梁板通常采用起重机架设。起重机可采用汽车吊和履带吊，起重机停放位置需平整压实。

起重机架梁主要可分为单机抬吊、双机抬吊、吊机和绞车配合架设3种方式。当梁板质量轻、地面基础坚实，可考虑采用单机抬吊。当梁板较重或尺寸较大，可考虑采用双机抬吊，双机抬吊要求吊机吨位一致或相差不大，同时还需配备专人指挥协调，起吊时做到步调一致，避免出现强拉、快速扭转等不良现象。吊机和绞车配合架设是由单台吊机垂直起吊梁板，绞车水平方向牵引。此种架设方法控制精度高，但对现场施工条件要求较高[1]。

起重机架梁法是小跨径预制梁桥施工的首选方案，施工效率高、场地和设备要求低、施工难度小，优势较为明显。

1.2 跨墩龙门吊架梁法

跨墩龙门吊架梁法主要用于全桥长度适中、桥墩不高、各跨易于铺设地面轨道的情况，适用于平原地区。跨越河流时，如河流浅水或无水，可在河中直接填筑路堤以放置龙门架轨道；如河流水深较深，需要架设临时便桥，施工成本较高。跨越公路时，需要采取临时封闭措施，阶段性断绝交通。预制梁板需要先移运至桥跨处，由跨墩龙门吊将梁板吊起并水平移运至预先设定好的安装位置。

当预制梁场位于桥跨内或桥头路基上时，由龙门吊从梁场直接吊梁至现场架设，龙门吊载重运距较远，对设备的起重系统和行走装置配置要求较高。当梁场位置较远，由运梁车运梁至龙门吊下，运梁车承担较多运距，龙门吊重载运行较少，轨道无需全桥铺设，只需两跨倒用。

龙门吊的立柱和横梁主要由贝雷片组装而成，跨距和立柱高度可调，结构简单、组装便捷、适应性较强。但主要依靠龙门架轨道承受吊装梁板的全部重量，对轨道基础和设备的稳定性要求较高[2]。

1.3 架桥机架梁法

当预制梁的数量较多、梁板单体质量较重，不易于采用起重机架梁和跨墩龙门吊架梁时，可考虑架桥机架梁法。

架桥机按照主梁数量可以分为单导梁式和双导梁式，按照行走方式可分为轨行式和步履式。架梁从桥头开始，可在平坦压实路基上拼装架桥机，过孔至首跨，运梁车喂梁，逐孔架设。当桥梁间隔分布且距离较远时，如拆除架桥机后转场再拼装，程序繁琐、施工速度慢，可考虑采用多台运梁车呈三角形分布驮运，转场快速便捷。

架桥机主梁的横移均由起重横梁上的起重车进行横移带动就位，从而避免了繁琐的墩顶横移，架设速度快。同时，对桥下通航影响较小。但架桥机整体重量较大，尤其需要注意施工安全管控。

起重机架梁法、跨墩龙门吊架梁法、架桥机架梁法优缺点及其适用范围见表1。

表1 架梁方案对比表

2 小跨径简支梁桥架设方案选择及施工

长三角一体化南太湖未来新城长东片区总部经济园区基础设施项目小跨径桥梁施工涉及小跨径简支梁桥预制梁板及小箱梁的的架设施工方案。

2.1 方案选择

长三角一体化南太湖未来新城长东片区总部经济园区基础设施项目涉及新建地面桥梁14座，均为简支梁桥，桥梁总跨径16～60m不等。上部结构分别采用10m、20m矮T梁，10m、16m空心板梁和30m、35m、40m小箱梁。

项目小跨径桥梁施工预制梁板吊装涉及预制T梁、空心板梁及小箱梁等3种类型的预制梁板，考虑单块梁板起重量，T梁、空心板梁由于自重较轻，拟采用单机抬吊的方式进行安装，安装时汽车吊站位于桥台台后，多跨桥梁则站位于跨后。而预制小箱梁长度较长（30m/35m），单块梁板起重量均超过100t，虽然桥梁结构形式为单跨简支结构，但由于单次起重量较大，普通起重机械无法进行起吊，故考虑采用架桥机进行预制小箱梁的安装。跨墩龙门吊架梁等本工程暂不涉及[3]。

2.2 单机抬吊施工

该小跨径简支梁桥预制梁板采用单机抬吊施工，安装步骤为：

（1）台后第一跨预制梁板安装：运梁炮车在0#台背处运输空心板梁，200t汽车吊停靠在台背靠近梁板车侧，支腿全打开；梁板车停靠在吊机工作半径之内。依次对第一跨预制梁板进行安装，期间根据吊装半径需要，适时调整台后汽车吊的横向站位。

（2）第二跨预制梁板安装：台后第一跨梁板架设完毕后，移动吊机位置，吊车及运梁车运输梁板停靠在已架设完成的梁板上。吊机停靠在梁板车一侧，支腿全打开，梁板车停靠在吊机工作半径之内。依次对第二跨预制梁板进行安装，期间根据吊装半径需要，适时调整台后汽车吊的横向站位。

（3）第三跨预制梁板安装：待台后第二跨梁板架设完毕后，移动吊机位置，吊车及运梁车运输梁板停靠在3#台后侧。吊机停靠在梁板车一侧，支腿全打开，梁板车停靠在吊机工作半径之内。依次对第三跨预制梁板进行安装，期间根据吊装半径需要，适时调整台后汽车吊的横向站位[4]。

2.3 架桥机过孔架梁施工

该小跨径简支梁桥小箱梁采用架桥机过孔架梁施工，安装步骤为：

（1）架桥机拼装到位后，通过临时支腿作为临时支撑，前支腿向前推进到前跨桥台靠前位置（不侵占拟架梁位置即可），后支腿与地面支撑后，中支腿向上收起，向前平移到后跨桥台略靠后位置（不侵占拟架梁位置即可），起吊天车退到架桥机后部，运梁车和架桥机起吊天车联结，如图1所示。

图1 架桥机过孔架梁立面图

（2）起吊天车将预制小箱梁靠近桥台侧起吊后，向前缓慢推进，同时运梁车进行后跨喂梁，即同步向后退直至第二台起吊天车能够将预制小箱梁的另外一端起吊为止，如图2所示。

图2 架桥机过孔架梁立面图

（3）利用前、中支腿及运梁天车的动力继续把架桥机主梁走到工作位置，架桥机处于工作状态，将预制小箱梁安装到设计指定位置，如图3所示。

图3 架桥机过孔架梁立面图

3 小跨径简支梁桥架设施工管理要点

3.1 前期工作

（1）编制简支梁桥架设施工方案前，应对拟定运输路线社会交通、运距等进行充分调研和评估，选择合适的梁场。

（2）按照设计要求，事先分析施工现场条件、桥梁跨径大小等情况，并综合考虑施工成本、施工效率、安全管控等因素，认真编制梁板运输和吊装方案[5]。

（3）施工前及时做好吊装作业审批和超危大施工方案专家论证。

3.2 质量控制

（1）预制构件进场严格检查验收，检验混凝土色差、蜂窝麻面、裂缝、接缝和端头漏浆、外露钢筋长度、顺直度等外观质量和混凝土强度、保护层厚度、钢筋间距、混凝土回弹模量、密实度等情况，查看检测报告。

（2）施工技术人员应熟悉图纸，现场认真做好总体施工方案、技术质量控制要点、质量检测指标标准、安全文明施工措施等安全技术交底，严格按照方案施工。

（3）加强梁板、小箱梁预制质量和支座、垫石高程和质量控制等，确保梁板、小箱梁均衡受力。

（4）严格控制梁板安装纵横向偏差，间距大小适中、纵横向一致，预留伸缩缝空间。

（5）一联梁全部安装完成后，及时做好梁端凿毛，按设计要求进行湿接头混凝土浇筑，并养护到位，湿接头混凝土强度较梁体提高一个等级。

3.3 安全控制

（1）提前做好设备机械维护保养、检修工作，确保钢绳无破损断丝情况，确保机械设备工作状态良好。特种设备操作人员、现场安全管理人员按照规定经考核合格并取得相应证书后才能上岗。

（2）预制构件在移运、吊装时，混凝土强度不应低于设计要求的吊装强度，且不得低于设计强度的75%。合理选用吊具，提前确定吊具站位、运输路线、交通导行措施等。

（3）机械设备安置前，确保作业地面平整坚实，支架、垫木牢固，无荷载偏心等不良情况，以防机械设备倾覆。

（4）预制构件吊装、架桥机移动过孔期间，作业区域封闭管理并做好交通管制，设置安全警示标志，回转半径内不得有障碍物，严禁行人、车辆等进入作业区域，预制构件安装确实稳妥后方可摘除吊钩。

4 结束语

总之，小跨径桥梁预制梁板、小箱梁施工方案选用要依据工程设计，充分考虑施工现场情况、机械资源配置、技术经济条件等，选择最适宜的架设方法。在某小跨径桥梁施工项目中，预制梁板采用单机抬吊的方式进行安装；预制小箱梁采用架桥机进行安装。实践证明，小跨径桥梁预制梁板施工方案科学合理，有较好的经济效益和安全管控效果。