瞿洪海++范廣存

【摘要】本文敘述了在預(yù)制箱梁安裝過(guò)程中，由于橋頭引道不具備上梁條件，可能導(dǎo)致工期延誤。因而采取了門(mén)式提梁機(jī)側(cè)方上梁的方式，與采用大型汽車(chē)吊相比，既安全可靠又節(jié)省費(fèi)用，同時(shí)保證了工程進(jìn)度，可謂一舉多得。

【關(guān)鍵詞】編制依據(jù)；工程概況；施工方法及技術(shù)措施

Talking about the Application of Door - type Beam Machine

Qu Hong-hai，F(xiàn)an Guang-cun

（Jiangsu Zhongyuan Engineering Management Co.， LtdNanjingJiangsu211500）

【Abstract】This paper describes the installation of prefabricated box girder in the process， because the bridge approach Road does not have the upper beam conditions， may lead to delays in the duration. And thus take the door beam beam side of the beam on the way， compared with the use of large car crane， both safe and reliable and cost savings， while ensuring the progress of the project can be described as multiple purposes.

【Key words】Preparation basis；Engineering overview；Construction methods and technical measures

1. 前言

目前，我國(guó)各大城市的基礎(chǔ)設(shè)施工程正在處于發(fā)展時(shí)期，城市高架橋、快速路作為解決城市交通擁堵的有效手段，正在被越來(lái)越多的應(yīng)用。橋梁上部結(jié)構(gòu)預(yù)制安裝的形式由于受外界的干擾較小、施工精度高、質(zhì)量有保證，箱梁預(yù)制和下部結(jié)構(gòu)可以同時(shí)進(jìn)行施工、實(shí)現(xiàn)流水化作業(yè)、從而節(jié)約工期，同時(shí)工程造價(jià)也比現(xiàn)澆箱梁更低。因此，呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。

2. 編制依據(jù)

（1）建質(zhì)[2009]87號(hào)文《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》；

（2）《架橋機(jī)安全規(guī)程》GB 26469-2011；

（3）《架橋機(jī)通用技術(shù)條件》GBT 26470-2011；

（4）《市政架橋機(jī)安全使用技術(shù)規(guī)程》JGJ 266-2011；

（5）《建筑施工起重吊裝安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 276-2012；

（6）《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ59-2011；

（7）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）；

（8）《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》；

（9）《起重吊裝常用數(shù)據(jù)手冊(cè)》；

（10）《施工圖設(shè)計(jì)》；

（11）《巖土工程勘察報(bào)告》；

（12）現(xiàn)場(chǎng)水文、地質(zhì)、氣象、交通、拆遷等施工作業(yè)環(huán)境條件的調(diào)查。

3. 工程概況

3.1工程簡(jiǎn)介。

某城市快速路改造工程為該市南北向城市主干道，沿線由北向南依次與東西向各城市主干道和高速公路相互連接，路線全長(zhǎng)15.153Km。其中上跨高速公路的橋梁，采用預(yù)應(yīng)力小箱梁預(yù)制安裝的形式。本次預(yù)制梁架設(shè)共計(jì)160片，其中30m長(zhǎng)的預(yù)制箱梁104片，35m長(zhǎng)的預(yù)制箱梁56片。箱梁在梁場(chǎng)集中預(yù)制生產(chǎn)，然后在場(chǎng)地內(nèi)利用地面運(yùn)梁車(chē)運(yùn)輸至提梁區(qū)，采用提梁機(jī)把箱梁提升到橋面上，然后用運(yùn)梁車(chē)運(yùn)至架橋機(jī)吊點(diǎn)處，用架橋機(jī)安裝預(yù)制梁。

3.2施工作業(yè)環(huán)境。

（1）本工程預(yù)制梁架設(shè)施工段為主線橋第32聯(lián)和第34～36聯(lián)，道路樁號(hào)為K12+968.425～K13+667.425，總長(zhǎng)699米，架梁過(guò)程中途經(jīng)第33聯(lián)現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁（左幅跨徑21+22+21m，右幅跨徑15+2×18+13m）。

（2）綜合考慮橋跨結(jié)構(gòu)布置類(lèi)型、周邊場(chǎng)地條件、交通運(yùn)輸情況、運(yùn)梁路線、架梁進(jìn)度和地質(zhì)條件等因素，本工程預(yù)制梁場(chǎng)選址于道路樁號(hào)K13+630處左側(cè)空地。該預(yù)制梁場(chǎng)與新建6米寬施工便道相連通往現(xiàn)況公路，方便大型制、架梁機(jī)械設(shè)備和材料運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)場(chǎng)地配備用水、用電等配套設(shè)施。

3.3箱梁斷面型式。

（1）本工程30m和35m預(yù)應(yīng)力箱梁共計(jì)160片，其中主線橋第32聯(lián)箱梁為6×30m，斜夾角15°，梁高1.6m，共計(jì)48片；主線橋第34～35聯(lián)為4×35m和3×35m，斜夾角25°，梁高1.8m，共計(jì)56片；主線橋第36聯(lián)為7×30m，斜夾角25°，梁高1.6m，共計(jì)56片，因35m箱梁的重量較大，即以35m箱梁的施工工況進(jìn)行闡述。

（2）主線橋第34聯(lián)、35聯(lián)采用預(yù)應(yīng)力砼組合箱梁，預(yù)制梁長(zhǎng)35m，斜夾角25°，單箱單室，橋梁橫橋向由8片梁組成，箱梁頂設(shè)2% 的單向橫坡，其橋面橫坡由蓋梁橫坡形成。預(yù)制梁高1.8m，中跨中梁頂面梁寬2.4 m，中跨邊梁頂面梁寬2.85 m，底板寬度1m，邊梁翼緣板懸挑0.767m，外挑翼緣厚度18～25cm，頂板厚度18cm，底板厚度18～32cm（預(yù)制梁結(jié)構(gòu)斷面形式（L=35m，25°）見(jiàn)圖1）。

（3）本工程預(yù)制梁場(chǎng)共生產(chǎn)箱梁160片，梁場(chǎng)內(nèi)采用一臺(tái)ME160（80t+80t）龍門(mén)吊從存梁區(qū)提梁裝車(chē)，采用1輛地面運(yùn)梁車(chē)運(yùn)輸至106軸橋臺(tái)架梁位置；然后采用1臺(tái)130噸和2臺(tái)100噸的汽車(chē)吊配合安裝主線橋第36聯(lián)104～106軸兩跨預(yù)制梁，共計(jì)16片；安裝好兩跨預(yù)制梁后在105～106軸間設(shè)置2臺(tái)MG70門(mén)式提梁龍門(mén)吊，將地面運(yùn)送的預(yù)制梁提升并橫移至橋面運(yùn)梁炮車(chē)等待區(qū)，采用1臺(tái)YLC160運(yùn)梁炮車(chē)（備用1臺(tái)）運(yùn)輸喂梁，最后采用1臺(tái)LBQJ140/40架橋機(jī)從104軸依次架設(shè)至82軸，完成本工程架梁施工作業(yè)。

4. 主要施工方法及技術(shù)措施

4.1架梁施工流程（架梁施工流程圖見(jiàn)圖2）。

4.2門(mén)式提梁機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

4.2.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式

根據(jù)35m預(yù)制梁的起吊點(diǎn)和門(mén)式起重機(jī)型號(hào)，確定MG70型門(mén)式提梁機(jī)基礎(chǔ)中心間距為32.5m。

⑴ 式提梁機(jī)低支腿基礎(chǔ)：場(chǎng)地碾壓平整，基底壓實(shí)度不小于93%，然后采用C25鋼筋混凝土澆筑。條形基礎(chǔ)截面尺寸為3×1×0.6m（長(zhǎng)×寬×高），頂面設(shè)置70×70×1cm預(yù)埋鋼板，待提梁機(jī)低支腿安裝與其法蘭下鋼板焊接成為一個(gè)整體，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)詳圖見(jiàn)圖3所示。

圖2架梁施工流程圖

圖3低支腿結(jié)構(gòu)示意圖

⑵門(mén)式提梁機(jī)高支腿基礎(chǔ)：箱梁頂面提前預(yù)埋100×100×2cm預(yù)埋鋼板，待提梁機(jī)高支腿安裝與其法蘭下鋼板焊接成為一個(gè)整體，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)詳圖見(jiàn)圖4所示。

4.2.2門(mén)式提梁機(jī)結(jié)構(gòu)型式。

MG70-20型門(mén)式起重機(jī)，采用三角桁架梁結(jié)構(gòu)，總長(zhǎng)20米，其支腿最大高度10m，額定起吊重量70t，詳見(jiàn)圖5、圖6所示。

4.3門(mén)式提梁機(jī)受力驗(yàn)算。

4.3.1門(mén)式提梁機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述。

（1）主梁中心距：2m；

（2）主梁全長(zhǎng)：20m，主跨17m，一端懸挑3m；

（3）主梁斷面：2.4m×1.2m，支腿中心距6m；

（4）吊裝系統(tǒng)采用：1臺(tái)天車(chē)（含卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組）。

4.3.2驗(yàn)算基本參數(shù)。

（1）三角主梁自重（包括軌道）：1.6t/m；

（2）天車(chē)：8t/臺(tái)；

（3）驗(yàn)算載荷（35m邊梁最大重量）：120.9t；

（4）結(jié)構(gòu)傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)：k≥1.5

4.3.3結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。

4.3.3.1主桁架梁驗(yàn)算。

（1）門(mén)式起重機(jī)提梁，天車(chē)位于主梁跨中時(shí)主梁處于最不利受力狀態(tài)，此時(shí)桁架主梁為兩不等跨超靜定結(jié)構(gòu)。為了方便結(jié)構(gòu)受力計(jì)算，可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，其桁架主梁受力情況詳見(jiàn)圖7所示。

（2）主梁上弦桿：2根25a#槽鋼+1塊δ=16mm的鋼板焊接而成，25#槽鋼截面積34.91cm2，截面慣性矩Ix為3359.1cm4；下弦桿：4根20#槽鋼+2塊δ=16mm的鋼板焊接而成，20#槽鋼截面積28.83cm2，截面慣性矩Ix為1780.4cm4；

（3）斜桿為2根10#槽鋼焊接而成。其組成的三角桁架梁形心y=1.2m，單組桁架主梁截面慣性矩為（MG70提梁機(jī)不利工況主梁彎矩圖見(jiàn)圖8）：

I上=Ix+Ay2=2（I上25+A上y2）+ （I上板+A上y2）

=2×（3359.1+34.91×1202）+ （777.6+34.91×1202）=1515607.8 cm4

I下=Ix+Ay2= 4（I下20+A下y2）+ 2（I下板+A下y2）

=4×（1780.4+28.83×1202）+2×（777.6+28.8×1202）=2498724.8cm4

I總= I上+ I下=4014332.6cm4，W總= I總/y=33452.8cm3

（4）單組桁架主梁驗(yàn)算。

由受力彎矩圖和剪力圖可知：門(mén)式提梁機(jī)提梁至主梁跨中8.5m處，其最大彎矩為Mmax=348.71t·m；最大剪力為跨中處，Qmax=68.46t。

σ=MmaxW=0.5×3487.1×103334528×10-6=52MPa<[σ]=205MPa，滿足要求

τ梁 =QA=0.5×684.6×1032×0.016×0.25+2×0.009×0.25=27.4MPa<[τ]=85MPa，滿足要求

桁架主梁撓度驗(yàn)算

f= Pl348EI+5ql4384EI=0.5×684.6×103×17348×2.1×1011×40143326×10-8+5×0.5×12×103×174384×2.1×1011×40143326×10-8=4.2+0.8=5mm

4.3.3.2支腿穩(wěn)定性驗(yàn)算。

當(dāng)起重天車(chē)運(yùn)行至主梁與支腿連接處時(shí)，支腿所受的集中荷載最大，提梁機(jī)支腿處于最不利狀態(tài)，其支腿受力簡(jiǎn)圖詳見(jiàn)圖11、圖12所示。

⑴支腿鋼管長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算：

λ=li=98714.02=70.4

式中：l-支腿管長(zhǎng)度，l =9.87m；

i-支腿管回轉(zhuǎn)半徑（400mm鋼管，壁厚10mm，截面積124.47cm2，其回轉(zhuǎn)半徑為14.02cm，自重q=98.26Kg/m）。

⑵穩(wěn)定性驗(yàn)算：

提梁龍門(mén)支腿受載后為b類(lèi)軸心受壓桿件

λ2fy235=70.4×2215235=67.3

查GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄C得： =0.768

σ=NA=0.5×（684.5×103/cos11°+16×103×17/cos11°）0.768×2×124.47×10-4=25.5MPa<205MPa

故支腿滿足穩(wěn)定性要求。

4.3.3.3基礎(chǔ)驗(yàn)算。

支腿鋼管下預(yù)埋70×70×1cm鋼板，則C20混凝土基礎(chǔ)所承受壓力： σ=NA=0.5×（684.5+16×17+4×0.983×9.87）×1032×70×70×10-4=0.5MPa

4.4施工準(zhǔn)備。

（1）預(yù)制梁架設(shè)前，清理蓋梁（橋臺(tái)）頂面雜物，清掃干凈，對(duì)蓋梁頂面支座墊石結(jié)構(gòu)尺寸、平面位置和高程作全面測(cè)量。

（2）復(fù)測(cè)橋梁中線位置、跨距和高程，確保架梁作業(yè)順利進(jìn)行。

（3）使用全站儀對(duì)永久支座中心進(jìn)行放樣，支座位置放樣精度必須滿足規(guī)范要求。在支座墊石上用墨線彈出永久支座中心線和架梁邊線，放出臨時(shí)支座中心位置，標(biāo)出臨時(shí)支座中心。

4.5門(mén)式提梁機(jī)選擇。

本工程根據(jù)箱梁的架設(shè)情況，選用2臺(tái)MG70/20型門(mén)式起重機(jī)作為專(zhuān)用提梁設(shè)備（MG70/20型門(mén)式起重機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1）。

4.6門(mén)式提梁機(jī)施工。

4.6.1總體安裝流程。

開(kāi)始→提梁龍門(mén)基礎(chǔ)施工→支腿安裝→主梁組裝→整體抬吊龍門(mén)主梁→連接主梁與支腿→操作室安裝→電氣系統(tǒng)安裝→天車(chē)安裝→安全裝置安裝→整機(jī)檢查→空載調(diào)試→負(fù)荷試驗(yàn)→安裝結(jié)束

4.6.2安裝步驟。

（1）提梁龍門(mén)基礎(chǔ)施工。

提梁龍門(mén)低支腿基礎(chǔ)采用C25混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆，高支腿下鋪墊2cm厚的鋼板并與橋面預(yù)埋鋼板進(jìn)行焊接。

（2）支腿組裝。

用25t吊車(chē)將帶法蘭盤(pán)支腿吊裝至提梁龍門(mén)基礎(chǔ)上，首先將高低支腿下法蘭鋼板與基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板焊接，然后按支腿編號(hào)依次進(jìn)行吊裝拼接，銷(xiāo)軸要穿到位，開(kāi)口銷(xiāo)固定要牢固。

（3）主梁組裝。

用吊車(chē)先將主梁A節(jié)吊至預(yù)定位置后，進(jìn)行調(diào)整支墊，然后進(jìn)行兩側(cè)支承，穩(wěn)固并豎直后，依次進(jìn)行主梁B節(jié)的支墊固定工作，上述完成后進(jìn)行主梁連接，隨后對(duì)主梁進(jìn)行檢測(cè)工作。

（4）整體抬吊主梁。

用兩臺(tái)25t汽車(chē)吊整體抬吊主梁，起吊前復(fù)核兩臺(tái)吊車(chē)的工作位置和作業(yè)半徑，對(duì)主梁吊點(diǎn)、捆綁點(diǎn)包角位置、支腿纜繩進(jìn)行檢查，清除支腿移動(dòng)方向的全部障礙物。起吊時(shí)，兩臺(tái)吊車(chē)由1人進(jìn)行總指揮，每部吊車(chē)設(shè)監(jiān)護(hù)1人。兩部吊機(jī)協(xié)調(diào)動(dòng)作，保持同步。先起吊離開(kāi)地面10cm，靜止觀察5分鐘，復(fù)核主梁重量和兩臺(tái)吊車(chē)的承載率，合格后使主梁落地就位。重新試驗(yàn)兩臺(tái)吊車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)，檢查無(wú)異常問(wèn)題后，兩臺(tái)吊車(chē)同步起升，指揮人員與監(jiān)護(hù)人員要密切觀察，使整個(gè)主梁保持水平、平穩(wěn)起升，待主梁吊裝至設(shè)計(jì)位置時(shí)，停止起吊，進(jìn)行結(jié)點(diǎn)連接。

（5）操作室安裝

用吊車(chē)將操作室吊至設(shè)計(jì)位置，精確對(duì)位后進(jìn)行連接。

（6）電氣系統(tǒng)安裝

依次接好操作室到行走梁電機(jī)的電纜，分別預(yù)留出其余各電機(jī)、各安全裝置電纜接頭，連接卷筒電纜到操作室、二次盤(pán)。

（7）天車(chē)安裝

用汽車(chē)吊將天車(chē)吊到主梁上，調(diào)整間隙，使天車(chē)車(chē)輪輪緣內(nèi)側(cè)與工字鋼軌道翼緣間兩側(cè)的間隙與設(shè)計(jì)相符，并將操作室到天車(chē)的電纜接好。

（8）各安全裝置的完善和調(diào)整

龍門(mén)吊的安全裝置主要有起重量限制器、吊鉤高度限位器，走行限位，掃軌器以及端部車(chē)檔等，調(diào)整起重量限制器其綜合誤差±5%，顯示誤差≤5%，調(diào)整走行限位器，其極限位置離兩端各2米，調(diào)整吊鉤高度限位，其動(dòng)作位置距主梁底部約2米。

4.6.3試吊驗(yàn)收。

試機(jī)前，全面檢查電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否符合要求，檢查各減速機(jī)的油量是否充足，各轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪部位上加上潤(rùn)滑脂。對(duì)龍門(mén)吊各部進(jìn)行一次全面檢查，確認(rèn)均安裝穩(wěn)固后試車(chē)，模擬龍門(mén)吊使用中的各個(gè)動(dòng)作進(jìn)行運(yùn)行，跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。處理無(wú)誤后，試車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.6.3.1空載試驗(yàn)。

（1）將小車(chē)和大車(chē)行走機(jī)構(gòu)沿各自軌道行走數(shù)次，車(chē)輪無(wú)明顯打滑現(xiàn)象，啟動(dòng)剎車(chē)正?？煽?。小車(chē)架上的緩沖器與主梁上的碰頭位置正確。

（2）開(kāi)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，空鉤升降數(shù)次，觀察鋼絲繩走線是否正確，是否碰到其它構(gòu)件。

（3）把小車(chē)開(kāi)到跨中，大車(chē)慢速沿軌道全長(zhǎng)來(lái)回行走幾次，檢查啟動(dòng)、剎車(chē)情況，運(yùn)行是否平衡。

4.6.3.2額定荷載試驗(yàn)。

空載試驗(yàn)完全可靠的前提下進(jìn)行額定荷載試驗(yàn)。試吊進(jìn)行垂直升降，共分以下三次進(jìn)行：

（1）起吊10cm高，檢查起重設(shè)備各部分有無(wú)異常情況后松下。

（2）起吊50cm高，落下30cm，停5分鐘再落下。

（3）起吊1m，每松下20cm后停3分鐘，共停四次后落下。

將重物吊起1.5m高，電動(dòng)葫蘆運(yùn)行全過(guò)程，檢查電動(dòng)葫蘆走行機(jī)構(gòu)制動(dòng)情況。當(dāng)電動(dòng)葫蘆走至主梁跨中時(shí)，測(cè)量跨中撓度；當(dāng)梁落下后，再測(cè)量跨中撓度；當(dāng)電動(dòng)葫蘆走至橫梁懸臂最大位置，測(cè)量跨中和懸臂撓度；當(dāng)梁落下后，再測(cè)量跨中撓度和懸臂撓度，測(cè)量三次，檢查是否產(chǎn)生永久變形。

4.6.3.3110%額定荷載的動(dòng)載試驗(yàn)。

（1）在額定荷載試驗(yàn)完全可靠的前提下進(jìn)行110%額定荷載的動(dòng)載試驗(yàn)。

（2）加10%的額定荷載重物在試吊梁上荷載均勻分布。

（3）試吊垂直升降一次，檢查起升機(jī)構(gòu)是否運(yùn)行可靠及橫梁跨中撓度或懸臂端撓度。

（4）將試吊重物起吊1.5m，電動(dòng)葫蘆在橫梁上運(yùn)行一個(gè)行程，觀測(cè)橫梁跨中撓度或懸臂撓度變化，檢查是否有永久變形。

4.6.3.4125%額定荷載的靜載試驗(yàn)。

（1）在110%額定荷載的動(dòng)載試驗(yàn)完全可靠的前提下進(jìn)行125%額定荷載的靜載試驗(yàn)。

（2）將兩電動(dòng)葫蘆停上橫梁跨中位置處，將試吊物起吊1.5m，觀測(cè)橫梁跨中撓度。

提梁龍門(mén)吊安裝完畢后由項(xiàng)目部組織相關(guān)人員及監(jiān)理工程師共同進(jìn)行檢查驗(yàn)收，然后向有關(guān)安全監(jiān)督部門(mén)申報(bào)驗(yàn)收，取得有效合格證后投入使用。

4.6.4門(mén)式提梁機(jī)使用。

（1）運(yùn)梁車(chē)由存梁區(qū)將預(yù)制梁運(yùn)輸至門(mén)式起重機(jī)提升等待區(qū)后，由2臺(tái)MG70門(mén)式起重機(jī)同步提升預(yù)制梁，詳見(jiàn)圖12所示。

圖12M70-20型門(mén)式起重機(jī)提梁作業(yè)示意圖

（2）主要施工流程為：預(yù)制場(chǎng)存梁區(qū)龍門(mén)吊梁→運(yùn)梁至提梁龍門(mén)等待區(qū)→（雙MG70）提梁龍門(mén)同步提梁→提梁龍門(mén)天車(chē)橫移將箱梁安放至橋面運(yùn)梁炮車(chē)上→采取措施將預(yù)制梁與炮車(chē)臨時(shí)穩(wěn)固→完成提梁作業(yè)，準(zhǔn)備橋面運(yùn)梁。

5. 結(jié)語(yǔ)

本文敘述了在預(yù)制箱梁安裝過(guò)程中，由于橋頭引道不具備上梁條件，可能導(dǎo)致工期延誤。因而采取了門(mén)式提梁機(jī)側(cè)方上梁的方式，改變了橋頭填土與架梁施工之間的工序搭接關(guān)系，由順序作業(yè)調(diào)整為平行作業(yè)，確保了工程進(jìn)度。與采用大型汽車(chē)吊相比，既安全可靠又節(jié)省費(fèi)用，同時(shí)保證了工程進(jìn)度，可謂一舉多得。

[文章編號(hào)]1619-2737（2017）05-16-942