和寒露

（中交第三航務(wù)工程局寧波分公司，浙江 寧波 315200）

0 引言

近年來(lái)，隨著馬來(lái)西亞基礎(chǔ)設(shè)施投資的加大，尤其是市政路橋領(lǐng)域，越來(lái)越多的中國(guó)建筑企業(yè)進(jìn)入到馬來(lái)西亞市場(chǎng)。

馬來(lái)西亞泛婆羅洲大道 10 標(biāo)立交橋項(xiàng)目工程受周邊地形、道路交通以及線路線形制約，無(wú)法采用架橋機(jī)進(jìn)行架梁施工，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目采用兩臺(tái)履帶吊抬吊方式進(jìn)行架梁施工更加合理經(jīng)濟(jì)。針對(duì)架梁全過(guò)程采取的安全措施，使本項(xiàng)目架梁工作得以順利進(jìn)行，安全措施的標(biāo)準(zhǔn)化、常態(tài)化實(shí)施，有效地控制了“I”梁在安裝過(guò)程中重點(diǎn)安全問(wèn)題，使整個(gè)架梁施工符合技術(shù)規(guī)格書以及合同要求，效果較好。

1 項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目為馬來(lái)西亞泛婆羅洲高速公路經(jīng)過(guò)BINTULU 市區(qū)時(shí)為不影響市區(qū)交通而設(shè)的高架橋梁，高架橋設(shè)計(jì)總長(zhǎng) 1.7 km，橋梁共設(shè)有 38 個(gè)排架 39 跨，標(biāo)準(zhǔn)斷面橋?qū)?18.52 m，雙向四車道，上部結(jié)構(gòu)為架設(shè)預(yù)制預(yù)應(yīng)力“I”型梁結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖 1）。本項(xiàng)目預(yù)制“I”梁安裝工程，受周邊地形、道路交通以及線路線形制約，無(wú)法采用架橋機(jī)進(jìn)行預(yù)制“I”梁安裝施工。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目采用兩臺(tái)履帶吊抬吊方式進(jìn)行架梁施工更加合理經(jīng)濟(jì)（見(jiàn)表 1）。

2 施工方法主要危險(xiǎn)性分析

根據(jù)雙機(jī)抬吊架梁施工特點(diǎn)以及立交橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，雙機(jī)抬吊主要風(fēng)險(xiǎn)為以下幾部分。

圖1 典型斷面圖

表1 梁體重量統(tǒng)計(jì)表

1）預(yù)制梁運(yùn)輸階段。梁體運(yùn)輸主要風(fēng)險(xiǎn)為：交通安全、運(yùn)輸路線選擇、運(yùn)梁機(jī)具是否可靠等。因此，運(yùn)輸階段的主要危險(xiǎn)在于運(yùn)輸時(shí)的車輛傷害，梁體傾覆造成的物體打擊傷害，裝梁起重設(shè)備起吊能力不足或機(jī)械故障造成的物體打擊傷害。

2）架梁階段。該階段主要風(fēng)險(xiǎn)為：吊機(jī)基礎(chǔ)承載力是否滿足起吊要求，吊機(jī)基礎(chǔ)是否出現(xiàn)不均勻沉降從而造成吊機(jī)傾覆，吊機(jī)基礎(chǔ)平整度是否滿足要求，吊機(jī)站位及起吊能力是否滿足梁體安裝要求等。

3）梁體臨時(shí)固定階段。該階段是在梁體安裝完成一直到橫隔梁澆筑完成期間，主要防止因外力，如大風(fēng)、大雨或劇烈振動(dòng)等導(dǎo)致梁體傾覆從而造成安全事故。另外，在橋墩頂部進(jìn)行架梁的作業(yè)人員，須有防止其墜落的保護(hù)裝置［1-3］。

3 安全控制措施

根據(jù)施工方法危險(xiǎn)性分析，主要針對(duì)梁體運(yùn)輸階段、架梁階段、梁體臨時(shí)固定階段采取相應(yīng)的安全措施，主要包括運(yùn)輸?shù)缆返募庸?、吊機(jī)具的選擇、場(chǎng)地基礎(chǔ)的處理等。

3.1 運(yùn)輸階段安全措施

3.1.1 運(yùn)梁車輛、路線及道路要求

本項(xiàng)目架梁采用德國(guó) GOLDHOFER 自行式模塊運(yùn)輸車進(jìn)行梁體運(yùn)輸作業(yè)，該車型適應(yīng)能力強(qiáng)、載重大、運(yùn)行靈活，可滿足本項(xiàng)目預(yù)制“I”型梁運(yùn)輸要求（見(jiàn)圖 2）。

圖2 “I”梁裝車示意圖（單位：mm）

項(xiàng)目處于市區(qū)主干道，運(yùn)梁道路大部分為現(xiàn)有老路，除個(gè)別地段需要臨時(shí)便道聯(lián)通，其余道路均滿足運(yùn)輸要求。由于“I”梁在運(yùn)輸過(guò)程中要保持平穩(wěn)，而且運(yùn)輸支點(diǎn)已經(jīng)確定，為防止運(yùn)梁過(guò)程中因扭力過(guò)大造成梁體損壞，臨時(shí)便道需滿足以下要求。

1）原地面清理后采用塘渣填筑，并用 18 t 以上振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，上層填筑 20 cm 厚碎石并壓實(shí)。

2）路面承載力要求為 15 t/m2（除特殊要求外）。

3）應(yīng)保持臨時(shí)便道平整，如出現(xiàn)凹槽、低洼積水等現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。

4）臨時(shí)便道與現(xiàn)有老路交接處坡度≤5°。

3.2 架梁階段安全措施

3.2.1 準(zhǔn)備階段

1）梁體安裝前必須認(rèn)真熟悉施工方案及相關(guān)資料，做好施工技術(shù)、物資、機(jī)具、人員及施工環(huán)境的準(zhǔn)備工作，確定安裝位置、履帶吊進(jìn)場(chǎng)路線及場(chǎng)地平整處理等，并做好安全防護(hù)措施，其中吊機(jī)位置處場(chǎng)地平整、處理為重點(diǎn)，須保證有足夠的平整度及承載力，吊機(jī)站位基礎(chǔ)處理如下：①根據(jù)吊機(jī)自重及最大梁體重量確定基礎(chǔ)承載力≥ 15 t/m2；②按照吊機(jī)工作要求，基礎(chǔ)表面平整，坡度≤5°；③對(duì)于不符合要求的場(chǎng)地基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行下挖 50 cm并采用≥18 t 振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，壓實(shí)后鋪設(shè) 30 cm 片石并壓實(shí)，再鋪設(shè) 20 cm 碎石壓實(shí)，最后再鋪 2.5 cm 厚鋼板。

2）架梁開始前一天，必須對(duì)運(yùn)輸路線道路平整一次，對(duì)于不符合要求的及時(shí)采取措施整改，必要時(shí)采用石灰粉畫出吊機(jī)中心線，吊機(jī)方框線。

3）檢查所有吊、索具和施工機(jī)具，完成施工設(shè)備的調(diào)配及檢修工作。

4）檢查所有待安裝預(yù)制梁的規(guī)格、外形尺寸、單榀重量等技術(shù)參數(shù)，重點(diǎn)檢查吊環(huán)是否存在銹蝕現(xiàn)象，并記錄在案，對(duì)于不符合安全要求的采取措施整改，整改后仍不符合的，嚴(yán)禁裝車進(jìn)入安裝現(xiàn)場(chǎng)。

5）安裝順序。以保證蓋梁受荷后的安全穩(wěn)定為前提，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地情況，綜合考慮吊機(jī)性能，輔以嚴(yán)格受力計(jì)算，本著安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理原則，確定預(yù)制梁的安裝順序。總體預(yù)制梁安裝順序?yàn)闃蚩珥樞蛳蚯巴七M(jìn)，典型跨預(yù)制梁安裝順序基本遵循兩側(cè)對(duì)稱（蓋梁荷載對(duì)稱），具體安裝順序詳如圖 3、圖 4 所示。

圖3 “I”梁橋跨總體安裝順序圖

圖4 “I”梁典型跨安裝順序圖

6）吊機(jī)選擇。吊機(jī)選用原則：根據(jù)“I”型梁的規(guī)格尺寸、單體重量、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境以及吊機(jī)的性能參數(shù)選用吊機(jī)。

據(jù)“I”梁安裝順序可得 Type35-B2 預(yù)制梁安裝時(shí)，履帶吊吊距最遠(yuǎn)，為抬吊架梁最不利位置（Type 40 型預(yù)制梁僅有兩跨，先于相鄰梁跨安裝，履帶吊可放于墩柱側(cè)邊，有效縮短吊距），由圖 3 可知，吊機(jī) 1 所需作業(yè)半徑約 16 m，吊機(jī) 2 所需作業(yè)半徑約 12 m，預(yù)制梁安裝“I”梁實(shí)際重量 74.17 t。綜上，吊機(jī) 1 選用 250 t 履帶吊，吊機(jī) 2 選用 200 t 履帶吊，吊臂長(zhǎng)度 36.6 m。

①“I”梁雙機(jī)抬吊計(jì)算。由表 2、表 3 可知，在限定的吊臂長(zhǎng)度，以及作業(yè)半徑情況下，吊機(jī) 1 起吊能力 59.6 t，吊機(jī) 2 起吊能力 65.4 t，梁重：74.17 t，則雙機(jī)抬吊，滿足要求。

②鋼絲繩選用計(jì)算。式中梁重 106.41 t，吊索重2 t。

每端吊鉤負(fù)載：

式中：Q 為梁重量，t；q 為吊索重量，t。

鋼絲繩破斷拉力：S=PK=16 938×6=101 628 kg式中：P 為吊索所受拉力，kg；K 為安全系數(shù)，吊索安全系數(shù) K 取 6。

查表得，選用 6×37+1-1 500-43 mm 鋼絲繩。

③基礎(chǔ)承載力計(jì)算。假設(shè)在履帶下方的鋼板寬度上載荷是恒定的。鋼板將被放置在壓實(shí)的地面上，因此可以認(rèn)為整個(gè)鋼板都可以有效嵌入。鋼板尺寸6.12 m×1.55 m×0.025 m。

履帶下的最大載荷：33.88 t/m2。

每塊板的載荷：33.88×1.55×1.07=56.18 t。

通過(guò)鋼板分配的載荷=56.18/（6.12×1.55）=6 t/m2＜15 t/m2，基礎(chǔ)承載力滿足要求。

3.2.2 架梁施工

1）組裝好兩臺(tái)履帶吊，鋪設(shè)好吊機(jī)站位區(qū)鋼板，將履帶吊移至作業(yè)區(qū)。

2）將“I”型梁按指定要求裝車，并捆綁牢靠，按照預(yù)先設(shè)計(jì)路線運(yùn)至架梁區(qū)，梁體在運(yùn)輸過(guò)程中按要求做好固定和保護(hù)，吊機(jī)完全就位后，運(yùn)梁車移至吊機(jī)作業(yè)半徑內(nèi)就位。

3）全部準(zhǔn)備完成后，進(jìn)行試吊，將梁體吊起距地面20 cm 距離停置 20 min，同時(shí)檢查所有機(jī)具是否正常工作，檢查地面承壓情況，是否存在不均勻沉降，檢查梁體、起重機(jī)、吊具的穩(wěn)定性。

4）試吊結(jié)束后進(jìn)行正式安裝施工，具體要求如下。

①兩臺(tái)吊機(jī)起重機(jī)構(gòu)動(dòng)作要同步；

②每臺(tái)吊機(jī)的承重鋼絲繩應(yīng)保持垂直；

③安裝最大起重重量不超過(guò)兩臺(tái)吊機(jī)額定起重重量的 80 %；

④作業(yè)按照統(tǒng)一指揮進(jìn)行；

⑤夜間安裝施工，須配備足夠的照明設(shè)備；

⑥安裝區(qū)域內(nèi)不允許有車輛通行及其他阻礙施工的行為發(fā)生。

3.3 梁體臨時(shí)固定安全措施

為防止梁體安裝完成后，由于大風(fēng)、劇烈振動(dòng)以及其他外部因素影響，造成梁體傾覆倒塌，梁體準(zhǔn)確就位后，必須進(jìn)行臨時(shí)支撐固定，臨時(shí)支撐系統(tǒng)須進(jìn)行安全驗(yàn)算，以確保安全可靠。

3.3.1 加固方法

加固定方法如圖 5 所示：①相鄰兩片預(yù)制梁，頂端用 T 40 鋼筋與梁體外伸鋼筋焊接固定；②預(yù)制梁底部用方木支撐在橫隔板鋼筋上，方木底端抵住支座墊石，兩側(cè)均需斜撐。

圖5 “I”梁安裝臨時(shí)支撐圖（單位：mm）

3.3.2 臨時(shí)支撐驗(yàn)算

以 Type 31 預(yù)制梁為例，梁長(zhǎng) 30 m，梁高 1.83 m。架梁時(shí)，第一片未與其他梁形成整體，在風(fēng)荷載作用下，為最不利情況，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 6 所示。

預(yù)制梁長(zhǎng)度 L=30 m，高度 H=1.83m，cosθ=0.585。

方木采用 TC15B 型，截面尺寸 60 mm×70 mm，長(zhǎng)度 L1=2.01 m，抗壓強(qiáng)度 fc=12 N/mm2。

風(fēng)速取 11m/s，風(fēng)壓 0.12 kN/mm2。

圖6 “I”梁臨時(shí)支撐計(jì)算簡(jiǎn)圖

由圖 6 可知：FN=qw·H·L/cosθ/2=5.63 kN

λ=L1/i=2010/17.32= 116，ψ=3000/λ2=0.22

N=ψ·fc·A=0.22×12×60×70=11.23 kN

N≥FN，滿足要求。

式中：λ 為方木支撐長(zhǎng)細(xì)比；ψ 為方木支撐穩(wěn)定系數(shù)；FN為風(fēng)荷載作用下方木支撐支撐力，kN；N 為方木支撐最大允許支撐力，kN；qw為預(yù)制梁受到的水平方向風(fēng)荷載，kN。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程受周邊地形、道路交通以及線路線形制約，無(wú)法采用架橋機(jī)進(jìn)行架梁施工，因此采用雙機(jī)抬吊架梁施工方案。經(jīng)過(guò)多次論證以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢驗(yàn)，該方案無(wú)論從經(jīng)濟(jì)上還是安全合理性上都得到了認(rèn)可。通過(guò)以上針對(duì)架梁全過(guò)程采取的安全措施，使本項(xiàng)目架梁工作得以順利進(jìn)行，有效地控制了“I”梁在安裝過(guò)程中重點(diǎn)安全問(wèn)題，使整個(gè)架梁施工符合技術(shù)規(guī)格書以及合同要求，取得較好效果。