利用汽车起重机进行桥梁吊装的施工技术

利用汽车起重机进行桥梁吊装的施工技术
摘要：在露天作业，或大吨位设备，汽车起重机安全方便、快捷，给我们的施工带来了极大的好处。

本文结合工程实例，探讨利用汽车起重机进行桥梁吊装的施工技术，主要分析其施工方案及施工承载力计算，共同行人员参考。

关键词：汽车起重机；吊装；承载力
1.汽车起重机介绍
汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机，其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置。

这种起重机的优点是机动性好，转移迅速。

汽车起重机方法是目前广泛采用的施工方法，即汽车起重机站在管沟一侧，将管子吊入管沟内进行安装，整个安装过程由起重机悬吊使管子处于悬空状态，安装完成后再松开吊具，进行下根管子的起吊安装。

汽车起重机是一种机动灵活、操作方便的起重设备，广泛应用于建筑、交通、石油、化工、国防工程中结构与设备的垂直运输与装卸工作，因而其起重性能就显得尤为重要。

在广河高速广州段工程中，由于部分道桥钢箱梁属于大型设施，由制作厂负责利用200t汽车起重机进行吊装。

2.工程概况
广河高速广州段八斗互通立交设计共有主桥和E、D、G、B四条匝道桥上跨已通车的北二环高速公路，通车净空分别为B匝道5.96米、E匝道5.6米、G匝道5.99米。

在平面位置，3条匝道桥都与北二环路面斜交，斜交的角度分别为B匝道37.7度、E匝道93度、G匝道39度；平曲线并径分别为140米、158米、1300米。

三条匝道跨北二环高速施工方案为整孔架设钢箱梁（横向连接）方案。

3八斗互通立交匝道桥钢箱梁分段吊装方案
该工程钢箱梁分段吊装分别为B、E、G匝道桥钢箱梁，3条匝道桥全部横跨北二环高速公路，其中B匝道桥5跨、E匝道桥4跨、G匝道桥2跨。

钢箱梁吊装不进行二次拼装，而是采取直接吊装方式进行吊装就位。

3.1钢箱梁安装顺序
总体按照E、G、B匝道桥顺序从匝道桥一端向另一端进行吊装；除G 匝道有一跨要双机抬吊，必须首先吊装，其余根据现场项目部根据实际情况调整；每跨钢箱梁按以下吊装顺序安排：先吊装0#钢梁(柱顶段)，然后不同匝道按照不同顺序吊装，B匝道为2#-3#-1#-4#，E、G匝道为1#-2#。

3.2作业前的准备
3.2.1验收和清理工作
吊装前，要做好墩台帽梁的检查验收、钢箱梁验收、安装机械设备的检查验收及安全与技术交底等工作。

另外，应由现场施工单位事前到所属交警部门及道路交通管理部门办理封路或单边通行改道手续，设置醒目的交通警示标志，并指定专人维持交通。

根据现场施工条件，确定吊装顺序，沿线运输路线，运输道路应平整，路障应事先拆除。

3.2.2钢箱梁临时支承
根据类似工程的施工经验确定临时支承的形式主要为混凝土承台、格构钢管柱与钢梁组合形式，根据施工现场的作业环境等因素确定可行性临时支承方案。

3.4钢箱梁分段吊装过程
根据本工程钢箱梁长短不一，重量不同以及吊点远近相差较远的特点，对重量较轻和吊点较近的钢箱梁，拟采用1台200T吊车，全部以单机起吊方法进行吊装钢箱梁。

3.4.1钢箱梁的吊点布置
每件构件的吊点确保有8个吊点。

单机吊装采用四点，双机抬吊采用8点来保证被吊构件的平稳性和吊装的安全性。

吊点设置见图1所示：图1：吊点设置
3.4.2钢箱梁单机吊装方案介绍
在对钢箱梁进行分段处理后，使用单台吊机进行吊装作业，其工作负荷必须控制在规定范围85%以内。

E跨单件最大重量为34.65t、G跨单件最大重量为53.75t、B跨单件最大重量为50.934t。

横跨北二环高速路及其余各跨钢箱梁全部用200t吊车，以单机起吊方法施工。

由于各跨单机起吊的方法基本相同，本文不再赘述，钢箱梁吊装顺序立面图见图2。

起吊的平面示意图见图3（以E线为例）。

吊装立面图见图4~5。

图2：钢箱梁吊装顺序立面图图3：E线单机起吊平面面图
图4：单机起吊立面图图5：单机吊装，钢箱梁就位立面图
3.5钢箱梁吊装注意要点
1）吊装前应对钢箱梁的运输通道和吊装现场作一次全面的检查。

2）通道有无障碍物，吊装通道和现场地面是否平整坚实；检查有无地下筑物，如地下室、粪池、排水、供水、煤气、电缆管线、井(坑)等，确认安全才可施工。

经我处有关人员到现场勘察，在行人道侧与慢车道交接之间，有地下通讯光纤电缆，希望现场作出明显标记。

3）起重机伸臂及旋转范围有无路树、路灯、高压电线、电线、通讯线路及棚架等阻碍。

在沟边吊装，要根据沟内挡土支撑情况，确定是否需要加固如沟内支撑较疏，则必须在沟边打护土桩，并在沟顶放置枕木、铺垫钢板后始许吊车进入作业。

4）吊装前应检查吊装机械是否正常可靠，各部件及操系统有无异常，并试运转。

吊机支腿必须全伸，机身必须平衡。

5）吊装使用的材料、机具，如电动葫芦、手动葫芦、卷扬机、千斤顶以及钢丝绳、铁链、预制梁在起吊前必须再次校核外形尺寸、重量，在预制梁及其连接部位划定轴线，水平线，以便校正。

严禁在吊装时由工人在预制梁上悬空作业，严禁超负荷起吊。

6）预制梁绑扎应牢固。

单点起吊的绑扎点应在预制梁重心的垂直线上，并在重心上方；若使用两点或多点绑扎应尽可能使各点受力均匀一致，各绑扎点与预制梁的重心应相互对称。

7）吊装预制梁捆扎起吊钢丝绳时，应用木板、旧麻袋或厚纸板、橡胶片铺垫在预制梁的表面，较大型预制梁的外角位，应加工内方外园的护角保护钢丝绳和防止压伤预制梁，防止预制梁焊接时产生电火花烧触钢丝绳。

8）起吊预制梁和钢箱梁的钢丝绳与预制梁的夹角不宜小于60度角，禁止小于45度角起吊。

预制梁起吊不能满足夹角要求时，宜在预制梁上加吊架或横杆间接起吊，以免损坏预制梁或钢丝绳。

禁止用斜拉法起吊。

起吊时吊机不准行驶和伸缩吊臂。

9）钢箱梁构件跨度长，重心较高，物体重，属易倾倒预制梁，必须在确实就位固定完毕并支撑牢固后，方可摘除吊钩。

并且吊装时要特别注意观察吊车在作业中的变化，特别是支腿支撑部位是否坚固牢靠，支腿下要铺钢板，确保安全；必须指定专人负责跟踪观察。

10）吊重物时必须统一指挥，由指挥员确定吊机摆设的位置。

一般多台吊机同时操作时，每机必须配一名联络员传达指挥员的指令，并注意支腿有无下陷和浮动等危险状况。

当吊机力距接近额定力距时，联络员应立即报告指挥员，由指挥员作出安全指令，确保吊装安全。

4吊装临时支承计算
本方案吊装临时支承计算以E匝道支承为例进行计算。

4.1支承基础计算
4.1.1地质参数
根据地质资料，淤泥层的地基承载力标准值为fk1=50kN/m2，冲填砂层的fk2=100kN/m2，现场现有填土承载力介于淤泥层与冲填沙层之间，保守取值为fk3=60kN/m2，碎石级配垫层fk4＞200kN/m2，容重约为19kN/m3，地基压力扩散角为30度，混凝土基础容重约为25kN/m3。

4.1.2安装支撑基础设计及计算
支撑基础设计见图6所示：
图6：支撑基础设计
计算依据：GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》，计算结果如下：
混凝土基础宽度b=2500mm；混凝土基础长度b=5000mm；混凝土基础厚度h1=300mm；碎石级配垫层厚度h2=800mm；B=b+2h2×tan30=2.500+0.923=3.423m；L=l+2h2×tan30=5.000+
0.923=5.923m；碎石级配垫层地基压力扩散角为30度；荷载传递到原填土上部的有效面积A：A=B×L=3.423m×5.923m≈20.1m2；E匝道桥两轴线间梁段重量约90t，每个支撑工装重量按5吨计算，因此基础荷载：F=90/2+5=50t；原填土层承受均布荷载f1计算：f1=F/A+25×0.4+
19×0.8=500kN/20.1+25×0.3+19×0.8=47.7 kN/m2< fk3=60kN/m2，满足要求。

5结束语
本工程利用汽车起重机吊装钢箱梁取得了圆满的成功，工程中未出现安全事故。

值得注意的是，利用汽车起重机进行吊装时危险系数较高，安全工作一定要做好，起重机的安全使用是减小事故发生率的重要途径之一。

另外，在使用起重机之前必须对操作人员进行教育；对大吨位、异形结构件的垫衬物，一定要按照其外形结构进行选择和制造；吊具应遵照国家标准进行选用。

同时，做好起重机的安全管理工作, 防止类似事故的发生。

参考文献：
[1]哈尔滨建筑工程学院主编·工程起重机[M]·北京:中国建筑工业出版社，1981。

[2]关治，陈景良·数值计算方法[M]·北京:清华大学出版社，1997朱则刚。

[3]汽车起重机安全事故的诱因及预防[J] ·工程机械与维修，2008,(11) 。