钢扒杆吊梁法在俄公堡水电站首部枢纽交通桥工程的应用

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摘要：俄公堡水电站首部枢纽坝顶交通桥预制梁、板共83榀。单榀最大梁重18.33T，最大跨度11.00m，由于吊装场地狭窄、工期紧、施工难度大，该项目是俄公堡水电站首部枢纽控制节点；项目部本着安全、经济、优质、高效的原则采用钢扒杆施工法顺利完成吊装任务，经济效益显著，值得类似工程借鉴。

关键字：预制梁；吊装；钢扒杆

Abstract: The E’gongbao Hydropower Station Dam headwork’s Traffic Bridge precast beam, board, 83 pieces. Single beam maximum beam weight 18.33T, the maximum span of 11.00m, due to erection site stenosis, tight construction period, construction difficulty is great, the project is the headwork control node of the E’gongbao hydropower station; project department in a safe, economic, high-quality, efficient principle using steel derrick construction method completes the hoisting task, significant economic benefits, worth reference to the similar projects.

Key words: precast beam; hoisting; steel derrick

中图分类号； TJ414.+3 文献标识码：A 文章编号：

一 工程概况

俄公堡首部枢纽坝顶交通桥包括泄洪冲砂闸4跨及进水口3跨预制梁、板共计83榀，单榀最大梁重18.33T，最大跨度11.00m;具备施工条件时，泄洪冲砂闸已开始过流，只能在过流条件下实现吊装任务。由于吊装场地狭窄，工期紧、施工难度大，该项目是俄公堡水电站首部枢纽关键性工程；考虑到预制梁数量不多，且单榀梁、板重量不大，我项目部本着安全保质、经济实用的原则，采用钢扒杆双钓鱼法架梁，使用65t汽车吊配合运梁平板车进行运梁；双钓鱼法设备简单，调遣方便，成本低；在现代架梁施工中得到了广泛应用，以下具体介绍架设方案。

二 施工方案设计

2.1施工方法简述

在待架桥跨的二侧桥墩上都立人字扒杆，用这两组扒杆吊抬梁、架梁前进、及左右方向摆动；前后两组扒杆随着梁位置的变化，受力也随之变化，梁始终保持平衡水平前进，平稳就位。

2.2预制梁吊装受力分析

采用双人字钢扒杆架梁，每根扒杆由断面为4×∠100×100×10组成的格构式构件，扒杆高12m，二根钢扒杆组成人字形为一副。在所架梁的两端闸墩顶部各立一副人字扒杆（扒杆的稳定分析在出厂时已做计算，此处不做详细说明）。

1、吊梁受力分析及设备能力验算:

由于起重机械在工作中可能出现突然停车等现象，将对起重设备产生动力影响，为此计算时必须计入该影响。根据《起重机械》（上海交大出版社出版）查起重吊装手册可知，捆梁钢丝绳的安全系数要大于5，而起重缆风绳的安全系数大于3.5即可。

钢丝绳能力检算选用公式:

k=n.aFg/T

式中K----安全系数

n-----钢丝绳根数

a-----换算系数选用a=0.82

Fg----单根绳最小破断力总合,查表得到

T-----所检算钢丝绳最大受力

(1)固定梁头钢丝绳能力检算选用钢丝绳，要求所选钢丝绳索满足安全系数不小于5要求；

(2)滑轮组钢丝绳能力检算选用钢丝绳，要求所选钢丝绳索满足安全系数不小于3.5要求；

(3)滑轮组端头钢丝绳能力检算选用钢丝绳，要求所选钢丝绳索满足安全系数不小于5要求；

(4) 后拉力钢丝绳能力检算选用钢丝绳，要求所选钢丝绳索满足安全系数不小于3.5要求；

(5)卷扬机利用率

单根钢丝绳受力:Tmax=单根绳所受最大拉力×1.1

利用率n=Tmax/P额*100%，卷扬机利用率控制在40%~60%，选择该工程匹配的卷烟机；

2.4结论

通过以上各项计算可知，要求各项设备能力均应满足吊装需要，保证该吊装方案可行。

三预制梁吊装施工

3.1施工准备

由于现场道路为施工便道，运梁通道必须平整；在预制梁运输前对现场施工便道进行平整、碾压，保证平板车运梁过程中的平稳通过；因现场主要采用一台65t的汽车吊进行预制梁的装、卸车，冲砂闸底部、左岸非溢流坝段下游侧及进水口拦污栅上游侧要求回填，其中冲砂闸底部砂卵石碾压回填至高程EL.2313.00，作为平板车通行道路；左岸非溢流坝下游侧吊车平台采用砂卵石回填至EL.2316.00横向长度20.00m,纵向宽度8.00m，高度3.0m。

3.2施工布置

施工区布置一台65t汽车吊，作为预制梁装、卸车使用；预制梁装车完成后，汽车吊随运梁平板车行驶至梁、板起吊处，预制梁、板卸车及起吊至坝顶炮车台上一次完成，由炮车将梁、板运输至扒杆底部起吊点，完成预制梁、板吊装作业；施工平面布置详见附图一。

3.3预制梁运输

预制梁场布置在上游左护岸EL.2316.6施工平台，梁、板水平运输采用65t汽车吊配合运梁平板车（9m长）作业，按照预制梁架设顺序进行装车，空心梁每次运输两榀，T型梁每次运输1榀，T型梁运输时两侧翼缘板下必须采用圆木（方木）支撑，保证T型梁运输过程中的稳定。平板车运输至左岸非溢流坝3#段下游侧，采用65t汽车吊垂直起吊至位于非溢流坝顶部(EL.2319.40)的炮车上，再由炮车运输至扒杆底部，开始进行预制梁吊装就位工序。

炮车分为前后两台，均为双桥八轮，载重量可达50t,且均配有发动机，可以独立行走，运梁过程中，前方炮车负责方向导引，后方炮车做为主动力推动前进，在行走过程中梁与炮车体通过垫木相互接触，并采用倒链进行固定，T型梁运输时两侧翼缘板下均采用方木进行支撑，防止T型梁发生侧翻，确保施工安全。

3.4扒杆架设

在施工跨的两端闸墩顶部各布置一组人字扒杆，每跨架设时左岸人字扒杆均为主扒杆，右岸扒杆为副扒杆，主副扒杆各采用6根缆风绳进行固定，分别为前后各两根，左右各一根（详见附图二）。缆风绳与坝顶平面的夹角不得小于45度，缆风绳一端连接扒杆顶部，一端固定在地锚上，地锚采用φ28圆钢做成“n”字形，采用砂浆锚固在结构物上，锚固长度2m。。

3.5预制梁吊装

3.5.1预制梁吊装工艺流程

梁场起吊 平板车运输 65t汽车吊吊至坝顶运输炮车 运至主拔杆底部 栓挂钢丝绳 利用主拔杆起吊一端 副拔干牵引及拖尾卷扬制动 牵引过河 预制梁就位

3.5.2纵向吊装

扒杆移动

a、同一闸墩顶部横向移动：向上游移动时，收紧上游侧缆绳，使下游侧扒杆底脚为松弛状态，向上游收缩，然后收紧下游侧缆绳，使上游侧扒杆底脚松弛，人工撬动上游侧扒杆底脚向上游侧移动，同时放松下游侧缆绳，依次进行，移动至所需部位，每次移动距离不大于50cm。向下游侧移动时方法相同；扒杆移动过程中，通过缆风绳收、放来移动扒杆，须控制好其松弛，过紧可能导致缆风绳被拉断，过松可能导致人字扒杆倾倒，造成安全事故；所以此过程必须控制好缆风绳的松弛度。

b、扒杆跨河移动：将主扒杆靠近副扒杆，主副扒杆之间距离为0.8m，副扒杆两脚跨度比主扒杆两脚跨度大1～1.5m，将主扒杆吊钩连接到副扒杆顶部以下0.8m处，右岸布置两个导向滑轮，分别连接3#、4#卷扬机，3#卷扬机连接副扒杆底脚（两脚同时连接），4#卷扬机连接副扒杆顶部，2#卷扬机自左岸方向连接副扒杆底脚，为避免副扒杆起吊过程中两脚并拢，副扒杆底脚处采用钢管连杆固定。准备工作完成后，开始进行副扒杆过河作业，启动1#卷扬机（主扒杆动力），吊起副扒杆，副扒杆底脚距离闸墩顶部不大于5cm，启动2#、3#卷扬机，3#卷扬机牵引副扒杆底脚缓缓向右岸移动，2#卷扬机缓缓放松，起拖尾保护作用，同时1#卷扬机逐渐放松，副扒杆顶部缓缓下降，直至副扒杆底脚移动至右岸闸墩顶部，此时，副扒杆在1#、3#卷扬机的作用下呈倾斜状态，启动2#、3#卷扬机，同时向左右岸方向牵引副扒杆底脚，致使副扒杆底脚固定在右岸闸墩顶部，启动4#卷扬机，牵引副扒杆顶部围绕副拔杆底脚向上旋转，直至副扒杆直立在右岸闸墩顶部。至此，副扒杆过河作业完成，开始栓挂副拔杆缆风绳；此过程中是通过卷扬机带动拔杆挪位，必须协调好各台卷扬机的转动；现场专人指挥。

卷扬机配置：预制梁吊装共配置5台5t卷扬机，分别为1号主拔杆起吊动力、2号拖尾制动动力、3号副拔杆起吊动力、4号预制梁位置校正动力，5号卷扬机为备用机组，卷扬机固定采用地锚形式固定，地锚采用φ25螺纹钢，锚固长度2m，每台卷扬机采用4根地锚。吊装时，首先启动2号卷扬机，为板梁提供制动动力，其次启动1号卷扬，起吊板梁一端，再次启动2号和3号卷扬，3号卷扬向前拖拽板梁，2号卷扬逐步送绳，起到板梁制动作用。卷扬机布置在左岸非溢流坝顶部，桩号0-020～0-015处，具体布置及编号详见附图。

（3）T梁运至桥头后,挂好主扒杆,副扒杆吊绳,主付吊绳用15吨卸扣锁在一起,检查梁角保护,检查钢丝绳不要互相搭压,收紧主扒杆吊绳,撤去前端运梁平车。

（4）收紧副扒杆吊绳,逐渐放主扒杆吊绳,使梁体略低头前移到位,但不要碰住梁体.

（5）T梁悬吊到位后,楔住后运梁平车,收紧后保护钢丝绳到梁体向后微动.放松主扒杆吊绳,拆钩,回钩至主拔杆下。拆钩时，首先利用5#卷扬机和一个导向滑轮，将吊钩向右岸方向牵引，拆掉卸扣，缓缓放松5#卷扬机，启动1#卷扬机，向上收拉主扒杆吊钩，直至主扒杆下，避免造成吊钩自由荡回造成安全事故。

（6）把主扒杆吊绳至梁尾端,起吊主扒杆吊绳,撤走后运梁平车,缓放主扒杆吊绳,缓放后保护绳配合副扒杆吊绳使梁体就位。

（7）架梁时应注意,有专职安全员随时检查缆风绳,地锚,主吊钢丝绳,卷扬机地锚,钢丝绳受力情况,不得使钢丝绳和坚硬物体摩擦,及时发现并更换损坏钢丝绳滑轮,绳卡等器件.架子脚下用坚实木板垫水平,并随时检查架子脚受力,架子脚须立在梁体中间,架每片梁之前专人检查所有受力构件,并做好记录,签字。

3.5.3横向吊装

(1)T梁落好后,打好前后支承方可拆钩.

(2)检查横移道路,是否平整,收紧横移5吨导链,使梁体横移,注意统一指挥,箱梁两端前后错位不得超过10mm。在梁体横移过程中根据梁体横移情况逐渐放松保护导链,防止梁体溜放,滚杠采用Φ40mm圆钢,间距15～20cm.

(3)横移到位后，经各方检查位置正确后，打好楔木利用导链保护好方可落梁。

图片一 采用人字扒杆架设第一榀T型梁 图片二 最后一榀T型梁就位

3.6质量检查

每榀预制梁吊装完成后，检查梁、板平整度及梁、板外观质量；平整度、可见裂缝宽度符合相关规定；吊装完成后进行简易荷载试验，采用2倍设计荷载载重汽车通过桥面，桥面完好；交通桥预制梁检验完成。

四结束语

俄公堡项目部采用的钢扒杆发法吊装严格工艺流程控制严把质量，安全第一，科学组织；使得梁板架设组织严谨、工作有序、措施得当；经过全体施工人员齐心协力，提前15天完成节点目标，确保了预制梁、板安全高效地完成吊装任务，施工质量优良，受到了监理、业主的好评。

作者简介：

王东华（1975-），男，工程师，学士，从事水利水电工程施工工作

王飞（1982- ），男，助理工程师，学士，从事水利水电工程施工工作；