高墩大坡度桥梁双机抬梁带荷行走架设技术
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摘要：常规架梁普遍采用架桥机，但架桥机在高墩大坡度桥梁中应用受到限制，此类特殊桥梁需采用大吨位吊车架梁，大吨位吊车架梁在提梁、抬梁行走和落梁等架设过程存在较大的技术难度。本文通过对高墩大坡度桥梁双机抬梁架设技术的研究，总结了一套可行的架梁技术，为类似桥梁的架设施工提供参考。
1、工程概况
试车场设长坡桥主要是为了试验并检测车辆桥梁爬坡的耐久性能、抗振性能及整车的刹车性能。亚洲第一座长坡桥位于安徽省广德县通用试车场西北角，全长880m，桥梁纵坡P1-P7跨为+12%、P14-P22跨为-7%、P7-P14跨为+12%通过竖曲线过渡到-7%。下部为钻孔桩、实心墩柱结构，最大墩高33m；上部为预应力混凝土简支T梁，共22跨（P1- P22），96片T梁。普通跨横向布置4片T梁，桥面宽9m，调头平台（P11、P12跨，共2跨）横向布置8片T梁，桥面宽17.4m，T梁跨径40m，梁高3.0m，顶板宽度1.7m，腹板最小厚度0.2m。单片T梁最大吊装重量150t。
2、方案比选
采用架桥机架梁，前后支腿最大落差为7.8m（最大12%的纵坡，梁高+相邻墩高差），该类架桥机需经特殊设计及制造，且稳定性难以满足要求；采用龙门吊架梁，因地形起伏大，门吊轨道处理工程量较大，成本较高；采用履带吊架梁可以克服以上缺点，且转场迅速，架设机动、安全。经比选，拟采用两台大吨位的履带吊抬梁架设。
3、履带吊选择及计算
3.1选择主要依据
（1）最高墩P11，墩柱加盖梁的高度为35.5m；（2）单片T梁最大吊装重量为150t；（3）边梁配重4t，索具重1t，吊钩重2.24t。
3.2履带吊工况计算
根据《300t履带吊主臂工况表》回转半径对应载重的性能，选用主臂长度60m，回转半径 ≦14m。
（1）300t履带吊（CC1800）工况计算查《300t履带吊（CC1800）》得，300t履带吊机工况：
按主臂 为54m（行走时）、60m（静止时），回转半径12m（行走时）、14m（静止时）计算，履带板外形尺寸为10000×1200×1475（㎜），履带板外边尺寸为8450㎜。
①静止吊装时
吊车的实际吊装能力按照设计值的80%计算，吊车的最大载重为：
Q1max=118t×80%-边梁配重-索具重量=94.4t-4/2t-3.24t=89.19t。
②吊梁行走时
吊车的实际吊装能力按照设计值的80%×70%=56%计算，吊车的最大载重为：
Q1′max=150t×80%×70%-边梁配重-索具重量=84t-4/2t-3.24t=78.76t。
（2）300t履带吊（CC2000）工况计算
查《300t履带吊（CC2000）》得，300t履带吊机工况：按主臂 为54m（行走时）、 60m（静止时），回转半径12m（行走时）、14m（静止时）计算，履带板外边尺寸为9524㎜。
①静止吊装时。吊车的实际吊装能力按照设计值的80%计算，吊车的最大载重为：
Q2max=109t×80%-边梁配重-索具重量=87.2t-4/2t-3.24t=81.96t。
②吊梁行走时。吊车的实际吊装能力按照设计值的80%×70%=56%计算，吊车的最大载重为：
Q2′max=137t×80%×70%-边梁配重-索具重量=76.72t-4/2t-3.24t=71.48t。
综上，Q1max+ Q2max=89.19t+81.96t=171.15t>150t，满足要求；Q1′max+ Q2′max=78.76t+71.48t=150.24t>150t，满足要求。
墩高超过30m的梁架设时，静止架梁主臂高度选择60m，回转半径不大于14m；行走架梁主臂高度选择54m，回转半径不大于12m。因此，一台300t（CC1800）和一台300t（CC2000）吊车能完成全桥的T梁吊装任务。
4、地基要求和处理
4.1地基指标要求
（1）地基承载力：180kPa以上；（2）坡度：不超过1%；（3）平整度：控制在5cm/1m之内。
4.2处理方式
（1）吊车就位及行走平台：反挖地表，分层碾压回填灰土，分层厚度不超过30cm，特别注意承台两侧反挖回填，分层回填山皮石并夯实。（2）运梁便道采用挖填方式处理，换填石灰土，压路机分层碾压。（3）设置排水沟确保平台和便道不积水。
5、架梁工艺
通过对架设方案的可行性及工期、安全、成本、便道、机械等综合考虑，分析了吊车带荷不动架设方案和单台吊车带荷行走架设方案的优劣，单台吊车带荷行走架梁方案较适合长坡桥T梁架设。因此，优先选择单车带荷行走架设方案，施工工艺流程见下图。
5.1T梁运输
T梁的运输采用前后各四轴的液压平板拖车，两侧均设置[18槽钢焊制的三脚架固定，三脚架高2m，净宽65cm，三脚架下部与运输车焊接，上部设置四个螺栓，待梁就位后，拧紧螺栓，限位T梁。并从T梁的吊装孔中各穿一只倒链，斜拉固定T梁，运输过程确保慢速平稳，避免梁体受扭。
5.2 吊装
5.2.1 吊装准备
（1）资料准备：参与吊装人员熟悉施工方案及技术资料，做好施工技术、物资、机具等各项准备工作，确定准确的吊装作业位置，吊机进出道路的状况和要求，并设置好安全防护措施。明确T梁的运输线路、架设顺序，吊机起重臂长度和作业时所要求的伸幅半径、高度及角度等。
提前掌握天气变化动向，并在桥墩上放置风向标，实测风速大于9.8m/s时，禁止架梁。
（2）支承垫石中线放样、验收及与梁体尺寸检验：架梁前，对支才垫石进行检查并验收；根据设计坐标对支座中心进行放样，根据中线在支承垫石上弹出支座孔中心线和架设控制线；同时在T梁端头弹出中心线，做明显标记。放样资料需与梁体长度、跨度、预埋支座钢板偏位的实测数据进行匹配检验。
（3）机具检查：检查所有的施工吊装机具和车辆等，均处于良好状态。
5.2.2 试吊装
架设的前两片T梁进行试吊装。运梁就位后，缓缓起升T梁，吊起5～10cm高度后停住，检查所有的机具、吊具是否状态良好，观察地面的承压情况，检查T梁、起重机的稳定性。根据吊装梁的纵坡进行实际工况试吊，验证钢丝绳的固定措施是否有效。现场人员检查确认无问题后，将两端调至同一水平，再正式起吊。
5.3 单台吊车带荷行走方案
5.3.1行走吊装流程
吊车A停放在跨外，吊车B停放在跨内，将梁抬起后，在低位，B将梁旋转一定角度，将梁抬高至盖梁顶，然后A行走，（B不动、跟随A旋转）就位后，A不动，B行走，行走至两台吊车均就位后，准确落梁。
5.3.2带荷行走步骤
第一步：一台吊车停在跨内，一台停在跨外，运输车靠便道外侧停靠，满足最小回转半径8m（见下图）；
第二步：两台吊车将T梁抬吊至运输车上一定高度，运输车退出，安装支座，两台吊车同步朝外侧旋转（旋转方向相同），将T梁抬高至盖梁顶的高度（见下图）；
第三步：两台吊车同步朝内侧旋转（旋转方向相反），将T梁旋转至盖梁顶部，梁端与盖梁中心线在同一平面（见下图）；
第四步：由于最大回转半径不得超过14m，保持跨外吊车不动（能跟随旋转），跨内吊车朝线路中线方向行走1-2m；保持跨内吊车不动（能跟随旋转），跨外吊车朝线路中心方向行走1-2m。吊车就位后，同步下落T梁，T梁就位。支座灌浆、临时支护完成后，松钩，进入下一片梁的架设（见下图）。
5.4 吊装安全注意事项
长坡桥相邻两个墩台之间高差为4.8m，架设难度大，对起重人员的要求高，T梁高宽比较大，稳定性差，必须采取一系列安全措施：（1）操作人员持证上岗，由具有丰富起重架梁经验的专职起重人员统一指挥架梁；（2）吊索穿过吊装口，防止吊索滑动。在吊索和梁体接触的部位增加钢丝绳护角；每片梁吊上盖梁后，端部采用斜钎塞住，防止向下滑动；（3）做好两台吊机架梁时的互相配合，做到同步提升、同步转向、同步落梁；（4）抬吊速度控制在1m/min之内；（5）盖梁上T梁横隔板下方垫方木支垫，并用三脚架支撑T梁翼缘板，防止失稳；（6）及时与相邻梁上预埋钢筋焊接。
6、结果验证
单台吊车带荷行走架梁方案的应用，在确保安全的前提下，使T梁架设过程中不存在二次倒运，大大减少了单片梁的架设时间。每天可架设2片T梁。架设过程中运梁车、吊车的利用率较高。安全方面，减少大量的高空作业，降低了高空作业安全风险。
参考文献
[1]《履带起重机》GB/T，14560-2011；
[2]《履带起重机安全操作规程》DL/T，5248-2010。
作者简介：何宏盛（1979-），男，安徽太湖人，毕业于武汉理工大学土木工程系，学士，工程师。