城区复杂环境下人行天桥钢结构吊装施工技术

龚 政 蒋少武 刘鑫章 安 鹏 黄心颖

中建三局集团有限公司工程总承包公司 湖北 武汉 430064

1 工程概况

湖北省十堰市文化广场过街工程位于十堰市港晖巷路口，主要供实验小学学生及过往行人通行。天桥平面布置横跨人民路。主桥采用连续钢箱梁结构，主桥长度38.95 m，梁宽5.0 m，梁高 1.2 m，质量64.5 t。立面设置竖曲线（圆曲线），半径为136.195 m，与梯道连接处平台设置水平段，两侧各有宽0.25 m绿化位置（图1）。

图1 天桥效果图

2 建设条件

1）天桥位于十堰的核心区域五堰和六堰，且位于学校、商铺门口附近，人流量、交通流量非常大。

2）梯道转换平台扩大基础下方存在军用光缆，实验小学侧存在自来水管道，天桥所跨越的现有机动车道宽约28.6 m，两侧有宽约1 m的排水暗沟，施工过程中需对管线进行保护。

3）主桥墩位于人行道上，位于道路的绿化树木之间。为保护大树，设计已调整桩位，以避开结构与大树冲突的地方。但部分树木影响吊装施工，需进行削冠处理。

4）十堰是一个典型的山区城市，市区道路线形比较曲折，部分地段道路转弯半径比较小，坡度也比较大，这些均对钢结构的运输造成了影响。

3 吊装方案的选择

根据设计概况及建设条件，天桥钢结构的安装主要考虑了分段吊装与整体吊装2种方案。

分段吊装方案初步拟订将天桥钢结构沿纵向和横向分成4块，在道路中间搭建临时支撑，分段吊装完成后进行整体焊接成型。此方法的优点是短时间内所需要的人、材、机配置比较少；单次吊装体量比较小，对吊装机械的要求不是很高，对地基承载力要求也比较小，且对周围地上障碍物的影响也比较小；由于是现场拼装，因此不需要额外寻找拼装场地，且减少了二次搬运。但分段吊装需多次占用车行道路，对交通影响比较大；分段焊接施工时间比较长，对工期影响比较大且现场焊接质量难以控制；分段焊接施工对下方车流会造成一定的影响。

整体吊装方案是指在临时拼装场地将分节段的钢结构拼装成整体，然后运输至施工现场一次性吊装就位。这种方案虽然增加了二次搬运量，且一次所投入的资源比较多，但钢结构可以提前在拼装场地拼装成型，而且一次吊装时间大约8 h，可以充分利用后半夜交通流量比较低的时间段进行施工，因此既可以减小工期的压力，又可以将施工对现场交通的影响降至最低。

经综合比较，结合现场实际情况，天桥钢结构吊装采用整体吊装的方案。

4 整体吊装的准备

4.1 分段加工

结合加工厂运输其他大型桥梁的经验，为减少工地施工工作量，以及满足运输条件，主梁分节段在武汉加工厂内加工完成。

4.2 分段运输

主桥分节段运输到十堰，总里程约450 km，运输里程比较长，因此事先需考虑好运输设备及运输路线的选择。

1）本天桥钢梁属于较大型钢梁，必需使用承载能力较大的重型牵引半挂平板车才能满足运输要求，并能降低运输风险和运输难度。故拟采用重型牵引车配备长13.5 m的半挂车（高1.3～1.6 m）进行货物运输工作。

2）运输线路以省道和高速公路相结合，基本选择了道路条件良好、服务设施完善的运输线路，有利于钢梁的运输。尽量选择等级高的公路行驶，并最大限度地利用高速公路行驶。高等级公路具有桥梁、弯道、平曲线和竖曲线半径以及横坡度的设计标准高、通过能力强的优点，有利于重型车组通行，同时也相应减少沿途的加固改造费用。同时尽可能地避开繁华的城镇，以利于车组的安全通过。

4.3 临时场地拼装

临时拼装场地选择在十堰三环工业园旁空旷场地内，并提前制作好拼装胎架。天桥钢结构节段运输至临时拼装场地后在胎架上进行整体焊接拼装。

4.4 整体运输

拼装完成的钢结构经质检合格后方可进行整体运输。

1）经勘查，文化广场天桥运输路线确定为：三环工业园→发展大道→北京路（郧阳中学）→江苏路→人民路至安装现场。

2）根据现场踏勘及测量，道路最大坡度位于江苏路，约8%，且为下坡，为保障运输安全，本工程主梁运输采用前后均具有油压制动能力的专业运梁炮车。同时运梁炮车上焊接槽钢，枕木卡在槽钢中，以防止运输过程中因纵坡过大而滑移。运梁炮车最大载重能力120 t，车头长约5 m，枕木离地高度约1.2 m。

3）由于梁体过长，行驶所需转弯半径较大，故应预先提请交管部门批准，途经转弯路口允许压越分道线行驶，并临时拆除部分道路中心的隔离栏。同时为防止部分转盘区域转弯半径太小，影响运梁车通行，由1台80 t汽车吊随行，以辅助吊运进行转弯。

4）每台车配1名有经验的起重工人跟车，负责在车辆转弯、通过狭窄路段或障碍物时下车指挥。运输指定专人负责指挥，随指挥车在前面开路。每台车配对讲机1台，以随时保持联系。因梁体过长，车辆行驶速度不应超过5 km/h，行驶中严禁急刹制动。

5）构件与构件间必须放置一定的垫木、橡胶垫等缓冲物，防止运输过程中构件因碰撞而损坏。在整个运输过程中为避免涂层损坏，在构件绑扎或固定处用软性材料衬垫保护（图2）。

图2 运输防护示意

4.5 场地摸排

1）文化广场天桥主桥墩位于人行道上，并位于道路的绿化树木之间。部分树木影响吊装施工，需提前进行削冠处理。

2）机动车道两侧有宽约1 m的排水暗沟，吊车在支腿布点过程中需尽量避开两侧的排水沟，实在没法避开时需采取保护措施，同时还需加强监控量测。

3）车行道中央的分隔栏杆需临时拆除，并要事先与交管局沟通并征得同意。

4.6 吊车站位测设布点

测量人员应根据吊装图纸事先在现场标记出每个阶段吊车的站位点位。

5 整体吊装过程

5.1 吊车选型

为了最大限度地保护现场绿化树及周边设施，吊装选用180、130 t吊车各1台，进行主吊作业，选用80 t吊车1台配合钢梁空中转向作业。

1）中联重科180 t汽车吊机，吊机自重70.4 t ，左右支腿间距8.8 m，前后支腿间距8.8 m，总长16.56 m。

2）徐工130 t汽车吊机，吊机自重54.9 t，左右支腿间距7.6 m，前后支腿间距7.56 m，总长14.95 m。

3）中联重科QY80V型汽车吊机，吊机自重50 t，左右支腿间距7.6 m，前后支腿间距6.2 m，总长14.6 m。

5.2 吊装过程

1）吊装过程中180 t吊车挂全配重55 t，停机一次；受起重能力限制，130 t和80 t吊车约需移机3次，其中130 t吊车挂全配重38 t，80 t吊车挂全配重12.5 t。根据经验，两吊车均可带配重短距离行驶移位。

2）运梁车就位后，即可解除封车钢索。3台吊车分别由起重人员指挥同时就位支车，安装配重，经检查无误后进入作业状态。就位时注意与地上的标记保持一致。

3）3台吊车在起重信号指挥下，分别出臂至方案计算长度（180 t吊车伸至31.09 m，130 t吊车伸至21.28 m，80 t吊车伸至16.4 m），落钩，由起重操作工挂好吊索。180、130 t两吊车同时起钩，80 t吊车随动，将箱梁从炮车上吊起约10 cm时停止动作10 min，由吊车司机、起重指挥、起重操作工，分别检查吊机、吊索、箱梁状况。

4）经检查无异常现象存在后，180 t和130 t吊车在指挥人员的统一信号指挥下，起吊箱梁至合适高度（约6 m），两吊车同步右回转、变幅，将箱梁一端从港辉巷一侧的2棵大树中间插入。

5）当130 t吊车操作至最大额定幅度（11 m）时，80 t吊车在7 m作业幅度位置升钩持力，直至130 t吊车吊索呈松弛状态；起重工解除130 t吊车吊索，130 t吊车收车移位后再次起吊箱梁，80 t吊车收车移位；130 t吊车降幅，使箱梁端部向桥墩方向平移，到达本吊车最大安全起吊幅度时停止动作；80 t吊车再次升钩持力，使130 t吊车缓钩、移位并重复上述操作（图3）。

图3 天桥主梁起吊过程转向示意

6）吊车经3次移位、起吊、变幅后，钢箱梁空中转向作业即告完成，此时钢箱梁靠文化广场一端已经到达2棵绿化树之间（图4）。

图4 主梁起吊转向完成示意

7）180 t和130 t吊车同步左回转，使钢箱梁到达安装位置上方，此时两吊车作业幅度分别为12、10 m（图5）。

图5 主梁起吊后就位示意

8）由桥梁施工技术人员检查，吊装信号指挥，精细调整好箱梁安装位置，两吊机缓缓落钩至吊装绳呈略松弛状态，由有关人员检查无误后，两吊机落钩，起重操作工解除吊索，有序收车后清理现场，吊装工作即告完成。

5.3 过程监测

整个吊装过程中测量组需在场及时对吊车支腿处及周边场地进行沉降监测，过程中若发现沉降数据超出允许范围时应立即通知现场指挥人员暂停吊装施工，查明原因并采取相应措施加强后再继续吊装作业[1-3]。

6 结论

1）繁华闹市区的钢结构吊装对周围行人及交通的影响比较大，须选择合适的吊装方案。

2）钢结构整体运输前需提前规划好最佳运输路线，并与交管部门沟通、协调，征得其同意，将施工对交通的影响降到最低。

3）吊装施工应以监控量测作为地基和吊车支撑体系安全的重要控制手段，实行动态跟踪。