复杂交通下的梁段吊装施工工法

罗文艺，严宇，李雅杰，黄福云，崔玉龙

（1.中建五局土木工程有限公司，湖南 长沙 410000；2.福州大学土木工程学院，福建 福州 350108）

1 功法特点

适用于交通复杂状况下梁段的吊装，既有桥梁交通存在下的吊装。适用于一些空间有限的梁段吊装拼装情形，还有一些地质情况差的吊装作业。

2 适用范围

可用于各种复杂的交通情况，跨河桥段、跨线桥段等，适用于一些小空间复杂情况下的梁段吊装，特别是城市已有桥梁拼宽段的吊装。

3 施工原理

根据施工环境划分施工拼接梁段，确定工作半径和吊装施工拼接方法，选择合理的吊车和施工位置，根据节段和环境状况选择合理的吊装方案。

4 施工流程和操作要点

以福州市二环五四路思儿亭钢箱梁城市高架桥的拓宽项目为例。本工程位于福州市二环路与五四路交叉口。

4.1 跨路段处的梁段吊装

梁段的吊装要根据环境和梁段选择合理的吊装划分方式，一个区域的吊装方法视具体条件而定。对于正常环境下的吊装作业，先选择好吊车布置的位置（即作业位置），运梁车将梁段运输至现场后采用一台履带式起重机进行吊装，根据钢梁分段的重量、作业半径和臂长等，选择合适型号的吊机。在一段梁段吊装完成后将履带吊机移动至下一个墩跨附近，开始吊装此跨梁段。

对于桥梁单侧不利的环境，可以选择在桥梁另一侧设置合适的吊机；对于两侧位置空间有限的环境，可以分别在桥梁两侧设置占地较小的吊机。

对于曲线较大整体超宽无法公路运输，采取分多段运输至现场在就近的拼装场地进行拼装后整体吊装。采用合适的起重机进行作为吊装主吊机，经过地面拼装后连成整体。先用吊机将拼装完成的梁段二次转运至起吊点，然后吊机移动至正式起点作为吊装处对其进行吊装，根据要求选择吊机。

4.2 跨现有河道处的梁段吊装

对于部分梁段横跨现有河道，为了保障河道边坡稳定，吊机支腿必须离开河道边线4.5m～5m左右。吊装作业前仔细检查河道边坡稳定情况，开始吊装作业后必须对吊车支腿处的边坡稳定性做严密监控。河道附近吊机支腿方法见图1。

图1 河道附近吊车支腿示意图

对于场地条件有限的跨河道梁段，梁段无法从正常的运输道路处进场，通过对周边地形环境做调查。可以选择一个其他的位置处进场，在靠近原来运输道路的一侧布置1台合适的吊机（3#吊机位），同时在对岸的布置2台合适的吊机（1#、2#吊机位），采取3台吊机接力的方式将此区域的梁段吊装就位，具体方法如下：

梁车行驶至3#吊机的吊装工作半径内，采用3#吊机将梁段从梁车上二次转运至对岸2#吊机的吊装半径内，之后采用2#吊机将梁段二次转运至1#吊机的吊装工作半径内，最后由1#吊机将梁段吊装至安装位置，根据要求选择合适的3台吊机，如图2所示。

图2 跨河道梁段吊装平面图

4.3 非跨路段的梁段吊装

在临时支架全部安装完成后开始梁段吊装。吊机站位布置在梁两侧的范围内，运梁车将梁段运输至现场后采用起重机进行吊装，根据要求选择吊机。

由于桥体较宽、梁段起吊重量较大、场地因素等条件限制只能采用单侧吊装，先安装离吊机站位区域最外侧的临时支架，梁段吊装就位后吊机站位向内进行移动并重新支腿后开始安装内侧的临时支架之后吊装后续的梁段。吊机站位布置在如下图3所示的临时围挡范围内，运梁车将梁段运输至现场后采用起重机进行吊装，根据梁段重、臂长和作业半径选择吊机。

图3 梁段吊装平面图

4.3.1 桥梁拼接要点

①安装两侧主箱室节段。

②安装主箱室中间的梁段，单侧主箱做精确定位后做限位，两侧主箱室安装时预留200mm左右的空隙以方便中间梁段吊装，中间箱室吊装落位后采用千斤顶和手拉葫芦同时调整。

③主箱室吊装完成并稳固后开始吊装两侧挑臂。

4.3.2 钢箱梁挑臂施工及临边防护

①钢箱梁挑臂采用临时撑与手拉葫芦进行调节，面、底板拼板对接焊缝错边量采用马板调节，如下图4所示。马板之间的纵向距离在500mm左右，施工时根据实际情况调节。

图4 马板布置示意图

②钢箱挑臂安装焊接，在施工施工挂篮上进行，施工挂篮采取角钢及槽钢搭设，外侧铺薄铁皮进行防护。

③采用标准钢栅栏作为钢箱梁施工期间临边防护，主要是为了保障施工期间人员安装及高空坠物。

图5 挑臂下施工挂篮示意图

图6 施工挂篮使用照片

图7 梁上临边防护照片

4.3.3 吊装控制

①梁段分段吊装作业为大件吊装，施工过程安全风险性较大，正式吊装前必须安排专业质检人员对吊机各站位区域及临时支架进行验收并形成书面上报业主和监理单位，对安装质量不符合要求的部位必须责令其进行整改，合格后方可开展后续工作。

②吊装作业时现场必须配有吊装经验丰富的人员进行统一监督、指挥、协调，不得蛮干，防止意外事故发生。吊装作业前拉设警示带和布设水马或反光锥筒对吊装区域进行封闭，严禁无关人员进入，在主要出入口安排专职人员进行全过程值守。

③正式起吊前先将梁段吊起5～10cm持荷5～10min观察吊机负荷及对吊机支腿处地基预压。确认无误后才能开始正式起吊，起吊过程必须全过程监控吊机负荷情况及支腿处地基情况，当吊机大臂旋转至最不利支腿附近时要密切主要支腿处地基沉降的变化，发现任何异常必须立即通知司机放下大钩，特别一个未经过吊机站位吊装过的新机位，对支腿处的沉降监控要格外注意。

④梁段起吊过程中必须设有揽风绳及在地面配有足够数量的人员牵引缆风绳，控制梁段起吊至空中时的稳定，防止起梁段吊至空中后产生大幅摆动或旋转从而对吊机产生不利影响造成安全事故。

图8 梁段起吊过程中缆风绳牵引示意图

图9 临时支架调节短管示意图

图10 临时支架上沉降监测点标记示意图（标记用不易脱落的涂料涂刷）

⑤梁段吊装过程中安装人员采用手拉葫芦等辅助工具对所吊梁段进行就位，梁段落位的过程中及时监测临时支架受力后是否出现异常情况，必须全面检查临时支架上所有支点是否全部支撑接触到位，吊机切不可一次性全部松钩，确认无误后方可缓慢松钩将梁段重量慢慢传递至支架上。梁段吊装至临时支架上落位后立即对梁段进行临时固定，确定临时固定安全可靠后才能将吊机全部松钩。

⑥梁段吊装就位吊机松钩后不必急于开始拼接马缝，支架受到梁段的荷载后可能会存在一定量的地基沉降，可于次日开始拼接调节，以便临时支架受到梁段荷载的影响起到消除沉降的作用。拼接缝马缝调节之前先全面复测并记录支架的实际沉降，当出现沉降时采用千斤顶将对梁段标高进行调整，以此作为达到补偿地基沉降影响的手段。梁段标高调整示意见下图，调节短管高度为500mm左右，临时支架调节段采用千斤顶（20t，4台）。

图11 采用手拉对梁段进行就位示意图

图12 拼接缝马缝调节示意图

5 材料与设备

投入施工的主要设备 表1

6 质量控制

6.1 吊装作业安全操作规程

①工作前检查起重所用的一切工具，设备是否良好，如不符合规定，必须修理或更换，不得凑合使用，机具设备在使用前必须试车，加润滑油。

②工作前应了解吊物尺寸，重量和起吊高度等，安全选用机械工具，不得冒险作业，不得超负荷操作。

③事先应看好吊车通道，吊运方向和地点，如有障碍必须清理。

④夜间作业应有足够的照明设备。

⑤作业前，应按规定穿戴好个人防护用品，如手套、安全帽、安全带等。

⑥禁止在有雾、雨天视线不清的情况下安装，吊装重物。

⑦禁止在风力达6级以上时吊装作业。

⑧吊重物前要严格检查扒杆各结点是否帮扎牢固，支点锚索、杆顶缆风绳是否拉紧，缆风桩上绑扎缆风绳应紧贴地面，帮扎牢固，工作时设专人看管。

⑨吊物应按规定的方法和吊点进行绑扎起吊，当用一条绳扣绑扎吊物时，绑扣应在重心位置。用两条绳扣绑扎吊物时，绑扣应在爱重心位置。用两条绳扣绑扎吊物时，绳扣与水平夹角应大于45。。

⑩起吊前应将吊物上的工具和杂物清除，以免掉伤人。

[11]起吊前，先将吊绳拉紧，复查绳扣是否绑牢，位置是否正确。

[12]吊绳应垂直，原则上不准斜吊，必须认真检查绳索和各种设备是否安全可靠，并经施工负责人批准。

[13]起吊时如发现吊物不够平衡，应放下重绑，不准在空中纠正。

[14]起吊时应徐徐起落，避免过急、过猛或突然急刹，回转时不能过速。

[15]严禁一切起重机具、索具超负荷使用。

[16]起吊物及构件安装未稳前，不准放下吊钩。

[17]起吊时，吊物附近的操作人员要站在能避让的位置，起吊后如需移动吊物，宜用绳拉。拉绳者与吊物中心距离不能小于吊物旋转半径，并注意吊车是否稳定，降落时必须等到吊物落到人头以下，方能靠近扶持吊物，吊物上面严禁站人。

[18]吊装时严禁任何人在重物下和吊臂下方及其移动方向通行或停留。

[19]禁止任何人在受力的钢丝绳上跨越和停留在里档。

[20]在吊装过程中，如因故中断施工时，必须采取措施，保证现场安全，如因故短期内难以解决时，则必须另外采取措施，不得使重物悬空过夜。

[21]递送工具不准随便抛掷，以免伤人。

[22]6级以上大风不准进行高空作业。

[23]检修保养机具必须切断电源，拔出熔丝插头并挂检修牌，严禁带电检修保养。

[24]起重机运行时禁止从事检修保养工作。

[25]起重机的机具设备、吊具，索具要分工负责保管，并经常做好保养工作，以保证安全运行。

[26]登高作业人员在高空作业，不准嬉闹。要严格遵守登高作业的有关规定。

[27]高空作业所用的工具，材料不得抛掷，要用绳系递送，零星工具物体要装入工具袋内。

6.2 吊装前准备工作

①施工机具、材料到位，根据现场变压器位置布置好主电源线和标准配电柜并接好电源，布置好现场照明。

②测量放线,根据测量控制点及本联分段情况，测量并标注好临时支架的的安装位置。选择最优的吊机及运输车辆站位，减小对交通的影响，同时检查吊机站位位置有无地下管道、溶洞等不利条件，确保吊机可以安全吊装。

③吊车配重随吊机一同到现场，提前做好吊装前准备工作。

④临时支架运输至安装现场，按支架设计方案要求进行安装。

⑤设置好围挡，布置好道路交通警示牌。

⑥现场管理人员、交通协管员到位。

⑦请监理对本联段资料的完整性进行检查。

完成上述工作后，安装队进行自检。项目部安检部、质检部、工程部对安装前准备工作进行检查，检查合格通知监理，符合要求后请监理下达吊装令进行吊装。

6.3 吊装作业前的注意事项

①检查各安全保护装置和指示仪表应齐全。

②燃油、润滑油、液压油及冷却水应添加充足。

③开动油泵前，先使发动机低速运转一段时间。

④检查钢丝绳及连接部位应符合规定。

⑤检查液压是否正常。

⑥检查轮胎气压及各连接件应无松动。

⑦调节支腿，务必按规定顺序打好守全伸出的支腿，使起重呈水状态，调整机体使回转支承面的倾斜度在无载荷时不大于1/1000（水准泡居中）。

⑧充分检查工作地点的地面条件。工作地点地面必须具备能将吊车呈水平状态，并能充分承受作用于支腿的力矩条件。

⑨注意地基是否松软，如较松软，必须给支腿垫好能承载的垫脚。

⑩应预先进进行调查地下埋设物，在埋设物附近放置安全标牌，以引起注意。

[11]确认所吊重物的重量和重心位置，以防超载。

[12]根据起重作业曲线，确定工作台半径和额定总起重量即调整臂杆长度和臂杆的角度，使之安全作业。

[13]确认提升高度。根据吊车的机型，能把吊钩提升的高度都有具体规定。

应预先估计绑绳套用钢丝绳的高度和起吊货物的高度所需的余量，否则不能把梁段提升到所需的高度。应留出臂杆底面与梁段之间的空隙。

6.4 吊车起吊作业注意事项

6.4.1 起升或下降

①严格按载荷表的规定，禁止超载，禁止超过额定力矩。

在吊车作业中绝不能断开全自超重防止装置（acs系统），禁止从臂杆前方或侧面拖曳载荷，禁止从驾驶室前方吊货。

②操纵中不准猛力推拉操纵杆，开始起升前，检查离合器杆必须处于断开位置上。

③自由降落作业只能在下降吊钩时或所吊载荷小于许用荷的30%时使用，禁止在自由下落中紧急制动。

④当起吊载荷要悬挂停留校长时间时，应该锁住卷筒鼓轮。

但在下降货物时禁止锁住鼓轮。

⑤在起重作业时要注意鸣号警告。

⑥在起重作业范围内除信号员外其他人不得进入。

⑦在起重作业时，要避免触电事故，臂杆顶部与线路中心的安全距离为：a.6.6kV为3m；b.66kV为5m；c.275kV为10m。

⑧若两台吊车共同起吊一重物时（双机抬吊），必须有专人统一指挥，两台吊车性能、速度应相同，各自分担的载荷值，应小于一台吊车的额定总起量的80%；其重物的重量不得超过两机起重总和的75%。

6.4.2 回转

①回转作业时，不要紧急停转，以防吊物剧烈摆动发生危险。

②回转中司机要注意机上是否有人或后边有无障碍危险。

③不回转时将回转制动锁住。

6.4.3 起重臂伸缩臂杆。

①不得带载伸臂杆。

②伸缩臂杆时，应保持吊臂前滑轮组与吊钩之间有一定距离。起重外臂外仲时，吊钩应尽量低。

③主付臂杆全部伸出，臂角不得小于使用说明书规定的最小角度，否则整机将倾覆。

④吊车需带载行走时，道路必须平坦坚实，载荷必须符合原厂规定。重物离地高度不得超过50cm，并拴好拉绳，缓慢行驶，严禁长距离带载行驶。

6.5 起重吊装机械进场安全验收

起重吊装机械进场必须做好安全验收，验收项目包含所进场机械的合格证件、检验报告等，随所进场机械配置的司机、指挥等作业人员证件，同时还应对吊装作业时的站位区域地基情况等机械验收及交底。

7 安全措施

安全第一，预防为主“安全为了生产，生产必须安全”。全面实行“预控管理”，从思想上重视，行动上支持，控制和减少伤亡事故的发生。

①杜绝重大伤亡事故，轻伤事故发生率控制在1.2‰以内。

②杜绝任何火灾事故的发生，将火灾事故次数控制为0。

③安全隐患整改率100%。

④具备国家规定的注册资本、专业技术人员、技术装备和安全生产等条件，依法取得相应登记的资质证书，并在其资质登记许可的范围内承揽工程。

⑤工程项目经理依法对本单位的安全工作全面负责。建立健全安全生产责任制度和安全生产教育培训制度，制定安全生产规章制度和操作规程，保证安全生产条件所需资金的投入，对所本工程进行定期和专项检查，并做好安全检查记录。

⑥安全负责人由取得相应职业资格的人员担任，对建设工程项目的安全施工负责，落实安全生产责任制度、安全生产规章制度和操作规程，确保安全生产费用的有效使用，并根据工程的特点组织制定安全施工措施，消除安全隐患，及时、如实报告生产安全事故。

⑦对列入该工程概算的安全作业环境及安全施工措施所需费用，应当用于施工安全防护用具及设施的采购和更新、安全施工措施的落实、安全生产条件的改善，不得挪作他用。

⑧对于本工程，建立相应的安全生产管理机构，配备专职安全生产管理人员。

⑨垂直运输机械作业人员、安装拆卸工、爆炸作业人员、起重信号工、登高架设作业人员等特种作业人员，必须按照国家有关部门规定经过专门的安全作业培训，并取得各种作业操作资格证书后，方可上岗作业。

⑩工程施工前，项目管理的技术负责人应对有关安全施工的技术要求向施工作业班组、作业人员做出详细说明，并由双方签字确认。

[11]在施工现场入口处、施工起重机械、临时用电设施、脚手架、出入通道口、楼梯口、电梯井口、孔洞口、基坑边沿、爆破物及有害危险气体和液体存放处等危险部位，设置明显的安全警示标志。安全警示标志必须符合国家标准。

[12]施工现场的办公、生活区与作业区分开设置，并保持安全距离；办公，生活区的选址应当符合安全性要求。职工的膳食、饮水、休息场所等应当符合国家标准，不得在尚未竣工的建筑物内设置员工集体宿舍。使用的装配式活动房屋应当具有产品合格证。

[13]因施工可能造成损害的毗邻建筑物、构筑物和地下管线等，应当采取专项防护措施。

[14]在施工现场建立消防安全责任制度，确定消防安全负责人、制定用火、用电、使用易燃易爆材料等各项消防安全制度和操作规程，设置消防通道、配备消防设施和灭火器材，并在施工现场入口设置明显标志。

[15]向作业人员提供安全防护用具和安全防护服装，并以书面告知危险岗位的操作规程和违章操作的危害。

[16]作业人员有权对施工现场的作业条件、作业程序和作业方式中存在的安全问题提出批评、检举、控告，有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。

[17]在施工中发生危及人身安全的紧急情况时，作业人员有权立即停止作业或者在采取必要的应急措施后撤离危险区域。

[18]作业人员应当遵守安全施工的强制性标准、规章制度和操作规程，正确使用安全防护用具、机械设备等。

[19]采购、租赁的安全防护用具、机械设备、施工机具及配件，应当具有生产（制造）许可证、产品合格证，并在进入施工现场进行查验。

[20]施工起重机械和整体提升脚手架、等自升式架设设施前，应当组织有关部门单位进行验收，也可以委托具有相应资质的检验检测机构进行验收。验收合格的方可使用。验收合格起30日内，向建设行政主管部门或者其他有关部门登记，登记标志应当置于或者附着于该设备的显著位置。

[21]工程项目经理、专职安全生产管理人员经建设行政主管部门或者其他有关部门考核合格后方可任职。

[22]对管理人员及作业人员进行安全生产教育培训，其教育培训情况记入个人工作档案。安全生产教育培训考核不合格的人员，不得上岗。

[23]对于新技术、新工艺、新设备、新材料时，更应当对作业人员进行相应的安全生产教育培训。

[24]为现场从事危险作业的人员办理意外伤害保险。意外伤害保险由本公司支付。意外伤害保护期自建设工期开工之日至竣工验收合格止。

8 环保控制

本工法施工简单，所有设备皆是常规的吊机、吊车和运梁车，不会对环境产生多余的不利影响。

9 资源节约

本工法施工简单，质量可靠，所有设备皆是常规的吊机，确保了复杂条件下吊装施工的质量。

10 效益分析

该工法采用普通类型的吊机来适应各种复杂条件下的吊装，没有增添机械设备及相关的工作人员，减少了施工难度，保证了施工的连续性。

11 应用实例

以福州市二环五四路思儿亭钢箱梁城市高架桥的拓宽项目为例。

本工程位于福州市二环路与五四路交叉口，施工范围主要为：

①增设四条匝道

A匝道设计长度为527.442m，设计宽度为15.5～16m；

B匝道设计长度为123.352 m，设计宽度为8 m；

C匝道设计长度为134.67 m，设计宽度为8 m；

D匝道设计长度为218.323 m，设计宽度为8 m；

②现状二环桥拼宽

二环高架桥需在EHK0+113.55-EHK0+315段南侧、EHK0+467-EHK0+614段南北两侧拼宽3.5 m；

上述的拼宽段和新建匝道的吊装采取上述的吊装方法，适用于这种复杂城市交通下的吊装，包括跨路段、非跨路段、跨河段的吊装，具体方法如上述所述。