大跨径预制T梁（大堤跨）吊装施工技术

2020-04-12张伟李辰罗相进中交二航局第一工程有限公司

珠江水运 2020年5期

张伟李辰罗相进中交二航局第一工程有限公司

引桥式码头作为长江沿线码头的常规平面布置型式，引桥需连接码头平台和长江大堤，一般采用预制空心板和预制T梁的结构型式。有些码头为满足行洪要求选择了大跨度的预制T梁结构型式，特别是与大堤相接的预制T梁安装场地条件复杂，吊装施工难度大为增加。

1.工程概况

岳阳港城陵矶港区（松阳湖）二期下游工程位于岳阳市松阳湖地区，下游3个3000吨级多用途泊位（兼顾5000吨级）紧临一期下游布置，码头平台为直立式现浇框架结构，上游与一期码头平台平顺相接，下游通过4#引桥与防洪大堤平交。码头前沿线距防洪大堤距离约300m，4#引桥全长270.94m，宽度13m。引桥下部桥墩采用双桩双柱式，桩基为2根直径2.0m钻孔灌注桩。设计为满足水利部门防洪需求，引桥上部采用大跨度预制T梁结构，引桥跨径布置采用2×6m（与码头连接处的异形块轴线处跨度）+6×42m预应力混凝土（后张）简支T梁。

引桥每跨由3片中梁和2片边梁组成。预制T梁梁长41.92m，梁高2.60m，预制中梁顶宽1.70m，边梁顶宽2.35m，跨中腹板厚0.2 m，单片中梁重量153.1t，边梁161.3t。预制T梁支座采用圆板式橡胶支座，伸缩缝处采用GJZF4 450×500×94圆形四氟板式橡胶支座，其它墩台采用GJZ 450×500×92圆形普通板式橡胶支座。

由于施工现场位于防洪大堤外侧，施工工期受长江水位制约，加之汛期江滩上不能有碍洪结构物。为此，对比一期工程采取的预制T梁墩旁预制横移安装施工技术，经同业主、设计及监理单位商讨后，建议采取已成熟的大型吊装设备进行预制T梁吊装，并通过了专家评审。预制T梁在江滩预制台座上完成预应力张拉和压浆后，采用2台QUY180t履带吊进行吊装。为保证工程的质量，尤其对大堤跨预制T梁吊装采取了一系列措施。

2.预制T梁施工工艺流程

T梁预制→预应力张拉→压浆→2台履带吊抬吊预制T梁进行试吊→2台履带吊抬吊预制T梁单台行走（或用炮车进行运梁）→履带吊起升→预制T梁就位。

3.大堤跨现场施工

3.1 施工流程

（1）施工便道修建。4#引桥布置于防洪大堤外侧，大堤堤顶高程36.3m，滩地高程约28.0m，大堤外侧坡比1：2.5。7#墩位于江侧滩地，8#墩位置大堤江侧坡顶。

本方案采用2台180t履带吊抬吊安装预制T梁，需用运梁车运至7#～8#墩之间。针对现场地形条件在引桥大堤7#～8#墩上游侧局部开挖大堤，开挖宽度4.5m，将便道伸入大堤堤脚内约20m，采用1.0m厚块石回填处理地面，分层碾压密实，并铺设2cm厚钢板，大堤开挖临时边坡为1：0.5。待预制T梁吊装完后，再对开挖的大堤进行块石清除，黏土回填、压实，重新铺设预制六角块。

（2）装梁、运梁。预制T梁在4#引桥上游侧江滩台座上进行预制，待张拉压浆封锚后采用2台180t履带吊抬吊装梁至180t运梁车上，再采取4个手拉葫芦及钢撑杆临时支护牢固后将其运送至安装位置旁。

吊装前需进行试吊，2台履带吊先行至靠近台座位置，钢丝绳确认挂钩牢固后，指挥履带吊司机慢慢提升，直至钢丝绳绷紧受力为止，再检查履带吊各项性能正常后缓缓将T梁提起，距离地面20cm时停止提升，静止10分钟，检查履带吊处地面基础、吊车受力状况，如有问题立即停止吊装，待问题解决后方可继续作业。

图1 T梁吊装施工平面布置图

（3）吊车就位。以最远点预制T梁吊装为例，1台180t履带吊站位于7#桥墩下方，另外1台180t履带吊站位在8#桥台后背大堤上。履带吊行走及作业区域履带下方铺设有路基板，路基板规格为2.0m＊6.0m，厚度0.3m。具体2台履带吊站位如图1所示。

（4）吊装。第一片中梁，并用4台50t千斤顶临时支撑T梁两端的端部横隔板；再安装靠下游侧的边梁，安装就位后通过横隔板中的Φ28螺纹钢焊接将边梁与中梁、中梁与中梁连接成整体，边梁安装就位后并在每个墩身的盖梁处用直径为20cm圆木进行临时支撑。

实际吊装过程中，首先履带吊从运梁车上吊起预制T梁，旋转提升吊臂使预制T梁一端临时搁置在7#桥墩最上游支座上；其次平行于引桥站位在7#桥墩处的履带吊移位垂直于引桥方向；最后在最有利条件下履带吊单台分别行走使预制T梁吊装至安装位置支座上。

预制T梁长41.92m、高2.60m，跨度长，重心较高，属易倾倒型预制梁，必须在确保就位固定完毕并支撑、连接牢固后，方可摘除吊钩。

3.2 吊装验算

（1）180t履带吊起重能力验算。选用QUY180履带吊性能参数选用工况如表1所示。

表1 QUY180履带吊选用工况表

①静止工况，履带吊最大吊装荷载计算：

P1=(G/2)/K+g

式中：P1为履带吊需承受的吊装载荷（t）；G为T梁最大重量（t）；g为吊钩及钢丝绳重量g=5t；K为双机抬吊折减系数取0.8。

计算得P1=105.6t，小于QUY180t履带吊安全荷载106t，故满足要求。

②行走工况，单台履带吊最大吊装荷载计算：

P2=G/2+g

式中：P2为履带吊需承受的吊装载荷（t）；G为T梁最大重量（t）；g为吊钩及钢丝绳重量g=5t。

根据规范规定，当起重机带载行走时，起重量不得超过相应工况额定起重量的70%。

计算得P2=85.6t，小于QUY180t履带吊安全荷载141t×0.7=98.7t，故满足要求。

③起重高度验算：180 t履带吊最大工作半径下，计入履带呆自身高度1.6m，起吊高度能力为23.5m。预制T梁安装到位状态，其底面距地面约5m，预制T梁高2.6m，钢丝绳长12m，则钢丝绳距梁顶竖向高度最大为3.0m。在吊装下游侧边梁时需绕过一道中梁，边梁起吊时保持与已安装中梁顶的安全距离为0.4m。因此现场吊装实际所需最大高度H=5+2.6+3.0+0.4=11m，小于起吊高度能力为23.5m，故满足要求。

（2）钢丝绳受力验算。①钢丝绳长度：以钢丝绳与水平面之间的夹角不小于60°为原则。选择已有钢丝绳长度12m，T梁吊点最大间距为1.7m，梁顶面单侧钢丝绳长度为3.1m。则钢丝绳与水平面之间的夹角为：arccos()=75°，大于60°，故钢丝绳长度满足要求。②钢丝绳强度：起吊T梁最大重量为161.3t，钢丝绳安全系数为6，则每根钢丝绳起吊T梁时的内力F=161.3×6×10/4=2420kN。

经查钢丝绳强度表知，选择钢丝绳6×37+FC-1870(钢芯)直径64mm，破断拉力为2440kN，大于起吊时钢丝绳内力值，故满足要求。

（3）地基承载力验算。在预制T梁安装施工过程中采用2台QUY180履带吊合抬一片预制T梁，在履带吊作业区域均铺设有横向路基板，每半边4块，路基板规格为2.0×6.0m，厚度0.3m。

经查QUY180履带吊参数表，得知单台履带吊各自构件重量如表2所示，故单台履带吊自重P=352t。

表2 QUY180履带吊各自构件重量表

本文3.2计算结果履带吊需承受的吊装载荷P1=105.6t，计算地基应力Pk==95.3kPa。根据本工程地质勘验报告得知，地基自上而下为粉质黏土、淤泥质粉土、淤泥质粉土加粉砂、圆砾、板岩，通过查陆域区主要岩土层力学指标推荐值表得知粉质黏土地基承载力fa=150kPa，大于履带吊地基应力值，故地基承载力满足要求。