浅谈大跨度引桥T梁履带吊双机抬吊安装在软土地基中的应用

尹昆昆 杨柳

摘 要：简支T梁桥是应用最早、使用最广泛的一种桥型，T梁以其自身的优势被越来越多地运用着，但它还存在截面形式不稳定、运输和安装较复杂等缺陷。因此，合理运用T梁架设方法对其进行快速、经济、安全的安装是目前值得总结和探讨的课题。本文主要介绍大跨度引桥T梁履带吊双机抬吊安装在软土地基中的应用，以便在类似项目中参考。

关键词：大跨度;T梁;抬吊;软基

中图分类号：U61                 文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）07-0061-04

1 工程概况

岳阳国际集装箱码头二期工程建设为4个3000吨级（兼顾5000吨级）以集装箱为主的多用途泊位，码头平台长500m，宽30m。通过5#、6#引桥连接后方陆域堆场，5#引桥全长283.5m，宽16m，6#引桥全长271.4m，宽13m。引桥桥跨结构形式采用42m简支T梁，5#引桥预应力T梁共6跨，每跨6榀，共36榀，其中边梁12榀，中梁24榀，6#引桥预应力T梁共6跨，每跨5榀，共30榀，其中边梁12榀，中梁18榀，预应力T梁共计66榀。每榀中梁重量153.1t，每榀边梁重量161.3t。本工程引桥位于长江大堤外侧，并处于滩地软土地基之上。

2 施工流程及操作要点

2.1 施工工艺流程

2.2 施工操作要点

2.2.1 施工场地布置

5#引桥预制场地内布置制梁台座18个，布置3跨，每跨6个，每个台座横向中心间距3.6m，每跨台座纵向间距12m。

预制场地平整压实后根据现场实际情况铺设50～100cm厚砖渣，并对砖渣进行整平压实。在其上浇筑10cm厚C15混凝土垫层（垫层长为台座长加上端模安装宽度并两端加宽10cm，宽度为台座宽度加上侧模安装宽度并两侧加宽10cm），设置纵、横坡，便于排水。预制台座为条式台座，下部浇注30cm厚钢筋混凝土，上面两侧布设槽钢作为T梁底模边角，台座底模宽度为60cm，长度为42m，在台座中距台座顶面10cm按间距60cm一道设置侧模对拉孔;台座采用C30混凝土浇筑，并严格控制顶面平整度和侧面线形及垂直度。钢筋网架主筋为Φ12螺纹钢，上下两层，间距100mm，箍筋为Φ8盘圆，间距200mm。台座两端采取C30扩大基础，尺寸为300cm×200cm×50cm。台座施工完成后修筑预制区排水沟，预制场地硬化层积水通过纵、横坡排入排水沟，确保预制区域无积水。

2.2.2起重吊装能力及地基承载力验算

预制T梁安装起吊时，重量最重、位置最远的边梁（161.3t）为最不利工况，在最不利工况下进行工况分析和吊装能力验算。QUY180履带吊和QAY350V均采用标准主臂工况，作业半径最大为9m，臂长23m，安全吊装能力为114.8t。

2.2.2.1钢丝绳受力验算

以钢丝绳与水平线之间的夹角不小于60°为原则。吊点间距最大为1.7m。梁顶面单侧钢丝绳长度为3.1m，那么夹角为：arccos（0.85/3.1）=75°>60°，满足要求。钢丝绳选择4根，T梁两端每端2根，钢丝绳所吊T梁最大重量为161.3t。钢丝绳采用6倍安全系数，每根钢丝绳起吊预制T梁时的承受力：F=161.3*6*10/4=2420KN。经查表，拟选择钢丝绳6x37+IWR-1870（钢芯）直径64mm，其破断拉力为2440KN，满足吊装要求。

2.2.2.2地基承载力复核

在引桥预制T梁安装施工过程，投入2台中联QUY180履带吊合抬T梁，吊车吊装时需行走一段距离，在每个履带吊行走线路下方铺设路基板（履带吊下方始终四块路基板;路基板规格为2m*6m，厚度30cm）。

根据地勘报告得知引桥处上层为粉质黏土③1，其天然地基承载力标准值fk为150kPa即15t/m2（在天然地基基础上回填1m厚砖渣进行地基处理，实际承载力大于天然地基承载力，计算按15t/m2进行计算），则地基允许承载力为Pu=2m×6m×4×15t/m2=720t。单台履带吊各构件重量如下：履带吊自重167t，后配重140t，压车配重40t，吊具重量5t，共重P1=352t。

2.2.2.3 180t履帶吊起重能力验算

QUY180履带吊选用工况：作业幅度9m;主臂23m;起吊高度23.5m;安全荷载114.8t。

单台中QUY180履带吊吊装能力校核：P=（G/2）/K+g;

其中，P为QUY180履带吊所受的载荷（t）;

G为最T梁重量G=161.3t;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（根据《建筑机械使用安全技术规程》规定履带吊单机的起吊载荷不得超过允许载荷的80%）。

则P2=（161.3/2）/0.8+5=106t<114.8t。故180t履带吊起重能力满足要求。

综上所述起吊安装过程中地面附加承载力P=P1+P2=352+106=458t<720t。因此地基承载力满足要求。

2.2.3 安装施工顺序

5#引桥T梁安装时先安装4#～7#盖梁间的T梁，为避免T梁预制与安装交叉作业，顺序按照④-⑤、⑤-⑥、⑥-⑦;第二次吊装3#～4#和7#～9#盖梁间的T梁， 顺序按照③-④、⑧-⑨、⑦-⑧。考虑到安装就位T梁的稳定性，每跨的吊装顺序由中梁、边梁、中梁、中梁、中梁、边梁的顺序即B、A、C、D、E、F。

2.2.4履带吊行走路线地基加固

局部软弱地基及吊装重点部位铺设特制路基板（路基板规格为2m*6m，厚度30cm），以保证吊车行驶和工作的场地平坦坚实，在工作时不发生沉陷。

2.2.5履带吊试吊

履带吊进场后，先空载在已整平压实好的地基上行走，观察地基是否发生沉降，如发生较大沉降，增加该范围内的填料填筑深度，并分层夯实，直至满足施工荷载要求。铺设路基板后，履带吊再在路基板上空载行走，再次观察地基是否发生沉降。两台履带吊先行至靠近臺座位置，履带吊确认挂钩牢固后，指挥履带吊慢慢提升，直至钢丝绳绷紧受力为止，挂好溜绳。检测T梁是否已与其他构件解除连接，钢丝绳是否挂钩正确，T梁混凝土成品保护是否到位，设备起吊是否平稳，是否满足吊装要求，并对发现问题及时予以纠正。检测无误后将预制T梁缓缓提升，距离地面20～30cm时停止提升，静止约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。

2.2.6 T梁吊装防侧翻

在引桥T梁台座制作中，已在T梁台座两端1m位置处预留了吊装孔，吊装孔上方翼板处也预留了吊索孔。T梁在吊装时，采用兜底吊，预先在T梁预制台座上预留吊装孔道，便于布置吊装绳索。吊装绳索从台座吊装孔穿入，吊装绳索与T梁之间必须加护角铁件，防止T梁左右滑动，发生侧翻，也可保护T梁不被吊装绳索破坏，还可防止吊装绳索磨损，保障吊装安全可靠。T梁起吊前检查绳索有无破损，护角铁件位置是否偏离，并且在吊装过程中随时检查，避免侧翻伤人。

2.2.7 T梁水平运输

在引桥旁布置预制场地，预制场布置与引桥T梁安装位置一一对应，以缩短水平运输距离。T梁强度达到设计强度后，使用履带吊将T梁吊至运梁车，使用运梁车支撑进行两边固定，防止水平运输过程中T梁侧翻。采用运梁车水平运输，确保运输安全，采用2台180t履带吊将T梁吊至180T运梁车上，然后用180T运梁车将预制T梁运输至安装位置旁。T梁在运梁车上进行水平运输时采用慢速移动，速度不宜超过6m/min，并且在水平运输过程中随时检查两侧支撑，加以稳定，避免侧翻伤人，构件在水平运输中应设专人指挥，保障运输安全。

2.2.8吊装方法

试吊确定安全后，将T梁提升距离地面2m。旋转两台履带吊臂，将T梁移至两吊车间。同时移动两台履带吊至路基板另一侧，距离边沿不少于20cm。调整吊臂使T梁处于安装位置。

2.2.9 T梁安装就位

安装前，检验橡胶支座安装情况，确保橡胶支座安装准确无误。两台履带吊同步缓慢提升，使梁高于橡胶支座50cm。两台履带吊同步缓慢平移梁至安装位置上方。调整吊臂缓慢下放，使T梁处于安装位置。微调接触点，安装就位。

2.2.10临时支撑及横隔板连接

T梁安装时先安装边梁旁第一片中梁，用4台50t千斤顶临时支撑T梁两端的端部横隔板防止侧翻，第一片中梁安装完毕再安装边梁，安装就位后通过横隔板中的Φ28螺纹钢焊接将两榀梁连接成整体，直到整跨全部安装完成。预制T梁长42m、高2.6m，跨度长，重心高，易倾倒，必须在确保就位、支撑、连接牢固后，方可摘除吊钩。

3 结语

T梁安装方法较多，常用有架桥机吊装，其技术成熟，施工安全可靠度较高，架设速度快，工期短。但需大型吊机辅助安装，较繁琐，设备转场需再次安装，需大型吊机、运梁车辅助移梁，设备较多，经济性低。对运梁道路线形和承载力要求高。平移法安装占用地面空间小，对地面交通影响小。不需大型设备起吊转运，无起吊安全风险。但高空作业，安全风险大，施工作业面小，操作难度大。预制模架支撑系统需进行安装、拆卸，施工周期长，预制模架支撑系统成本高，经济性低。

通过探索优化履带吊双机抬吊T梁吊装方案，加快了引桥T梁吊装的施工速度，缩短了T梁安装施工工期，并且其安装精度可控，安装工艺简单，减小了T梁安装二次返工的几率，确保了T梁安装施工质量，并且保证了T安装的稳定性，减少侧倾倒覆，降低了施工安全风险。

参考文献：

[1]《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》（JGJ276-2012）。