空心板梁吊装施工技术在宝水渠中桥中的运用分析

尹思平

（崇仁县智达路桥工程有限公司,江西 抚州 344200）

0 引言

随着装配式构件应用日益广泛，装配式预制预应力空心板梁也普遍运用于桥梁工程中。预制空心板梁吊装是桥梁施工中关键工序之一，吊装质量的好坏直接会影响桥梁正常使用，如出现梁板脱空、偏压等情况，则在长期的车辆荷载下支座会加速损坏，继而影响桥梁的使用，该文以宝水渠中桥为例，重点阐述空心板梁在工程中的具体运用。

1 工程概况

抚州市崇仁县迎宾大道为G236芜汕线崇仁县城穿城段，全长3.2 km，设计道路宽度60 m双向六车道城市主干路，该项目主要包括路基土石方、桥梁、排水、绿化提升、交安设施、照明工程六部分。其中，宝水渠中桥为新建桥梁，桥梁位于直线段上，中心桩号K575+663.5，正交布置。全桥共1联，跨径布置为3*16=48 m，施工方法为先简支后连续。该桥上部结构施工主要分为三个阶段：第一阶段将预制好的空心板梁吊装就位，形成由临时支座支承的简支梁状态；第二阶段为浇筑1#和2#桥墩上的湿接头，待养生期满并达到设计强度后，张拉负弯矩预应力钢束，然后在负弯矩管道内压注水泥浆，形成了1联3跨的连续梁；第三阶段是拆除全桥的临时支座，按设计的顺序完成体系转换，并完成桥面系施工。该文将着重论述第一阶段，即空心板梁吊装技术。

宝水渠中桥上部结构设计为16 m预应力混凝土空心板梁，共计120片梁（其中：边梁24片，中梁96片），桥墩设计为立柱接盖梁形式，立柱高度在3.2~3.4 m之间，桥台采用重力式桥台，基础设计为直径1.2 m钻孔灌注桩。空心板梁提前在预制场施工，待张拉压浆完成并达到设计要求的强度后，由预制梁场起吊至运梁车上，再用运梁车运送至3#桥台→2#墩台的运梁通道上，采用两台35 t汽车吊以双机抬吊安装就位，然后依次吊装完成2#墩台→1#墩台、1#墩台→0#桥台的所有梁片。

2 板梁吊装施工方法

2.1 空心板梁吊装前施工准备

2.1.1 校核墩台帽、盖梁及支座垫石的标高及平面位置

板梁吊装前，必须用仪器校核墩台帽、盖梁及支座垫石的标高及平面位置，墩台帽、盖梁的轴线偏位及顶面高程允许偏差均为±10 mm，支座中心与主梁中线允许偏差为±2 mm，支座高程允许。校核时，在确保墩台帽、盖梁及支座垫石的各项技术指标符合规范要求后，应在墩台帽、盖梁及支座垫石上画出架装轴线与端线，以使桥板准确就位[1]。

2.1.2 运输道路及吊装作业场地、机具准备

（1）运输道路:运梁通道按照道路路基施工要求，回填合格土分层整平、碾压，使其平整度、承载力满足运输车辆运输梁片平稳行走的要求，并清除便道上的一切障碍物以保证运梁通道的畅通。

（2）机具准备：安装架设前，应对使用的35 t汽车吊机、6×61+1钢索、吊扣、千斤顶等进行力学验算。应对使用吊车施行梁体安装的方案进行验算，以保证安装时吊车起重量有足够的安全系数[2]。

2.1.3 橡胶支座安装

（1）墩、台支座垫石养生期满后，支座垫石处清理干净，先用水平尺自检，对于凹凸不平处用干硬性环氧水泥砂浆抹平，高出的部分用砂轮磨平，使支座垫石的顶面高程控制在误差不大于2 mm。

（2）用仪器在盖梁及支座垫石上准确标出支座中心点，后将橡胶支座准确安放在支座垫石中心位置上，要求支座中心线同支承盖梁上中心线相重合。该项目桥梁每榀空心板梁有2个支座支承，0#和3#桥台上采用160个GYZF4φ225 mm×51 mm圆形四氟滑板橡胶支座。1#和2#桥墩采用320个GYZφ225 mm×49 mm圆形普通板式橡胶支座，灌砂式钢桶临时支座320个，调平钢板320块，上述橡胶支座必须按规定的比例抽检合格后方可使用[3]。

2.1.4 空心板梁吊装顺序

根据专业分包合同，宝水渠中桥空心板预制任务由抚州市起点桥梁预制厂实施，该梁场位于抚州市乐安县，3#桥台更靠近乐安的方向，因此确定宝水渠中桥架设顺序：3#桥台→2#墩台、2#墩台→1#墩台、1#墩台→0#桥台。

2.2 空心板梁吊装施工工艺流程

2.2.1 测量放线、橡胶支座安装

支座按设计位置测量放样、安装，支座垫石标高须经反复测量校核，支座中心与主梁中线允许的偏差为±2 mm，确保支座安装准确，安装过程中严格检查支座准确性，如有移位及时吊起梁板重新安装。安装过程中安排专业技术人员跟班，对空心板安装位置、支座支承等情况进行逐片检查，发现不符合要求应及时做出调整。

2.2.2 预制板运抵现场

在该桥梁预制板安装前，根据施工部署在南北两侧修筑了运梁通道，运梁通道的路基填筑严格按照规范进行，选择级配良好的砂砾土分层回填压实，确保压实度不小于94%，并做好双向排水。待预制梁达到设计强度后，由预制场起吊至运梁车上，运输至施工现场。

2.2.3 吊钩与预制板连接、检查连接部位

空心板梁在梁场预制时，在空心板梁侧壁距离端头40 cm位置处预埋Φ32钢筋作为吊装时的吊耳。空心板板梁吊装时采用四点起吊。运梁车到达桥梁的指定位置后，人工在吊耳处穿好钢丝绳并挂在吊车的起吊勾上，缓缓起吊的同时观察四个吊点是否受力均匀[4]。

2.2.4 预制板起吊

预制板起吊前，应先进行试吊并持荷3 min，确保安全的前提下，由两台35 t的汽车吊慢慢吊起混凝土空心板梁，待运梁车离开后，然后将梁板吊至指定位置。

2.2.5 预制板安装就位

按预先设定编号逐一吊装，吊装顺序由中间向两边架设，梁垂直缓慢下放至橡胶支座上。

2.3 空心板梁运输

板梁吊运时混凝土的强度不得低于设计规定的强度，设计未规定时，应不得低于设计强度的80%。且梁板吊装前检查梁板的外观、预埋件的尺寸和位置，允许偏差应符合规范要求。预制场地采用35 t汽车吊起吊板梁装车，运梁车上落梁前，在板梁支点位置用硬质方木或枕木垫牢设置平整，安排2台龙门吊起梁、2辆运梁车运梁。

2.4 板梁吊装

（1）梁板装车:在梁场的存梁区采用2台35 t汽车吊起梁装车。

（2）梁板运输:采用2台运梁车运输梁板。

（3）梁板吊装方案：采用2台35 t，4根6×61+1、Φ47 mm钢丝绳，双机抬吊的方式进行吊装。

2.5 调整支座

梁板安装后，若发现有支座脱空、支座变形、支座偏压等现象，要及时做出调整。调整的措施为：用千斤顶顶起梁板端部，在支座上垫合适厚度的调节钢板。然后再次落梁，使支承每片梁板的四个橡胶支座全部密贴，确保四个橡胶支座受力均匀。

2.6 检查验收

梁板起吊前，由有资质的机构按规范要求的比例做静载试验，出具静载试验合格报告后方可将梁板运送至现场吊装施工。梁板安装前，应检查梁板上的预埋件，如泄水孔、护栏预埋筋、伸缩缝预埋筋等有缺少或不符合要求时，应进行植筋。梁板安装完成后，应用水准仪检查梁顶的标高，相邻梁板顶面高差应不大于8 mm，两跨之间的梁板顶面纵向高差为+8 mm、-5 mm，否则应进行调整。

3 吊装验算

以16 m后张空心板梁边板为验算对象，由设计图纸可知16 m边梁的所用混凝土数量为：C50混凝土11 m3，按混凝土单位重量2.5 t/m3计算，G混凝土=11*2.5=27.5 t；16 m边梁的所用钢筋、钢绞线数量：钢筋：2 348.6 kg，钢绞线：267.2 kg。G钢=2.6 t；G=G混凝土+G钢=27.5 t+2.6 t=30.1 t 该工程16 m空心板梁采用双机抬吊机作业。即（Q主+Q副）K≥Q1+Q2，根据设计图纸计算边梁最重按29.85 t，即Q1=29.85 t，考虑索具重量Q2=1.0 t。即：Q主+Q副≥31.1 t。根据施工现场桥墩高度为3.2~3.4 m，吊车工作半径取5 m，第1台吊车吊臂长度取10.55 m，第1台吊车吊臂长度取16.5 m，参考表可得（Q主+Q副）K≥Q1+Q2，即（21+21）×0.75=31.5＞31.1，K为起重机降低系数，取0.75。综合上述及起重机的工作幅度考虑，选用两台35 t汽车吊满足施工要求[5]。

4 吊装质量保证措施及安全保证措施

4.1 板梁吊装质量保证措施

空心板梁的吊装质量好坏直接会影响到桥梁的使用功能和使用寿命，如：当出现橡胶支座偏压、脱空的情况未予以正确处理，在持续的荷载下支座迅速损坏，继而出现梁板下沉、桥面开裂等现象，影响桥梁的使用寿命。因此，在板梁的吊装的过程中，一定要加强各个吊装环节的质量验收，以确保板梁吊装的质量。制定以下质量保证措施：

（1）空心板梁出厂前应做好强度、外观质量、预埋件的验收，对不符合设计及规范的梁板不允许进行吊装作业。

（2）加强吊装现场和预制场的沟通联系，板梁出场时要按吊装顺序依次吊运，对构件进行编号、核对，按吊装现场的需求对号入座。

（3）橡胶支座使用前对其规格和技术性能进行核查，不符合要求的支座严禁使用。

（4）根据设计要求，0#和3#桥台上采用圆形四氟滑板橡胶支座，1#和2#桥墩采用圆形普通板式橡胶支座，应区分出滑板支座和普通支座，四氟滑板橡胶支座安装时应在储油槽涂抹硅脂油，确保梁板在受到荷载后的滑动质量。

（5）梁板安装前，应反复核查支座垫石的平面位置和顶面高程，并在支座垫石上用墨斗弹出中心十字线，弹出支座的中心位置。

（6）板梁架设前，应检查梁底钢板位置，对于钢板位置的浮浆及异物，应人工凿除清理，确保梁底钢板与橡胶支座贴合紧密。

（7）板梁就位后检查支座与梁板底部钢板接触面是否贴合紧密，如出现个别支座脱空的情况，应用千斤顶将梁端顶起，用调平薄钢板调平，保证梁板和支座的结合质量。

表1 35 t汽车吊主要性能与参数

4.2 梁板安装过程中安全保证措施

空心板梁吊装作业是典型的高空作业，并且施工中需要用到大型起重设备，属于危险性较大工程，施工人员需在桥墩上进行支座安装、落梁、调整支座等一系列工序，为保证施工人员的安全，制定以下措施:

（1）对参与该项目吊装作业的施工人员购买意外险、第三者责任险，并与施工队伍签订安全责任书，吊车操作员应具备特种作业操作证书。

（2）吊装前应对吊装的工人进行三级技术交底，向施工人员指出该项目吊装作业的重点及难点，向施工作业人员讲述吊装操作规程。

（3）施工现场设置专职安全员，设立好安全标志，施工人员佩戴安全帽和安全带，吊装施工时，安全员全程旁站，当出现违反吊装操作规程的情况时，应立即制止施工，待整改合格后方可进行施工。

（4）注意起吊钢丝绳及吊环不能超出负荷，吊装作业前，应先进行试吊，试吊满足相关技术要求后，方可进行正式吊装作业，严禁倾斜吊卸构件。

（5）在吊装过程中不要急剧改变升降运行速度，以免产生巨大荷载，致使钢丝绳破断或吊车倾覆等意外发生。

（6）吊装施工前，应检查吊车钢丝绳的破损程度，每一节距内折断的钢丝不得超过5%、钢丝绳内部有明显腐蚀、钢丝绳发生扭结和死弯等严重变形时，应更换钢丝绳。

（7）梁板起吊至支座垫石上方20~30 cm时，不可立即就位，应等指挥员确认梁板支座垫石处此时安全方可对线就位。

5 结束语

在公路桥梁施工中，空心板梁吊装技术已经非常成熟。该文通过对实际案例的分析，对预制板梁吊装施工工艺及质量安全控制要点的阐述和分析，旨在推广普及这一项施工技术，提高空心板梁吊装的施工质量，保障施工过程的安全，使这一项技术在工程建设领域中发挥更大的作用，并提升施工企业的经济效益。