探讨大坡度桥梁架设施工新方法

城市道桥与防洪

收稿日期：2010-06-28作者简介：曾祥茂（1981-），男，广东广州人，工程师，从事工程施工管理工作。

探讨大坡度桥梁架设施工新方法

曾祥茂

（广州市第一市政工程有限公司，广东广州510060）

摘

要：普通的架桥机对于架设超过3%纵坡的预制梁容易发生安全事故。该文结合工程实例，主要通过对架桥设备的改装

和其他控制措施，探讨解决大坡度桥梁架设施工的新方法。

关键词：大坡度桥梁；架桥机改装；前支腿加高；起吊天车加宽；整机固定；纵移控制；边梁横移控制；喂梁控制中图分类号：U445.468

文献标识码：B

文章编号：1009-7716（2010）08-0125-03

0前言

由于预制梁在城市桥梁建设中越来越受到广

泛应用，因此预制箱梁的安装一直以来是各个施工单位重点讨论研究的课题。常见的预制梁安装方法主要有汽车吊吊装和架桥机架设两种。但有些工程会受到运梁道路和其他施工条件的，现场无法采用汽车吊安装。然而当坡度超过3%时，一般架桥机起吊天车的刹车动力无法抵抗预制梁的前冲动力，会造成架桥机失稳，引起安全事故。因此，大坡度桥梁架设已经成为预制梁安装的一个施工难题。本文以广州市科韵北路延长线工程为例，探讨大坡度桥梁架设施工新方法。

1工程概况

广州市科韵北路延长线工程，主线设大桥1座与科韵北路北环立交跨线桥相接。（见图1）主桥采用30m 预应力混凝土预制箱梁，跨径组合为3×30m+3×30m ，每跨6片，共36片梁。桥梁纵坡达到5%，高程由6#-0#渐低，其中第二、三跨跨越车陂涌。工程位于广州市天河区岑村里面，村道均为两车道设置，大型运输车无法进入，了预制箱梁只能从北环立交跨线桥上运至施工现场，从而了梁只能用架桥机类型设备进行吊装。但是5%的纵坡使得正常架桥机无法进行施工。因此，大坡度桥梁架设施工成了该工程的重中之重。

2实施方案

根据实际施工环境，对设备DF35/100Ⅲ型号架桥机进行改装，并对改装后的架桥机进行受力分析、结构计算，使得各项数据在允许范围之内，满足安全生产的要求。

由于坡度达5%，梁跨度达30m ，一般架桥机在吊装3%以内坡度梁时起吊天车能安全带动预制梁前后移动。架桥机要安全吊装超过3%坡度的桥梁就需要解决架桥机前后支腿高差过高问题。该工程由于场地，只能从上坡吊下坡，因此需要提高架桥机前支腿才能解决架桥机前后支腿高差过高问题，使得架桥机的纵坡在3%以内。

现将DF35/100Ⅲ型号架桥机前支腿用φ273钢管加高3m ，并且将前支腿固定在盖梁上，同时采用12m 宽的起吊天车，中间4片梁可以由天车卷扬机横移吊装到位，边梁吊装时需安装一段钢轨，天车将梁运至钢轨上，用电动葫芦将梁拉至支座位置，边梁就位后，用千斤顶将梁顶起，拆除钢轨，安装支座，下放千斤顶，边梁坐落到支座上就位(见图2)。

主要优点：吊装速度快，安全系数较高，铺设较少钢轨，只需横拉边梁，中间梁均能一次吊装到位。主要缺点：改装较复杂，操作控制一般，整机纵移较难。

3主要技术措施

3.1前支腿的加高

考虑各种材料的力学性能、经济性及市场加工方便性，暂定选用直径为273mm ，厚度为8mm 的钢管做前支腿，为了使主桁架水平度满足要求，前支腿需加高3m ，见图3所示。

现对前支腿稳定性进行验算：前支腿属于轴心受压构件，其稳定性按公式:N/δA ≤f

管理施工125

城市道桥与防洪

2010年8月第8期

式中：N 为轴心压力；δ为轴心受压构件的稳定系数；A 为构件的毛截面面积；f 为钢材的抗

压强度设计值（该支腿所用钢管材料为Q235钢，

f 值取190N/mm 2。

根据桁架自重及梁重，前支腿单边所受重量P=25kN ，单根钢管轴心压力N 取值为25kN ，A 为66.6cm 2，稳定系数由λ=L 0/i=3/23.1×10-3=130，查表得δ为0.401。

由于：

25000/(0.41×6660)=9.16（N/mm 2

）≤190N/mm 2因此，前支腿稳定性满足要求。3.2起吊天车的验算

起吊天车采用12m 宽桁架，

确保除了边梁外其余中梁能直接吊装到位，桁架共两组，每组天车配备一台5t 卷扬机，下部配两组50t 动滑轮组，用于起吊混凝土预制梁。

起吊桁架按单跨梁计算，桁架截面形状为三角

形，截面积A=29483mm 2，

截面最小模数W=2.5993×107mm 3，钢材的弹性模量E=200GPa ，截面惯性矩I=3.453×1010mm 4，单位重量q=4.5×10-2N/mm 。

预制梁总重按P=90t 算，吊梁时每台天车承受一半F=P/2=45t ，计算其挠度（取最不利状态计

算）：

f=F ×l3/(48×EI)=450×103×123×109/(48×2×105×3.453×1010)=2.35(mm)＜[L/700]=17.2mm 。

因此，起吊天车的稳定性满足要求。3.3整机固定

如何将改装后的整机固定，防止桁架失稳显

得非常重要。主要采用三个支点固定，即分别在桁架的前、

中、后三个支点固定。前支点采用在盖梁上预留的钢板与前支腿钢管满焊固定，中支点及后支点采用钢丝绳固定在已完成的预制箱梁的钢筋上，以防吊梁时整机由于惯性向前移动。整机的固定牢固是整个吊装施工的关键，决不允许预制梁在吊装过程中发生失稳现象。3.4整机纵移控制

纵移时首先要将两套天车运行到机架后部位作配重，确保纵移时桁架不向前倾覆。桁架底部安装滑轮，用两台卷扬机拉住两组桁架将整机拖动行走，简称启动卷扬机，拖动时为了防止桁架自动前冲，要用

另外两部卷扬机拖住桁架，简称刹车卷扬机。

启动卷扬机及刹车卷扬机分别由专人负责操作，互相配合。

移机时速度不可太快，派专人随时检查桁架各个节点是否连接牢固，如发现任何异样，立刻停止纵移，解决问题后才能继续纵移。

管理施工

126

即实际施工中起吊角度应控制在8°~9°。

4结语

大跨度钢箱梁整体吊装方法在广州市猎德大桥系统北延线二标跨黄埔大道隧道位置使用，整体60m跨度吊装预制钢箱梁满足黄埔大道繁忙交通，以及黄埔大道隧道上层不能布设临时支墩的要求。经过优化后的吊装方案，减少黄埔大道及各跨跨中临时支墩22个，按照每个临时支墩需2.1万元计算，吊装施工措施费节省了22×2.1=46.2（万元），各种交通设施、临时改道措施等费用节省了210万元。上述合共节省施工措施费用46.2万元+210万元=256.2万元。大跨度吊装钢箱梁技术上的优势在该工程中得到了充分的体现。

该方法在广州市猎德大桥系统北延线二标跨黄埔大道隧道位置的成功应用，为其他类似交通繁忙道路，道路下有其他构筑物不能负荷受压的要求，而且吊装跨度较大的桥梁预制钢箱梁工程提供了借鉴和指导。

参考文献

[1]郑凯锋，唐继舜.大跨度悬索桥流线形箱梁技术[J].公路.1994，（6）.

[2]同济大学路桥工程系.城市桥梁设计施工经验选编[M].北京：

中国建筑工业出版社，1980.

[3]彭建兵，程为和.城市高架连续曲线钢箱梁设计若干问题探讨

[J].城市道桥与防洪.2003,(3).

[4]李玉安，曾智明.城市高架桥钢箱梁制作安装施工技术[J].安

装，2001，（5）.

[5]江正荣.建筑施工工程师手册(第二版)[M].北京:中国建筑工业

出版社，2002.

3.5边梁横移控制

在边梁位置安装钢轨，将边梁放至钢轨上，用电动葫芦将边梁拉到位。到位后用千斤顶将边梁顶起，拆除钢轨，安装橡胶支座，下放边梁到位。3.6喂梁控制

由于该工程工期比较紧张，要求1个月内完成主桥预制梁的架设。由于坡度大无法采用铺导轨进行喂梁，只能将运梁车直接驶入喂梁。由于湿接缝和铺装层尚未施工，为了防止喂梁时运梁车对已架设预制梁发生危害，要求运梁车轨道沿着两片梁的腹板位，另在湿接缝位置铺设钢板，以防止运梁时车轮驶入湿接缝位置。架完一跨梁后，立即组织人员进行梁位置复测，然后焊接湿接缝及横隔板钢筋，使梁形成整体，并在运梁车行驶的位置上铺垫厚度1.6cm的钢板。这种喂梁方法极大地提高了桥梁吊装效率，基本保证4d吊一跨的效率，确保按时完成。

3.7其他质量安全保证措施

（1）合理布置施工平台，对人员、设备、电气、消防等因素的安全防范作了周密的设防，编制了安全施工组织设计和应急预案，对所有施工操作人员进行安全教育。

（2）施工前组织有关人员进行熟悉图纸、方案，以及进行技术交底。

（3）吊梁前必须先试吊，测量主桁架下沉值，检查主桁架的稳定性能，满足要求后才能将梁前移。

（4）预制梁在运输过程中，运输的支承点应按规定不得随意改动。构件在吊装过程中，吊点应按规定不得随意改动，并在吊点位置做好梁体的防护措施防止损坏梁体。

（5）预制梁在吊装过程中，严禁碰撞其它构件，以免损坏设备；并且应把预制梁扶稳后，天车才能旋转和移动；预制梁起吊后应呈水平。

（6）机械机具使用前应重新检查其机械性能，防止绳索脱扣、破断，确保符合使用要求。

（7）吊完一跨梁后在边梁必须挂上安全网，及时焊接湿接缝钢筋。

（8）要尽量安排在白天吊装所有的梁，如确需在晚上吊装，必须保证照明。

（9）指挥人员应使用统一指挥信号，信号要鲜明、准确。

4方案实施效果

预制梁架设施工顺利完成，36片梁所用的吊装时间共25d，整个施工过程未出现任何安全质量事故，实现了工期、质量、安全目标。

5总结

通过提高架桥机前支腿、加宽起吊天车的改装方案和其他控制措施，有效地解决了大坡度桥梁架设的难题，也为以后类似的的工程提供了相关的施工经验。

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第120页）

管理施工127Discussion on New Erection Construction M ethod of Large-gradient Bridge Bea!!

m Zeng Xiangmao（125）Abstract:The accident of the common bridge erecting machine is easy to happen if erecting the vertical gradient exceeding3%of the prefabricated beam.According to the engineering case,the article discusses the new method to solve the erecting construction problems of the large-gradient bridge beam mainly by the refitting of the bridge erecting equipment and the other control measures.

Keywords:large-gradient bridge beam,refitting of bridge erecting machine,to heighten front support, to widen crane,fixing and longitudinal moving control of complete appliance,traverse moving of side beam,control,control of feeding beam

Three-way Non-uniform Eccentric Continuous Box Girder Traveling Form Construction M etho!!!!

d !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Luo xingyou（128）Abstract:Based on th

e construction case o

f Shenjian

g Road Bid1Project and combined wit

h the bridge section layout type of this project,the article introduces the three longitudinal,traverse and vertical ways of non-uniform and eccentric structural continuous box girder,cantilever traveling form construction method and technical measures from the aspects of construction arrangement,temporary pier design at zero block,traveling form design and construction measures.

Keywords:three-way non-uniform,eccentric structure,temporary pier,traveling form construction, technical measures

Elementary Discussion on Construction of Cover Beam by Through-bar Process in Bridge Engineerin !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!g

Chen Miaohua（132）Abstract:Taking the cover beam construction of urban elevated bridge as an example,the article introduces the construction technology and its flow of through-bar process able to provide the reference for the similar projects.

Keywords:elevated bridge,cover beam,through-bar process,construction technology

Pipe Jacking Construction by Air Pressure M ethod and Settlement control in Crossing Dik!!!!!!

e !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Chen Min,Huang Yongfu,Bao Liumin（135）Abstract：In the course o

f pipe jackin

g construction,the soil will be disturbed and cut so as to make the ground in settlement.The pipe jacking to cross Qiantang River Dike is the highly risky and difficult project.Combined wit

h the experience of successfully crossing Qiantang River Dike in the pipe jacking project of a wastewater treatment plant,the article analyzes the influence of pipe jacking construction by air pressure method on the dike settlement,and analyzes a series of technical measures to make the influence on the dike body decrease to minimum level.

Keywords:air pressure,pipe jacking,dike,settlement control

Summarization of K8+600Bridge High-pier Slip Form Construction Technolog!!!

y Wang Baoyan（139）Abstract:Taking two k8+600bridge79-m high-pier slip form construction projects in Sinkiang Dina as an example,the article introduces the construction technology,key technical control and economical benefit contrast analysis of slip form,which have some reference for the future similar construction of high pier.

Keywords:bridge high pier,construction of slip form,structural system,technological flow,benefit Construction Technique to Treat Soft Soil Roadbed by Gravel Grouting Pil!!!!!!!!!!!!

e

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Wang Tiefa,Kong Fanliang（143）Abstract：Zhejiang Province is in more complex terrain,where the mountains and hills account for