胡水华
中铁二十五局集团第二工程有限公司
摘要：本文通过工程实例分析，对跨跃铁路天桥板梁采用大吨位吊车吊装专项技术方案进行分析与探讨，以供类似工程参考。
关键词：桥梁施工；板梁吊装；技术分析
一、工程概况
本工程位于衡阳市东风路区路里，为方便两侧行人穿过铁路而设置，主桥采用（20m+16m）两跨预应力混凝土简支空心板梁。桥面总宽3.5m，净宽3.0m，每跨横向由2片板梁组成，两片板梁之间采用钢筋混凝土铰缝进行两节。20m空心板高95cm，底宽1.24m，顶宽1.745m，设计混凝土14.75m3；16m空心板高为80cm，底宽1.24m，顶宽1.745m，设计混凝土10.73m3。其中20m跨在京广线衡阳站-周家坳站区间K1754+640处跨越既有京广线，梁体与既有京广线相交角度为90o。板梁横断面详细尺寸如图一
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图一
二、架梁施工时间选择
架梁前必须与广州铁路集团设备单位取得联系，获得营业线施工许可证方可进行施工。根据现场施工进度我项目部计划架设期间每天申请垂直天窗1个，每个垂直天窗70分钟,共需垂直天窗3个。
桥面铺装、防抛网、扶手栏杆的安装计划需申请V型天窗4个，每个V型天窗120分钟。
三、架梁
3.1、架梁施工总体设想
主梁张拉压浆完毕，待封端混凝土强度达到设计强度100%后，方可进行起吊。在起吊、安装过程中均需两点搁置，采用吊孔穿束兜板底加扁担梁的吊装方法，吊点设在距板梁梁端130cm处。
根据现场的实际情况，轨道吊无大吨位吊车，选择采用一台大吨位吊车进行板梁的吊装。为确保架梁期间既有线的行车安全及方便吊车作业，制定架梁顺序为先架设20m跨（跨越既有线侧），再架设16m跨（跨越新建湘桂线侧），架设过程均为从衡阳方向往广州方向依次架设。
3.2、吊装地基处理
本工程吊车支撑位置在新建湘桂线路基上，地基压实度相对较好。为确保大吨位吊车支撑的稳定性，在汽车吊安装区域四个支撑点先铺设一层枕木，在枕木上面铺设2.5mx2.5m，厚4cm钢板。
地基承载力验算：
吊装时，20m板梁重为G1=14.75m3*2.55t/m3（含混凝土、钢筋）=37.62t
地基所承受压力：N=37.62t（20m梁重）+227t（汽车吊自重含配重）=264.62t
汽车吊自带支撑点钢板的每块平面尺寸：S=2.5*2.5=6.25㎡
吊装时，地基土所受压强：P=N/4S=264.62/(4*6.25)=105.85Kpa。
因此，必须满足不小于110Kpa的承载力要求。
3.3、吊装施工
1、架梁方法采用一台400t汽车吊吊装（其参数见汽车吊车性能表1），汽车吊位于待架跨的后侧，进行单机吊装。
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表1
2、首先进行试吊。试吊时，根据既有线的起吊环境，达到起吊高度进行落梁，技术员在试吊过程中，记录各工序操作的所需时间。
3、在接到广铁集团运输处命令后，安全员与衡阳站联系具体的封锁时间。在正式封锁前，必须完成以下任务：
①钢丝绳的穿束，钢丝绳与吊钩连接完成。
②在架梁总指挥的指挥下，吊车起吊板梁离开制梁台座50-100cm后，然后停止提升，确保梁体稳定。
③人工调节梁体平面角度，使梁体基本达到架设后的平面角度，绑好4根缆风绳。
④两名吊车指挥人员，分别就位至Z1、Z2墩顶。
⑤技术员检查梁端墨线和梁边墨线已在墩顶弹好，并清晰可见。
在封锁命令下达后施工内容：
（1）第一个封锁点施工内容
①在行车调度发布命令后，架梁总指挥指挥吊车，开始起升板梁，使板梁达到旋转高度（使用板尺确定高出桥墩挡块1m左右）。且吊装的梁体高度要保证高于既有京广线的接触网不小于2m，吊臂与接触网的最小距离不小于2m，由Z2墩顶的吊车指挥员进行确认，达到高度后停止作业。
②在电力调度下达封锁命令后，现场安全员确认接触网已停电接地线已挂好后，通知架梁总指挥开始作业，架梁总指挥指挥吊车开始旋转。本工序需要5-10分钟的封锁点。
③在板梁旋转至墩顶后，缓慢落梁，在梁体距离支座10cm左右后停止落梁，由Z1和Z2墩墩顶吊车指挥员上至板梁上，下放4根缆风绳，梁下作业人员抓紧缆风绳但不能使梁体受力。本工序需要20-30分钟的封锁点。
④在墩顶指挥人员的指挥下，吊车调节梁体位置，使梁端与墩顶的墨线重合，墩顶指挥人员指挥梁下拉缆风绳的人员调整梁体角度，使梁边与墩顶的墨线基本重合。吊车总指挥指挥吊车落梁。本工序需要10-15分钟的封锁点。
⑤在整个吊装过程中，现场安全员在距离封锁时间剩余15分钟时，必须通知架梁总指挥，后面每个5分钟通报一次。以便架梁总指挥安排作业内容。
⑥落梁后若梁体与预设位置有微小的偏差，在第一个封锁点内不能完成调节，则停止作业。安全员对现场进行检查，确保无机具人员在既有线内则开始消点。
（2）第二个封锁点施工内容
①调节钢丝绳长度使梁体单端提升1-2cm，利用液压千斤顶微调梁体位置，确保梁体就位准确。本工序需要15-20分钟封锁点。
②重新调节钢丝绳长度使梁另一端升高1-2cm，利用液压千斤顶调节梁体位置，确保落梁准确。本工序需要15-20分钟封锁点。
③解除梁体钢丝绳。本工序需要5-10分钟封锁点。
④安全员检查现场情况，解除封锁。
（3）第三个封锁点施工内容
按照第一片梁吊装顺序，完成第二片梁的安装。由于第二片梁梁两边都有限位，落梁准确无需再进行梁体调节。
（4）4个V型天窗施工内容
本工程桥面系施工包括铰缝的施工、桥面铺装层混凝土浇筑、防抛网的安装、扶手栏杆的安装等。
为确保既有行车安全，铰缝的施工、防抛网的安装、扶手栏杆的安装需在封锁点内完成。为了减少施工对既有线通行能力的影响需要申请4个V型天窗，分别封锁京广上、下行线各两个封锁点。施工中根据现场实际情况将20米板梁由京广线两线中分为两段，分段施工。
上行线第一个封锁点内完成内容，铰缝吊模的安装、钢筋的绑扎、混凝土的浇筑以及防抛网的安装。防抛网与铰缝同步施工。
上行线第二个封锁点内完成内容，拆除铰缝吊模以及扶手栏杆的安装。
下行线封锁点内施工施工内容与上行线相同。
3.4、吊装工况计算
20m预应力空心板架梁验算：
1、工作半径计算
采用1台400t吊车进行吊装。
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①根据吊装工况条件及如下吊车平面图、立面图及架梁详细图，选择QAY400全液压汽车起重机，配重为63.5t，支腿全伸，把杆长度选为25.0m，工作半径选为14m，则单机起重量为61t。
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2、起重高度验算
限位高度1m，吊索具高度8.936m，吊钩高度0.5m，安全距离0.3m，20m预应力空心板梁最高安装高度为8.146m（地面标高为61.287m时的高度），20m预应力空心板梁高度0.95m，汽车吊回转半径至地面高度1.5m。400t汽车吊把长度为25.0m，因此垂直吊升高度为20.391m。
起吊高度：1+8.936+0.5+0.3+8.146+0.95=19.832m<20.391m。
因此起重高度满足要求。
3、起重量验算
吊装20m预应力空心板梁为例，板梁起吊净重量37.62t，同时吊索具与吊钩重量1.8t，20m预应力空心板梁的架设采用1台400t汽车吊在制梁场吊装，考虑到汽车吊的风险系数,风险系数取0.8，61t*0.8=48.8t>37.62+1.8=39.42t，性能满足要求。
4、钢丝绳的容许拉力验算
吊装的钢丝绳采用6x37规格，绳经为65.0mm，取安全系数K1=7，不均匀系数α取0.82，按2股钢丝绳计算。
则钢丝破断拉力总和为Pg=2*0.5d2= 2 *0.5*65*65=4225KN，
钢丝破断拉力Sb=αPg=0.82*4225=3464.5KN，
钢丝绳的容许拉力S==494.9KN>37.62t*10=376.2KN（梁重），故安全。
其中计算公式参照《路桥施工计算手册》第十五章表15-4钢丝绳容许拉力项。
正式吊梁前按4.5条1、2、3、4项计算结果现场进行试吊试验，检验所验算的结果与现场是否有偏差，随时观察并做好记录，如结果符合要求，则采用验算结果，如果不符合则重新进行验算，直到符合要求为止。
在满足以上条件下，正式吊装前将预制场内的板梁提前吊放至架设作业的半径（14m）范围之内，以便正式吊装时直接起吊。