高壓輸電線下預(yù)制箱梁吊裝施工技術(shù)

高壓輸電線下預(yù)制箱梁吊裝施工技術(shù)摘要：我國(guó)高速公路路網(wǎng)四通八達(dá)，橋梁占比較高且橋梁形式多樣，采用最多的是預(yù)制箱梁，城市道路橋梁需下穿高架橋、高壓輸電線等，采用雙導(dǎo)梁架橋機(jī)施工高度受到限制，不能進(jìn)行預(yù)制箱梁的架設(shè)，為解決特定空間下預(yù)制箱梁架設(shè)的問題，采用大型吊車吊裝預(yù)制箱梁解決了施工空間受限的問題?；ǘ贾翓|莞高速公路烏溪特大橋2-3#墩位于既有110KV輸電線下，輸電線距離設(shè)計(jì)橋面標(biāo)高距離小，雙導(dǎo)梁架橋機(jī)架設(shè)預(yù)制箱梁安全距離不足，施工存在安全隱患，采用大型吊車吊裝預(yù)制梁，解決了安全距離不足的問題，同時(shí)提高了預(yù)制梁架設(shè)效率。關(guān)鍵詞：空間受限預(yù)制箱梁大型吊車吊裝施工技術(shù)1.工程概況花都至東莞高速公路烏溪特大橋起訖里程K7+858-K10+071，橋梁全長(zhǎng)2218.6m，預(yù)制箱梁921片。烏溪特大橋2-3#墩上部有110KV輸電線經(jīng)過，影響2-3#墩上部預(yù)制箱梁的架設(shè)，繼而影響全橋預(yù)制箱梁采用架橋機(jī)架設(shè)的施工進(jìn)度。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)輸電線最低處距離設(shè)計(jì)橋面標(biāo)高9.618m，距地面16.184m，烏溪特大橋2#墩位與110KV高壓輸電線平、橫斷面位置見圖1。烏溪特大橋原計(jì)劃全橋采用雙導(dǎo)梁架橋機(jī)進(jìn)行預(yù)制梁架設(shè)，架橋機(jī)作業(yè)高度8m，架梁作業(yè)時(shí)架橋機(jī)與輸電線的距離僅為1.618m，按照《架橋機(jī)安全規(guī)程》（GB26469-2011），架橋機(jī)與110KV輸電線的安全距離不小于4m，實(shí)際架橋機(jī)作業(yè)時(shí)與110KV高壓輸電線距離小于4m的安全距離，施工存在安全隱患。又因110KV輸電線鐵塔加高遷改工作滯后，嚴(yán)重影響烏溪特大橋左幅預(yù)制梁架設(shè)，為保證架橋機(jī)安全通行并打開預(yù)制箱梁架設(shè)作業(yè)面，采用2臺(tái)大型汽車吊進(jìn)行烏溪特大橋2#-3#墩左幅預(yù)制小箱梁架設(shè)。[1]吊裝物為25m預(yù)制小箱梁，烏溪特大橋2-3#墩左、右幅共10片，梁長(zhǎng)25m，梁高1.4m，斷面為梯形斷面,邊梁頂板寬2.85m，底板寬1.0m，梁重80噸，中梁頂板寬2.4米，底板寬1.0米，梁重78噸，箱梁之間端部設(shè)置一道橫隔板將相鄰兩片小箱梁連接，箱梁頂板預(yù)留鋼筋，兩箱梁橫向間采用濕接縫現(xiàn)澆，橋面鋪裝澆筑后連成整體，現(xiàn)場(chǎng)吊裝以邊梁為吊裝物進(jìn)行計(jì)算。2.吊裝機(jī)械選擇2.1.吊機(jī)設(shè)備選擇根據(jù)本工程特點(diǎn)，預(yù)制小箱梁邊梁重80噸，長(zhǎng)25m，高1.4m，寬2.85m，最大安裝高度5m，吊裝采用雙機(jī)抬吊方式，架設(shè)左幅時(shí)因2#墩位于110KV輸電線下，采用110t折臂式汽車吊機(jī)，選用作業(yè)半徑6.45m，吊鉤100t級(jí)，額定起重量56噸，另一臺(tái)采用260t汽車吊，標(biāo)準(zhǔn)配重50t，選用工作狀態(tài)下最大臂長(zhǎng)18.15m，吊鉤（單鉤）100t級(jí)，最大工作半徑12m，額定起重51.7噸。2.2.吊裝鋼絲繩預(yù)制箱梁未設(shè)置調(diào)環(huán)，每端采用兩股鋼絲繩從梁體下包攬式起吊，按4支進(jìn)行受力計(jì)算。每根鋼絲繩長(zhǎng)度12m，小箱梁自重800KN，吊點(diǎn)距離梁端均為2m，單根鋼絲繩受力為N=800/2/2/cos(60/2)=231KN。選用鋼絲繩結(jié)構(gòu)為6×37繩，鋼芯，鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度選用1770Mpa。鋼絲繩破斷拉力=鋼絲繩安全載重力×安全載重系數(shù)（8-10），取8，鋼絲繩破斷拉力=231KN×8=1848KN鋼絲破斷拉力總和=鋼絲破斷拉力÷?lián)Q算系數(shù)（按照0.82）鋼絲破斷拉力總和=1848KN÷0.82=2254KN根據(jù)GB8918-2006《重要用途鋼絲繩》表11力學(xué)性能，選用直徑60mm鋼絲繩，最小破斷拉力2270KN,滿足起吊要求。[2]3．預(yù)制箱梁吊裝工作流程需要吊機(jī)進(jìn)行吊裝的箱梁就位高度、距離有所不同，在每個(gè)吊裝工作面都要根據(jù)實(shí)際情況，選擇不同的工況進(jìn)行吊裝，選擇工況范圍必須滿足吊裝設(shè)備產(chǎn)品說明、相關(guān)規(guī)范要求，并在施工作業(yè)前對(duì)施工人員進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)、安全交底。3.1.汽車吊工作范圍地基處理以260t汽車吊為例進(jìn)行驗(yàn)算，自重+配重+吊鉤索具總重123t，箱梁自重80t，每臺(tái)吊機(jī)負(fù)載40t。兩臺(tái)吊車吊梁過程勻速水平，每臺(tái)吊車各自承受1/2T梁重；承載力計(jì)算考慮260T吊車自重、配重及吊鉤索具總重。N=1.2×(吊車自重、配重及吊鉤索具總重)×10+1.4×1/2T梁重；根據(jù)吊車四個(gè)支腿下分別鋪設(shè)的路基箱，確定四個(gè)支腿的受力面積A,進(jìn)而計(jì)算出基底平均壓應(yīng)力p。考慮到架梁施工,汽車吊在偏載情況下取1.5倍的安全系數(shù)，則地基承載力為fa≥1.5p，即施工場(chǎng)地經(jīng)換填、碾壓夯實(shí)后,地基承載力必須大于等于1.5p。[3]3.2.箱梁吊裝方式及步驟（1）試吊在吊裝前要檢察吊裝機(jī)具、索具的完好，做好吊機(jī)的試吊工作，詳細(xì)全面檢查構(gòu)件穩(wěn)定、機(jī)械設(shè)備情況，設(shè)備廠家、建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位確認(rèn)好后，方可投入吊裝工作。試吊方法：先將吊索吊緊，檢查繩索是否牢固，是否打結(jié)等，檢查吊鉤是否與構(gòu)件重心在同一垂直線上，是否打轉(zhuǎn)，確定無(wú)誤后拆除支撐架吊離墊木100mm停止上升，再次檢查以上項(xiàng)目和吊車的剎車性能，確認(rèn)無(wú)誤后方可繼續(xù)起吊。（2）吊裝順序根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，預(yù)制箱梁吊裝采用兩臺(tái)吊機(jī)位于兩跨內(nèi)的方式進(jìn)行吊裝，箱梁吊裝采用兜底捆綁方式。架設(shè)左幅時(shí)箱梁通過運(yùn)梁車運(yùn)至待架橋孔左、右幅之間，汽車吊停放在運(yùn)梁車外側(cè)提梁，從蓋梁外側(cè)提梁至蓋梁頂部后，兩車交替前行，同步落梁就位。烏溪特大橋2#-3#墩左幅預(yù)制箱梁架設(shè)順序：從小里程向大里程方向由左側(cè)向右側(cè)進(jìn)行架設(shè)。（3）吊裝步驟及工況分析吊裝作業(yè)因受110KV輸電線影響，為確保輸電線下吊裝作業(yè)安全距離大于4m，架設(shè)左幅時(shí)2#墩位置吊車采用折臂式汽車吊，工作幅度7m，因此，汽車吊無(wú)法將左側(cè)邊梁一次吊裝到位，需將邊梁及1片中梁先吊裝至蓋梁的3#、4#墊石上（從左向右5個(gè)墊石），折臂式汽車吊進(jìn)行挪位后再將邊梁放置到設(shè)計(jì)位置。需對(duì)汽車吊吊裝過程的工況進(jìn)行分析，包括汽車吊及運(yùn)梁車在吊裝過程中的站位、汽車吊工作半徑及工作高度進(jìn)行分析。A、汽車吊吊裝立面圖及平面圖①架設(shè)左幅時(shí)運(yùn)梁車就位與左右幅之間；②兩臺(tái)汽車吊將邊梁及1片中梁吊裝至3#、4#墊石位置，平面圖、立面圖見下圖；第三步：2#墩位處折臂式汽車吊進(jìn)行移位，3#墩汽車吊不動(dòng)，將3#、4#墊石上的邊梁及1片重量移至設(shè)計(jì)位置；第四步：再講2#墩汽車吊移位至第一次吊梁位置，3#墩汽車吊不動(dòng)，將剩余3片預(yù)制梁架設(shè)就位。架設(shè)烏溪特大橋2-3#墩左幅預(yù)制箱梁時(shí)，根據(jù)汽車吊及運(yùn)梁車站位圖所示，折臂式吊車的最大工作幅度6.23m，最小工作幅度4.14m，260噸汽車吊的最大工作幅度10.95m，最小工作幅度6.23m。B、汽車吊凈空分析因左幅2#墩位處折臂式汽車吊吊裝受輸電線凈空限制，因此只對(duì)2#墩位的汽車吊進(jìn)行凈空分析。根據(jù)汽車吊的站位及工作幅度，位于2#墩汽車吊最大工作幅度為6.23m，最小工作幅度為4.14m，地面至輸電線的高度為16.9m，距離梁面的距離為9.16m，為保證架梁的安全，規(guī)定汽車吊頂部距離輸電線的垂直高度不小于5m，則汽車吊在距離輸電線下方時(shí)，汽車吊高度不超過12.9m。2#墩位折臂式汽車吊梁面至吊鉤的距離為2.46m，吊鉤至吊機(jī)頂部的距離為1m，梁體吊裝時(shí)按照抬高0.5cm計(jì)算。折臂式吊車頂部距離輸電線的距離為：9.16-2.46-1-0.5=5.2m，滿足吊裝要求。4、機(jī)械及人員安排4.1.主要設(shè)備及材料配備序號(hào)設(shè)備材料名稱規(guī)格數(shù)量1折臂式汽車吊110t1臺(tái)2汽車吊260t1臺(tái)3挖掘機(jī)2001臺(tái)4路基箱/10塊5吊裝鋼絲繩6*37，Φ60，長(zhǎng)12m10（兩根備用）6撬杠1.2m長(zhǎng)4根4.2.人力資源配備吊裝負(fù)責(zé)人兼現(xiàn)場(chǎng)總指揮：1名；吊車分指揮：2名；現(xiàn)場(chǎng)安全員：2名；起重工：5名；吊車司機(jī)：2名；普工：2名。5.效益分析烏溪特大橋2#-3#墩左幅預(yù)制箱梁架設(shè)完成后，采用汽車吊對(duì)左幅1#-2#、2#-4#墩進(jìn)行架設(shè)，架橋機(jī)可通過安全通過110KV輸電線，采用雙導(dǎo)梁架橋機(jī)進(jìn)行后續(xù)預(yù)制箱梁架，解決了雙導(dǎo)梁架橋機(jī)架設(shè)預(yù)制箱梁因安全距離不足，施工存在安全隱患不能架設(shè)的問題，采用大型汽車吊在既有高壓輸電線下進(jìn)行預(yù)制箱梁架設(shè)，為架橋機(jī)進(jìn)行全橋預(yù)制梁架設(shè)提供了施工場(chǎng)地，加快了預(yù)制箱梁的架設(shè)進(jìn)度，工期提前節(jié)約成本約30萬(wàn)元。6.結(jié)束語(yǔ)花都至東莞高速公路烏溪特大橋位于廣州市，橋梁下穿110KV高壓輸電線、地鐵高架橋，施工空間有限，預(yù)制梁架設(shè)施工安全距離受限，在有限空間條件下無(wú)法采用雙導(dǎo)梁架橋機(jī)進(jìn)行預(yù)制箱梁架設(shè)，通過采用折臂式汽車吊+大型汽車吊或者兩臺(tái)大型汽車吊雙機(jī)抬吊的方式，解決了有限空間下的預(yù)制箱梁架設(shè)，并為采用雙導(dǎo)梁架橋機(jī)進(jìn)行后續(xù)預(yù)制箱梁掃清了障礙，加快了預(yù)制箱梁架設(shè)進(jìn)度，且施工中未發(fā)生安全、質(zhì)量事故，為花莞高速安全生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，受到業(yè)主的充分肯定。參考