高压输电线下预制箱梁吊装施工技术

高压输电线下预制箱梁吊装施工技术摘要：我国高速公路路网四通八达，桥梁占比较高且桥梁形式多样，采用最多的是预制箱梁，城市道路桥梁需下穿高架桥、高压输电线等，采用双导梁架桥机施工高度受到限制，不能进行预制箱梁的架设，为解决特定空间下预制箱梁架设的问题，采用大型吊车吊装预制箱梁解决了施工空间受限的问题。花都至东莞高速公路乌溪特大桥2-3#墩位于既有110KV输电线下，输电线距离设计桥面标高距离小，双导梁架桥机架设预制箱梁安全距离不足，施工存在安全隐患，采用大型吊车吊装预制梁，解决了安全距离不足的问题，同时提高了预制梁架设效率。关键词：空间受限预制箱梁大型吊车吊装施工技术1.工程概况花都至东莞高速公路乌溪特大桥起讫里程K7+858-K10+071，桥梁全长2218.6m，预制箱梁921片。乌溪特大桥2-3#墩上部有110KV输电线经过，影响2-3#墩上部预制箱梁的架设，继而影响全桥预制箱梁采用架桥机架设的施工进度。现场实测输电线最低处距离设计桥面标高9.618m，距地面16.184m，乌溪特大桥2#墩位与110KV高压输电线平、横断面位置见图1。乌溪特大桥原计划全桥采用双导梁架桥机进行预制梁架设，架桥机作业高度8m，架梁作业时架桥机与输电线的距离仅为1.618m，按照《架桥机安全规程》（GB26469-2011），架桥机与110KV输电线的安全距离不小于4m，实际架桥机作业时与110KV高压输电线距离小于4m的安全距离，施工存在安全隐患。又因110KV输电线铁塔加高迁改工作滞后，严重影响乌溪特大桥左幅预制梁架设，为保证架桥机安全通行并打开预制箱梁架设作业面，采用2台大型汽车吊进行乌溪特大桥2#-3#墩左幅预制小箱梁架设。[1]吊装物为25m预制小箱梁，乌溪特大桥2-3#墩左、右幅共10片，梁长25m，梁高1.4m，断面为梯形断面,边梁顶板宽2.85m，底板宽1.0m，梁重80吨，中梁顶板宽2.4米，底板宽1.0米，梁重78吨，箱梁之间端部设置一道横隔板将相邻两片小箱梁连接，箱梁顶板预留钢筋，两箱梁横向间采用湿接缝现浇，桥面铺装浇筑后连成整体，现场吊装以边梁为吊装物进行计算。2.吊装机械选择2.1.吊机设备选择根据本工程特点，预制小箱梁边梁重80吨，长25m，高1.4m，宽2.85m，最大安装高度5m，吊装采用双机抬吊方式，架设左幅时因2#墩位于110KV输电线下，采用110t折臂式汽车吊机，选用作业半径6.45m，吊钩100t级，额定起重量56吨，另一台采用260t汽车吊，标准配重50t，选用工作状态下最大臂长18.15m，吊钩（单钩）100t级，最大工作半径12m，额定起重51.7吨。2.2.吊装钢丝绳预制箱梁未设置调环，每端采用两股钢丝绳从梁体下包揽式起吊，按4支进行受力计算。每根钢丝绳长度12m，小箱梁自重800KN，吊点距离梁端均为2m，单根钢丝绳受力为N=800/2/2/cos(60/2)=231KN。选用钢丝绳结构为6×37绳，钢芯，钢丝绳的公称抗拉强度选用1770Mpa。钢丝绳破断拉力=钢丝绳安全载重力×安全载重系数（8-10），取8，钢丝绳破断拉力=231KN×8=1848KN钢丝破断拉力总和=钢丝破断拉力÷换算系数（按照0.82）钢丝破断拉力总和=1848KN÷0.82=2254KN根据GB8918-2006《重要用途钢丝绳》表11力学性能，选用直径60mm钢丝绳，最小破断拉力2270KN,满足起吊要求。[2]3．预制箱梁吊装工作流程需要吊机进行吊装的箱梁就位高度、距离有所不同，在每个吊装工作面都要根据实际情况，选择不同的工况进行吊装，选择工况范围必须满足吊装设备产品说明、相关规范要求，并在施工作业前对施工人员进行详细技术、安全交底。3.1.汽车吊工作范围地基处理以260t汽车吊为例进行验算，自重+配重+吊钩索具总重123t，箱梁自重80t，每台吊机负载40t。两台吊车吊梁过程匀速水平，每台吊车各自承受1/2T梁重；承载力计算考虑260T吊车自重、配重及吊钩索具总重。N=1.2×(吊车自重、配重及吊钩索具总重)×10+1.4×1/2T梁重；根据吊车四个支腿下分别铺设的路基箱，确定四个支腿的受力面积A,进而计算出基底平均压应力p。考虑到架梁施工,汽车吊在偏载情况下取1.5倍的安全系数，则地基承载力为fa≥1.5p，即施工场地经换填、碾压夯实后,地基承载力必须大于等于1.5p。[3]3.2.箱梁吊装方式及步骤（1）试吊在吊装前要检察吊装机具、索具的完好，做好吊机的试吊工作，详细全面检查构件稳定、机械设备情况，设备厂家、建设单位、监理单位、施工单位确认好后，方可投入吊装工作。试吊方法：先将吊索吊紧，检查绳索是否牢固，是否打结等，检查吊钩是否与构件重心在同一垂直线上，是否打转，确定无误后拆除支撑架吊离垫木100mm停止上升，再次检查以上项目和吊车的刹车性能，确认无误后方可继续起吊。（2）吊装顺序根据现场情况，预制箱梁吊装采用两台吊机位于两跨内的方式进行吊装，箱梁吊装采用兜底捆绑方式。架设左幅时箱梁通过运梁车运至待架桥孔左、右幅之间，汽车吊停放在运梁车外侧提梁，从盖梁外侧提梁至盖梁顶部后，两车交替前行，同步落梁就位。乌溪特大桥2#-3#墩左幅预制箱梁架设顺序：从小里程向大里程方向由左侧向右侧进行架设。（3）吊装步骤及工况分析吊装作业因受110KV输电线影响，为确保输电线下吊装作业安全距离大于4m，架设左幅时2#墩位置吊车采用折臂式汽车吊，工作幅度7m，因此，汽车吊无法将左侧边梁一次吊装到位，需将边梁及1片中梁先吊装至盖梁的3#、4#垫石上（从左向右5个垫石），折臂式汽车吊进行挪位后再将边梁放置到设计位置。需对汽车吊吊装过程的工况进行分析，包括汽车吊及运梁车在吊装过程中的站位、汽车吊工作半径及工作高度进行分析。A、汽车吊吊装立面图及平面图①架设左幅时运梁车就位与左右幅之间；②两台汽车吊将边梁及1片中梁吊装至3#、4#垫石位置，平面图、立面图见下图；第三步：2#墩位处折臂式汽车吊进行移位，3#墩汽车吊不动，将3#、4#垫石上的边梁及1片重量移至设计位置；第四步：再讲2#墩汽车吊移位至第一次吊梁位置，3#墩汽车吊不动，将剩余3片预制梁架设就位。架设乌溪特大桥2-3#墩左幅预制箱梁时，根据汽车吊及运梁车站位图所示，折臂式吊车的最大工作幅度6.23m，最小工作幅度4.14m，260吨汽车吊的最大工作幅度10.95m，最小工作幅度6.23m。B、汽车吊净空分析因左幅2#墩位处折臂式汽车吊吊装受输电线净空限制，因此只对2#墩位的汽车吊进行净空分析。根据汽车吊的站位及工作幅度，位于2#墩汽车吊最大工作幅度为6.23m，最小工作幅度为4.14m，地面至输电线的高度为16.9m，距离梁面的距离为9.16m，为保证架梁的安全，规定汽车吊顶部距离输电线的垂直高度不小于5m，则汽车吊在距离输电线下方时，汽车吊高度不超过12.9m。2#墩位折臂式汽车吊梁面至吊钩的距离为2.46m，吊钩至吊机顶部的距离为1m，梁体吊装时按照抬高0.5cm计算。折臂式吊车顶部距离输电线的距离为：9.16-2.46-1-0.5=5.2m，满足吊装要求。4、机械及人员安排4.1.主要设备及材料配备序号设备材料名称规格数量1折臂式汽车吊110t1台2汽车吊260t1台3挖掘机2001台4路基箱/10块5吊装钢丝绳6*37，Φ60，长12m10（两根备用）6撬杠1.2m长4根4.2.人力资源配备吊装负责人兼现场总指挥：1名；吊车分指挥：2名；现场安全员：2名；起重工：5名；吊车司机：2名；普工：2名。5.效益分析乌溪特大桥2#-3#墩左幅预制箱梁架设完成后，采用汽车吊对左幅1#-2#、2#-4#墩进行架设，架桥机可通过安全通过110KV输电线，采用双导梁架桥机进行后续预制箱梁架，解决了双导梁架桥机架设预制箱梁因安全距离不足，施工存在安全隐患不能架设的问题，采用大型汽车吊在既有高压输电线下进行预制箱梁架设，为架桥机进行全桥预制梁架设提供了施工场地，加快了预制箱梁的架设进度，工期提前节约成本约30万元。6.结束语花都至东莞高速公路乌溪特大桥位于广州市，桥梁下穿110KV高压输电线、地铁高架桥，施工空间有限，预制梁架设施工安全距离受限，在有限空间条件下无法采用双导梁架桥机进行预制箱梁架设，通过采用折臂式汽车吊+大型汽车吊或者两台大型汽车吊双机抬吊的方式，解决了有限空间下的预制箱梁架设，并为采用双导梁架桥机进行后续预制箱梁扫清了障碍，加快了预制箱梁架设进度，且施工中未发生安全、质量事故，为花莞高速安全生产打下了坚实基础，受到业主的充分肯定。参考