架桥机吊装工法

大吨位预制箱梁吊装组合式架桥机施工工法1前言在桥梁工程施工中，常见面临深谷、陡坡、狭窄、峭壁等复杂地形，特别大吨位预制箱梁吊装施工，对工作面狭小，大型起重吊装设备无法进入，在确保施工安全、可靠前提下，还要达成质量、进度、造价最优。若选用传统起重吊装办法，吊装过程存在较大安全隐患，由此引发的伤亡惨重，吊装时造成梁体荷载分布不均匀，受力不合理，易产生正弯矩轻微裂缝，且对地形、地貌、土质规定比较严格，需要提供坚实场地和充足工作面。针对这些状况，通过技术方案比选和施工现场勘察，采用组合式架桥机箱梁吊装施工。架桥机与普通起重设备相比有较大区别，能实现全幅横移箱梁，达成一次落梁到位，替代了传统起重机箱梁吊装施工，解决了在特殊地质、地形、地貌条件下箱梁吊装的重大难题。实现快速吊装梁板的规定，减少了劳务用工，提高机械化程度，确保施工过程的安全性，因此得到广泛应用。兰州市彭家坪B225#道路新建工程中，因项目坐落于湿陷性黄土地区，工期紧，桥梁跨越40m深的石炭子沟，现场面临狭窄、峭壁等复杂地形，且桥梁梁体自重非常大，每片梁重约150~160t，长度40m，大型机械无法进入施工现场，不能采用传统的大吨位吊车吊装施工。为确保该工程的施工质量，在施工前，多次组织施工人员对技术方案进行研究探讨，最后采用组合式架桥机对大吨位预制箱梁吊装施工。2特点2.0.1与传统工艺相比，大吨位箱梁预制施工与桥梁下部构造可同时施工，互不干扰，设备操作系统采用智能电子遥控装置，载荷自动均衡，提梁、运梁运行平稳，自动化程序高，大大缩短工期。2.0.2架桥机工作不受场地条件限制，运梁、架梁施工过程安全可靠、作业效率高、操作简朴、人工劳动强度低、机动灵活，对坡道及弯道适应性强，作业半径大。2.0.3大吨位吊装施工全过程，梁体对称均匀布置，荷载分布均匀、受力合理。2.0.4架桥机采用三角桁架设计，整机构造简朴，架梁及过孔程序亦简朴。整机自重轻。在复杂地势，便利安装拆卸，转移工地，性能良好，有良好的技术经济效果。3合用范畴3.0.1本工法重要合用于大吨位箱梁、地势、地貌、地形比较复杂的多种桥梁（直桥、斜桥、曲线桥）的梁板架设，实现全断面机械化移梁、落梁施工。不受现场地形和地质条件的限制。4工艺原理通过架桥机替代传统起重机吊装箱梁的做法，解决了特殊地质、地形条件下箱梁吊装的难题。实现快速吊装梁板的规定，减少了劳务用工，提高了机械化程度，特别是确保了施工过程的安全性。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程湿陷性黄土地区40M大吨位预制箱梁组合式架桥机吊装施工工法，工艺流程见图5.1。、图5-1施工工艺流程示意图5.2操作要点5.2.1施工准备1技术准备1）施工前必须熟悉图纸，对箱梁进行编号，拟定吊装施工的次序。2）复检梁体尺寸，梁体内外杂物，确保梁体外观良好。3）由公司技术总工、技术部长、安全生产部部长对项目部管理人员进行技术、安全交底，再由项目经理、技术负责人、主施工员、安全员对操作班组进行技术、安全交底培训。4）项目部由技术负责及安全员对专项方案实施状况进行现场监督。确保现场作业严格按照箱梁吊装专项方案执行，如果发现任何违章作业，应当立刻停止进行整治，发现有危及人身安全紧急状况的，应当立刻组织作业人员撤离危险区域。5）桥台和盖梁的支座垫石施工完毕，在箱梁吊装前，由测量人员精确地放出支座安装的位置，并用墨线弹出每个支座中心十字线，确保后期支座安装中心线和垫石中心线相重叠。2材料与设备准备1）预制箱梁预应力筋张拉，孔道压浆施工完毕，张拉孔道水泥浆强度达成50MPa后，方可进行箱梁吊装施工。2）检查永久支座产品合格证书中有关技术性能指标合格后，进行见证取样检测合格。3）由于支座较重，避免后期搬运难度较大，箱梁架设前运用现场桥梁墩台施工潮流未拆除的塔吊，把永久支座和临时支座按需求先放置到盖梁处，并做好支座的保护方法。4）准备梁体运输过程中用于固定梁体的倒链（2T～5T）8台及钢丝绳（6*37）不少于10根。5）箱梁吊装前，检修使用机械。对架桥机的焊缝（特别是主梁焊缝）进行检测，吊梁钢丝绳、走行系统、液压系统、电气系统及整个架桥机进行全方面系统的检查，同时对YLC120运梁车及QJ100轮胎式龙门吊的各项性能进行检查，确保运转正常，并在本地安全质量监督站做好架桥机的备案工作，待备案完毕方可进行箱梁吊装工作。6）组合式架桥机及QJ100轮胎式龙门吊电器系统主电路采用交流380V供电，频率50HZ，控制电路采用380V电压控制。本机采用配电柜集中控制，各单机构采用十字开关控制。5.2.2修建运梁便道1本着交通便利，地势平坦，运梁车尽量能够直线行驶，运梁路线最短的原则规划运梁便道。2运梁便道施工：去除腐殖土，30cm厚3:7灰土垫层，15cm厚石灰稳定砂砾土（8:22:70），15cm厚水泥稳定砂砾（5%），通过施工现场压实度检测地基承载力不不大于50吨/m2。3在运梁便道两侧修筑排水沟，确保施工期间排水畅通。场地布置要合理，有充足的供机械操作空间。便道要保持经常性的养护维修，确保运梁车的平稳通过，在晴天进行适量的洒水，避免扬尘。4运梁便道设立警示标语，运梁时进行便道封闭，避免非施工人员进入运梁线路。5.2.3架桥机拼装及设备检测1组合式架桥机拼装架桥机为了施工方便尽量选用离桥台较近的地方进行拼装，本工法中选择在0#桥台后背道路处进行架桥机的拼装，在拼装前已对拼装场地进行了整平及碾压。架桥机各构造单元的拼装选用2台25t汽车吊进行拼装。1）支腿拼装首先在0#桥台背墙处铺设架桥机横移轨道，前支腿轨道铺设在桥台的前二分之一，中支腿轨道铺设在桥台的后二分之一，横移轨道底部枕木要密铺，两根横移轨道的纵向高差不得不不大于2mm，轨道的横坡不得不不大于0.1%，按照先下后上的次序逐次安装定位，先将行走轮定位在横移轨道上，再安装横梁行走台车，然后拼装前、中支腿。2）主梁节段拼装按次序拼装主梁，每节主梁有六根销子，必须全部打好，导梁拼装完毕后用两台25t汽车吊同时将主梁吊放到前、中支腿反滚轮上，调节好位置后将压板固定。3）安装纵移行车首先将后支腿和临时支腿进行安装，然后安装两台纵移天车，为了整机的安全，前行车靠近前支腿部位进行安装，后行车靠近中支腿部位进行安装，再安装起重小车，完毕后安装供电系统，最后穿绕钢丝绳。2组合式架桥机检测及试车运行1）组合式架桥机检测接通电源调试各电机正反转，如果有误及时调节，检查刹车系统和限位器与否敏捷可靠。主梁前移，跨孔检测，接通反滚轮电机，使主梁前移一段认真观察两根主梁与否同时，有无卡顿、打滑现象，若有需及时查找因素，消除故障。提高系统检测，开动提高卷扬机，观察钢丝绳卷绕状况，务必进行人工辅助空载绕绳，使钢丝绳排列整洁，重复启动，制动三次以上，观察松闸、抱闸与否正常。纵移天车运行检测，开动纵移行车运行电机，在主梁上来回运行，观察有无卡轮、打滑、跑偏现象，如有发现及时查找因素，消除故障。2）组合式架桥机试车运行空载实验：根据电控操作阐明书进行操作，检查各机构动作及转向与否与按钮上标定的符号相一致，拟定对的后，应再持续各作两个循环。经空载实验后，无异常，即可进行负载实验，负载实验分静载实验和动载实验。静载实验：在额定电压下，起吊1.15倍额定荷载，起升离地面100mm，静止10分钟后卸载，检查有无异常现象，重复三次，额定负载时系统监测架桥机主梁跨中绕值应不不不大于S/400，即≤75mm。动载实验：在额定电压下，以1.1倍的额定荷载进行动载悬空实验，实验周期为80s，升6s，停10s，整机横移6s，停10s，小车纵移6s，停10s，小车横移6s，停10s，降6s，停10s，如此进行14个周期，实验后目测各部与否有无异常现象，无异常现象则为合格，可投入正常使用。5.2.4箱梁的起吊及运输1预制箱梁的起吊1)起吊前对40m大吨位预制箱梁进行混凝土强度回弹实验，确保预制箱梁混凝土强度达成设计规定强度（50MPA）的100%。2）预制箱梁的起吊选用QJ100轮胎式龙门吊，吊装前应对起重机进行检查，并随时进行设备维护工作。3）箱梁起吊过程中设备操作人员必须持有特种设备操作证。4）起吊过程应匀速进行不能忽然停机或者加速，起吊过程应随时观察起吊箱梁。5）固定梁体的钢丝绳应在梁体棱角处设立橡胶垫块，避免梁体清水混凝土外观效果在起吊过程中受损。QJ100轮胎式龙门吊箱梁起吊示意图5-7。6）预制箱梁起吊提高到能够装入运梁车的高度，运梁车操作人员应将运梁车驶入提高端进行梁体装车与固定。箱梁中心应落在运梁车纵向中心线上，偏差不超出20mm。为避免运输过程中，因颠簸和倾斜造成箱梁位移。7）装车后必须捆扎紧固，每车组选用19.5mm的钢丝绳两套，每车配备倒链8只。用钢丝绳绕梁体进行固定，橡胶垫放在钢丝绳与箱梁的结合部位，保护箱梁不受损伤，箱梁与车体之间用硬木支垫，并在箱梁和枕木之间铺设土工布，避免污损箱梁梁体。8）在一端梁体已经固定到运梁车的状况下，移动轮胎式龙门吊至梁体另一端，进行上述起吊工作，同样的办法梁体的另一端起吊装车至另一台运梁车上，固定捆绑牢固。2箱梁运输1）箱梁的运输是指梁场龙门起重机起吊装车后由运梁车运输至架桥机喂梁结束的过程，由于梁体长度较长，重量较重，因此运输过程同样至关重要。本工法中选用两台YLC120运梁车进行预制箱梁的运输，按箱梁运输路线主动车在前，被动车在后。2）运梁车在行驶过程中严格按照事先布置的运梁路线行驶，行驶过程行驶速度控制在6米/分以内，平稳匀速迈进，主动车与被动车驾驶司机配备对讲机。5.2.5箱梁架设1支座安装1）桥台处箱梁架设前按照测量放样的支座控制线一次性放好GYZF4350×76型永久支座，桥墩盖梁处需放好GYZ500×130(NR)型永久支座及临时支座，支座的安装必须符合规范规定。2)临时支座采用无缝钢管和厚1cm的钢板焊接而成，内侧无缝钢管尺寸为长22cm直径159mm壁厚10mm，内浇筑混凝土，外侧无缝钢管尺寸为长25cm直径200mm壁厚10mm，内装通过筛、晾干的均匀细砂，混凝土无缝钢管体放在沙上。在下部外侧无缝钢管处用钢板做卡槽和弧形钢板用以放出原则砂，便于调节。顶面和底面均用厚1cm边长为24cm的钢板封住。3）每个梁板持续端设2个临时支座。临时支座在湿接缝及横隔梁浇注并完毕顶板弯矩钢束张拉后拆除。2梁体就位1）为了确保桥台及盖梁的受力平衡预制箱梁梁体吊装就位次序应对称进行，不得从一种方向依次向另一种方向进行梁体就位作业。1457632图5-2预制箱梁就位次序示意图2）拼装检测完毕的架桥机向箱梁架设的方向移动到一定距离，最少有三分之二的主梁位于桥台背侧，平移轨道之后，保持架桥机稳定。喂梁增加配重。由于架桥机此时再不能向前继续平移，需在将已运输至架桥机尾部的梁体，在架桥机前天车起吊的状况下作为配重，实现架桥机继续向前平移。前天车起吊梁体前端的同时移除后托，此时控制架桥机使主梁向前平稳滑移。目前脚支撑随着主梁滑移移动到下一盖梁处，停止主梁的继续滑移。在盖梁处对前脚支撑进行横移轨道布设。前脚支撑轨道下必须使用枕木垫设，并用水平尺进行找平，轨道铺设完毕后，前天车缓慢将梁体放置于运梁车上，前脚支撑也会同时落在布设完毕的轨道上，对后托进行重新安设，后托下需同样垫枕木，并用水平尺找平，后托安设完毕后，即已经实现了架桥机的跨孔作业。6）架桥机过孔完毕后已含有箱梁吊装就位的条件。由于箱梁前段已固定在前天车上，此时仅需将梁体后端固定于后天车，固定完毕后，两部天车同时工作起吊，梁体离开运梁车而被提高，提高高度控制在离开运梁车10cm左右，提高高度不适宜过大。完毕提高作业后应尽快排除梁体泄水孔与否桶开，排查完泄水孔两部天车同时缓慢匀速向前移动，移动至盖梁处按照安装好的支座位置及梁体轴线，把梁体架设到规定的位置，待梁体稳定后方可去掉固定的钢丝及手拉葫芦，从而完毕了本片箱梁的就位。向后移动天车进行下一片箱梁的架设。7）箱梁的稳定毎幅箱梁在进行了第一片的安装后，应在外侧（护栏侧）用圆木或钢管进行支撑，避免梁体因偏心而倾覆，本项工作特别重要，要高度重视。同一跨中相邻两片箱梁或同一联内相邻跨的箱梁用钢筋进行一定间距的焊接固定，使其成为整体，以增加箱梁的横向和纵向稳定性，随架随焊。8）架桥机跨孔、喂梁架桥机的跨孔是箱梁吊装过程中最为重要和最为危险的一种工序环节，应高度重视。在加载了配重梁后，前支腿应平稳、慢速前行，盖梁上的横向钢轨下垫设含有足够强度的方木，方木在横桥向要拉线绳的方式找平，确保所垫方木均匀受力。钢轨在横桥向上保持水平，避免架桥机受箱梁重力的分解力影响而发生横向移动。前、中、后支腿应平放在方木上。3湿接缝、横隔梁钢筋连接及负弯矩张拉、压浆施工1）为确保架设梁体的稳定性，在梁体架设的同时应及时将同一跨中相邻两片箱梁或同一联内相邻跨的箱梁用钢筋进行焊接固定，使其成为整体，以增加箱梁的横向和纵向稳定性，随架随焊。2）在湿接头混凝土强度达成90%后来，进行负弯矩张拉、压浆，张拉按设计规定采用两端张拉，张拉次序为T3、T2、T1号钢束，逐根对称张拉。在负弯矩压浆结束后，按先中间后两侧的次序浇筑湿接缝。4运梁车桥面行进箱梁在桥面上的运输同样采用YLC120运梁车，为确保箱梁不被破坏，湿接头及张拉槽口位置处要用沙袋填塞密实，在已安装完毕箱梁运梁车通过路线8米范畴内，先横向后纵向满铺1.2cm厚钢板。运梁的速度控制在6m/min以内，在运输过程中，尽量减少忽然启动和紧急制动。架桥机纵向行走轨道要保持对应水平，轨道应平顺，并严格控制轨道间距。由于桥面含有一定的纵坡，使架桥机、运梁车处在上坡或下坡架梁状态时，操作人员应使运梁车保持匀速。5桥面安全防护随着箱梁架设的完毕，桥面系工程全方面展开，由于本工程桥墩较高，在箱梁架设的同时边梁的临边防护同时完毕。6体系转换在完毕桥面湿接缝后，即可进行由简支到持续状态的体系转换，转换的过程中要将砂桶逐个放砂拆除，并清理盖梁上的杂物，做到工完料净。5.2.6架桥机拆卸、退场1、拆除前的准备1)应将架桥机有关的图纸和技术资料准备齐全，并以此为根据拟定有关施工文献。2)拆除前，应对设备进行全方面检查、清理，如发现有损伤、腐蚀或其它缺点，应在拆除前予以解决，合格后方可拆除。2、拆除场地1)拆装场地应无障碍物，场地平整。2)场地不应有积水，且现场排水设施畅通。3、拆除规定架桥机的拆除由专业拆除单位和人员进行拆除。1)参加拆除人员必须熟悉本机的构造、技术特性，电器元件的拆除必须由专业电工进行安装。2)拆除前清点：按编号的序号检查各部分组件、部件与否齐全，检查数量、种类，检查各组件、总成及其它各构件与否齐全、完好，有无损伤、损坏、重要的拆除面有无损伤。3)对当天、当班要拆除的部件进行清洁，做好拆除所需的工具、机具设备的准备工作。4)电器元件的拆除：电器元件的拆除应根据电器接线图和电器原理进行拆除。5)拆除时严禁碰、刮伤安装面及连接销、轴等的机械加工面。6)重要钢构造的连接螺栓拆除时，应以螺栓的对称（对角）位置从内向外（或从外向内）逐次按规定的扭距旋松螺母。7)吊运时要严格恪守起吊安全操作规程。8)拆除后的部件要妥善放置，做好防雨、防腐、防尘。4、桥机拆卸作业安全规定

1)架桥机架梁完毕后，应铺设轨道，将架桥机开到桥头处，实施拆卸作业。

2)拆卸现场应封闭，现场设立警戒区，专人负责看守，严禁无关人员进入。进入拆卸现场的工作人员必须戴安全帽，穿防护鞋，在桁架梁以上作业的人员必须系好安全带。3)拆卸前电工应对各条电缆、电线进行标记。机组人员应对液压管件、油缸以及其它需要标记的部件进行标记，以方便拆卸和下次装配。

4)拆卸作业由架桥负责人和安全技术人员组织指挥，根据装配的相反次序进行。

5)拆卸桁架梁时要用枕木垛支撑，枕木垛搭建要牢固可靠。

6)遇有临时拆卸不动的螺栓时，应用柴油浸润后拆卸，不准强力击打或用火焰加热后强行拆卸。7）拆下的零部件要进行保养解决，分类寄存，液压管件的接口要进行密封解决。5、拆除次序及施工组织架桥机的拆除按照电器系统拆除→伸缩系统拆除→提高小车拆除→前支腿及副前支腿的调节→主梁及导梁拆除→中托横移轨道、中托轮、后托轮的拆除→前支腿拆除的次序完毕。5.3劳动力组织本工艺采用流水作业施工，根据制订的进度计划，箱梁施工的质量规定及施工现场人员和机械的配备状况，合理安排每天的工作内容，组织专业队伍施工，确保40M大吨位预制箱梁组合式架桥机吊装施工质量。表5.3劳动力组织状况表（3天/2片）序号工序名称技工人数普工人数1梁体吊装起重202梁体吊装起重司索103梁体运输204梁体架设245线路维修106钢筋焊接206材料与设备6.1材料6.1.1重要材料状况见表6.1-1。表6.1-1重要材料状况序号材料规格型号数量1枕木厚度不不大于20cm200根2钢丝绳不不大于10根（6*37）若干（备用）3无缝钢管直径200mm、壁厚10mm21m4无缝钢管直径159mm、壁厚10mm18.5m5水洗砂均匀、干燥1m³6.2设备6.2.1重要机具涉及架桥机安装拆卸、箱梁起吊、箱梁运输、箱梁固定、钢筋焊接、梁体架设等工序作业。重要机具配备状况见表6.2-1。表6.2-1重要机具配备状况名称单位数量备注QJ180/40架桥机台1用于梁体架设装25t汽车吊辆1用于架桥机安拆QJ100轮胎式龙门吊台2箱梁起吊YLC120运梁车辆2箱梁运输2-5T倒链台8梁体固定电焊机台2湿接缝、横隔梁钢筋连接7质量控制7.1质量控制原则40M大吨位预制箱梁组合式架桥机吊装施工,是一种特殊的施工工艺，专业性强、技术性高、危险性大，为确保工程安全质量，施工过程严格按《都市桥梁工程施工质量验收规范》CJJ2-表7.1-1~7.1-2执行。7.2质量确保方法7.2.1在本工程施工中，我们将全方面推行施工质量过程控制，切实抓好每道施工工序的质量，以工作质量来确保工程质量，用科学的管理、严格的制度来发明优质工程，把因人的因素对工程所造成的隐患减少到最低。7.2.2过程检查重要涉及自检、专职检、交接检、隐蔽工程检查、定时检、分项分部评定以及中间验收等程序。7.2.3严格按照设计图纸、国家规范操作规程，施工方案组织施工。8安全方法严格执行国家现行《建筑安装安全技术操作规程》、《施工现场临时用电安全技术规范》各项安全规范，严格按照《施工组织设计》及专家论证后专项施工方案施工，具体方法以下：8.1制订各项施工技术安全方法，并组织全体施工人员进行专项交底会议，并做书面交底。坚持做好工人入场三级安全教育并考试取证，做到安全上岗持证率100%。8.2建立完善的施工确保体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业原则化、规范化。8.3严格恪守施工操作规程和施工工艺规定，严禁违章施工。8.4严格做好施工过程中的安全监控，吊装施工前应会同技术人员进行试吊，确认设备性能符合规定后方可正式吊装。8.5必须保持钢丝绳、倒链清洁，严禁出现浮锈、油迹、污物，以免在架桥机吊装施工过程中造成滑线。8.6临时用电应采用“三级配电、两级保护”的接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好。8.7机械设备进场时必须通过验收，合格后方可使用。机械设备严格按操作规程进行操作，持证上岗。9环保方法9.1架桥机吊装施工所用材料重要为钢丝绳、枕木、钢管等，对环境几乎不造成影响。但施工过程中也要控制混凝土不得随意倾倒，钢管废料要集中堆放、回收运用，且要严格控制材料用量，不得浪费。9.2施工所用机械的尾气排放要达成国家有关原则，以免污染大气。油箱要检查与否有跑、冒、滴、漏现象，以免流入土壤，造成污染。9.3机械噪音应控制在有效范畴之内，夜间22：00～6：00应停止施工，以免产生噪音污染。9.4渣土要及时清运，土方运输时，必须封闭、覆盖，不得沿途遗洒；运土车辆出工地时，应对轮胎进行清洗，避免污染周边道路。9.5强化环保管理，健全环保管理机制，定时进行环保检查，及时解决违章事宜，并与地方政府的环保部门建立工作联系，接受社会及有关部门的监督。9.6加强环保教育，宣传有关环保政策、知识，强化环保意识，使保护环境成为职工的自觉行为。9.7施工便道要经常洒水，避免车辆通过时尘土飞扬。10效益分析10.1社会效益兰州市彭家坪B225#道路新建工程施工中采用湿陷性黄土地区40M大吨位预制箱梁组合式架桥机吊装施工工艺，确保了施工工期，准时将工程移交建设单位。本工程的通车大力改善了兰州市七里河区彭家坪高新开发区的交通条件，完善了东西方向的交通，带动了该地区房地产等产业的发展，对该区域内的经济发展有了较大的影响，对该地区居民的出行带来了方便。同时，通过本施工工法的使用，培养了一批专业的技术操作人员，积累了大吨位预制箱梁组合式架桥机吊装施工的经验。项目获得了良好的技术经济效果，并获得参建各方的一致好评。10.2经济效益10.2.1在传统吊装施工工艺中，需要吊车的进出场费用以及租赁费、40m深谷大型土方回填费用以及场地平整费、大量人工费及机械费的投入。采用40M跨大吨位预制箱梁组合式架桥机吊装施工办法，场地适应能力强、经济可靠且施工快速简便，与传统吊装工艺相比，工期可缩短50%以上，节省造价60%以上。10.2.2本工法工艺简便，操作快速，场地适应能力强，含有较高的推广应用价值。11应用实例11.1工程概况兰州市