電動機械提梁機在鋼-混組合箱梁預制橋面板安裝中的應用

楊宏

摘要：本文以甘肅省蘭州市某公路工程建設項目橋梁工程上部結構施工為例，對雙向六車道一級公路橋梁上部為寬幅鋼波紋腹板-混凝土組合箱梁雙鋼梁的箱間預制橋面板安裝施工工況進行分析，主要從工藝原理、施工準備、測量放樣、預制橋面板運輸、電動機械提梁機起吊、預制橋面板安裝架設等內容。針對該種施工條件，通過專門設計制作的輪胎式電動機械提梁機，將預制橋面板快速安裝至鋼波紋腹板-混凝土組合箱梁雙鋼箱梁箱之間預定位置上。提高了施工安全性和穩定性，加快了施工進度和生產效率，減少了燃油消耗和車輛尾氣的排放，對減少施工成本、提升安全環保文明施工水平都具有良好的效用。

關鍵詞：電動機械提梁機組合箱梁預制橋面板?架設安裝

中圖分類號：U445.4

Application?of?Electric?Mechanical?Girder?Cranes?in?the?Installation?of?the?Prefabricated?Bridge?Decks?of?Steel-Concrete?Composite?Box?Girders

YANG?Hong

（Gansu?Yuanlong?Road?and?Bridge?Mechanization?Highway?Engineering?Co.，?Ltd.，?Lanzhou，?Gansu?Province，?730010?China）

Abstract：?Taking?the?construction?of?the?superstructure?of?the?bridge?project?of?a?highway?construction?project?in?Lanzhou?City，?Gansu?Province?as?an?example，?this?paper?analyzes?the?installation?and?construction?conditions?of?prefabricated?bridge?decks?among?the?boxes?of?the?two-way?six-lane?first-class?highway?bridge，?the?upper?part?of?which?is?a?double?steel?girder?with?the?wide?steel-corrugated?web-concrete?composite?box?girder，?mainly?including?the?process?principle，?construction?preparation，?surveying?and?setting?out，?transportation?of?prefabricated?bridge?decks，?lifting?of?electric?mechanical?girder?cranes，?installation?and?erection?of?prefabricated?bridge?decks，?etc.?For?this?construction?condition，?a?specially?designed?and?manufactured?tire-typed?electric?mechanical?girder?crane?is?used?to?quickly?install?prefabricated?bridge?decks?to?the?predetermined?position?among?the?boxes?of?the?double?steel?box?girder?with?the?steel-corrugated?web-concrete?composite?box?girder，?which?improves?the?safety?and?stability?of?construction，?accelerates?the?construction?progress?and?production?efficiency，?reduces?fuel?consumption?and?vehicle?exhaust?emissions，?and?has?good?effects?on?reducing?construction?costs?and?improving?the?level?of?safe，?environmentally-friendly?and?civilized?construction.

Key?Words：?Electric?mechanical?beam?lifting?machine;?Composite?box?girder;?Prefabricated?bridge?deck;?Erection?and?installation

當前公路交通運輸建設正在進行快速發展，大量的公路建設項目陸續開工，其中橋梁工程的數量和里程顯著增加，各種橋梁結構也不斷出現，這就需要大批橋梁上部預制構件的安裝架設設備。輪胎式提梁機[1]運用于箱間橋面板架設運輸技術已經成熟，但其構造和參數多數為按照具體工況經過驗算進行適用性改造后使用，無專門規范規定。在《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T?3650-2020）規定了構件運輸應符合的施工技術規定，在《公路工程施工安全技術規范》（JTG?F90-2015）規定了構件運輸應符合的施工安全規定。電動機械提梁機在已架設的鋼箱梁上行走，安裝橋面板，該施工方法安裝箱間預制橋面板，具有性能可靠，安全設施齊全，整機結構合理，運轉平穩，操作舒適，維修方便，抗傾覆穩定性好，機動性良好，安裝效率高，操作簡單方便的特點。

1?工程項目概述

本施工技術應用于甘肅省蘭州市某公路改建工程項目，該項目設計鋼波紋腹板-混凝土組合箱梁橋8座，箱間預制橋面板架設共計1054片。為了解決鋼波紋腹板-混凝土組合箱梁箱間預制橋面板安裝安全、施工效率及安裝成本這幾個問題，通過對鋼波紋腹板-混凝土組合箱梁橋單幅橋面上雙鋼箱梁箱間凈寬度7.5m，以及箱間安裝規格尺寸為7.15m×4.4m×0.25m的鋼筋混凝土預制橋面板結構形式特點和施工工況進行研究分析，在箱間預制橋面板安裝過程中采用輪胎式電動機械提梁機架設橋面預制板，解決了傳統汽車吊安裝效率低、安裝成本高、對已架設橋面結構橋面系施工干擾大的問題。

2?電動機械提梁機在鋼-砼組合箱梁預制橋面板安裝中技術要點

2.1?工藝原理

（1）采用電動機械提梁機安裝鋼波紋腹板-混凝土組合箱梁箱間預制橋面板時，由橋面板運輸車、輪胎式電動機械提梁機兩大設備配合完成，箱間預制橋面板安裝包括運輸上橋、橋面運輸、逐孔架設三大工序。

（2）箱間預制橋面板在梁場完成后，利用運輸車將橋面板由預制場運輸至安裝工位點，采用輪胎式電動機械提梁機運輸至安裝位并完成安裝。輪胎式電動機械提梁機由小型龍門架、卷揚機、液壓系統和轉向組成。采用電動機、減速機構驅動。配備電控操作系統，自身體積小、重量輕，機動靈活，解體運輸方便，使用成本低；使用安全可靠，同步性能好。

（3）采用輪胎式電動機械提梁機安裝箱間預制橋面板，跨間安裝橋面板順序由橋梁一端至另一端，每跨箱梁梁端一側向另一側進行安裝。

2.2?施工準備

2.2.1現場準備

（1）對施工現場橋頭段50m范圍內地面進行平整、壓實，保證電動機械提梁機行走平穩。臨時道路必須全部按照不大于6%綜合坡度、不小于R=200的曲線半徑，嚴格整平壓實，以便載重運輸預制橋面板車輛行走和調頭。

（2）清理施工范圍內的場地并進行圍擋，設立警戒線。

（3）為防止架設后板底污漬無法清理，在預制場橋面預制板檢查臺上提前擦除預制板的板底污染；為防止橋面板架設時相鄰板的預埋鋼筋外露部分擠壓、割斷預應力波紋管預埋的外露部分，提前割除外露的預埋波紋管富余長度部分，僅留10cm便于與相鄰預應力波紋管進行連接；為防止橋面板吊裝[2]過程中和吊裝后虛混凝土塊掉落造成高空墜物，提前清除預制板四周虛混凝土塊，清理負彎矩槽口泡沫膠，并檢查體外束預埋錨墊板后方混凝土應密實。

（4）按照臨電規范接通施工臨時用電，配電箱必須防雨，配齊臨時用電安全保護措施。室外設置的電焊機、砂輪機等設備上部應搭設雨棚，下部采取支墊離地20?cm方法防止雨水浸泡?，F場使用的電纜線、電線等嚴禁浸泡在雨水中或鋪設在潮濕的地面上，應當架空安裝或埋地及設置安全可靠的防護措施。

2.2.2?技術準備

（1）組織全體吊裝施工技術管理人員對照施工圖紙進行審查，對預制場橋面板存放位置和規格型號進行排查，確保待架設的預制板類型規格和數量準確。

（2）按照施工現場條件和資源配置情況編制預制橋面板架設施工[4]技術方案，對所需材料進行采購進場，確保充足的數量，以滿足連續施工的要求。

（3）組織施工機具、機械設備進場，并經過檢修能保證正常運轉。

（4）安排勞動力組織，做到工種配套，對工人進行技術、安全教育。

2.3?測量放樣

（1）架設施工[5]預制橋面板前，對待架設橋梁的跨徑線，預制橋面板縱、橫向邊緣線、平面位置等進行放樣，對預制安裝橋面板的四角的標高進行測量。

（2）在架設橋面板前核對設計位置對應板塊的類型和編號，針對不同位置和規格的預制橋面板，根據圖紙定出橋面板架設平面位置，嚴格控制橋面板安裝位置準確。

（3）在待架區單幅兩片雙鋼箱主梁彈出架設橋面板的中心線、邊緣線、位置輪廓線，提前放樣出預制橋面板四周預留的縱橫向外露鋼筋在主梁的位置。架設橋面板完畢后應及時整理好資料。

2.4?電動機械提梁機試驗準備

電動機械提梁機使用前應進行試驗檢查，包括設備檢查準備、設備空負荷試驗、靜負荷試驗和動負荷試驗。以上各個步驟在前一步驟未合格之前，不得進行下一步驟的試運轉。

2.4.1?電動機械提梁機空載試驗

設備組裝完成后檢查操作方向應與電動機械提梁機的各機構設計的運轉方向相符；分別開起行走和提梁機構的電動機，檢查電機運轉應該正常，制動電機應該按照設計動作準確及時的動作，各限位形狀及安全裝置動作應該準確、制動應該可靠；放纜和卷纜的速度應與相應的機構速度相協調。

2.4.2?電動機械提梁機靜載試驗

先開動起升機構進行空負荷升降操作，并使天車在頂部全行程上進行往返運行，各機構應無異?，F象。在試車過程中，要對每一臺電機的空載電流情況進行專人檢測，并做相應記錄，便于及時根據測試進行維修和調整。

2.4.3?電動機械提梁機動載試驗

動負荷試運轉應針對各個機構、全行程進行。各個機構的動作應操作平穩、靈敏可靠，安全保護裝置、聯鎖連動裝置和限位裝置的動作應準確可靠。試運行檢測人員要檢測主鉤電機的電流，檢查是否均衡一致，并檢查各接線點無打火、發熱現象，設備安裝穩固，行走順暢。

2.5?橋面板初步定位

2.5.1?在現場采用電動機械提梁機進行卸車并安裝

吊橋面板順序由單幅一頭主跨向另一頭，跨內從每跨箱梁梁端一側向另一側進行安裝。

（1）在橋面預制板四角預留吊環上起吊，鋼絲繩與橋面板的夾角應滿足規范要求。起吊作業時電動機械提梁機應保持行走鎖定，不準前后行駛，禁止用斜拉法拖拽起吊。

（2）吊物吊離運梁車高度10～20cm后需宜稍停，待檢查吊鉤、鋼絲繩、卡環、預埋吊環等構件應受力正常，且橋面板平穩后，才能繼續起吊。電動機械提梁機切忌急起、急停，突然受力。

（3）施工區域和非施工區域的隔離設施，設立必要的警示標志。

2.5.2?橋面板的架設及就位

橋面板安裝采用小龍門在已架設的鋼箱梁[3]上行走，到達既定位置安裝橋面板。電動機械提梁機依照吊裝架設順序，從待機區域運行到起運梁車位置，下落并連接吊具，檢查連接是否牢靠、安全，檢查吊具、鋼絲繩是否能夠均勻受力起吊橋面預制板，如果不能，操作電動機械提梁機小車走行調整。

（1）走行對位。橋面預制板起吊后，通過操控提梁機走行系統前后移動，在縱向對中橋面板中線與對應設計位置線；通過操控提梁機橫移小車左右移動，在橫向對中橋面板中線與對應設計位置線。

（2）吊板起升。一切準備工作就緒，各項檢查無誤后，開始起吊。如果一切正常則繼續起升至吊橋面板縱移所需高度。在整個的起吊梁的過程中，吊裝指揮和操作司機都要注意觀察和控制橋面板起升的水平情況并及時調整，保證預制橋面板均勻、平穩、安全的起升。

（4）吊橋面板縱向走行。橋面板起升到位后，操作司機依照吊裝指揮的命令，按走行方向通過按鈕及遙控通訊。吊裝指揮在明確所有人員就位，在保證安全、無障礙、無故障的情況下下達吊裝縱向走行命令。在整個吊裝運行過程中，操作司機應精神高度集中，觀察整機走行狀態、走行過程中各項參數的變化，嚴格按照吊裝指揮的命令進行操作，保證走行姿態正確，預制橋面板平穩、安全。操作司機在走行過程中如有任何視野不清和情況不明，或監護人員發覺有障礙等情況的時候，都應停止運行，排除不明確的因素，保障人身、設備和箱梁的安全。

2.6?鋼筋位置調整

（1）預制橋面板為矩形，外露鋼筋與橋面板邊緣平行，預制橋面板縱、橫向四個接觸面邊緣均設置有預埋鋼筋，當橋面板安裝時，預制橋面板縱、橫向外露鋼筋與鋼箱梁主梁、相鄰預制橋面板外露鋼筋之間存在位置相互干擾的問題，需要提前對沖突部位的鋼筋位置進行調整。橋面板初步就位時，按照待安裝板外露鋼筋的豎直投影位置，對鋼筋位置有沖突可能性的鋼筋，在鋼箱梁主梁頂板上進行標記，通過平移前后左右平移調整鋼筋位置，對于無法通過平移達到精準定位的，通過杠桿掰折調整就位。

（2）預制橋面板內預留了部分預應力孔道，相鄰預制橋面板外露鋼筋與負彎矩預留波紋管之間存在位置沖突，相鄰預制橋面板負彎矩預留波紋管之間要相互對齊，需要提前對沖突部位的鋼筋位置進行調整，并需要考慮對預應力孔道[6]進行對齊。橋面板初步就位時，按照待安裝板外露鋼筋的豎直投影位置，對鋼筋位置有沖突可能性的鋼筋，要在鋼箱梁主梁頂板上進行標記，通過平移前后左右平移調整鋼筋位置，對于無法通過平移達到精準定位的，通過杠桿掰折調整就位。調整過程中應充分考慮預應力孔道上下和左右位置進行對齊。

（3）橋面板架設時鋼筋位置調整前、后示意圖，如圖1、圖2所示。

2.7?就位安裝

（1）橋面板安裝就位。提前在橋面預制板底面四周與鋼箱梁、箱間橫梁接觸位置5cm范圍內涂抹密封膠。在橋面板搬運到位后，對準就位位置，應勻速緩慢下吊鉤就位安裝。橋面板就位前應進行測量對線復核，確認無誤后，進行高程測量。下落橋面板過程中操作司機必須聽從指揮并執行呼喚應答制度，做到動作協調、下落橋面板速度一致，保證下落橋面板的平穩和安全。

（2）橋面板即將接觸鋼箱梁頂面時，應暫停下落，測量鋼箱梁頂的高差并進行調平。橋面板接觸鋼箱梁頂，進行緩慢卸載，卸載過程中不得使鋼絲繩松弛，以免跳槽亂繩。

（3）橋面板安裝時對行走機構進行鎖定，架設示意圖如圖3所示。

2.8?班后檢查及維護

安裝到位后，解除吊具連接，將設備鎖止固定，按要求填寫運轉記錄，并做好班后的檢查及必要的維護保養工作。

3?施工安全措施

該架設作業存在高空、臨邊，人工和設備交叉，施工中應做好以下安全技術措施。

（1）應加強三級安全教育、班前教育、班后總結，提高高空、臨邊防護、人員施工和設備作業交叉時施工人員的安全意識和對各項安全技術操作規程熟知。

（2）應采購符合要求的勞動保護用品，注重加強安全繩、安全帽等勞動保護用品定期發放，安全員督促現場施工人員按規定穿戴并正確使用防護用品后上崗。

（3）橋面行走及臨時連接均采用電力，施工現場應加強臨時用電管理，在臨邊、孔洞處布設安全標志牌和語音提示系統。

（4）橋面板運輸機械和提梁機要按照規定的路線行駛，機械橋梁臨邊作業時應留出安全距離，并采取警示措施。

（5）嚴禁操作人員酒后上崗操作、擅自離開工作崗位。

4?施工環保措施

該架設作業施工中應用機械，應做好以下環保措施。

（1）施工前，檢查施工現場所必須的環境保護措施，包括夜間照明燈光、防護護板、施工現場的圍墻柵欄的設置和其他保護措施。

（2）在施工現場張貼宣傳標語、條幅、語音提示等措施，通過三級技術交底、班前教育、班后總結等宣傳形式開展環保宣傳工作。

（3）對于來自橋面板運輸機械發動機、架設設備運行的施工噪聲，為保護施工人員的健康，采取防護耳塞、縮短其勞動時間等有效措施進行減輕。

（4）避免夜間作業，并加強對橋面板運輸機械、架設設備的經常性保養，盡量使其噪聲影響降低到最低。

5結語

綜上所述，使用箱間預制橋面板架設過程中采用輪胎式電動機械提梁機架設，不僅解決了傳統汽車吊架設成本高的問題，同時提高了箱間預制橋面板運輸安裝施工效率，運輸速度與電動機械提梁機架設效率匹配，保證箱間預制橋面板架設施工進度。提高箱間橋面板架設施工穩定性和安全性，減少了燃油消耗和車輛尾氣的排放。

參考文獻

[1] 穆文飛.輪胎提梁機在中小跨度預制橋梁中的應用研究[J].工程機械與維修，2022（1）：76-78.

[2] 張龍飛.鋼桁梁懸索橋橋面板吊裝方案比較[J].新型工業化，2020，10（6）：154-157.

[3] 陸愛東，王峰.淺析鋼箱梁架設施工控制要點[J].科技創新導報，2019，16（24）：25-29.

[4] 雷立通.鐵路T梁預制和架設施工工藝分析[J].科技創新導報，2020，17（12）：32-33.

[5] 許書萍.鋼板組合梁橋漸變段橋面板預制安裝施工技術探析[J].安徽建筑.2022，29（2）：52-53.

[6] 陳熙貴，歐運平，彭偉哲.橋梁后張預應力孔道壓漿技術對在役橋梁結構安全的影響分析[C]//第三屆全國在役橋梁安全運營保障技術大會論文集.2021：12-16.