某国际公路工程预制梁吊装施工技术研究

1??工程概况

尼泊尔Narayanghat–Butwal Road项目是尼泊尔目前最大的基础设施项目，全长112.96?km。该项目为道路两侧加宽项目，既有道路路面破除后由双车道加宽为四车道，其中15?km山区部分由双车道加宽至三车道。全线共分为两个标段，其中一标段全长为64.425?km，二标段全长48.535?km。

该项目位于河系非常发达的地方，大部地形平坦，15?km山区道路，地下水主要是孔隙水，水位较浅。本项目桥梁基本为跨季节性河流桥梁，旱季水流小雨季水流大且湍急。大桥单侧加宽，小桥为拆除后新造。

本工程路基土方填方177万m3、挖方135万m3，桥梁64座（其中小桥43座破除新建，大桥21座单侧加宽），箱涵467道破除新建，混凝土31.73万m3， 粒料底基层61.22万m3，级配碎石基层49.63万m3，沥青基层和面层21.43万m3。危险性较大的分部分项工程概况见表1，典型桥梁施工平立面布置如图1所示。

表1??危险性较大的分部分项工程概况

     

     

图1??典型桥梁施工平立面布置（BINAI桥）

本工程所处地区属于亚热带气候，具有明显的季节变化。气温范围广泛，从12月到第二年3月气温为8~25?℃，无冻结现象，少雨且湿度低。4–6月为干燥期，气温在22~35?℃。6–9月多雨，雷暴较多，湿度高，气温在20~45?℃。10–11月少雨，昼夜温差大，气温在18~30?℃。

2??施工难点与应对措施

2.1??施工难点1

项目由于场地有限，道路无法进行运梁工作。应对措施为在桥头就近选择预制场地，预制梁在桥头预制，达到强度后就近吊装，采用2台起重机抬吊。

2.2??施工难点2

尼泊尔当地无大型起重设备。应对措施为按照单片梁质量最大约为70.7?t，梁长33.15?m，采用2台起重机抬吊，每台起重机分配质量约35.35?t，按照75?%的效率，每台起重机额定吊重约50.5?t，计划吊装半径为6~7?m，需选用1台100?t履带式起重机，另选1台150?t履带式起重机配合吊装，吊装半径为10~12?m。

3??关键施工技术

3.1??临时道路铺设

两跨及两跨以上的大桥应在桥头应设置临时道路，以便履带式起重机可下至河道内进行吊装作业，同时河道内的便道也应有挖掘机清理平整，压路机压实且地基承载力不小于150?kPa。

3.2??预制梁转运

预制梁在桥头预制，预制完成后由起重机抬吊至河道内，在进行吊装至盖梁，多跨桥先将预制梁转运至桥下，再依次转运至相应位置。

3.3??预制梁吊装

3.3.1??技术准备

构件和墩台混凝土强度达到设计要求，并经监理工程师检查合格后方可进行安装。安装前要检查梁体的外形尺寸、预埋件尺寸和位置，符合要求方可使用。

在墩台上准确放出梁板的具体位置，将墩台支座处和梁底面清理干净，用水灰比不大于0.5（1∶2）的砂浆抹平，使构件标高准确，无脱空现象，安装橡胶支座应严格检查尺寸和受力性能，合格后方可使用。

3.3.2??吊装作业

（1）只有一跨预制梁的桥吊装（K05+065、K15+ 420、K20+670、K26+175、K36+058、K105+887）。场地和便道满足要求后，根据实际情况，如桥下不够空间站起重机，可把起重机站在桥的两头（图2），如桥下空间足够大，综合考虑吊装的安全性和土建修建吊装平台的工作量，可把150?t履带式起重机和100?t履带式起重机布置在桥下或两头。

     

图2??起重机站在桥的两头

（2）如2台起重机布置在桥下，将转移到桥底的预制梁进行吊装。

（3）两跨桥梁的吊装就位（K23+150、K83+ 345、K85+830、K90+770、K93+203、K100+948、K104+937）。要保证有一跨桥下有足够的空间站一台起重机，另一台起重机站两头。

（4）三跨及以上预制梁的吊装就位（K43+468、K50+375、K59+575）。靠路基跨预制梁吊装如图3所示，另一侧靠路基跨预制梁吊装如图4所示，中间跨预制梁后吊，吊装就位如图5所示。

     

图3??靠路基跨预制梁吊装示意

     

图4??另一侧靠路基跨预制梁吊装示意

     

图5??中间跨预制梁吊装示意

4??施工原理与流程

4.1??工艺原理

预制梁吊装施工是一种常见的建筑施工方法，它通常涉及将预制的梁体从生产现场运输至目标工地，并利用起重机械进行吊装安装，以下是预制梁吊装施工的基本原理。

（1）梁的制作和准备。首先，预制梁需要在工厂或专门的生产场地进行制作。这包括混凝土的浇筑、养护和固化，确保梁体达到设计要求的强度和质量。在制作过程中，还需要在梁体上设置吊装点或吊装耳，以便在安装时使用。

（2）运输。制作完成后，预制梁通过运输工具（通常是大型卡车）被运送到建筑工地。在运输过程中，需要确保梁体的安全性和稳定性，避免运输损坏。

（3）吊装计划设计。在将梁体运送到目标工地之前，需要进行吊装计划的设计。这包括确定吊装点、吊装顺序、使用的起重机械和配重等。计划要考虑梁体的质量、尺寸、形状及吊装现场的特殊条件。

（4）吊装操作。到达工地后，起重机械按照吊装计划进行设置。吊装过程中，吊装工程师或操作员通过操纵起重机械，将梁体从运输工具上吊起，并准确放置在设计位置上。吊装过程需要精确控制，以确保梁体的水平度和垂直度。

（5）固定和连接。一旦梁体被准确地放置在支座或其他结构上，需要进行固定和连接。这可能涉及使用螺栓、焊接或其他连接方式，确保梁体与支撑结构牢固地连接在一起。

（6）安全和质量检查。完成吊装和连接后，需要进行安全和质量检查。确保吊装过程没有引起结构变形或破坏，并检查连接部位是否符合设计要求。

4.2??工艺流程

预制梁通过运输工具运至现场后，通过起重机与现场配合展开施工，工艺流程如下：临时道路铺设→预制梁转运→预制梁吊装→临时道路拆除。

5??施工控制要点

（1）起重机械的操作、行走和停放应在平坦坚实的地面上进行。在作业时，坡度不得超过3°，起重机械与沟渠、基坑应保持安全距离。

（2）在启动起重机械之前，必须重点检查以下项目，并确保它们符合相应的要求：1）所有安全防护装置和指示仪表应齐全完好；2）钢丝绳及其连接部位应符合规定；3）燃油、润滑油、液压油、冷却水等应充足；4）各连接件不得松动；5）在回转空间范围内不得存在障碍物。

（3）启动起重机械前，必须将主离合器分离，并将所有操纵杆放在空挡位置。

（4）内燃机启动后，应检查各仪表指示值，并在确认正常运转后接合主离合器。在空载运转时，应按照顺序检查各工作机构及制动器，确认正常后方可进行作业。

（5）作业时，起重臂的最大仰角不得超过使用说明书规定的限制（如100?t起重机为80°，150?t起重机为85°）。

（6）起重机械的变幅应缓慢平稳，在起重臂未停稳前不得变换挡位。

（7）在起重机械工作时，行走、起升、回转及变幅4种动作中，仅允许进行不超过两种动作的复合操作。

（8）在重物起升过程中，操作人员应将脚放在制动踏板上，控制起升高度，以防止吊钩冒顶。即使重物悬停空中时，操作人员仍应脚踩在制动踏板上。

（9）采用双机抬吊作业时，应选择起重性能相似的起重机，并确保统一指挥，动作协调。起吊重量不超过两台起重机在该工况下允许起重量总和的75％，单机起吊荷载不得超过允许荷载的80％。在吊装过程中，两台起重机吊钩滑轮组应保持垂直状态。

（10）起重机械行走时，转弯不应过急；当转弯半径较小时，应分次进行转弯。

（11）起重机械不宜长距离负载行驶。负载时应缓慢行驶，起重量不得超过相应工况额定起重量的70％。起重臂应位于行驶方向正前方，荷载离地面高度不得大于500?mm，并应拴好拉绳。

6??效益分析

预制梁吊装施工在建筑工程中具有多方面的效益，涉及工程质量、施工周期、安全性以及经济性等方面的优势，以下是预制梁吊装施工效益的分析。

（1）施工周期缩短。预制梁吊装施工能够在工厂条件下生产，同时在施工现场进行其他工作，有效减少施工周期，提高工程进度。由于预制梁可与其他施工活动同时进行，整体项目的时间线通常更紧凑。

（2）质量可控。预制梁在工厂内进行生产，受到更加严格的质量控制。相对于现场浇筑的梁体，预制梁的质量更容易得到保证，减少了施工现场的不确定性，提高了工程的整体质量。

（3）安全性提高。由于预制梁的生产和吊装大部分在工厂或专门场地进行，相较于传统的现场浇筑方式，减少了施工现场的危险性。工人在相对受控的环境中进行生产和吊装，有助于降低施工事故的风险。

（4）节约人力成本。预制梁吊装施工大部分制作工作在工厂内完成减少了现场浇筑所需的人工，提高劳动力利用效率。

（5）减少施工废料。预制梁的制作过程中，可以更有效地管理和减少废弃物的产生。相较于现场浇筑，预制梁生产过程更为精确，减少了材料浪费。

（6）降低施工噪声和环境影响。预制梁的生产大部分在封闭的工厂环境中进行，可以有效降低施工现场的噪声污染，降低对周边环境的影响。

（7）经济性优势。虽然预制梁的制作和运输成本可能较高，但通过减少施工周期、提高质量和降低人力成本等因素，整体经济性更具竞争力。

总体而言，预制梁吊装施工在提高工程效率、质量可控性、安全性和经济性等方面都具有显著的优势，尤其在大型基础设施和建筑项目中得到广泛应用。

7??结束语

通过对尼泊尔Narayanghat–Butwal Road项目为例，详细介绍了预制梁施工工艺，对于类似的预制梁吊装具有参考意义。预制梁吊装施工有效缩短了施工周期，加快了工程进度。

梁体在工厂条件下生产，与其他施工活动同时进行，使得整体项目能够更为高效地完成，这为项目的及时交付提供了可行的路径。预制梁吊装施工在质量方面具有可控性和可靠性，由于梁体在受控的工厂环境中制作，相较于传统的现场浇筑方式，其质量更容易得到保证。这有助于提高工程整体的质量水平，减少了后期维修和改进的需求。预制梁吊装施工通过减少现场浇筑的工作，降低施工现场危险性，工人在相对受控的环境中进行生产和吊装，有效减少施工事故的风险，提高了工程的安全性。预制梁吊装施工还具有经济性优势，虽然梁体的制作和运输成本可能较高，但通过减少施工周期、提高质量和降低人力成本等优势，整体经济性通常更具竞争力。预制梁吊装施工通过在工厂内生产，减少施工现场噪声和环境影响。同时，由于在预制过程中精确管理和减少废弃物的产生，对环境的影响也相对较小，符合可持续建筑理念。

预制梁吊装施工作为一种现代、高效、安全和经济的建筑技术，促进了建筑行业的发展。通过不断深化研究，不断完善该技术，以提高其适用性，并在未来建筑工程中发挥更为重要的作用。