摘要：G42沪蓉高速某桥应急抢险工程,受时间要求及空间约束，大吨位吊装设备无法满足施工需要，现采用高位预制台座法预制箱梁，然后利用贝雷梁门式吊架进行箱梁的下放安装。本文主要介绍小箱梁高位预制工艺原理，小箱梁独立落梁施工方法和操作要点。
关键词：高位预制台座；贝雷梁门式吊架；独立落梁
Abstract：The emergency rescue project of a bridge which lies in the G42 Shanghai-Chengdu Expressway, it’s subjected to time requirements and space constraints, and large tonnage hoisting equipments can not meet the construction needs, then the high-prefabricated pedestal method is used to prefabricate the box girder, and the Bailey beam gantry hanger is used for lowering and installing of the box girder. It mainly introduces the principle for high-prefabrication, the construction method and operation points for independent drop beam of small box girder.
Key words：High-prefabricated pedestal; Bailey beam gantry hanger; Independent drop beam
1 项目概况
1.1桥梁概况
G42沪蓉高速某桥应急抢险工程，上部结构采用预应力混凝土简支小箱梁，跨径为30m，桥宽为12.25m，桥面横向布置为：0.5m（防撞护栏）+10.75m（行车道）+0.5m（防撞护栏），单片箱梁C50混凝土方量为36.3m3。桥面铺装采用8cmC40钢筋混凝土+1mm防水层+10cm沥青混凝土。桥梁下部结构采用桩柱式桥墩、桩基础。
1.2工程特点
该桥位于隧道口处，山体地质情况为层状砂岩夹泥岩层、水平层差异风化、节理裂隙发育、危岩悬空。在高温暴雨的交替作用下，引发岩体松动崩塌、坠落，桥梁受到落石冲击，在检测单位应急检查后，3#、4#小箱梁近6#台处梁体断裂，2#、3#、4#箱梁通跨两侧腹板存在大量斜向裂缝及大量腹板纵向裂缝（断续贯通），将该桥评定为5类桥，处于危险状态，桥梁承载能力达不到通行要求。经过专家论证，保留1#箱梁，将2#、3#、 4#箱梁拆除重建。
2 总体施工方案
本工程属于应急抢险工程，需要在较短时间内恢复交通。经过方案比选，在工期可控、技术可行的前提下，选取高位预制、独立落梁方案进行施工，同时满足安全、经济的要求。
主要步骤如下：箱梁预制支架、贝雷梁门式吊架安装→制梁台座和底模安装、钢筋绑扎及侧模安装→混凝土浇筑及养生→预应力张拉、压浆及封锚→预制支架分组拆除、箱梁下放安装→剩余预制支架、贝雷梁门式吊架拆除→桥面系及附属设施施工。
3 支架布置形式
3.1预制支架
预制支架即为小箱梁预制台座平台支架，考虑三片箱梁预制台座独立布置，即支架上制梁台座、分配梁、贝雷梁能独立拆除，且支架主梁顶标高位于盖梁顶标高以下，满足单片箱梁进行落梁施工需求。
预制支架由型钢+贝雷梁组合而成，支架基础采用C30钢筋混凝土条形扩大基础，厚度0.5m、宽度1m，钢管立柱采用Φ630×10mm螺旋钢管，承重梁采用双榀40a工字钢，主梁采用321贝雷梁，每片小箱梁下方设置1组（3片和4片）贝雷梁，采用90型标准花架连接，分配梁采用20a工字钢，间距50cm一道，上方铺设间距为25cm的200×200mm纵向方木。制梁台座为200×200mm方木，长100cm，间距为20cm，面板采用18mm厚竹胶板。梁体预制支架布置图如下：
3.2贝雷梁门式吊架
为解决施工区域受限问题，采用贝雷梁门式吊架代替架桥机进行原位落梁施工；贝雷梁门式吊架由型钢+贝雷梁组合而成，基础先采用梁体废渣进行换填，换填深度度1m，宽度6m，然后浇筑C30钢筋混凝土，厚度50cm，基础尺寸4m×4m。钢管立柱采用Φ630×10mm螺旋钢管，横梁采用双榀56b工字钢，主梁采用321贝雷梁，上部扁担梁采用双榀工56b工字钢，下部扁担梁为20mm厚钢板焊接而成，吊杆采用Φ32mm精轧螺纹钢。贝雷梁门式吊架布置图如下：
3.3支架结构验算
图3.5 门式吊架断面布置图
通过midas civil模拟计算，箱梁预制支架、落梁支架在整体荷载工况及独立预制、落梁工况下结构满足受力要求。
4 箱梁施工工艺
4.1小箱梁预制
小箱梁采用支架顶高位预制法预制，即只改变箱梁的高程，纵、橫坡和平面位置均与设计相同，在小箱梁原平面位置搭设支架，在支架顶面布置制梁台座进行预制施工。预制工作主要包括预制支架的搭设、钢筋的加工和安装、模板的清理和安装、预应力系统和预埋件的加工和安装、箱梁混凝土的灌注和养护、预应力筋的张拉和压浆。
箱梁预制技术要求及施工注意事项：
⑴测量组严格控制预制支架承重梁的顶面高程，以保证制梁台座安装完成后满足设计要求，箱梁预制完成后张拉、落梁不受影响；
⑵钢筋、混凝土和预应力等严格按照规范及设计要求进行施工，每一道工序完成后严格履行“三检制”。
⑶由于受时间、地域的限制，需在原位支架上设置制梁台座，并考虑拉条孔以及张拉后梁体受力对支架影响。
4.2小箱梁安装
小箱梁采用独立落梁法安装，即利用贝雷梁门式吊架只改变每片箱梁高程，逐片落梁至盖梁设计位置，落梁前可单独拆除单片箱梁浇筑支架至主梁顶。安装工作主要包括贝雷梁门式吊架的搭设、落梁系统的安装、箱梁下落安装。
4.2.1贝雷梁门式吊架工作原理
在距箱梁两端头3.4m处各设置一个贝雷梁门式吊架，吊架上方安装吊装系统，每组吊装系统由1个油泵、2台100t千斤顶、2个马凳、2组双拼I56上部扁担梁、1根型钢下部扁担梁、2根Φ32mm精轧螺纹钢和4组螺帽组成。
先在空载情况下将千斤顶顶升8cm，再把螺帽A拧紧后将箱梁顶升2cm，然后螺帽B上旋10cm，最后千斤顶回缩10cm，使螺帽B与马凳紧贴受力，每片箱梁循环上述过程约20次即可把箱梁安装至设计位置。
4.2.2试吊试验
为保证箱梁安装后满足设计要求，通过试吊试验，对贝雷梁门式吊架、预制支架和小箱梁进行监控量测，并与理论计算数据进行对比形成报告用于指导正式施工。同时在试吊中也可以提前发现支架结构及构件加工、安装所存在的问题和隐患，提前处理，以保证支架的强度、刚度及稳定性达到安全使用要求。
每片箱梁重95t，经过设计验算选取4台100t的千斤顶，PSB830Φ32mm精轧螺纹钢进行吊装。待支架、吊装系统安装调试完毕后，将箱梁提升2cm，离开防落梁方木，然后持压30分钟，测量组按照设计对梁体支架进行监控量测。
4.2.3独立落梁
为了满足施工工期和克服场地的限制，我部计划箱梁下方安装顺序为2#箱梁→3#箱梁→4#箱梁，安装时需要保护好保留的1#箱梁。
⑴预制支架拆除
预制支架拆除时需要根据箱梁安装顺序进行分组拆除，顺序为第一组→第二组→第三组。
试吊工作结束后，将2#箱梁顶升10cm，锁死油阀及吊杆上螺帽，同时使用方木将梁端垫实，留出支架拆除空间。
支架拆除流程：先将预制台座和方木拆除，然后切割分配梁和异形花架使第一组贝雷梁与其他两组分离，最后人工配合汽车吊和导链拆除分配梁、贝雷梁（承重梁与钢管立柱则无需拆除）。待2#箱梁安装完成后，按照上述流程分别进行第二组、第三组贝雷梁拆除，最后拆除剩余承重梁、剪刀撑和钢管立柱。
图4.1 贝雷梁拆除示意图
⑵落梁
第一组贝雷梁完全拆除后，再次对落梁系统和临时结构各构件进行全面检查，完成之后即进行正式落梁。按照贝雷梁门式吊架工作原理所述进行落梁，为保证小箱梁在落梁过程中的安全，落梁时4台千斤顶需要满足同步性（即同力、同速），每次下落高度为100mm，且两端高差控制在5mm以内，边下放边拆除防落梁方木。箱梁下放至距设计位置5cm时，使用导链或平面千斤顶对梁体纵、横向位置进行微调，最后将箱梁下放至支座上方。
2#箱梁安装完成后，移动落梁系统，然后按上述步骤分别完成3#箱梁、4#箱梁的落梁工作。
4.2.4防落梁措施
保留的1#箱梁需采取防落梁措施，即在外侧翼缘板至盖梁挡块中间填塞200×200mm方木，同时在梁内侧吊装重物配重平衡外侧护栏重量，以确保此梁在施工过程中受力稳定，安全满足要求。
对于待落的三片箱梁，起吊、下放过程均在箱梁两端头下方堆码方木，以防止在该过程因操作不当梁体侧翻的情况发生。
图4.2 落梁示意图
4.2.5施工注意事项
⑴预制支架拆除时由专人采集支架及梁体的监测数据，对比实际数据与设计数据，及时反馈支架的安全性能是否满足安全性能要求。
⑵每组吊装系统由专人操控，油泵通过三通管与两个千斤顶连接，千斤顶上设截止阀，以控制千斤顶的顶升、下放速度。
⑶千斤顶使用不得超载，其最大工作行程不应超过有效行程的75％。
⑷在梁体、门式吊架和预制支架上均设监控点，并由专业人员对落梁的整个过程进行监控量测，以确保下落过程主体结构和临时设施的安全性能满足要求。
⑸为防止落梁过程中4个千斤顶的同步性达不到要求，而发生梁体侧翻，落梁全过程需要做到统一领导，令行禁止，同时每下落一次由监控人员及时反馈下落高度。
⑹落梁作业严禁在大雨天、雾天、大雪天及六级以上大风天等恶劣天气和晚间进行。
5 结语
使用该方法施工时需要对预制、落梁的每一个施工环节进行充分考虑，对工程中的重点难点分析及制定对策。对施工中先后工序干扰进行统一规划布置，采用局部分离式预制支架，解决了箱梁分片预制、独立落梁问题，减小工序衔接自由时差，优化了施工流程中的关键问题，缩短了整个施工周期。
小箱梁高位预制、独立落梁是一种比较特殊的施工方法，主要针对吊装场地、空间受限以及预制梁运输困难的情况。该施工方法采用的支架系统搭设简单、占地面积小，落梁系统易操作，最大限度的利用了常规施工工艺，降低了抢修工程的风险和难度，方便现场的管理。小箱梁高位预制、独立落梁在桥梁抢险工程中，能发挥出其快捷灵活、高效的特点，是一种合理有效的抢修施工方法。
参考文献
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论文作者:刘涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/16
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