立交桥预制T 梁施工设备选型与施工方法

许 哲

（中铁十九局集团有限公司国际建设分公司，北京 100176）

1 工程概况

乌本戈立交桥位于坦桑尼亚达累斯萨拉姆市西部的乌本戈十字路口，第一层MOROGORO 路跨线桥长269.9 m，共9 跨，其中预制混凝土梁8 跨，钢结构叠合梁1 跨，桥梁宽度24.1 m；第二层MANDELA 路跨线桥长710.2 m，共24 跨，其中预制混凝土梁23 跨，钢结构叠合梁1 跨，桥梁宽度25.1 m。桥梁下部结构采用直径900 mm 钢筋混凝土钻孔桩（576 根）、圆柱墩和预应力钢筋混凝土盖梁；上部结构主要为预应力混凝土T 梁，预制梁共计344 片，跨径由25 m（123 片）、27.7 m（44 片）和30.1 m（177 片）组成。乌本戈立交桥在十字路口处架梁时属于上跨既有道路施工，跨既有道路处采用50 m 钢梁，每层左、右幅共有11 榀钢梁，梁体最大重量35.5 t，与既有道路正交，桥下净空5.25 m，一层钢梁采用50 t 汽车吊进行架设，二层钢梁架设采用160 t 履带吊完成。下部采用结构形式为圆柱式桥墩，柱顶带盖梁。

2 施工机械设备选型

预制梁架设施工的主要设备见表1。施工前应对施工设备进行严格检查，保证施工设备的数量和质量能满足施工技术要求。鉴于当地设备资源匮乏、劳动力充足等特点，综合考虑项目工期、桥机拆装倒运成本以及钢梁安装时所用的吊装设备，决定二层桥采用JSHB40-120 型架桥机架设，一层桥预制梁架设采用2 台吊车抬吊。二层桥采用JSHB40-120 型架桥机架设，T 梁最大吊装重量78 t，吊装额外安全储备系数120/78=1.54。

3 预制T 梁施工方法

（1）一层桥预制T 梁架设采用2 台吊车抬吊，一台130 t汽车吊、一台160 t 履带吊架设，本次架设T 梁最大吊装重量78 t，吊装额外安全储备系数120/78=1.54。架设T 梁捆绑吊装的钢丝绳采用4 根直径43 mm，6×37 的钢丝绳，公称抗拉强度为1870 MPa=1870 N/mm2。经计算架梁T 梁最大吊装重量78 t，钢丝绳吊装安全系数为5.7，所选用的钢丝绳可满足施工要求。

（2）二层T 梁采用TYLC120 型运梁车进行运梁，T 梁最大重量78 t，运输安全储备系数为1.54。该运梁车与架桥机为相同厂家配套运梁车，运梁车轮距按本项目T 梁间距设置。基于项目运梁路线考虑，运梁车采用双车头驱动，最大承载能力120 t，运梁时行驶速度0～5 km/h，空车返回时行驶速度0～17 km/h，装梁高度1.37 m，轴距1.35～2.675 m，最大转向角13°，最小转弯半径50 m，一级变速箱6 前进挡、1 后退挡，二级变速箱高低挡，适应坡度纵坡6%、横坡3%。JSHB40-120 型架桥机额定起重量120 t，适应跨度≤40 m，适应纵坡≤6%，适应横坡≤4%，吊梁提升速度0.7 m/min，提升小车纵移速度5 m/min，提升小车横移速度2 m/min，架桥机横移速度3 m/min，总功率（不包括运梁）77 kW。

（3）架桥机过孔验算。架桥机跨孔中最不利状态是在架桥机纵移35 m 后，同时前支腿纵移至下一跨盖梁上方并未落在横移轨道上时。此时由于前支腿没有落在盖梁上，架桥机前部在前38 m 自重和前支腿重力作用下以中支腿为支点产生向下的倾覆力矩。经计算K=2.28＞1.5，故安全。

（4）运梁工况计算。梁上运梁时，T 梁桥面板和横隔板湿接缝未浇注，T 梁处于简支状态。对于L=30.1 m 梁来说，运输L=35 mT 梁是其最不利工况。L=35 m 预制T 梁自重1075 kN。根据提供的运梁小车资料，小车总重量是260 kN。运梁时，根据规范，自重乘以1.2 倍作为动荷载考虑。因此，运梁时每台运梁小车承担的最大自重为（1075+260）×1.2/2=801 kN。根据布置，运梁重量由2 片T 梁均匀承担，则单片T 梁最大的竖向荷载为401 kN。经计算得到T 梁最大弯距在跨中时为5525 kN·m（包含梁体自重产生的弯矩），远小于截面所能承受的最大14 347 kN·m 弯距，满足要求。运梁时，T 梁最大压应力12.6 MPa，满足要求。

（5）架梁前的准备。负责施工的操作、技术、现场管理等相关工作人员应及时到位，做好相关施工准备。施工用到机械设备和物资应全部到位并到达规定使用要求。

表1 预制T 梁施工主要设备

（6）运梁通道的平整与压实。T 梁运输前对运梁路线进行处理，宽度保证＞5 m。对运梁通道的地面进行平整，上铺厚0.3 m 碎石，再用压路机进行压实，保证地面压实度、坡度符合施工要求。为确保运梁车在已安装梁上行车的稳定性，应焊接好全部安装好的T 梁湿接缝钢筋、中横梁和端横梁以保证T 梁为一个整体。

（7）架桥机拼装、试运行。MANDELA 路二层主线桥利用施工完毕的桥头路基段作为架桥机的拼装场地，拼装完成后进行试运行验收合格后进行预制梁架设；MANDELA 路二层主线桥一半预制梁架梁完毕后，架桥机拆转至二层主线桥小里程方向，利用小里程桥头路基段作为拼装场地进行拼装调试，调试完成后开始预制梁架设工作。

（8）整体架梁顺序。首先采用吊车架一层MOROGORO 路桥预制梁，MOROGORO 桥由进城方向开始架设，架设顺序为MR04→MR02→MR01→MR03→MR09→MR08→MR07→MR05；MANDELA-SAM NUJOMA 路于2019年10月1日在PNM25桥台处开始组织架桥机，由大里程向小里程逐跨架设，第一阶段顺序为NM24-NM15，第一阶段完成后，拆除架桥机转场到PNM01 桥台，第二阶段顺序为NM01-NM14。单跨架梁顺序为1#-2#-3#-4#-5#-6#-7#-8#-9#-10#-11#，见图1。

（9）喂梁。T 梁在梁场用龙门吊吊上运梁车，用运梁车运到规定的喂梁区后通过架桥机送到指定位置。

（10）安装边梁。桥梁到达指定位置后，用吊梁天车纵向吊起梁安放到前一跨位，T 梁经架桥机达到边梁设计位置后，架桥机放下边梁，最后进行边梁加固。

（11）安装次边梁。桥梁到达指定位置后，用吊梁天车纵向吊起梁安放到前一跨位，T 梁经架桥机达到次边梁设计位置后，架桥机放下边梁，最后进行边梁加固。

图1 T 梁布置顺序

（12）T 梁支撑稳定性的措施。边梁到达指定位置后，及时焊接相邻T 梁与边梁的中梁湿接缝、纵向钢筋；并以预埋筋为支点用倒链加固，用方木以相邻垫石作为作为支撑，相邻梁端头钢筋与端头用钢筋采用4 台焊机进行焊接。次边梁到达指定位置后，应对相邻T 梁纵向钢筋进行及时焊接。在盖梁上预埋好作为固定T 梁用倒链的支点钢筋，在该支点设倒链，以相邻垫石为支撑用方木对T 梁进行加固。

4 结语

采用架桥机与吊车相配合的方案很好地解决了非洲地区资源匮乏导致的施工难题，顺利完成了城市立交桥预制T 梁的施工。施工中各项检测指标均满足规定要求，表明采用的施工方法是可行的，可在非洲经济不发达地区的城市立交桥预制T 梁施工中推广使用。