摘要：在水利水电工程建设中，如何快速且经济地进行坝顶公路桥预制梁的吊装一直是一个重要的技术问题，特别是对坝顶宽度较窄的工程项目而言更是一个难题。本文结合新疆沙尔布拉克水电站工程（坝顶宽度仅5m）坝顶公路桥预制T梁吊装的案例，分析总结了窄坝顶公路桥预制梁吊装的施工技术，为今后同类工程施工提供参考。
关键词：窄坝顶 预制T梁 吊装
1工程概况
新疆沙尔布拉克水电站工程位于喀拉额尔齐斯河下游，为喀拉额尔齐斯河规划的最后一个梯级电站。大坝为碾压混凝土重力坝，由两岸非溢流坝和河床溢流坝段组成。坝顶高程804m，坝顶宽5m，最大坝高59.5m，坝轴线总长213.325m。溢流坝段（#6坝段）布置在河床中央，总长27.5m，坝顶开设两个泄洪表孔，堰型为“WES”曲线型实用堰，堰顶高程793m，孔口尺寸为10×9m，装2扇弧形钢闸门控制水流。
坝顶公路桥位于溢流坝段坝顶下游侧，连接左右岸交通。公路桥由预制T梁拼装而成，桥面有12cm厚的C40混凝土铺装层及下游C30混凝土的防撞墙。预制T型梁布置分为4跨。左右岸斜段各一跨，每跨长度尺寸不等，根数为8根，溢流表孔闸墩中间平段2跨，每跨长度尺寸相同，根数为6根，主梁混凝土采用C30。
表 1 梁概况表
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2吊装总体思路
综合考虑吊装现场施工条件，预制梁堆放场地位置及与架设公路桥位置的距离、右岸坝顶道路情况，决定总体施工方案为：预制场装车采用一台80t吊车起吊，梁两端再采用一台25t吊车和一台30t对抬配合；采用一辆牵引运梁拖车运输预制T梁，所有预制T梁全部从右岸运输；现场吊装由一台160t汽车吊（全配重，由40t平板车运输进场）和一台80t汽车吊实施作业。
预制梁吊装平面布置图见图1。
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图1 坝顶预制T梁吊装平面布置图(左右侧对称)
3 施工前准备
（1）首先请设计提供《坝顶公路桥三角块板梁结构图》，并进行左右岸坝顶公路桥三角块板梁钢筋混凝土施工，为160t吊车提供足够宽度的工作面。预制梁混凝土强度及左右岸三角块板梁混凝土强度达到设计值的100%，方可实施吊装作业。
（2）设定施工范围，严禁非工作人员进入施工现场，并对所有参与吊装人员进行施工技术及安全交底。
（3）成立吊装施工组织机构，做到分工明确，责任落实到人。项目部设现场总指挥、技术负责人及专职安全员各一名。现场总指挥负责统一指挥，协调施工现场道路等各方面关系，处理好在吊装过程中的突发事件。技术负责人负责技术指导和施工技术交底。专职安全员负责在现场吊装过程中的安全工作，以便提高吊装速度和吊装质量。准备组负责人负责施工方案及计划要求准备相应的材料及机械按时提前进场。同时聘请专业吊装公司负责具体吊装过程的实施，并吊装公司专为本项目设有吊装负责、起重指挥、吊车司机、吊车安全员、起重工、平板车及运梁拖车司机等。
（4）预制梁吊装受坝顶宽度狭窄的影响及施工吊装工作面要求，左右岸斜跨段及中间跨预制梁运输需要在右岸完成，吊装分别在左右岸完成，吊装前对左右岸坝顶运输道路采用机械设备进行道路平整压实，以满足运梁拖车、平板车（运输配重块）及吊车通行。
（5）为了保证吊车运行安全及吊装工作面的范围，吊车停靠在右岸7#坝段吊装之前，预先将检修门、工作门EL804平台顶部孔口位置采用2cm厚的钢板和钢结构进行支撑覆盖；要求吊车支腿作用尽可能落在左右岸三角块主梁上方，并预先铺设2cm厚的钢板进行覆盖，分散支腿支点的作用力。
（6）提前一周对梁端和桥台支座位置进行复测放线，放出支座中心线、桥梁的中心线和边线，如梁端坝体混凝土和桥台混凝土桩号、尺寸有偏差，应马上进行修补，便于桥梁顺利就位。
（7）每根梁吊装转运上运梁拖车前，质检人员应对梁底部进行详细检查，查看梁底是否有混凝土麻面、露筋，如有应安排施工人员马上用同标号预缩砂浆进行修补。
（8）吊装前安放橡胶支座就位，按照相关规范要求检查支座，吊装过程中做好梁、台帽及盖梁的保护。
（9）T型梁吊装就位一片要准备方木支撑稳固，当第二片就位后，要及时用电焊焊接横隔梁钢板连接加固，所以要准备焊机、方木等，并安排好人工相互配合协助。
（10）运梁拖车要提前进场，因现场架设的预制梁为T型，为保证T梁运输过程中整体稳定性及质量要求，需要对运输梁拖车进行改造，拖车上加焊拖梁顶杆支架加固T梁。
4吊装方案
4.1 吊装验算
4.1.1 溢流坝段#2表孔预制梁及#7坝段斜跨预制梁吊装验算
溢流坝段2#表孔及7#坝段斜跨预制梁由一台160t汽车吊（全配重）独立吊装完成。
1、以作业半径最大的边主梁为验算对象
（1）起重量：Q≥Q1+Q2，
Q1为边主梁重量，
Q2为索具重量，按2t计算。
即Q≥Q1+Q2=14.98+2=16.98t。
（2）起重高度：H=H1+H2+H3+H4
式中，H——起重机的起重高度(m)，停机面至吊钩的距离；
H1——安装支座表面高度(m)，停机面至安装支座表面的距离；
H2——安装间隙，视具体情况而定，不小于0.3m；
H3——绑扎点至构件起吊后底面的距离(m)；
H4——索具高度(m)，绑扎点至吊钩的距离，视具体情况而定。
对于本工程，H1=1.2m，H2=0.3m，H3=1.2m，H4=7.8m，计算H≥1.2+0.3+1+7.8=10.5m。起重高度取11m。
（3）边主梁最大作业半径为17.7m
根据《利勃海尔-160t汽车吊性能表》可知，作业半径18m，主臂长21.8m时，160t汽车吊可起重重量为23.1t＞16.98t，满足吊装要求。
2、以重量最大的L4主梁为验算对象
（1）起重量：Q≥Q1+Q2，
Q1为L4主梁重量，
Q2为索具重量，按2t计算。
即Q≥Q1+Q2=24.56+2=26.56t。
（2）起重高度：H=H1+H2+H3+H4，起重高度相同，取11m
（3）L4主梁最大作业半径为11.8m
查起吊性能表可知，作业半径12m，主臂长21.8m时，160t汽车吊可起重重量为40t＞26.56t。
综上可知，选用160t汽车吊满足吊装要求。
4.1.2 溢流坝段#1表孔预制梁吊装验算
溢流坝段#1表孔预制梁吊装方案为,先由160t吊车从右岸将梁吊放暂存在#2表孔已安装就位的梁上（向左岸悬挑出1/3梁长，以尽量缩小80t吊车的作业半径）再由右岸一台160t吊车和左岸一台80t吊车抬吊就位。
因两个表孔预制梁规格相同，存梁吊放无需验算，仅验算双机抬吊即可。
#1表孔中主梁的起重量Q=Q1+Q2=15.05+2=17.05t，由160t和80t汽车吊平移抬吊，则每台吊车需提吊的重量为Q=1.1*1.2*17.05/2=11.25t。
抬吊过程中80t吊车的最大作业半径为15.8m。根据《利勃海尔-80t汽车吊性能表》可知，作业半径16m，主臂长21.7m时，80t汽车吊可起重重量为11.6t＞11.25t，满足要求。
抬吊过程中160t吊车的最大作业半径为21.6m。查起吊性能表可知，作业半径22m，主臂长39m时，160t汽车吊可起重重量为17.4t＞11.25t，满足要求。
4.1.3 #5坝段斜跨预制梁吊装验算
#5坝段斜跨预制梁吊装方案为,先由160t吊车从右岸将梁吊放暂存在#2表孔孔口，再由右岸一台160t吊车和左岸一台80t吊车平移到#1表孔孔口（超长部分向左岸悬挑），最后由160t吊车在#5坝段独立吊装。
1、160t吊车存梁验算
以重量最大的L4主梁为验算对象，此时，作业半径为14.9m，L4主梁的起重重量Q≥Q1+Q2=24.56+2=26.56t。查起吊性能表可知，作业半径15m，主臂长21.8m时，160t汽车吊可起重重量为30.15t＞26.56t，满足要求。
2、双机抬吊平移验算
仍以重量最大的L4主梁为验算对象，则每台吊车需提吊的重量为Q=1.1*1.2*26.56/2=17.53t。
抬吊平移过程中，80t吊车的最大作业半径为11.2m。查起吊性能表可知，作业半径11.2m，主臂长21.7m时，80t汽车吊可起重重量为20.65t＞17.53t。
抬吊平移过程中，160t吊车的最大作业半径为14.6m。查起吊性能表可知，作业半径14.6m，主臂长39m时，160t汽车吊可起重重量为26.6t＞17.53t。
所以160t汽车吊和80t汽车吊抬吊预制梁可以满足施工要求。
因#5坝段斜跨梁和#7坝段斜跨梁规格完全相同，160t吊车独立吊装#5坝段斜跨梁无需另行验算。
综上所述，配备一台160t汽车吊和一台80t汽车吊吊装预制梁的方案可行。
4.2 钢丝绳的选择
根据预制梁吊装重量与长度选绳，采用4点吊。根据现场预制梁规格尺寸及重量选用直径43mm，6×37的钢丝绳，钢丝绳破断拉力1080kN，取6倍安全系数。
钢丝绳的允许拉力计算：
[Fg]=αFg/K（单股钢丝绳）
式中：[Fg]——钢丝绳的允许拉力（kN）；
Fg——钢丝绳的钢丝破断力总和（kN）；
α——换算系数，按规范取值；
K——钢丝绳的安全系数，按规范取值。
则有：
[Fg]=2αFg/K=2×0.82×1080÷6=295.2kN
钢丝绳的起吊重量计算
P=[Fg]cos30°=295.2×0.866=255.64kN
P=25.6t＞22.3t，满足施工要求。
4.3 装车与运输
（1）使用一台80t汽车吊（全配重）装车。起吊时，吊车吊钩要垂直对准吊点，并进行数次对绳试吊，直至找好梁受力重心为止，然后吊车起吊，并且用力要均匀一致，同时，侧向移动要同步进行，做到汽车吊不超载、不斜拉，两端始终保持平衡，不与其他梁体相碰，还要做到慢起轻放等。
（2）80t吊车装车时，T梁重心要对准拖车重心放置，并使T梁支点受力, 梁两端采用25t与30t对抬相互配合同步缓慢提升。
（3）装车后，用钢丝绳和倒链捆绑结实，最后再用改装好的顶杆支架在T梁两侧对称顶紧，在检查无隐患后，方可慢行托运。
（4）在运输中，押车人员要始终观察倒链钢丝绳、顶杆支架等是否有松动现象，如有隐患要及时停车处理。
（5）坝顶所有梁的运输均从右岸坝顶运输至右岸8#坝段及1～3#闸墩位置的架桥工作面附近，摆放范围可以满足160t吊车起吊要求即可。
4.4 吊装工序
（1）吊车进场就位支车，支腿下要用钢板（2cm）垫实；
（2）加挂配重；
（3）按现场实际调整所需情况挂绳；
（4）空载旋转检查支腿各部稳定状况；
（5）梁车就位后捆绑挂绳；
（6）试吊挂钩后在统一指挥下进行一次试吊，在听到信号后吊车同时同步缓慢起钩，将梁吊起脱离梁车约10cm时停止约10分钟。试吊主要是检查吊车支腿是否稳固，有无下沉变化，吊索受力是否均匀正常，发现异常应立即停止进行调整，在确认各部无误后方可指挥继续起钩，直至吊装到位。
（7）调整就位，当梁吊至就位处时缓慢落钩，距支座约10cm时进行调整就位，就位落钩后，吊车应保持吊重10t负荷，停10分钟，观察预制梁和支座是够稳定密实，必要时要加支撑稳定，无误后方可摘钩，进行下一片吊装。当第二片吊装就位后要及时用钢筋与第一片链接焊接稳固，以防滑动。
（8）吊装顺序：右岸斜跨 →右岸中跨→左岸中跨 →左岸斜跨从上游往下游依次逐片逐跨进行吊装。
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图3 左侧斜跨预制梁吊装
5结束语
新疆沙尔布拉克水电站工程坝顶公路桥预制T梁共计14根，工程量少，采用架桥机进行预制梁架设不经济也不合理，且大坝坝顶宽度仅有5m，不具备架桥机施工空间；采用简易型钢导梁架设法虽然技术上可靠，但是架设钢导梁就需时间15天，费用在45万元左右。经方案综合比选，成功采用160t吊车完成了预制T梁的吊装，前后总用时5.5天，总花费15万元，极大的节省了吊装时间和费用。该方法的成功实施为以后类似项目提供了一个很好的范例，具有一定的借鉴意义。
作者信息
姓 名：荣艳群
出 生 年：1985年6月
性 别：男
职 称：工程师，
学 历：本科，工学学士学位，
主要工作：2010年7月参加工作，从事水利水电施工，水利、市政专业一级建造师。
联系电话：18037739866
邮 编：476000
通讯地址：河南省商丘市梁园区高铁商城C栋