城市立交下跨人行天橋預(yù)制箱梁吊裝技術(shù)研究

摘" 要：該研究分析城市立交下跨人行天橋預(yù)制箱梁吊裝的技術(shù)方法。通過具體工程案例，詳細(xì)描述在貴安大道上跨段進(jìn)行天橋預(yù)制箱梁的吊裝施工工藝、荷載驗算、吊裝繩索的選擇及各項安全措施。研究結(jié)果表明，采用合理的吊裝技術(shù)和科學(xué)的施工方法，能夠確保預(yù)制箱梁安全，順利地吊裝到位，為類似工程提供參考和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：人行天橋；預(yù)制箱梁；吊裝技術(shù)；城市立交；荷載驗算

中圖分類號：U445.4" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2025）06-0181-04

Abstract： This research analyzes the technical methods for hoisting prefabricated box girders of pedestrian bridges under urban overpass. Through specific engineering cases， the hoisting construction process， load calculation， selection of hoisting ropes and various safety measures for the overpass prefabricated box girder on the upper span of Gui'an Avenue are described in detail. The research results show that adopting reasonable hoisting technology and scientific construction methods can ensure the safe and smooth hoisting of prefabricated box girders in place， providing reference and guidance for similar projects.

Keywords： pedestrian overpass; prefabricated box girder; hoisting technology; urban overpass; load calculation

在人口密集的城市地區(qū)，立交橋的建設(shè)已經(jīng)成為解決交通擁堵和提高交通效率的重要手段。然而，在現(xiàn)有立交結(jié)構(gòu)下進(jìn)行人行天橋的建設(shè)，特別是預(yù)制箱梁的安裝過程中，面臨著復(fù)雜的技術(shù)和安全挑戰(zhàn)。

針對鋼箱梁的吊裝施工技術(shù)的研究有很多，郭水等[1]以某城市交通改造項目為例，著重分析了工程技術(shù)難點(diǎn)，對項目進(jìn)行了深入的分析和總結(jié)；朱興龍等[2]針對現(xiàn)有研究的不足，提出了一種基于GNSS定位的系統(tǒng)，以提高吊裝精度和施工效率；周在興[3]對大跨度鋼箱梁的吊裝和運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)難點(diǎn)開展研究，詳細(xì)描述其吊裝的施工技術(shù)；黨國富[4]針對鋼箱梁易彎曲等缺點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，提出一種桁架結(jié)構(gòu)以克服鋼箱梁在吊裝過程中的缺點(diǎn)；張志宏[5]對預(yù)制鋼箱梁的制造工藝和施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)的介紹；楊軍[6]針對寬幅橋梁的預(yù)制鋼箱梁的施工及其架設(shè)方案進(jìn)行描述，并詳細(xì)描述其注意事項。

現(xiàn)有研究雖然較多，但在特定環(huán)境下的吊裝技術(shù)方面仍存在不足。因此，本文以貴安大道立交下跨人行天橋的吊裝過程為例，深入探討并總結(jié)了在城市立交環(huán)境下進(jìn)行預(yù)制箱梁吊裝的關(guān)鍵技術(shù)和施工方法，旨在為今后類似項目提供有價值的參考和借鑒。

1" 工程概況

擬建天橋位于貴安大道K29+182處，上跨處貴安大道寬為40 m。天橋北側(cè)為濫壩村村委會及茅藤安置小區(qū)，南側(cè)為濫壩村主要居住地。上跨貴安大道處斷面為 3 m（人行道）+15.5 m（車行道）+3 m（中分帶）+15.5 m（車行道）+3 m（人行道）=40 m。天橋采用兩跨分別跨越道路左右幅車行道，橋下凈空大于等于5 m，滿足通行要求。貴安新區(qū)濫壩村人行天橋吊裝工程中吊裝作業(yè)區(qū)域吊車支腿位置地下無管網(wǎng)，吊裝作業(yè)區(qū)域上方無電線（圖1）。

2" 荷載驗算

2.1" 人行天橋吊裝

人行天橋吊裝吊車荷載計算（300 t吊車）。300 t吊車主臂長度為34.1 m；平衡76 t；支腿全伸8.3 m；最大作業(yè)半徑12 m。

Q=G+W=1.5+49.5=51 t，" （1）

式中：G為300 t吊車吊鉤及吊具重量1.5 t；W為人行天橋重量49.5 t（人行天橋總重的45%）。300 t吊車額定起重量為62 t，吊車荷載率為（51/62）×100%=82.2%，滿足吊裝安全要求。

人行天橋吊裝吊車荷載計算（400 t吊車）。400 t吊車主臂長度為30.6 m；平衡重140 t；支腿全伸9.6 m；最大作業(yè)半徑16 m。

Q=G+W=1.8+60.5=62.3 t， （2）

式中：G為400 t吊車吊鉤及吊具重量1.8 t；W為人行天橋重量60.5 t（人行天橋總重的55%）。400 t吊車額定起重量為73 t，吊車荷載率為（62.3/73）×100%=85.3%，滿足吊裝安全要求。

2.2" 吊裝繩的選擇計算

300 t汽車吊。人行天橋共設(shè)2個吊點(diǎn)，300 t、400 t吊車分別各吊一個吊點(diǎn)，300 t吊車一端采用1根 15 m長的鋼絲繩對折進(jìn)行吊裝，2股鋼絲繩受力。鋼絲繩與吊裝人行天橋水平夾角大于60°。

S=W/n=49.5÷（2×0.86）=28.8 t， （3）

式中：S為單根繩索承受的拉力；W為吊物重量；n為吊索根數(shù)，取2。

選擇中φ54 mm鋼絲繩型號為6×37+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為177 kg/mm2，查表其最小破斷拉力總和為192 t；鋼絲繩折減系數(shù)0.86；因此，安全系數(shù)為192/28.8=6.66（倍）gt;6，滿足吊裝安全要求。

400 t汽車吊。人行天橋共設(shè)2個吊點(diǎn)，300 t、400 t吊車分別各吊一個吊點(diǎn)，400 t吊車一端采用1根15 m長的鋼絲繩對折進(jìn)行吊裝，2股鋼絲繩受力。鋼絲繩與吊裝人行天橋水平夾角大于60°。

S=W/n=60.5÷（2×0.86）=35.2 t。 （4）

選擇中φ62 mm鋼絲繩型號為6×37+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為177 kg/mm2，查表其最小破斷拉力總和為225 t，鋼絲繩折減系數(shù)0.86，因此，安全系數(shù)為225/35.2=6.39（倍）gt;6，滿足吊裝安全要求。

3" 施工工藝技術(shù)

3.1" 技術(shù)參數(shù)

根據(jù)現(xiàn)場條件和吊車起吊參數(shù)，為了確保吊車在設(shè)計參數(shù)工況下安全起吊，吊車必須按照平面布置圖進(jìn)行就位，平面布置圖如圖2所示。按照平面布置圖就位可以確保吊車的位置和角度最適合當(dāng)前工況，避免由于位置不當(dāng)引發(fā)的安全隱患。同時，按照布置圖就位還有助于優(yōu)化現(xiàn)場操作空間，確保吊裝作業(yè)的順利進(jìn)行和提高工作效率。在正式吊裝前，需嚴(yán)格按照平面布置圖核對吊車的就位情況，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行起吊操作。

人行天橋吊裝過程中，以下為具體參數(shù)。300 t吊車：最大作業(yè)半徑為12 m，吊車主臂長度為34.1 m，配重為76 t；400 t吊車：最大作業(yè)半徑為16 m，吊車主臂長度為30.6 m，配重為143 t。

3.2" 吊裝工藝流程圖

確定吊車場內(nèi)行走路線和支腿位置→路基夯實(shí)和支腿地基處理→測試支腿地基承載→安放支腿和鋼箱→吊車就位→加載配載→檢查吊車和吊具，試吊3次→檢查吊車支腿和液壓系統(tǒng)→確認(rèn)無誤后正式起吊→通過起落鉤、變幅和旋轉(zhuǎn)緩慢將人行天橋運(yùn)行至安裝位置→人行天橋就位→摘鉤回車→完成吊裝。

3.3" 吊裝前準(zhǔn)備

一是由于400 t吊車的長度達(dá)到約19.5 m，因此需要提前清理影響吊車進(jìn)場的障礙物。開始清理時，吊裝施工單位將派專人進(jìn)行協(xié)助與指導(dǎo)。二是機(jī)具及索具準(zhǔn)備：檢查吊裝鋼絲繩是否存在腐蝕、損傷、斷絲和斷股等缺陷，并確認(rèn)鋼絲繩的直徑是否符合設(shè)計要求；檢查吊車的工作狀態(tài)是否正常，各項安全裝置是否運(yùn)行良好。三是人員準(zhǔn)備：對參與該吊裝項目的所有人員進(jìn)行安全與技術(shù)交底，并做好相關(guān)記錄。各個環(huán)節(jié)的工作應(yīng)落實(shí)到具體人員確保不遺漏任何環(huán)節(jié)。四是清理吊裝現(xiàn)場及影響吊車進(jìn)場的障礙物。五是標(biāo)識人行天橋安裝十字中心線。六是支腿位置地基處理。為確保安全吊裝，保障吊裝作業(yè)時地面的施工作業(yè)寬度和足夠的承載力，需在吊車支腿位置鋪設(shè)2.5 m×2.5 m的防沉降鋼箱，以增大受壓面積。這種鋪設(shè)方式能夠有效分散吊車支腿的受力，防止地面下沉導(dǎo)致吊裝事故。同時，根據(jù)支腿的受力情況，在吊車支腿位置進(jìn)行吊車配重試壓，確保起重機(jī)完全處于堅實(shí)的地面上進(jìn)行吊裝作業(yè)。試壓方法如下：①根據(jù)吊裝平面布置圖，用石灰標(biāo)注出吊車站位及支腿防沉降鋼箱的位置邊線。②吊車共設(shè)有4條支腿，并配備4塊防沉降鋼箱鋪設(shè)。每塊鋼箱的尺寸為2.5 m×2.5 m×0.22 m，單塊面積為6.25 m2。③在單塊防沉降鋼箱上加載吊車配重進(jìn)行靜態(tài)壓試驗，利用水準(zhǔn)儀監(jiān)測鋼箱的沉降情況，直至沉降停止。當(dāng)試壓合格后，將防沉降鋼箱移至其他位置，并采用相同的方法依次進(jìn)行靜壓試驗。七是在進(jìn)行道路封閉施工時，應(yīng)嚴(yán)格按照交通導(dǎo)行方案進(jìn)行布置。在吊裝過程中，封閉貴安大道的吊裝區(qū)域，并安排專人進(jìn)行封閉隔離導(dǎo)行，確保無人員進(jìn)入吊裝區(qū)域。同時，應(yīng)做好封閉道路期間的交通導(dǎo)行工作，盡量減少對現(xiàn)有交通的影響，并在吊裝完成后盡快恢復(fù)道路通行。

3.4" 吊裝操作要求

第一，在作業(yè)前，必須組織進(jìn)行方案交底、技術(shù)交底和入場安全教育。特種作業(yè)人員必須持證上崗，并確保人證相符。在施工過程中，必須正確使用勞動保護(hù)用品，確保按照操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)。第二，在吊車就位進(jìn)行吊裝作業(yè)前，需在支腿受力最大處進(jìn)行地基承載試驗，以確保地基滿足安全吊裝要求。第三，吊點(diǎn)選擇：必須根據(jù)計算的起吊位置進(jìn)行設(shè)置。第四，在人行天橋起吊前，需檢查吊車就位位置是否符合設(shè)計要求，確保吊車在額定工況下進(jìn)行作業(yè)。第五，起重吊裝作業(yè)前，必須檢查鋼絲繩和吊具，嚴(yán)禁使用不合格設(shè)備；作業(yè)時，應(yīng)設(shè)警戒區(qū)，禁止人員靠近。第六，為確保吊裝安全，配備專職指揮，司機(jī)和操作工根據(jù)指揮信號平穩(wěn)作業(yè)，確保人行天橋安全到位。第七，吊機(jī)在起吊過程中應(yīng)保持慢速、平穩(wěn)。

3.5" 吊裝工藝

3.5.1" 吊車試吊

第一，試吊前檢查。在試吊前，應(yīng)對吊車的各部件進(jìn)行詳細(xì)檢查，包括各傳動部分（如發(fā)動機(jī)、變速箱、軸承等），檢查是否存在發(fā)熱、噪聲、振動或漏油等異?，F(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題需及時處理。檢查各轉(zhuǎn)動部位的潤滑情況，關(guān)注油溫及油量。還需檢查各表計的靈敏度、可靠性和準(zhǔn)確性。對鋼絲繩狀況和安全防護(hù)狀況也要進(jìn)行認(rèn)真檢查，確保所有設(shè)備和部件均滿足使用要求后，方可進(jìn)行下一步工作。檢查各安全防護(hù)裝置，確保功能正常，安全標(biāo)識清晰可見。確保吊車的各部件均處于良好狀態(tài)，滿足使用要求后，方可進(jìn)行下一步的試吊作業(yè)。第二，吊裝人行天橋就位。為確保吊車起重繩垂直受力，操作過程中吊車每移動1～2 m需停止，通過旋轉(zhuǎn)和變幅調(diào)整吊車起重繩至垂直狀態(tài)。這種操作方法能夠有效避免起重繩受力不均，減少吊裝過程中可能出現(xiàn)的安全隱患。同時，通過頻繁的停頓和調(diào)整，可以確保吊裝過程的精確性和穩(wěn)定性，從而提高吊裝作業(yè)的安全性和效率。第三，空載試車。根據(jù)實(shí)際情況，對吊車吊裝的不同位置進(jìn)行大臂升降、回轉(zhuǎn)等空載試驗，觀察人行天橋運(yùn)行是否正常，并檢查各儀表、指針和制動系統(tǒng)，確保其正常運(yùn)行。通過空載試驗，可以提前發(fā)現(xiàn)和排除潛在問題，保證在正式吊裝時設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。具體操作包括：在不同位置進(jìn)行大臂升降、回轉(zhuǎn)等操作，觀察吊車的反應(yīng)，確認(rèn)無異常噪音、振動或其他不正?，F(xiàn)象；檢查所有儀表和指針的讀數(shù)，確保其準(zhǔn)確無誤；測試制動系統(tǒng)的反應(yīng)速度和可靠性，確保其能夠在緊急情況下正常工作。通過這些詳細(xì)檢查和試驗，可以確保吊車和人行天橋在正式吊裝時的安全和順利。第四，靜載試驗。一是在吊裝最大回旋半徑處，將試吊重物吊離地面約0.2 m，保持靜止5 min，觀察吊車各受力點(diǎn)的變化情況，并做好記錄。通過保持重物靜止，可以檢測吊車在最大回旋半徑處的受力情況，確認(rèn)吊車各部件是否能夠承受吊裝重量，確保安全性。二是反復(fù)進(jìn)行試吊操作，吊車運(yùn)行速度應(yīng)控制在每分鐘0.5 m，起落鉤速度應(yīng)為每分鐘2 m，并做好詳細(xì)記錄。通過反復(fù)試吊，可以測試吊車在不同操作下的穩(wěn)定性和反應(yīng)速度，確保各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)作。同時，記錄每次操作的數(shù)據(jù)和觀察到的情況，有助于分析和改進(jìn)吊裝方案，保證正式吊裝的順利進(jìn)行。

3.5.2" 多機(jī)抬吊同步協(xié)調(diào)措施

第一，在開始吊裝前，應(yīng)對所有參與吊裝作業(yè)的吊車進(jìn)行編號。司索指揮人員應(yīng)按照編號對各吊車進(jìn)行指揮調(diào)度。第二，在整個吊裝過程中，應(yīng)設(shè)立一名司索指揮員，由該指揮員統(tǒng)一指揮所有參與作業(yè)的吊車。第三，吊車在吊裝過程中，隨時觀察操作室電腦顯示屏，保持吊車額定輸出功率。第四，為確保吊車起重繩垂直受力，操作過程中吊車每移動1～2 m需停止，通過旋轉(zhuǎn)和變幅調(diào)整吊車起重繩至垂直狀態(tài)。第五，吊車在整個吊裝過程中需緩慢操作，水平位移速度保持在0.5 m/min，起落鉤速度保持在0.5 m/min。

3.5.3" 人行天橋吊裝

第一，試吊。吊具安裝完成后將鋼絲繩掛于2臺吊車吊鉤上，2臺吊車同時緩慢起鉤將人行天橋吊起，調(diào)離地面20 cm左右，靜置10 min，觀察吊車各受力點(diǎn)的變化情況，做好記錄，并反復(fù)起降3次，檢查所有吊具情況是否滿足要求：檢查所有吊具情況；吊車負(fù)荷情況；吊車制動情況；地基變化情況。所有檢查經(jīng)檢驗無誤后，方可進(jìn)行正式起吊工作。通過這種方法，可以確保在正式吊裝前，所有設(shè)備和操作步驟都處于最佳狀態(tài)，最大限度地保證吊裝作業(yè)的安全性和可靠性。第二，人行天橋吊裝。一是吊裝設(shè)備就位。吊裝設(shè)備按吊裝平面圖1就位，為了保證就位準(zhǔn)確，用鋼尺測量就位。二是人行天橋吊裝。在吊裝設(shè)備到位后，首先進(jìn)行吊具的安裝。吊具安裝完成后，將其掛在吊鉤上。在指揮員的指揮下，2臺吊車同時起鉤，將人行天橋吊起并進(jìn)行位置互換。隨后，2臺吊車將天橋吊至圖3所示位置處。此時，300 t吊車負(fù)責(zé)將梁的一端吊起并移動400 t吊車，400 t吊車重新就位后，將天橋吊至圖3所示位置。再移動400 t吊車，400 t吊車重新就位。2臺吊車通過緩慢升降鉤、旋轉(zhuǎn)和變幅的操作，最終將人行天橋準(zhǔn)確吊裝到位（圖3）。經(jīng)施工技術(shù)人員檢查確認(rèn)符合設(shè)計要求，并對人行天橋進(jìn)行校正與加固后，拆除吊具，完成吊裝工作。

另外一座人行天橋采用大致相同的吊裝方法將天橋吊裝就位。

4" 結(jié)論

通過對貴安大道K29+182處人行天橋吊裝工程的詳細(xì)分析，可以得出以下結(jié)論。

1）吊裝荷載驗證。研究表明，在300 t和400 t吊車的荷載計算和驗證中，吊裝過程中的安全系數(shù)均符合要求，確保了吊裝過程的安全性和可靠性。

2）吊裝繩索的選擇。通過對不同型號鋼絲繩的選擇與計算，確保了鋼絲繩在吊裝過程中的拉力穩(wěn)定性和安全性，為吊裝提供了有力保障。

3）施工工藝。詳細(xì)的施工工藝流程和吊裝前的準(zhǔn)備工作，如清理現(xiàn)場障礙物、地基處理和吊車就位等步驟，有效保證了吊裝過程的順利進(jìn)行。

4）多機(jī)抬吊同步協(xié)調(diào)。采用多臺吊車同步協(xié)調(diào)措施，通過精細(xì)化的指揮與操作，確保吊裝過程中的平穩(wěn)和安全。

5）安全管理。嚴(yán)格的現(xiàn)場安全管理措施，包括交通導(dǎo)行、吊點(diǎn)選擇和作業(yè)前的安全交底，有效降低了吊裝過程中可能存在的風(fēng)險。

總體而言，本研究所提出的吊裝技術(shù)和流程適用于城市立交下跨人行天橋的預(yù)制箱梁吊裝，具有較高的安全性和操作性，為類似工程提供了科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)。希望未來在類似工程中，可以借鑒本次研究總結(jié)的經(jīng)驗和方法，進(jìn)一步提升吊裝施工技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭水，王建，夏陽，等.下穿既有高架橋預(yù)制箱梁吊裝施工技術(shù)研究[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2024，51（5）：57-59.

[2] 朱興龍，彭冀.基于GNSS的預(yù)制箱梁橋吊裝施工新技術(shù)[J].建材世界，2022，43（5）：105-108.

[3] 周在星.港珠澳大橋大跨度鋼梁整孔吊裝架設(shè)關(guān)鍵施工技術(shù)[J/OL].工業(yè)建筑，1-10[2025-02-13].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2068.TU.20240704.1029.002.html.

[4] 黨國富.預(yù)制箱梁鋼筋骨架制作與整體吊裝施工技術(shù)[J].工程機(jī)械與維修，2022（3）：202-204.

[5] 張志宏.預(yù)制箱梁施工技術(shù)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020（23）：167-170.

[6] 楊軍.寬幅橋梁預(yù)制箱梁架設(shè)施工技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2019，4（20）：96-97.

作者簡介：賈洲（1992-），男，工程師。研究方向為市政工程。