斜坡上钢箱梁双机抬吊在桥梁施工中的应用案例分析

斜坡上钢箱梁双机抬吊在桥梁施工中的应用案例分析

梁戈

广东省建筑工程机械施工有限公司  广州市  510500

摘要：环一路高架桥钢箱梁位于广州东部固体资源再生中心（萝岗福山循环经济产业园）厂区内，位于园区高边坡上，钢箱梁最大吊装长度37m，采用双机抬吊技术在高架平台上完成了钢箱梁的吊装施工。由于工程位于崎岖山体上，传统单机吊装无法满足需求。双机抬吊技术通过两台起重设备协同作业，大幅提升了吊装的稳定性和效率，降低了施工风险。本研究探讨了双机抬吊技术在施工方案设计中的应用及执行过程，评估了其技术效益和风险管理策略。研究数据表明，该技术成功应对大跨度、重载荷钢箱梁吊装挑战，显著提升了施工效率并减少了安全事故的发生。

关键词：钢箱梁、双机抬吊、斜坡施工、高架平台、桥梁建设、安全管理

引言

在当代桥梁施工领域，遭遇崎岖多变的地貌及承受巨大负荷的作业条件下，传统的单一机械吊装手段通常无法达到预期效果，环一桥项目在施工过程中面临诸多挑战，由于其位于崎岖的山坡之上，这不仅对吊装技术提出了更为严苛的标准，同时也对安全管理机制产生了深远的影响。采用两台起重机共同作业的双机抬吊技术，显著提升了施工效率与安全性，此技术不仅凸显了其卓越性能，而且在处理大型钢箱梁吊装这一棘手问题上，开辟了新的解决途径。

一、项目概况与施工挑战

（一）项目概况

广州东部固体资源再生中心（萝岗福山循环经济产业园）的环一桥项目，属园区建设公用配套工程，同时为当地提供了必要的公共服务支持，本项工程旨在构建一座桥梁，该桥梁横跨C3至C10号桩之间，采用的钢制箱型梁结构全长229米，具备8.5米的最大宽度，此类梁的高度分为两段，分别为1656毫米与1456毫米，其翼板宽度则分别为1750毫米和1075毫米【1】。在桥梁的建设过程中，其结构的复杂性和所涉及的规模大小，要求施工方必须采用尖端技术和实施严谨的管理策略。此项目选址独特，紧邻环一桥，沿着山坡地构建，地理环境复杂多变，对施工过程的安全性以及吊装操作的技术性带来了挑战。

图1:环一桥地理位置图

（二）施工挑战

1. 地形复杂性

位于险峻山腰之上的环一桥，其建造地点地形崎岖、规则不一，使得传统的单一机械吊装方法无法满足具体的施工需求。在地形复杂的区域进行吊装作业，对设备的稳定性与操作空间造成了严格限制，这不仅提升了施工的难度，同时也增加了作业的风险。

2.钢箱梁重量与吊装要求

钢制箱型梁的最大延伸长度为37米，其单个部分的极限重量为49.85吨，针对如此庞大的构件，需要采用高效且稳定的吊装技术，单机吊装方法难以应对跨度较大、承载重量较高的施工场合，此类施工条件往往引发设备超负荷运作与稳定性问题，从而加剧了施工过程中的风险。

3.安全管理

此项目位于险峻的山坡之上，因此进行吊装作业时对安全管理的掌控显得格外关键。在工程项目中，达成高效施工的同时，保障工人与设备不受伤害，是对项目管理的一大考验。在进行吊装作业时，必须执行严格的安全检查及验算程序，预防意外事故的发生。

4.吊机作业平台的选择与施工设备选择

4.1吊机作业平台的选择：在环一桥项目中，考虑到斜坡上无法放置吊机，施工团队精心设计并选用九号作业平台。该平台专为斜坡和不平整地形设计，平台设计承载100kN/m2，双向2车道，具有较高的稳定性和承载能力，能够满足双机抬吊作业的需求。平台搭建在平整的地面上，确保吊机在吊装过程中保持稳定，避免因地形复杂而导致的设备倾斜或失稳问题。

4.2施工设备选择：本项目在施工过程中，根据具体的作业需求，选用了SAC300、SAC450以及SAC600三种不同型号的汽车吊，这些设备各有所长，分别适用于不同重量和跨度的钢箱梁的吊运作业。在吊装过程中，对各类设备进行选择时，进行了详尽的参数比对，并实施了安全性校核，旨在确保作业的安全性与效率。

5.运输与拼装

在钢箱梁的搬运过程中，以及在其现场组装环节，均存在着诸多考验，针对场内道路的实际情况进行考量，钢箱梁的搬运过程必须事先进行彻底的现场勘查与周密的运输规划。在桥台特定位置，还需搭建临时路径以确保运输顺利进行，在现场，需对C1至C10轴旁的厂区内部道路进行全封闭作业，同时，借助9号高架平台执行吊装任务。

二、双机抬吊技术的施工方案设计

（一）技术背景与选择

在环一桥项目中，广泛采用了双机抬吊技术，该技术特别适合于大跨度和重载荷桥梁的施工，在遇到地形复杂且负载超重的情况下，传统的单一机械吊装方式往往会出现超载和稳定性不足的问题，双机协同抬吊技术则通过两台起重机械的联合作业，不仅极大地提升了吊装操作的稳定性和安全性，而且有效分担了重量，降低了单一机械操作的风险。在环一桥的项目施工中，为了适应不同钢箱梁分段的重量和吊装的具体位置，选择了SAC300、SAC450和SAC600三种型号的汽车吊进行优化配置，目的是达成最佳的吊装作业成效。

（二）施工参数与设备选型

在进行双机联合提升作业时，必须制定出包含精确施工数据和恰当设备配置的施工计划，针对本项工程，考虑到所需的吊装范围和负载限制，项目组精心挑选了三种不同规格的汽车式起重机：SAC300型汽车吊，最大起重能力为140吨；SAC450型汽车吊，最大起重能力为142吨；SAC600型汽车吊，最大起重能力为165吨，此类设备，稳定性强，起重功能显著，适用于各种重量与跨度的钢箱梁吊装作业。各类型汽车起重机之最大行驶速度、最小转弯半径、接近角、离去角等关键参数已进行细致比较，目的在于保障设备能在繁杂地势中实现敏捷作业。

（三）施工流程与操作要点

双机抬吊施工流程，涵盖了现场准备、设备定位等关键环节，具体步骤涉及钢箱梁的绑扎、同步起吊、精准定位以及安全检查等多个方面。应对施工现场进行彻底的准备，保证其达到平整和坚固的标准，同时，必须精心规划并实施吊装操作区域内的安全保护方案【2】。在进行设备定位过程中，两台起重机需依据预先设定的吊装方案，准确地放置于规定位置，以保证吊装路径及操作空间的完整性。在钢箱梁的绑扎过程中，为确保其在吊装过程中的稳定与安全，专门采用了高强度的吊索以及专用的吊具。同步起吊是双机抬吊的一个核心环节，需要两台起重机在统一指挥下，协同调整升降的速度和力度，以保障钢箱梁在起吊过程中保持平衡和稳定。

（四）技术优势与创新

在环一桥项目中，双机抬吊技术被采纳并投入使用，此举不仅凸显了其技术上的显著优势，也证明了其在工程实践中的高效性和可靠性。通过应用该技术，可以显著提高起重作业的安全性，此技术通过两台起重设备共同分担工作负荷，有效降低了单一设备操作时出现过载的风险、双机抬吊技术显著提升了吊装作业的效率，这在实施大跨度桥梁以及承载重型荷载的施工场合表现得尤为突出，通过这一技术，能够迅速完成吊装任务，进而有效缩短整个施工的时间周期。

三、施工实施与问题解决

（一）施工实施过程

在环一桥项目的建设活动中，遵循双机抬吊技术方案严格进行，保障了吊装作业的安全性和效率。在施工前期，必须完成对工地的详细勘察，以及相关的准备工作，这包括对地形进行精确测绘、对地基进行加固处理，以及构建必要的临时通行道路，针对各类吊装设备，进行深入的查验与保养，以保障各项机械设备能够维持在最高效的工作水准【3】。在工程进行时，对钢制箱型梁进行现场的组装作业。位于工厂区域内部的装配区被设定在C1至C10轴线旁边，实施完全封闭的管理模式，以此防止外部因素的干扰。在部件组合的过程中，严格依照建筑施工图的指导，进行高精度的位置确定与组装作业，以保障各个部分组合的准确性。钢箱梁在拼装结束后，须借助高强度吊索与专用吊具进行严格绑扎，以保障其在吊装过程中的稳定性和安全性。

（二）问题解决策略

1.地形限制

该工程位于崎岖的山坡之上，吊装设备的操作区域受到一定的制约，针对存在的问题，在施工前对所涉及场地进行了周密的现场勘查与系统性规划，构建了临时性的通行路径及作业平台，以确保起重机械能够安全进入现场并有效进行作业。

2. 吊装同步性

双机抬吊技术需要两台起重设备进行同步操作，这样可以确保在吊装钢箱梁的过程中保持平衡和稳定，本项目运用尖端无线通信技术以及精密控制系统，从而允许操作人员对起重机的动作进行实时监控与调整，以保障吊装作业中的动作同步与协调性。

3. 天气因素

在高温、强风以及暴雨等极端气候条件下，吊装作业的风险等级会显著提升。本项目制定了一套详尽的应对恶劣天气的应急计划，该计划涉及对天气状况进行实时监控，以保证只有在天气条件允许的情况下才会进行吊装作业。在遭遇极端气候条件下，应当立即中断建设活动，并实施必要的保护措施，以保障机械设备与工作人员的安全无虞。

4. 质量控制

施工质量对于桥梁的运用持续时间和结构安全至关重要，在钢箱梁的拼装与吊装作业中，遵循施工规范与技术标准进行严格操作。指派专职质检人员负责全程的质量检查与控制工作，通过精确的测量以及分项的验收工作，保障每一个吊装步骤的品质达到预先设定的设计标准。

四、技术效益与风险管理

（一）技术效益

在环一桥项目的建设过程中，运用了双机抬吊技术，该技术在实际施工中显示出了其显著的技术优势。借助两台起重机的协同作业，成功实现了重量的合理分配，从而确保了吊装活动的稳定与安全。利用该技术，成功提升了施工过程中的效率，特别是对于钢箱梁的组装和吊装步骤，时间成本显著降低，原定在2021年3月结束的吊装作业，实际上提前了一个月完成，使得该项作业的效率提升了20%。双机抬吊技术应用在施工过程中，有效减轻了设备的承载压力，避免了因超负荷导致的设备损坏，同时也减少了施工过程中的不稳定因素，显著降低了发生意外事故的几率【4】。根据所发布的数据，实施双机联合起重技术，由此，在进行吊装行动时，事故发生的概率减少了三分之一。借助尖端无线通讯技术以及精密控制系统，吊装作业的同步性与协调性实现了显著增强，这保障了钢箱梁在吊装过程中能够实现精确对位和稳定操作。

表1：技术效益数据对比

（二）风险管理

环一桥项目在双机抬吊技术应用过程中，制定了详细的风险管理措施。施工前期，对潜在风险进行全面评估，识别出主要风险因素包括设备故障、操作失误、天气变化等。项目团队制定了应对这些风险的详细预案，确保在风险发生时能够迅速采取有效措施。在施工过程中，实时监控和评估风险，确保每一个环节都在可控范围内。对起重设备进行定期检查和维护，确保其处于良好工作状态。对操作人员进行严格培训，确保他们熟悉设备操作规程和应急处理措施。施工现场设置专职安全员，实时监控吊装作业，发现问题及时处理。项目团队还加强了与气象部门的合作，实时获取天气信息，合理安排施工计划，避开不利天气条件。通过完善的风险管理体系和严格的安全管理措施，环一桥项目在施工过程中未发生重大安全事故，施工安全性和稳定性得到了有效保障。

结语

在环一桥项目的施工过程中，针对场地中存在的复杂斜坡地形，施工团队成功运用双机抬吊技术完成了钢箱梁的安装作业，此举不仅实现了显著的技术优化，同时也大幅提升了作业安全水平，从而获得了可观的技术效益及安全效益。采用双机抬吊技术，借助两台起重设备之协同作业，能有效提升施工之效率，同时显著减少安全事故的发生几率，并确保施工过程的质量达到预期标准。

参考文献

[1]童宇飞,李敏,朱进,等.某电子厂房大跨度钢桁架吊装技术研究与应用[C]//清华大学,东南大学,中国建设科技集团股份有限公司,中国建筑集团有限公司,中国建筑第二工程局有限公司.第九届钢结构工程技术交流会暨中国建筑学会工程建设学术委员会年会论文集.浙江东南网架股份有限公司;,2023:5.

[2]何翔,赵洪浩,王快,等.焦炉顶部大跨度超重钢桁架安装及滑移技术[J].工业建筑,2023,53(S1):724-728.

[3]郭银龙.高压线下预制板梁采用双机抬吊的技术分析[J].建筑施工,2022,44(08):1984-1986.

[4]杜向南.大体积箱梁双机抬吊施工技术分析[J].江西建材,2021,(11):185-186.