复杂环境下的桥梁预制结构吊装施工技术研究

复杂环境下的桥梁预制结构吊装施工技术研究

张利娟

中国水利水电第十一工程局有限公司河南郑州 450007

摘要：桥梁预制结构吊装施工可以有效帮助项目节约经济成本，达到更好的环保建筑效果，形成更高的质量保障，目前已经被越来越广泛地应用在项目建设中。本文详细介绍了桥梁预制结构吊装的流程管理、环节优化、安全保障这三个施工重点，具体施工技术方面主要包含的分块安装、高空散装、整体吊装、高空滑移、提升整体、顶升整体六种方法，以及施工方案制定、施工区域划分、准备工作执行、吊装施工这几步具体的工艺流程内容。

关键词：复杂环境；桥梁预制结构吊装；施工技术

一、桥梁预制结构吊装施工的优势性

1、经济优势

因为所有预制构件都不助燃、不霉变等稳定特性，所以在工程建设完成，后期的维修保养工作成本很低，几乎不需要进行过多管理；桥梁预制结构吊装施工的基础设计简单，相应原料成本造价较低，整体工程的耗费不高；并且其工程周期短，相应资金风险低，经济效益也就更有保障。

任何工程项目，在保障质量达标的情况下，最重要的就是追求经济效益。毕竟经济效益是工程建筑公司存在的根本，只要工程可以实现预期效果功能，整体质量符合标准，安全隐患已经降到最低，不会对人民的生命财产安全造成威胁，那么以上的基础条件下，更好地追求经济效益完全正当合理。而桥梁预制结构吊装的施工技术可以有效地帮助实现更高的经济回报，应当受到更加合理广泛的应用。

2、环保优势

在桥梁预制结构吊装施工中，使用的材料大都能进行回收利用，是一项绿色化工程。并且其中很多项目是可以使用同等价位的新型绿色材料，更加低碳环保。并且，桥梁预制结构吊装在施工中不会产生过多的建筑垃圾，同时施工速度快、周期短，对周边环境的影响和破坏程度小，完全符合现代建筑节能环保和可持续发展理念。

随着城市化建设进程加快，人们的生活水平正在不断提升，建筑项目也越来越多，但由此对于环境的破坏也在因此不断加剧。“绿水青山就是金山银山”，如果现在一味地向自然索取和破坏，那么我们未来子孙后代承受因生态环境破坏带来的恶果也就更多。尤其在建筑行业这种对环境影响较大的行业，一定要重视做好环保工作，形成绿色建筑施工的理念，更多地使用类似桥梁预制结构吊装这样绿色环保的施工技术。

3、安全优势

首先，桥梁预制结构吊装施工采用的是柔性连接方式，其抗震性能好，在面对自然灾害时可以有效吸收荷载，降低外部环境对桥梁的损害，提高使用寿命。然后，桥梁预制结构吊装施工时对各个部件进行调配分割，在操作过程中方便灵活且施工效率高，可以有效地保证施工进度的同时确保施工质量达到目标。最后，预制性施工可以不受环境影响，比如提前在合适的温度天气完成预制结构制作，等到施工时再安排吊装，以此避免暴雨、大雪、低温等恶劣天气对结构制作的影响，全面保证了工程施工质量。

施工安全质量永远是任何工程项目所需要保障的第一目标，尤其是桥梁工程。桥梁本身每天通过的车辆、行人众多，一旦发生安全事故，所造成的灾难和损失极其巨大，不仅仅是工程形成的经济损失，而是对整个周边环境都会带来恶劣影响。根据以上描述，桥梁预制结构吊装施工技术能够在不提升成本的前提下保障工程项目的质量安全，是极其优质的特性，应当加以积极利用。

二、复杂环境下桥梁预制结构吊装施工重点

1、桥梁预制结构吊装施工的管理清晰

科学合理地进行施工流程管理将直接关系到整个项目质量。因为设计方案只是对项目的计划和预期，施工管理才关系到实际的实施结果，很多工程因为管理工作执行不够清晰，责权划分不明确，导致工程实施的执行力差，最终影响项目工程的完工质量，严重的甚至还因此出现操作失误导致安全事故发生。

因此在桥梁预制结构吊装施工时，一定要做好流程管理工作。将监管、技术支持、施工等人员定位清晰，安排好各自需要执行的工作内容，施工过程中严格按照安装顺序实施操作，监管人员完成定期检查之外还要进行不定期抽查，确保施工质量和安全。

2、桥梁预制结构吊装施工的环节优化

施工准备优化。对于一些场地承受力达不到吊装要求的，可以通过硬化处理来最终满足作业需要。结合具体项目需求，可以采用加密控制网，但需要实施良好的保护桩工作，以此来保证控制网的质量和可靠性。

吊装顺序优化。可以采用BIM进行模拟吊装环境搭建，然后使用智能算法对现场吊装进行最后顺序选取，主要实现在同一吊装区安排更多的构件吊装、避免设备频繁地纵向移动来提高效率等施工目标。

焊接顺序优化。先进行阶段内部纵向接缝的焊接，之后再进行节段之间对接焊缝的焊接以有效提高工作效率。焊接后，还需要检查环焊缝的外观，并确保检测合格后，进行底板嵌部件的焊接，焊接顺序是从桥中线向两侧对称焊接。

3、桥梁预制结构吊装施工的安全保障

首先，企业必须拥有自身成熟的安全施工规范，并在项目建设时严格按照规范执行。所有项目相关人员必须认真学习《建筑施工安全检查标准》和《现场标准化管理规定》中各项规定，并将安全检查和施工内容严格执行到位，责任落实到个人。定期进行安全学习宣讲，重点宣传典型案例中安全事故的恶劣影响和严重后果，让所有施工人员都保持高度的安全警惕性。

对于所有设备都要进行提前检查和测试，确定达到相应质量标准后才能投入使用。在施工期间也要维持检查，保证设备能够运转正常。在正式施工前需进行试吊，确定吊装过程平稳可靠后才能开始后续正式施工。当出现恶劣天气，比如大风、雷雨等需立即停止相关吊装施工以避免安全事故发生。

三、复杂环境下桥梁预制结构吊装施工技术方法

1、分块安装

该方法即在建筑现场将分散的结构单元组装成尺寸、形状合理的块状单元，选用合适的设备科学合理地完成吊装操作。使用分块安装的方法，可以有效缓解高空施工的压力。毕竟不论如果进行准备和预防，高空施工一定具有较大的安全风险，一旦发生事故将会带来巨大的损失，减少高空施工压力既是对减少风险和隐患，更大程度上保障人民生命财产安全。

并且，使用分块安装还能提高焊接施工的质量，从而达到控制成本的目的。在具体操作中需注意提前进行合理的规划安排，比如在单元划分、尺寸控制等方面要科学合理；在选择设备完成吊装时应根据实际情况科学地完成；所有操作均需完全符合相关安全规范，杜绝违规操作，将施工内容完全掌握在控制之下确保安全质量。

2、高空散装

该方法通过运用相关机械设备将预制件起吊至相应位置进行拼装。随着技术的发展进步，高空散装的施工工艺方法已经发展得非常成熟完善，应为目前最常见的桥梁预制结构吊装施工方法。在施工过程中需要注意做好细节规划，比如对拼装次序进行合理安排减低偏差，满足质量标准；注重标高和轴线测量的数据精度，出现偏差时迅速纠正。

在高空散装施工，在技术层面已经非常成熟，几乎不存在什么操作难点，只是在很多细节施工部分需要进行有效质量控制，从而达到数据精度和施工质量要求。

3、整体吊装

该方法通过使用起重吊装设备提前预制、拼装好桥梁构件起吊至设计标高后，再运用相关施工方法进行固定安装。起重机的常用吨位为一百吨、三百吨和六百吨，因此，使用整体吊装的施工方法时对于场地的承载力有着较高的要求。所以在使用整体吊装之前一定要对场地的承载力进行有效的评估测量，确定达到标准后才能实施，否则一旦因为承载力不足发生事故，带来的危害极其巨大。

但整体吊装的施工方式同样具有优势特点，就是高空作业量相对较少。高空作业具有较大的施工风险，且施工质量相对不可控，减少高空作业量，即是保证施工质量，提高拼装精度，让整体工程实施更加受控制。因此在很多场地承载力满足要求的情况下，整体吊装施工方法应用率还是很高的。

4、高空滑移

该方法在桥梁钢结构的混凝土梁上设置滑轨，接着将规则的条形结构单元拼装好，并将其滑移至指定位置。高空滑移的方法对土建的影响程度是最小的，并且拼装的质量十分高，在极大程度上保障了桥梁的结构强度，确保了工程质量。

5、提升整体

该方法通过液压提升器的使用，把桥梁的各个构件均提升至相应的位置，然后使用合适的方法完成安装。提升整体的方法优势在于高空作业少，焊接质量可以得到更大保证。缺点在于各设备提升吊点均要达到预设要求，所以计算环节较多，对相关数据操作的精度要求更高，否则设备提升达不到要求，整体工程质量都会受到影响。

提升整体的方法优缺点都十分明显，具体操作可以根据项目的实际情况来进行选择。如果项目环境相对简单，操作执行中受影响的环境因素较少，可以确保相关数据测算和操作执行的精度，即可选择使用该方法，反之则需要更加慎重，根据具体环境条件选择其他更加合适的吊装施工方法。

6、顶升整体

该方法使用千斤顶将提前拼装好的预制构件顶升至设计标高，达到施工目标。目前，在安装跨度较大的网架重型屋盖时比较适合采用这一方法，因为千斤顶能够提供顶升整体的高度十分有限，并且施工效率一般。但顶升整体的施工方法也有其优势特点，就是相较更加稳定可控，施工安全性可以得到更大的保障，并且操作简单，不容易出现技术失误等操作问题。

顶升整体的施工方法具体流程为：实施准备工作——安装结构柱——校正结构柱——原位拼装网架——验收——安装千斤顶——空载调试——带载调试——整体顶升——安装牛腿或横梁——降落网架——固定网架——验收。

四、复杂环境下桥梁预制结构吊装施工工艺流程

1、总体施工方案制定

根据不同的环境条件，选择最合适的桥梁预制结构吊装施工技术方法。比如场地承受力强可以进行整体吊装的方案规划，如果项目工程体量小，提升高度一般，则可选择顶升整体的方法。总而言之对现场环境进行细致勘察和数据采集，在保证工程质量的情况下，选择经济适用的施工方案。

然后根据现场条件，设计相应的施工流程，所有施工人员则根据施工方案中的具体流程实施操作。注意，在操作施工过程中，如果遇见现场实际状况与施工方案不符的情况，一定要迅速停止施工并反馈给相关设计和技术人员。在其给出后续施工解决方案后才能继续工程实施，切不可盲目施工，否则将会给整个项目安全带来不必要的隐患。

2、施工区域划分及准备工作执行

将施工区根据实际项目环境及需求划分为相应的吊装区域，以方便后续作业分工时可以更加清晰明确。并且在对施工区分区之后，可以更方便施工方案的制定。

准备工作方面，确定相关预制结构是否达到要求、设备能否正常运转、材料是否齐全等。对施工场地做好清理，不要存在阻碍施工的垃圾、其他材料等，清退所有施工区域内非工作相关人员，检查好施工人员佩戴的安保装备。

3、吊装施工

临时支架设置。需考虑好比如是否会掉入河水中，有没有留存足够的运输空间，纵坡、横坡及预拱度设计等问题，有效确保临时支架具有足够的稳定性和安全性，满足现场施工的质量要求。在安装临时性桥梁支架时，需要以临时性桥梁支架的轴线、桥梁的中心线和梁段的划分为重要依据明确安装的高度；如果钢管需要进行接长处理，则需要使用法兰螺栓加以连接，直至系杆拱桥吊杆及风撑连接到位后，再按一定的次序拆除型钢平台及钢构支架。

吊索具准备。吊耳，型号较多，具体根据其所在位置来确定，但必须保证符合相关施工规范。钢丝绳，抗拉强度需超过1770MPa，单机吊装时需要八米长钢丝绳四根，双机吊装时需要两米长钢丝绳四根。卸扣，其规格也不少，可以采用四点吊装方式来分担承受力，以此更好地提升总吊重。

梁段吊装。相关吊装机械需满足设计标准及型号要求，并且进行严格检测，确定其工作效能满足达到标准。如果选择双机起吊，需对每一台吊装机额定起重量进行检查，一般将折减系数设定为零点八，并且吊装物件自身的重量不可超过起重机的额定总起重量75%。梁段运输就位后迅速完成卸车工作并开始安装实施，以免对周边人民的日常生活出行造成不良影响。单侧吊装完成后需使用缆风绳对其进行加固。

五、结语

桥梁预制结构吊装施工技术具有经济节约、绿色环保、安全稳定等良好的优势特性，尤其在面对桥梁这种关系到人们日常生活的建筑工程项目，值得被更加广泛地应用实施。在具体工程项目中，需要做好环境条件勘察检测，然后结合实际情况选择最合适的施工方法，才能在保证质量安全的情况下提高经济效益，减少对周边环境的破坏。

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