南京長江第四大橋南邊跨鋼箱梁安裝施工

俞沛然

中交第二航務工程局第四工程有限公司 安徽省蕪湖市 241000

摘要：南京長江第四大橋鋼箱梁吊裝標志著上結構施工進入了最后的沖刺階段，由于全橋鋼箱梁共劃分了9種類型，且南邊跨有4種不同類型的鋼箱梁，施工要求高、難度大，本文重點介紹了南邊跨鋼箱梁的各種安裝施工工藝。

關鍵詞：懸索橋；邊跨；鋼箱梁；吊裝

一.工程概況

南京四橋主橋主跨為1418米，是國內首座主跨超千米的雙塔三跨懸索橋，在世界同類型橋梁中位居第三，橋跨布置為（166+410.2）+1418+（363.4+118.4）=2476m。加勁梁為全焊扁平流線型封閉鋼箱梁，全長2189.6m，共劃分為9種類型，144個制造梁段（吊裝梁段142個），其中南邊跨標準梁段21個，特殊梁段3個，最大節段重約251.44t。

二.總體方案

南京四橋南邊跨鋼箱梁共劃分為24片梁，其型號有B（S1～S21）、E（S0號）、H（S22）和I（S23）共4種。其吊裝過程分為以下三個基本步驟：（1）塔區S0號端梁（E梁段）和過渡墩的S23號端梁（I梁段）安裝；（2）淺（無）水區S10至S22共13塊鋼箱梁的存梁和吊梁；（3）深水區S1至S9共9塊鋼箱梁安裝。

三.吊裝設備

纜載吊機利用兩根裝有索夾的主纜做運行軌道，以主纜索夾為承載支點，由兩根箱形端梁、一根格構式主梁構成。起升卷揚機安裝于主塔下，由導向滑輪引入鋼絲繩與機上滑車組相連。走行采用置于塔頂卷揚機牽引。

（一）纜載吊機特點

①采用“四點吊”安裝鋼箱梁，每臺纜載吊機采用2臺提升卷揚機，每個吊點由一臺卷揚機控制升降，每臺纜載吊機上兩臺卷揚機為二機合一的操縱臺，二臺卷揚機可同時動作，也可單臺動作，電腦動態顯示整個鋼箱梁吊裝過程及每個吊點的受力情況，保證了鋼箱梁吊裝平穩。

②單個纜載吊機重量輕，安裝方便。

③采用卷揚機提升方式，起吊速度快，操作簡單。

（二）機構組成

纜載吊機由梁體結構、起升機構、行走機構、索夾跨越系統等組成。

（三）設備性能

單臺LZQ300型纜載吊機的起重能力2×150t，提升和下落速度為2/min，提升高度為65m，最大輪壓為17t，行走速度為0.5m/min，最大下滑力為30t。

（四）行走、固定

纜載吊機在主纜上行走采用“跨步方式”。在塔頂沿縱向各備一臺牽引能力100kN卷揚系統，作為吊機沿主纜向上行走的動力和向下行走的限制裝置，通過滑輪組、導向滑輪和固定于索夾的鋼絲繩托輥，連接于卷揚機，另一端錨固在行走系統上。

四.南邊跨鋼箱梁安裝工藝

（一）纜載吊機安裝

當主纜索夾安裝部分后，在南過渡墩處分別采用兩臺500kN汽車進行纜載吊機的拼裝。根據汽車吊起重能力，按行走機構、主梁、液壓系統、電氣系統、卷揚機順序進行安裝

（二）索夾螺桿緊固、檢查

根據施工監控要求，鋼箱梁吊裝前部分索夾螺桿只緊固兩側螺桿。在鋼箱梁吊裝至相應索夾部位前，將未緊固的索夾螺桿軸力施加至設計緊固力，已緊固索夾螺桿進行軸力檢查、補足。

（三）塔區無索梁端吊裝

塔區無索梁段E位于南塔下橫梁邊跨側。由邊跨纜載吊機起吊E梁段，向中跨蕩移。邊跨鋼箱梁蕩移分別通過兩臺100kN卷揚機和滑輪組牽引纜載吊機吊具進行。

（四）邊跨存梁施工

由于南、北邊跨部分區域處于長江淺灘及陸地，該位置梁段運梁船無法直接運輸到位，需采用棧橋、平臺臨時存儲，以待纜載吊機由存梁支架上直接起吊。

①存梁支架施工

為滿足吊裝時運輸鋼箱梁船舶吃水和存梁要求，結合南北橋位處地形、水文情況，南岸設置158m棧橋支架和58m地基基礎，棧橋前端距南塔約141m。

②梁端存梁

根據南邊跨地形及棧橋、平臺布置，南邊跨鋼箱梁存梁梁段有14個梁段（SA9～SA22）。

（1）梁端蕩移

南邊跨鋼箱梁分別由纜載吊機在S8#索夾位置進行起吊、蕩移至棧橋船臺小車上。南側鋼箱梁蕩移角度分別為6.6°，鋼箱梁重251.4t，蕩移力分別為29.1t。

（2）梁端移位、存儲

鋼箱梁移位采用四臺1000kN自動船臺小車（聯動作業）進行。鋼箱梁平移到位后，利用船臺小車的千斤頂將梁頂起，將鋼箱梁落至臨時支撐點的鋼支墩上，使荷載由支墩承擔，然后移開船臺小車，繼續梁段的蕩移和存梁。

（五）梁端安裝

端梁處主纜與梁面凈空距離較短，采用蕩移法吊裝水平移動距離較短，纜載吊機傾角和水平蕩移力較大，故在吊索S22、S23中間位置安裝臨時索夾，纜載吊機定位于臨時索夾，在起吊階段將端梁向江測牽引過安裝支架頂部，再將端梁向岸側牽引至設計安裝位置，一次起吊兩次蕩移的方法將端梁安裝到位。端梁吊裝到位后進行臨時固定，且向岸側預偏400mm，以方便邊跨合龍。

①存梁區梁端吊裝

南邊跨存梁區梁段支承于棧橋支墩或軌道上，纜載吊機下放吊具，與梁段臨時吊點連接，起吊鋼箱梁一定高度后，安裝檢查車軌道和導流板。纜載吊機提升鋼箱梁，與相對應吊索連接。

端梁前H梁段（SA22）梁段與吊索連接后，在S21#索夾上與鋼箱梁塔側臨時吊點間臨時吊掛，保證H梁段平衡。待吊裝SA21與H梁段臨時連接后，解除臨時吊掛。

②深水區梁端吊裝

深水區標準梁段主要包括SA2～SA8共計7個節段，該區域梁段直接采用纜載吊機垂直吊裝。

③端梁過渡墩前安裝

端梁運至過渡墩前，通過纜載吊機進行蕩移安裝至端梁支架上。端梁塔側和錨側蕩移角度分別為24°和20°，蕩移力分別為64.6t和52.8t。如圖所示：

圖 端梁過渡墩前分級蕩移施工

④邊跨合龍段吊裝

中跨梁段合龍后，進行邊跨梁段合龍，施工步驟為：（1）纜載吊機位于S2#索夾位置，SA2梁段運輸、定位；（2）計算合龍口距離，確定是否需要通過引橋橋面100kN卷揚機牽引邊跨已安裝梁段（除端梁外）向岸側水平牽引，保證合龍口距離（南邊跨蕩移力分別為10.6t/10cm）；（3）纜載吊機提升SA2梁段，與SA1匹配件臨時連接；（4）解除邊跨已吊裝梁段向岸側的牽引，將SA2梁段與SA3匹配件臨時連接，梁段合龍完畢。

5.結語

通過南京四橋南邊跨鋼箱梁存梁支架搭設、存梁棧橋施工、纜載吊機垂直提梁和蕩移存梁、船臺小車運梁、以及過渡墩墩頂分級蕩移等方案實施，有效控制箱梁安裝的精度和速度，為后續其他類似橋梁箱梁安裝施工提供借鑒。

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