市政主橋橋面吊裝施工關鍵技術及檢測分析

鐘志良

摘要： 以廣東省某市政橋梁主橋橋面吊裝施工項目為基礎，詳細介紹了該項目橋面吊裝施工過程中遇到的關鍵技術難題及解決方案，強調市政橋梁吊裝必須因地制宜，敢于應用創新的施工工藝，將內河通航、現場條件、設備布局和機械使用等要素統籌考量，實現該項目主橋吊裝優質高效施工，檢測結果顯示各項指標達到設計要求，取得了顯著的建設效益。

Abstract： Based on the construction project of hoisting of the main bridge deck beam of a municipal bridge in Guangdong Province， this paper introduces the key technical problems and solutions of this project in process of bridge deck hoisting construction in detail. It emphasizes that the hoisting of municipal bridge must adjust measures to local conditions and use innovative construction technology， roundly consider the inland river navigation， field condition， equipment layout and mechanical usage and other elements to implement the high-quality and efficient hoisting construction of the main bridge deck beam of this project. The test results show that the indicators meet the design requirements and make remarkable construction benefit.

關鍵詞： 市政橋梁；主橋橋面吊裝；施工技術；檢測分析；快速施工技術

Key words： municipal bridge；hoisting of the main bridge deck beam；construction technology；detection analysis；fast construction technology

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）08-0073-02

0 引言

珠三角地區水路縱橫，各城市市政橋梁眾多，為城市的提速和發展帶來了巨大的便捷，很多珠江支流江面寬廣、通航需求較高、有一定的水深，還有受臺風發生頻繁、建設進度要求高、周邊建筑限制較多等因素影響，在建設過程中積累了大量的工程經驗[1]。綜合目前在橋梁工程中應用較多的混合梁斜拉橋、雙塔雙索面雙層斜拉橋和拱形鋼塔鋼箱梁雙索面連續斜拉橋等結構形式[2-6]，以因地制宜為選擇立足點，最終確定了塔式索面鋼箱梁斜拉橋形式。在設計施工中應用新技術新工藝，加強吊裝施工管理，完成一流精品工程。

1 工程概況

珠江某市政大橋地處城市中心區域，主橋橋面吊裝施工受到城市交通、市民生活及自然條件等多種因素影響，其中技術難度最高的吊裝部分跨徑226m。針對該段施工，項目部進行了專項技術方案，并實時對照檢測分析結果予以調整，力求以最優質的資源最高的速度完成最好的工程。

2 主橋橋面施工情況

大橋主橋橋面吊裝施工采取了分區域針對性工藝措施，細化施工管理，表1所示為大橋主橋吊裝兩端區域劃分情況。

3 吊裝施工技術路線及關鍵問題的解決

鑒于該項目的區位特點和實際情況，大橋主橋的橋面吊裝機械使用了分離式低重心液壓千斤頂技術，圖1所示為吊裝機械全景圖，使用的步履式設施，橋面行走自動化操作。吊裝提升和縱移體系是項目施工過程危險性最大的控制環節，圖2為本次施工所用體系，主要部件包括千斤頂、掛架、鋼絞線、鎖盤、縱移小車、滑道及吊具等。考慮到整個施工的完整性，行走系統應用了步履式系統，增設全套操作平臺、通道體系、操控室及附屬設施，便于自動化、科學化管理。吊裝機械分段形式在工廠制備、現場安裝，制造年限為永久性使用要求（除表面噴涂設計使用年限為兩年外）。設備應用前接受了1.25倍靜力載荷試驗并達到了使用要求，運輸到現場通過塔吊和汽車吊完成整體拼裝。

考慮到不能影響施工過程中的通航需要，施工順序結合了混合梁斜拉橋的拼接方法，梁上采用懸拼工藝。吊裝設備是實現本次施工工藝的核心所在，由于吊裝過程對吊裝機械要求非常高，項目設備三向精度±1mm，具體性能指標列于表2。盡管主梁單塊區域最大質量僅110.2t，要實現該項目新工藝的高效呈現、周邊環境的復雜以及施工防護等情況，經詳細測算選擇起重量210t設備。吊裝機械目前較為常見的有菱形、三角形和倒梯形，菱形適合跨江大橋但移動能力有限，三角形結合了塔索梁銜接系統，但穩定性不能夠滿足該項目需要，經過比選最終確定了天車提升能力較強的倒梯形結構，并加設旋轉吊具、調位系統及構配件提高抗傾覆能力和整體性能。

試吊前的準備和試吊過程可以對整個機械吊裝的全面細致分析，確保初期的規劃和設想在施工階段順利執行。試吊前準備工作的重點就是檢查，測試行走、重載、調位以及空載等條件下的技術參數。為了確保橋面吊裝機械滿足最重荷載吊裝需求，第一對斜拉索在完成第二次張拉達到適當位置時需要做靜載試驗，同時用附加水箱來提高荷載，通常要求提高20%以上，對于110.2t梁段最低需要試驗荷載132.24t。為了真實表現施工現場實施情況，試荷對象直接采用梁段鋼箱梁。試吊主要完成四項工作，即：空載情況下的整體移動、吊裝機械運轉過程中的各項功能實現、結構試驗表現和整體市政橋體反應情況。

主橋橋面吊裝施工第一步是準確定位，誤差要滿足設計限定要求。梁段吊裝考慮滿足即時的同行條件，河床清理工作要提前完成，確保部分梁段吊裝使用的運梁船吃水要求能夠滿足，對于限制通航區域還需要提前同海事部門提前溝通協調。橋面吊裝合龍要精細化策劃，各個時間節點的監控指令要結合施工現場表現提前協商。為了減小施工合龍機械吊裝施工難度、更有利于合龍段同相鄰橋段接口的配合，繼而保證整個主橋線性和施工質量，本項目采用了斜口端頭切割的方法，主要坡度采用了1：10，部分梁段按照實際情況略有變化。考慮到實時的施工工況，吊裝機械臨時鎖定裝置會受氣溫影響而熱脹冷縮形成內應力，材料必須接受足夠的試驗。梁段拼接縫的焊接是項目難點之一，在拆除了臨時鎖定設施時會出現一些縫隙問題，需要技術人員提前準備應急方案。合龍完成之前的三個左右梁段施工需要進行聯測，以應對平面上的糾偏，調整時間必須是深夜氣溫穩定時間段，調整過程要按照設計要求的索力微調。

4 施工計算及檢測分析

開工前對所使用結構體系進行了反復核算，考慮結構體系自重、外荷載、施工及其他臨時荷載和風荷載組合作用條件下的穩定性、強度與剛度。對各項不利條件計算結果均小于材料極限強度270MPa，抗傾覆系數大于4.0，模擬計算吊車撓度小于35mm，各項指標滿足設計和施工規范標準要求。檢測分析在市政主橋橋面吊裝施工過程中的控制效果和質量管控意義重大。施工過程中保持著連續檢測，特別是施工初期、合龍等關鍵節點保持48小時連續檢測，實時數據分析。檢測最重要的參數主要為變形量和應力的變化，前者在分級加載過程中要求精細，確保符合設計條件，單根縱向梁通常布置單個測點，對于變形量初估較大區域適當加密，后者通過電阻應變片測試，主要測不同測點內應力表現。本項目初期對核心的立柱、斜撐、上縱梁、下縱梁、縱移平臺等部分進行了應力理論值計算，實測最大應力值如表3所示。

通過數據對比分析可見，主橋橋面吊裝機械吊裝過程中各部位最大應力值較理論計算值均較小，斜撐處實測值僅計算值的15.6%，施工過程穩定高效，應力實測較大處縱移平臺實測值為計算值的47.5%，符合經濟性要求。

5 結論

本市政主橋橋面吊裝施工過程安全、高效、穩定，施工過程得出以下結論：①合理的分段施工對于主橋橋面吊裝具有良好的促進效果；②試吊階段的精細化把控對于整個施工過程控制效果顯著，必須做好事前控制；③主橋橋面吊裝具有特殊性，安全和穩定非常重要，進行全過程檢測，得出的數據對于施工過程控制和調整具有很好的作用。

參考文獻：

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