淺談貴州息烽烏江懸索橋的組合吊裝技術(shù)

鄭文

摘要： 本文主要介紹在山區(qū)河谷峽窄地帶建設(shè)大跨度鋼筋混凝土懸索橋梁，如何運(yùn)用多種吊裝技術(shù)和運(yùn)輸條件組合進(jìn)行大型構(gòu)件的運(yùn)輸和吊裝，因地制宜的采用了陸路平車(chē)運(yùn)輸、水路駁船運(yùn)輸及水陸運(yùn)輸轉(zhuǎn)換、斜拉蕩移、垂直吊裝等技術(shù)及新材料尼龍吊帶，安全、經(jīng)濟(jì)的解決了此類(lèi)地形橋梁建設(shè)的困難。

Abstract： This paper mainly introduces how to use a variety of lifting technologies and combinations of transportation conditions to transport and hoist large-scale components in the construction of large-span reinforced concrete suspension bridges in narrow area of river valleys. Landline car transport， waterway barge transport， water and land transport conversion， diagonal pull， vertical lifting and other technologies and new materials nylon straps are used to solve the difficulty of such terrain bridge construction safely and economically.

關(guān)鍵詞： 懸索橋；組合吊裝技術(shù)；斜拉蕩移；尼龍吊帶

Key words： suspension bridge；combined lifting technology；inclined swing；nylon sling

中圖分類(lèi)號(hào)：U448.25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）21-0118-03

1 工程概況

烏江特大橋位于貴州息烽與金沙分界的烏江渡上，河谷類(lèi)型為“V”型河谷，離G210國(guó)道20km，施工便道利用村道8km（運(yùn)輸局限嚴(yán)重）。大橋全長(zhǎng)426.5m，孔跨布置為21.5+4×20+325m。主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土加勁板梁懸索橋，主橋跨度為325m，主橋橋面寬度為13m。索塔采用“H”型混凝土門(mén)式橋塔，主橋主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，啞鈴形板式斷面，分段預(yù)制吊裝施工，預(yù)制節(jié)段長(zhǎng)4.4m，預(yù)制節(jié)段吊重約96t。

主纜錨碇：金沙岸為隧道錨，息峰岸為重力錨（利用引橋橋臺(tái)作為重力錨碇）。

2 橋梁組合吊裝方案

①主梁在息烽岸引道上建預(yù)制場(chǎng)統(tǒng)一預(yù)制和存放，成品采用輪式帶驅(qū)動(dòng)平車(chē)通過(guò)施工便道運(yùn)輸?shù)?號(hào)索塔前起吊位置。

②充分利用該橋跨越烏江的水運(yùn)條件，采用280T鐵駁船運(yùn)輸預(yù)制梁段，根據(jù)吊裝施工時(shí)水位大部分梁段通過(guò)斜拉蕩移到駁船上，再由駁船運(yùn)輸至待安裝段正下方水域垂直起吊就位。息烽岸近岸側(cè)小部分節(jié)段采用直接從運(yùn)梁平車(chē)上斜拉蕩移的方式起吊就位，金沙岸近岸側(cè)小部分節(jié)段采用從駁船上斜拉蕩移吊裝就位。

③根據(jù)吊裝時(shí)水位及船體的靠梆需求，將29#梁段位置作為上船垂直吊點(diǎn)，息峰岸29-32節(jié)段直接從運(yùn)梁平車(chē)上采用蕩移法安裝，金沙岸19′-32′節(jié)段從駁船上采用蕩移法吊裝就位。其余節(jié)段從駁船上垂直吊裝就位。具體吊裝順序如下：

第一階段：吊裝1#，2-17及2′-17′；

第二階段：吊裝24-18及24′-18′；

第三階段：吊裝25-32及25′-32′。

實(shí)際安裝時(shí)，根據(jù)實(shí)測(cè)水位對(duì)采用蕩移或垂直吊裝的節(jié)段進(jìn)行調(diào)整。

④構(gòu)件安裝利用主纜承重，在安裝段索夾一側(cè)安裝尼龍吊帶，尼龍吊帶下安裝起重滑輪組，進(jìn)行構(gòu)件吊裝。

3 斜拉蕩移吊裝系統(tǒng)設(shè)置

3.1 預(yù)制梁段吊點(diǎn)設(shè)置

在梁體預(yù)制時(shí)預(yù)留？準(zhǔn)15cm孔洞作為吊裝臨時(shí)吊點(diǎn)，吊點(diǎn)設(shè)在主梁橫肋處，離永久吊點(diǎn)正中1.3m。在孔洞處梁底穿扁擔(dān)梁，千斤繩穿過(guò)扁擔(dān)梁及孔洞形成吊點(diǎn)，如圖1。

3.2 斜拉蕩移吊點(diǎn)設(shè)置

斜拉蕩移吊點(diǎn)由尼龍吊帶、臨時(shí)防滑索夾、千斤繩、起重索滑輪組等組成，見(jiàn)圖2和圖3。

3.3 斜拉蕩移系統(tǒng)布置

3.3.1 斜拉蕩移系統(tǒng)設(shè)備配置

斜拉蕩移系統(tǒng)是利用主纜承重，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)起重系統(tǒng)和牽引系統(tǒng)進(jìn)行起吊蕩移。具體是在主纜上2#（31#梁段）、7#索夾（26#梁段）正前方安裝1個(gè)臨時(shí)索夾，如圖4，防止尼龍吊帶后滑，梁段采用4個(gè)吊點(diǎn)吊裝。起重卷?yè)P(yáng)機(jī)采用10T卷?yè)P(yáng)機(jī)；牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)采用8T卷?yè)P(yáng)機(jī)；起重鋼絲繩采用Φ21.5mm（6×37+1）鋼絲繩，走16線；天車(chē)起重鋼絲繩采用Φ19.5mm（6×37+1）鋼絲繩，走4線；滑車(chē)組采用8輪80T滑輪作為定滑車(chē)，8輪80T滑輪作為動(dòng)滑車(chē)；導(dǎo)向滑車(chē)采用20T單輪滑車(chē)。所有設(shè)備、器具均通過(guò)計(jì)算書(shū)計(jì)算驗(yàn)算確定，通過(guò)計(jì)算驗(yàn)算斜拉蕩移吊裝中所用機(jī)具選型詳見(jiàn)表1。

3.3.2 斜拉蕩移系統(tǒng)平面布置

起重卷?yè)P(yáng)機(jī)布置在引橋第3跨橋面上并與預(yù)埋構(gòu)件邊接固定，起重鋼繩經(jīng)導(dǎo)向滑輪，向上翻過(guò)上橫梁進(jìn)入塔頂門(mén)架后端導(dǎo)向滑車(chē)，再經(jīng)過(guò)前端導(dǎo)向滑車(chē)進(jìn)入起重定滑車(chē)，如圖4。梁段采用運(yùn)梁平車(chē)通過(guò)陸地運(yùn)梁通道運(yùn)至6#塔前，通過(guò)蕩移起重系統(tǒng)將梁段蕩移到江邊臨時(shí)碼頭駁船上裝船。

3.3.3 斜拉蕩移系統(tǒng)安裝及吊裝流程

①安裝尼龍吊帶、臨時(shí)索夾。人工將尼龍吊帶掛至預(yù)定位置，用塔吊將臨時(shí)索夾吊裝就位，穿臨時(shí)索夾拉桿緊固。

②安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)。起重卷?yè)P(yáng)機(jī)布置在引橋3跨上。

③安裝滑輪組。定滑輪利用Φ110㎜鋼軸將其安裝在吊裝托架上，鋼絲繩走16線。

鋼絲繩先盤(pán)于滾筒上，滾筒放索置于放繩架上，引出鋼絲繩。后吊點(diǎn)起重鋼絲繩經(jīng)導(dǎo)向滑車(chē)進(jìn)入塔頂向上翻過(guò)上橫梁進(jìn)入塔頂門(mén)架后端導(dǎo)向滑車(chē)，再經(jīng)過(guò)前端導(dǎo)向滑車(chē)進(jìn)入起重定滑車(chē)，最后通過(guò)走線完成滑輪組的安裝。鋼絲繩尾端再進(jìn)入起重卷?yè)P(yáng)機(jī)，從而起重系統(tǒng)全部安裝完成。

④卷?yè)P(yáng)機(jī)提升系統(tǒng)的調(diào)試。起吊系統(tǒng)形成后，須先進(jìn)行走行試驗(yàn)、剎車(chē)試驗(yàn)等，檢查各部設(shè)備運(yùn)行情況是否良好，卷?yè)P(yáng)機(jī)和導(dǎo)向滑輪錨固是否完好，索夾（臨時(shí)索夾）有無(wú)松動(dòng)，當(dāng)確認(rèn)各部結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后完成提升系統(tǒng)的調(diào)試工作。

⑤吊裝托架安裝。 梁段運(yùn)至6#塔前后，即安裝吊裝托架。吊裝托架安裝在主梁橫肋吊裝孔處，穿好吊裝托架上的銷(xiāo)軸，與動(dòng)滑輪連接。

⑥斜拉蕩移系統(tǒng)靜載試驗(yàn)。將吊具與起吊系統(tǒng)連接后，必須進(jìn)行整個(gè)吊裝系統(tǒng)試吊檢驗(yàn)，對(duì)吊裝進(jìn)行靜載試驗(yàn)。試吊時(shí)同時(shí)啟動(dòng)2#索夾掛點(diǎn)處的2臺(tái)10t卷?yè)P(yáng)機(jī)，調(diào)整好卷?yè)P(yáng)機(jī)的速率一致，待梁段提起脫離平車(chē)約50cm時(shí)停止卷?yè)P(yáng)機(jī)提升對(duì)起吊系統(tǒng)及梁段的水平度進(jìn)行檢查，對(duì)系統(tǒng)各部位檢查，對(duì)有問(wèn)題的地方及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，靜載試驗(yàn)不低于30分鐘。

⑦正式提升蕩移裝船。斜拉蕩移系統(tǒng)靜載試驗(yàn)完成之后，檢查各部位，確認(rèn)正常后正式提升和蕩移。提升和蕩移按如下程序進(jìn)行：1）正式提升蕩移前首先對(duì)作業(yè)工人進(jìn)行嚴(yán)格的交底和培訓(xùn)，確定吊裝總指揮，現(xiàn)場(chǎng)指揮。吊裝各部位由專(zhuān)人進(jìn)行守護(hù)，各崗位通訊正常。2）固定江中駁船。橋位起吊位于烏江水庫(kù)庫(kù)區(qū)上游，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)水流流速小于0.1m/s，通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)，駁船可以靠自身動(dòng)力穩(wěn)定在江中。3）駁船穩(wěn)定后，同時(shí)啟動(dòng)4臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)（2臺(tái)起重卷?yè)P(yáng)機(jī)，2臺(tái)蕩移卷?yè)P(yáng)機(jī)），提升中由測(cè)量人員負(fù)責(zé)觀察梁體是否保持水平，如有不平衡立即將情況報(bào)告總指揮，總指揮根據(jù)情況指揮操作手進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)梁段起吊至5m高度后，停止起重卷?yè)P(yáng)機(jī)，啟動(dòng)安裝在7#索夾處的蕩移卷?yè)P(yáng)機(jī)收緊走線組，再放松起重卷?yè)P(yáng)機(jī)將主梁向跨中蕩移，直至蕩移走線組豎直，同時(shí)放松4臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)，下放梁體至駁船上，即蕩移裝船環(huán)節(jié)完成。

4 梁段垂直起吊就位

以主纜上、下游的索夾為支點(diǎn)，以臨時(shí)索夾固定，設(shè)置2？準(zhǔn)630鋼管橫梁，在橫梁上配置起重系統(tǒng)，起重機(jī)具配置與斜拉蕩移起吊系統(tǒng)相同，卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置在兩岸的塔頂（或通過(guò)塔頂導(dǎo)向至引橋橋面上）。1-28、2′-19′節(jié)段在蕩移裝船后采取駁船運(yùn)輸?shù)桨惭b節(jié)段的垂直下方，將垂直起吊系統(tǒng)的吊具放下從船上通過(guò)垂直起吊系統(tǒng)直接起吊就位。

5 梁段斜拉蕩移吊裝就位

金沙岸19′～32′節(jié)段處于金沙岸斜坡地段，駁船無(wú)法靠近，采用斜拉蕩移法吊裝就位，蕩移吊裝與蕩移裝船的原理和方法相同，設(shè)備布置相同，臨時(shí)吊點(diǎn)跟據(jù)所吊節(jié)段調(diào)整，在金沙岸19′處設(shè)置垂直吊點(diǎn)，分別在32′、28′、24′處設(shè)置斜拉吊點(diǎn)，采用斜拉蕩移法安裝19′～32′梁體。安裝順序分三個(gè)循環(huán)完成。

①32′～28′節(jié)段吊裝。在19′吊點(diǎn)垂直起吊，通過(guò)32′、28′索夾處兩個(gè)斜拉吊點(diǎn)，采用斜拉蕩移方式，通過(guò)兩次換索換扣，按照32′～28′的順序安裝。

②27′～24′節(jié)段吊裝。在19′吊點(diǎn)垂直起吊，通過(guò)28′、24′索夾處兩個(gè)斜拉吊點(diǎn)，采用斜拉蕩移方式，通過(guò)兩次換索換扣，按照27′～24′的順序安裝。

③23′～19′節(jié)段吊裝。在19′吊點(diǎn)垂直起吊，通過(guò)24′索夾處斜拉吊點(diǎn)采用斜拉蕩移方式，按照23′～19′的順序安裝。

6 總結(jié)

在山區(qū)進(jìn)行大跨度橋梁建設(shè)，一般地形都較復(fù)雜，尤其山區(qū)河谷地帶，地形陡峻，涉山涉水，采用某一種吊裝方案可能存在造價(jià)高或進(jìn)度慢等不足之處，如能因地制宜，充分根據(jù)設(shè)計(jì)條件、地形條件、水運(yùn)條件采用多種吊裝技術(shù)組合可能會(huì)收到非常理想的效果。貴州息烽烏江懸索橋的組合吊裝技術(shù)及大型構(gòu)件的水、陸運(yùn)輸為山區(qū)修建同類(lèi)型橋梁的吊裝施工提供了很好的案例參考，為山區(qū)公路建設(shè)作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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