平塘特大橋塔區梁段安裝關鍵技術

王穩 謝福勇

摘 要：平塘特大橋是一座典型山區多塔大跨斜拉橋，其中16號主塔高達332.0m，為世界第一高混凝土主塔斜拉橋。文章依托平塘特大橋塔區梁段安裝，通過蕩移系統對16號主塔塔區71-72-71號梁段采取散拼工藝進行拼裝，經過方案比選、優化取得了較好成效。

關鍵詞：特大橋 塔區梁段梁 蕩移系統

1.梁段結構

主梁采用“工”字形邊主梁+錨拉板單元+“工”字形橫梁+倒梯形小縱梁+剪力釘+橋面板+現澆微膨脹混凝土濕接縫+橋面預應力系統的結構體系。

邊主梁節段之間、邊主梁與橫梁、橫梁與小縱梁均采用10.9級摩擦型高強螺栓連接，預制混凝土橋面板與鋼主梁通過剪力釘+濕接縫連接形成整體結構體系，共同受力。

“工”字形邊主梁間距25.7m，組合梁全寬30.2m，“工”字形邊主梁中心線處梁高2.92m，標準段每隔400cm設一道鋼橫梁，主梁之間設置3道小縱梁。

2.鋼梁進場驗收與存放

鋼梁進場后，由質檢員嚴格按照“鋼梁進場驗收表”對進場的鋼主梁、鋼橫梁、小縱梁、拼接板等構件進行驗收，驗收合格后卸車存放。

鋼梁構件進場后，及時對摩擦面進行覆蓋塑料薄膜，對摩擦面進行保護。

鋼梁構件存放在存放區的存梁臺座上。臺座高30cm，在臺座上支墊一層10×10cm方木，鋼梁構件放在方木上。為防止構件變形，鋼構件均采取立放形式。

3.塔區梁段安裝施工工藝

3.1索塔塔區梁段安裝

吊裝前在鋼梁兩端各系一根纜風繩（單根長度≥6m），用于構件在下放時牽引調位。

鋼梁采用螺栓和吊耳連接，盡量保證連接螺栓松緊程度一致，確保所有連接螺栓均勻受力。

采用ZSL1250動臂吊提升構件過程中，指揮人員必須實時跟蹤構件狀態，保持與塔吊操作手、塔上安裝人員溝通暢通。

索塔區鋼梁均采用空間三向受力吊裝體系就位（蕩移系統安裝），見圖1。

16號主塔塔區梁段主要施工步驟具體如下：

（1）72#主梁安裝前，在支座大小里程側2.0m處放置馬凳，馬凳高于支座設計頂標高25～30cm，支座墊石四角采用鋼板支墊，高度與馬凳頂平齊。

（2）由動臂吊起吊右側72#主梁放置小里程側下橫梁頂面中心處，且盡可能地使鋼絲繩靠近右側塔壁，確保鋼梁最大程度靠近支座墊石。

（3）用上橫梁16t6線卷揚機起吊72#鋼主梁。同時，在塔壁左安裝反方向牽引系統（防止鋼梁起升過程中碰撞鋼擋塊）。利用提升卷揚機和反牽引卷揚機緩慢將鋼主梁提升距下橫梁定高5m處（鋼擋塊高4.4m）。

（4）慢慢放松反牽引卷揚機鋼絲繩，同時提升卷揚機鋼絲繩，緩慢移動鋼梁，至上橫梁鋼絲繩垂直狀態。

（5）此時，利用右側塔壁牽引系統，緩慢將鋼梁移動至支座正上方位置。

（6）同步操作卷揚機系統及塔壁牽引系統使鋼梁緩緩豎直下落，當鋼梁下落至墊板上方50mm時，注意調整鋼梁位置，使鋼梁對稱下落于馬凳頂面。

（7）及時使用鏈條葫蘆牽引、固定，防止其產生傾斜。

（8）采用同樣方案完成左側 72#主梁安裝。

（9）采用ZSL1250動臂吊提升HL11的左段至下橫梁頂面，采用蕩移系統將其提升至安裝位置上方緩緩下落至安裝高度，緩緩平移至焊接端緊挨主梁腹板根部。

（10）采用同樣方法完成HL11右段安裝，完成HL11中間段安裝。

（11）重復（9）～（10）完成兩個HL10安裝；將水平筋板吊裝至安裝位置。

（12）采用ZSL1250、蕩移系統完成72#梁段對應小縱梁安裝，并采用螺旋千斤頂將72#梁段整體下落至設計位置，并調整平面位置。

（13）采用ZSL1250完成71#主梁、HL9、HL7、小縱梁安裝。

（14）精確調位后，完成71#梁段臨時錨固。

（15）澆筑支座錨固砂漿及支座墊石后澆段混凝土，待強度形成后安裝橫向限位支座，澆筑主塔橫向抗風支座擋塊第二次混凝土。

3.2高強螺栓安裝

3.2.1高強螺栓施工流程

鋼梁均采用M30、M27摩擦型高強螺栓連接，用扭矩法施工，松扣復位法檢查。高強螺栓施工質量控制關鍵是保證摩擦面有足夠的抗滑系數及設計扭矩系數。

其施工流程如下：扳手標定→螺栓扭矩系數測定→連接板四角定位→25%沖釘25%普通螺栓→50%高強螺栓穿孔→初擰→高強螺栓替換沖釘及普通螺栓并初擰→終擰→檢驗→連接板密封。

鋼梁進場后由技術員在摩擦面附近（禁止在摩擦面范圍）注明螺栓規格、長度、數量。

3.2.2高強螺栓安裝

（1）沖釘安裝。所有桿件安裝50%的沖釘和普通螺栓（呈梅花形布置），另外50%的孔眼安裝該部位使用的高強螺栓。沖釘直徑較孔眼直徑小0.2～0.3mm，長度>板束長度；粗制螺栓較孔眼直徑小1.0mm；精制螺栓較孔眼直徑小0.4mm。

高強螺栓安裝時，檢查螺母和墊圈的方向，墊圈一面有倒角，穿放時將有倒角的一面分別貼向螺桿根部及螺母支承面，不得裝反，螺母有標志一面應朝外。

穿放螺栓的規定：邊主梁高強螺栓螺母統一安裝主梁頂、底板上緣（腹板位置個別無法施擰螺栓，螺母可在地板下緣），腹板螺母均安裝于腹板內側，螺栓穿放時不得用錘敲打，以免損壞絲扣。

高強螺栓穿孔時，嚴禁敲擊；當需要擴孔時，及時通知監理，并經擴孔后的孔型尺寸做好記錄，備后期提交監理和設計單位。

（2）初擰和復擰。初擰從螺栓群中心向外擴展逐一擰緊，否則影響螺栓群的合格率。初擰扭矩值為終擰值的50%，扭矩值由技術員根據相關參數計算經復核后給出。

螺栓施擰過程中應用扳手卡死螺栓螺帽，防止螺桿隨扳手一齊轉動。

待沖釘（普通螺栓）全部更換為高強螺栓并初擰完成后，檢查初擰標記，確認無遺漏后采用0.3kg小錘敲擊螺母一側，手按住相對的另一側，如顫動較大者為不合格，應再初擰，同時用0.3mm塞尺插入板縫，插入深度<20mm者為合格；并進行復擰；復擰扭矩和初擰扭矩相同，為終擰值的50%。

（3）終擰。螺栓終擰順序同初擰順序，從螺栓群中心向外擴展進行施擰；扭矩值為計算值。終擰前同樣在螺母外側和連接板上用紅色顏色進行標記；防止漏擰；螺栓施擰過程中應用扳手卡死螺栓螺帽，防止螺桿隨扳手一齊轉動。終擰在初擰完成后2h進行，施工過程不得中斷，且當天安裝的桿件所有螺栓必須終擰。

（4）檢查。松扣復位法抽查，數量為每一個節點高栓總數的5%，并≥ 2個；橫梁、小縱梁的抽查數量為其總數的5%，但≥2套；每個栓群不合格數量不超過抽查總數的20%，若超過此值，則繼續抽查至累計總數的80%合格為止，然后對欠擰者補擰，超擰者更換螺栓重新擰緊。扭矩檢查在終擰1h以后、24h之前完成；

在所要檢查的高栓與螺母上用白色記號筆劃一條標記線，記下高栓的位置，然后將螺母松轉約30°，再將螺母慢慢地、平穩地擰轉到原來的位置，此時的扭矩即為所要檢查的終擰扭矩，在±10%范圍內合格；>1.1倍的屬超擰，換下重新裝上新高栓并做相應的終擰檢查；<0.9倍的屬欠擰，及時補擰。

（5）密封。終擰檢查合格的螺栓群，在連接板旁邊寫字標記，鋼梁構件安裝完成后，所有隅角部位及拼接板間縫隙的兩端，都必須用以聚硫橡膠為基料的阻蝕型防腐密封膩子填實后再做涂裝。螺栓、螺母、墊圈的外露部分共涂4道油漆，油漆涂裝完成后才允許拆除螺栓施擰腳手架。

4.結束語

綜上所述，平塘特大橋16號主塔塔區梁段采用三向蕩移系統進行散件拼裝，通過方案優化順利完成高空鋼梁拼裝，各構件安裝質量均滿足設計及規范要求，其工藝合理、安全經濟，具有一定的推廣性。

參考文獻：

[1]方笑.平塘特大橋主塔施工關鍵技術研究[J].交通世界，2018（11）：141-144.

[2]馬白虎，鐘榮煉，余毅等.貴州平羅高速公路平塘特大橋16號橋塔承臺澆注完成[J].世界橋梁，2017（01）：96.