淺談橋面吊機在疊合梁斜拉橋施工中的應用

李華清 梁彬彬 鄭珍根 中交二公局第二工程有限公司

1.工程概況

1.1 工程簡介

浙江省樂清灣大橋及接線工程樂清灣2號橋主橋結構形式為雙塔整幅疊合梁斜拉橋，疊合梁斜拉橋主梁采用鋼材和混凝土兩種材料組合而成，又稱鋼－混凝土組合梁斜拉橋。橋跨布置為(70+90+365+90+70)m=685m，包括主墩、輔助墩及過渡墩。橋面位于半徑R=18000m、切線T=414m、外矢距E=4.761m的圓弧豎曲線上。主橋上部結構主梁采用分離式雙邊箱（PK式）流線型扁平鋼箱疊合梁，混凝土橋面板通過剪力釘與鋼梁共同形成疊合梁，頂板設置2%單向橫坡。全橋共計鋼梁節段75個，斜拉索128根，斜拉索塔端錨固采用鋼錨梁形式、梁端錨固采用鋼錨箱形式。除主墩、輔助墩及過渡墩的墩頂梁段采用支架+浮吊吊裝施工，其余梁段采用橋面吊機對稱懸臂吊裝施工，共計吊裝鋼梁節段57個，梁段長度分別為7m和10.5m，重量439.8～533.3t。

1.2 橋面吊機概述

橋面吊機全稱橋面懸臂吊架橋機，又稱橋面吊，主要分為變幅式、不變幅式（即普通固定吊臂式）、塔柱式（此型又包括卷揚機式和連續作業千斤頂式）三種結構形式。樂清灣2號橋采用變幅式橋面吊機進行鋼混疊合梁的吊裝施工，其提升裝置分別為卷揚機和液壓連續千斤頂。

2.橋面吊機的選型

根據施工組織設計和現有設備情況以及梁段參數，RZ3#墩選用JQGqm550t－9m/20m型橋面吊機（下稱550 型），提升設備為185t 連續液壓千斤頂；R Z 4#墩選用QMD300t型橋面吊機（下稱300型），提升設備為18t卷揚機。如圖1所示。

3.橋面吊機構造與安裝

3.1 550型橋面吊機

3.1.1 橋面吊機構造

550 型橋面吊機主要由后行走梁總成、錨固系統、承載結構、縱移后錨梁、移動平臺、前行走梁總成、吊具總成、提升系統（185t液壓千斤頂、儲索盤及導索架）、液壓系統等組成。

3.1.2 橋面吊機安裝

橋面吊機在運輸至現場拼裝前，需在廠房進行試拼，并對各構件編號，現場拼裝時按相應編號進行對號拼裝。由于該工程主梁為鋼混疊合梁，在索塔區已完成梁段上拼裝存在較大困難，如主桁架的穩定難以保障；橋面吊機依靠后行走梁與主梁之間的連接進行穩定，風險較大；桿件安裝到位后需采取臨時連接，工序復雜等各種因素。進過研究討論后，考慮在棧橋上整體拼裝完成后，在斜拉索S1、M1第一次張拉完成后，由浮吊將橋面吊機整體吊裝至橋面上并進行錨固，之后安裝電氣控制系統及液壓驅動系統，并按監控要求第二次張拉斜拉索S1和M1。

3.2 300型橋面吊機

3.2.1 橋面吊機構造

300型橋面吊機主要由下底盤總成、縱移行走系統、上部金屬結構、縱移橫移變幅系統、起升系統、張拉平臺、吊具總成、動滑輪組、錨固系統等組成。

3.2.2 橋面吊機安裝

橋面吊機在運輸至現場拼裝前，需在廠房進行試拼，并對各構件編號，現場拼裝時按相應編號進行對號拼裝。在斜拉索S1、M1第一次張拉完成后，塔吊和汽車吊配合吊裝橋面吊機各構件在已拼接好的梁段上完成橋面吊機的拼裝作業，拼裝完成后按監控要求第二次張拉斜拉索S1和M1。

4.橋面吊機行走施工

橋面吊機的行走是橋面吊機使用中的關鍵步驟，直接影響著主梁吊裝施工進度，在斜拉橋主梁施工中，橋面吊機在斜拉索完成第一次張拉后，進行卸載行走，標準行走距離10.5m。

（1）550型橋面吊機行走步驟如下：①行走前，放樣出每臺橋面吊機前、后行走梁的邊線，并用墨線彈出；②利用行走液壓油缸將后行走梁移動到指定位置并進行錨固；③頂升前支撐油缸，利用卷揚機帶動前行走梁前移，根據放樣墨線調整行走梁位置，在適當位置放置支墊，然后回縮前支撐油缸，使橋面吊機移位器與前行走梁貼緊；④利用手搖千斤頂將轉換桁架頂升，使其反掛于后行走梁上，頂升支撐油缸，解除后錨固座與后錨點吊耳之間的連接銷軸，回縮前支撐油缸，回縮轉換桁架頂升；⑤用銷軸固定液壓后耳座，用行走油缸將橋面吊機向前推進，行走油缸每行程1m；⑥重復步驟③和⑤，直至橋面吊機行走到設計位置；

⑦將橋面吊機后錨固座與后錨點吊耳連接，緊固后錨點吊耳螺栓。⑧調整橋面吊機水平，并按監控要求進行第二次斜拉索張拉；⑨吊裝前準備工作，準備吊裝下一節段。

（2）3000型橋面吊機行走步驟如下：①頂升下底座油缸支座，利用縱移行走油缸將行走梁移動至指定位置，然后回縮頂升油缸，使橋面吊機與行走梁貼緊；②解除后錨約束，利用縱移行走油缸將橋面吊機向前推進，行走油缸每行程1m；③待橋面吊機行走至設計位置，安裝后錨固吊耳，緊固后錨點螺栓；④調整橋面吊機水平，并按監控要求進行第二次斜拉索張拉；⑤吊裝前準備工作，準備吊裝下一節段。

5.橋面吊機吊裝梁段施工

5.1 吊裝前準備工作

橋面吊機行走到位后，需進行橋面吊機吊裝前準備，以確保梁段吊裝的安全性、高效性。550型橋面吊機主要進行吊具下放、液壓錨頭檢查、液壓千斤頂夾片清洗與更換、動力模塊油量檢查、管道線路檢查、整體結構檢查、后錨點螺栓緊固情況、銷軸檢查等；300型橋面吊機主要進行卷揚機鋼絲繩檢查、卷揚機剎車片檢查、動滑輪組檢查、銷軸檢查、電力線路檢查、整體結構檢查、后錨點螺栓緊固檢查等。

5.2 標準梁段吊裝施工

標準梁段通過駁船運送到施工現場，待運梁駁船在指定位置拋錨定位后，橋面吊機即可起吊鋼梁。梁段吊裝施工具體步驟如下所示：

（1）下放吊具至梁段上，將吊具與鋼梁臨時吊耳連接；

（2）待兩側梁段均具備吊裝條件后，緩慢加載直至鋼梁離船（每個加載階段完成后檢查后錨點螺栓及橋面吊機整體狀態），待梁段離船到合適距離，安裝檢修小車軌道；

（3）目視檢查懸空的梁段整體水平情況以及扁擔梁橫向水平，確保梁段順橋向吊裝中心點與梁段理論重心重合，待梁段到達安裝位置后利用手搖千斤頂或手拉葫蘆進行調整；

（4）使用橋面吊機變幅機構調整梁段縱向位置，使待提升梁段邊緣與已安裝梁段邊緣留出20～30cm的安全距離；

（5）當梁段提升至已完成梁段上方大約10～20cm處停止提升，進行鋼絞線穿束、焊接碼板，然后利用橋面吊機進行梁段的粗定位；

（6）進行精確調整并焊接；

（7）按施工計劃進行梁段濕接縫澆筑以及預應力施工。

5.3 合龍梁段吊裝施工

本工程共計三處合龍梁段，分別為次邊跨合龍梁段S 07 H，長度7.0m，吊重289.8t；邊跨合龍梁段S17H，長度7.0m，吊重533.3t；中跨合龍梁段M17H，長度7.5m，吊重329.3t。每個合龍梁段均設計有10cm余量（配切量），吊裝施工前需形成安裝所需和龍口，在合龍口兩側梁段上布設測量點（測點位置根據監控要求確定），通過連續測量，確定合龍梁段實際長度，切割合龍梁段余量，經過測量人員艱苦作業，將梁段誤差控制在0.5～2cm之間。梁段具體吊裝方法同標準梁段吊裝施工。

6.結束語

橋面吊機具有結構簡單、機械化程度高、操作方便、操作穩定、經濟性較好、安全性高等特點，在跨江跨海疊合梁斜拉橋的施工中應用廣泛。在疊合梁斜拉橋施工組織設計過程中，應綜合分析考慮，從經濟性出發、施工可操作性入手，結合梁段類型選擇合適的橋面吊機進行梁段施工，確保大橋施工建設高效、安全的進行。