大跨度鋼箱梁吊裝施工工藝

神健航

（保利長大工程有限公司，廣州510620）

1 工程概況

清遠某大橋全橋孔跨布置為：3×30 m+3×30 m+4×50 m+4×50 m+（100 m+218 m+100 m）+3×50 m+2×47 m+3×30 m+3×30 m+3×30 m。其中主橋長為100 m+218 m+100 m 雙塔單索面斜拉橋，主塔采用“水滴流線型”橋塔，主梁采用鋼箱梁與混凝土相結合的混合梁。主塔中心軸線順橋向兩側共18.9 m 范圍采用預應力混凝土箱梁（0#塊），其余部分為閉口鋼箱梁，鋼箱梁與混凝土梁段采用鋼-混結合段連接。

2 施工方案簡介

根據清遠市某大橋橋位處的實際地質情況以及施工單位的現有資源，使用施工單位調撥的JQ 280t 和QMD 280t 2 種類型的橋面吊機吊裝A 標準梁段、重新分段的邊跨合龍段以及中跨合龍段。具體流程如下：

（1）利用浮吊吊裝F1、F2、F3、F4、G1、G2、G3 鋼混結合段至支架并焊接；（2）利用浮吊吊裝邊跨D 類梁段至支架并焊接；（3）安裝橋面吊機；（4）吊裝Z2 段梁段，對稱張拉B2、Z2 梁段斜拉索；（5）中邊跨吊機移動，吊裝B3、Z3 梁段并對稱張拉B3、Z3 梁段斜拉索（工況1）；（6）按照工況1 吊裝方法一直吊裝至B9、Z9 梁段；（7）澆筑D 梁段壓重混凝土；（8）吊裝Z10 梁段，對稱張拉B10 和Z10 梁段斜拉索；（9）吊裝Z11 梁段，對稱張拉B11 和Z11 梁段斜拉索；（10）吊裝Z12 梁段，對稱張拉B12和Z12 號斜拉索；（11）解除0#塊臨時固結；（12）吊裝中跨合龍段；（13）所有梁段吊裝完成。

外租350t 浮吊船吊裝鋼混結合段和邊跨合龍D 梁段。首先，利用浮吊吊裝塔處的14 個鋼混結合段，然后，利用浮吊吊裝邊墩處的10 個D 類梁段，最后，再利用橋面吊機吊裝剩余的37 個梁段。主要采用φ82cm（φ100cm）鋼管樁、HM482 型鋼、工字鋼作為鋼混結合段和D 梁段支架的主要受力構件來進行結構設計。

3 鋼混結合段吊裝施工

鋼混結合段采用搭設鋼管樁支架、浮吊起吊鋼箱梁至支架上，再采取縱橫滑移就位的方法進行安裝。鋼管支架搭設完成后，在鋼管支架上設置滑移支座，以支承及就位F1、F2、F3、F4 和G1、G2、G3 梁段。鋼箱梁梁段由三維千斤頂調整平面位置和標高。

3.1 浮吊吊裝施工

浮吊吊裝施工工藝如下：

1）浮吊拋錨就位。F1 梁段吊裝時，浮吊在橋的中跨靠上游側，船身承順橋向正對著主墩平臺拋錨就位。

2）鋼箱梁運輸船拋錨就位、喂梁。運輸箱梁的船若進入吊裝施工現場后應進行拋錨就位工作，相關準備工作完成之后才能讓運輸箱梁的船進入現場，否則只能暫時停在距離吊裝地大約10 m 的地方等待，且進駐拋錨地時需服從機械管理部門發出的調度指令。當拋錨就位之后利用絞錨將鋼箱梁放在浮吊吊鉤的正下方，然后浮吊把鋼箱梁吊離船的甲板，再把系在主墩施工平臺上的臨時錨繩松開，讓船離開吊裝區。

3）鋼箱梁吊裝。（1）當浮吊拋錨就位之后把鋼絲繩裝在吊具上，且吊鉤的提起高度要超過運輸駁船2～3 m。（2）當喂梁就位之后，為了確保浮吊的吊鉤和吊具能夠在鋼箱梁起吊的中心位置形成投影，要通過開啟錨機、移動浮吊船體來完成，之后把吊鉤慢慢放到鋼箱梁進行臨時吊點的地方，并保證對位精確、穿銷準確。（3）根據實際情況緩慢調整起吊幅度，用吊鉤卷揚機實施起吊工作。在起吊過程中，當起吊距離在30～50 cm時，為了確保起吊的安全性，要檢查起吊設備和物件。若均處于正常狀態則繼續起吊，直至鋼箱梁與甲板的距離超過2～3 m時讓運輸駁船駛離該區域。（4）當駁船不在吊裝區之后進行喂梁操作。具體為：先把浮吊船移到吊裝梁段的正前方，然后使鋼箱梁向支架靠近，對此應調整起吊高度和幅度以及底面距離。（5）落梁。先把梁降落在距離支架滑移頂面大約20 cm 的高度；然后安裝臨時緊固設施，如手拉葫蘆、千斤頂；最后對其平面位置進行微調。

4）鋼箱梁位置微調及落梁。鋼箱梁浮吊落梁初定位依靠支架上的擋桿及鋼箱梁上對應標志肉眼控制定位，下梁后位置誤差可控制在5 cm 內，然后靠滑板支座和組合三向千斤頂精確微調梁段坡度、標高及平面位置，使得鋼箱梁頂面標高與設計標高相同，即可落梁固定[1]。

5）鋼箱梁連接及焊接工藝。鋼箱梁吊裝到位后，進行環縫焊接。環縫焊接前必須在環縫的拴接U 肋間安裝一定數量的工裝拼接板，工裝拼接板每端應穿入臨時工裝螺栓和沖釘，并應同時滿足：螺栓數量不得少于2 個；沖釘穿入數量不宜少于2 個。

3.2 標準梁段懸拼吊裝

3.2.1 概述

主梁B3～B8、Z2～Z12 節段為標準A 類梁段，共34 塊，梁長8 m，吊裝質量約210 t；中跨合龍段為C 類梁段，共1 塊，梁長2 m，吊裝質量約55 t；邊跨合龍梁段為B+C 梁段，共2 塊，梁長9.4 m，吊裝質量約245 t。以上梁段均采用橋面吊機進行安裝。鋼箱梁節段用運輸船運至箱梁安裝位置的正下方，然后通過橋面吊機將其起吊至橋面，首先與已安裝梁段臨時匹配，再通過栓焊完成已安裝梁段的連接。橋面吊機施工流程如圖1所示。

圖1 橋面吊機施工流程圖

鋼混結合段吊裝完成后，進入橋面吊機吊裝鋼箱梁階段。待兩側橋面吊機安裝完成后進行調試，并準備進行B3～B9、Z2～Z9 梁段對稱的吊裝，待上述梁段吊裝完成后，開始吊裝剩余的Z10～Z12 梁段，最后吊裝中跨合龍C 梁段。吊裝前需準確標定架設梁段的位置并進行吊具定位試驗，駁船浮運鋼箱梁定位，兩側橋面吊機同步、對稱采用4 點起吊待裝梁段安裝，待裝梁段與已裝梁段進行臨時連接，經監控并調整后進行梁段栓焊連接，而后安裝并張拉該梁段拉索；主塔兩側橋面吊機前移就位，循環進行下一梁段安裝。

3.2.2 臨時支架拆除

待斜拉索張拉完成2 號拉索后，即可拆除鋼混結合段吊裝段支架。首先對稱移除臨時支墊，然后進行分配梁的吊裝拆除，再用浮吊逐個拆除橫聯。拆除鋼管樁采取振動錘施振拔除的方式：首先將鋼管樁割除至水面上1 m 左右位置，然后用振動錘逐個拔除，完成水中臨時支架拆除。

3.3 合龍段吊裝

根據設計要求，先邊跨合龍后中跨合龍。合龍前根據前期的測量資料選定合攏溫度及合龍段長度，根據換算后所得的合龍段長度進行二次下料。合龍前必須通過調整相關拉索的索力，以使合龍梁段的標高符合監控的要求[2]。鋼箱梁邊跨合龍段為B+C 梁段，中跨合龍段為C 梁段。

1）邊跨合龍段吊裝。邊跨B+C 梁段施工前應提前2～3 個梁段在鋼箱梁吊裝施工時，根據已經吊裝完成的鋼箱梁監控數據進行系統分析，預測邊跨合龍時標高和線形，使完成B+C號梁段施工后箱梁標高線型達到預期目的。安裝B+C 梁段時，中跨側橋面吊機起吊Z9 梁段。經監控調整后將吊裝的B+C梁段與D 梁段栓焊連接，實現邊跨合龍，安裝9 號斜拉索并進行張拉。

2）中跨合龍段吊裝。中跨合龍段長度只有2 m，用2 臺固定式吊機抬吊位置不夠，因此只用1 臺吊機吊裝。待2 臺固定式吊機吊裝完Z12 梁段后，將吊機主梁控制在10 m 的幅度，最后吊裝中跨合龍段。在吊裝合攏段之前解除0#塊臨時固結，為了確保中跨合龍梁段的箱梁標高線型滿足設計要求，在工程實施過程中，不僅需要通過分析完成吊裝鋼箱梁的監控數據，預測跨合龍標高和線形情況。還需要多次測量溫差小且穩定的時段，確保測量數據的精確性，精確測量合龍段兩側的距離，合龍溫度控制在15～25 ℃，再由此實施C 梁段兩側的二次下料切割工程（下料時每端面須比理論計算合龍長度下短1 cm以方便對接）。之后下放橋面吊機吊架、合龍段運輸就位，即可對合龍段鋼箱梁進行試吊，選擇在溫度穩定時將合龍段鋼箱梁起立駁船30 cm 并保持穩定，使鋼箱梁自重完全由橋面吊機承受，此時再次測量鋼箱梁懸臂端標高和線形，通過監控計算調整主跨合攏標高和線形。吊裝選擇在溫度較低、風速較小的時段，利用中跨兩側橋面吊機起吊合龍段就位，完成臨時連接[3，4]。按設計規定，待溫度達到設計合龍溫度時精確調整合龍段焊縫縫寬、標高和線形等，完成工地栓焊連接。

4 結語

工程實踐表明，該大橋各方面施工質量均可滿足要求，鋼箱梁在安裝位置、尺寸等方面均無誤，可順利交工。本文中所提的大跨度鋼箱梁吊裝施工工藝具有可行性，在有效保證鋼箱梁施工質量的同時還可快速完成吊裝作業，兼顧施工質量、作業效率等多方面的要求，所提內容具有參考價值，在類似橋梁鋼箱梁施工時可從中汲取經驗。