超高斜拉橋鋼混疊合梁安裝技術

李鋒　梁輝　張延輝

摘 要：山區橋梁由于地形復雜，道路存在大量陡坡、急彎，橋梁高度往往在100 m以上，在橋梁架設施工中，物資運輸、設備進場、構件從地面向橋面轉運等施工條件極為困難。本文提供一種基于附壁式起重機的超高斜拉橋的鋼混疊合梁安裝技術，解決構件運輸、構件轉運上超高橋面以及安裝等一系列難題，為類似超高斜拉橋安裝提供解決思路。

關鍵詞：安裝技術;施工設備;附壁式起重機;超高斜拉橋

1 概述

近年來，國家為促進山區地方經濟的發展，跨峽谷橋梁的建造越來越多，而其中超高鋼結構斜拉橋是最普遍一種形式。其常用的一種方法是采用起升設備自地面提梁上橋面，經橋面運輸后由橋面回轉起重機進行架設;貴州龍里縣朵花特大橋是一種典型的超高鋼結構斜拉橋，該橋為雙塔雙索面鋼混疊合梁斜拉橋，鋼結構為縱橫梁體系，均為工型梁，橋面結構混凝土預制板+濕接縫形式。該橋架設方法為：以散件形式運輸至主塔下，采用附壁式回轉起重機提梁至橋面，由橋面運梁車進行轉運，最后由橋面回轉起重機安裝。

2 項目簡介

朵花特大橋采用528 m 主跨跨越朵花大峽谷。橋梁全長1 260 m，其中主橋斜拉橋橋長245 m+528 m+245 m=1 018 m，主橋橋寬30 m。

主縱梁最大重量為43.7 t，最大長度12 m;橫梁長度17.06 m，最大重量14.07 t，預制板最大規格為3.4 m×8.45 m，最大重量32.86 t，其他構件重量≤10 t。

3 總體安裝方案

3.1 總體施工方案

根據朵花特大橋結構特點和現場施工條件，橋梁采用散件運輸安裝的施工方法。塔區共計5節段構件采用附壁式起重機作為提升和安裝設備，橋梁底部布置滑移支架，通過附壁式起重機自地面將構件提升至滑移支架上完成組拼，已組拼完成的節段滑移至設計位置，完成安裝。

其他梁段架設時，利用附壁式起重機作為提升設備，附壁起重機從地面將構件提升至橋面人行道位置的運梁車上進行轉運，橋面起重機對稱懸拼。

3.2 方案比選

主塔位置的提升設備作用有三：一是塔區5節段的拼裝，二是橋面回轉起重機和運梁車的安裝，三是全橋所有構件自地面到橋面的轉運;塔區滑移支架采用既有STC7528P塔吊進行安裝，該塔吊最大吊重為16 t，主要用于塔柱的施工，無法作為全橋構件和橋面起重機的提升作業。針對起升設備的用途，初步擬定以下兩種提升設備方案。

方案一：選用大型塔吊D1100-63型作為起升設備（預計用時5個月），組拼塔區5節段橋梁、安裝提升站、橋面回轉起重機和運梁車;提升站用作后續所有構件提升上橋面。

方案二：選用50 t附壁式回轉起重機作為提升設備，承擔塔區5節段組拼安裝、構件提升上橋面和橋面回轉起重機以及橋面運梁車的安裝。

從施工工期、現場管理和施工成本比較上述兩種方案：

從施工工期方面比選，方案一中塔吊的安裝拆卸可與其他作業項目同步進行，方案一中的提升站和方案二中的附壁式回轉起重機安裝時間基本相當，兩方案施工工期基本持平。

從現場管理方面比選，方案一相對增加了塔吊的安裝與拆卸，導致其現場施工規劃管理的難度上升;同時也相應增加了現場施工安全風險;

從成本控制方面比選，方案一中塔吊費用預計500萬左右，提升站與方案二中附壁起重機費用基本相當，其他設備費用相同;方案一相對方案二要多出500萬成本。

綜上，方案二相對方案一更為經濟，同時也更有利于現場施工管理。最終確定方案二為實際安裝方案。

4 關鍵施工技術

4.1 塔區節段施工

4.1.1 塔區節段的安裝

墩旁支架安裝完成后，利用附壁起重機吊裝鋼梁和預制橋面板，于支架上完成各節段組拼，后利用拖拉裝置拖拉滑移節段，每拼裝1個節段后，滑移1個節段，在拼裝第二節段，至所有5個節段連成整體達到設計位置。再次利用附壁起重機安裝橋面回轉起重機和運梁車，完畢后對5節段調整定位后，進行第一對斜拉索的初張拉、濕接縫澆筑施工、斜拉索終張拉和塔梁固定連接施工。塔區段主要施工流程如下圖所示：

4.1.2 附壁式起重機在塔區的安裝作業

附壁式起重機作為該橋架設的核心設備，其承擔了全橋所有構件提升上橋面、塔區節段的拼裝以及橋面回轉起重機和運梁車的安裝;其主要性能參數如下：

額定起重量：50 t

額定起重力矩：50 t×24 m

作業幅度：8 m～24 m

最大幅度下的最大吊重：42 t

起升高度：140 m

回轉角度：±90°

在塔區的節段施工時，附壁式回轉起重機由地面提升構件至滑移支架上進行組拼，通過滑移作業安裝塔區節段至設計位置，另外附壁起重機背側方向橋面起重機在附壁起重機的同側進行反方向安裝，走行至背側施工位置，同側橋面起重機則直接安裝;采用塔區節段安裝后滑移和橋面起重機的安裝后走行，避免了附壁起重機背側無吊裝設備進行安裝的情況。

4.2 一般節段施工

4.2.1 一般節段的安裝

為提高施工效率，一般節段采用連續架設2個節段澆筑1次濕接縫再進行下一輪次架設的施工方法，其安裝順序為：第一節段安裝——第一節段斜拉索初張拉——橋面起重機向前走行一節段距離——第二節段安裝——第二節段初張拉和第一節段二次張拉——澆筑濕接縫——斜拉索最后一次張拉——進行下一輪次架設。

單節段組拼安裝時，需盡快形成閉合穩定的結構體系，在進行斜拉索第一次張拉，方可安裝混凝土橋面板。

4.2.2 一般節段構件的提升

一般節段構建提升時，構件達到橋面高度后，為避免附壁式起重機回轉至主橋面中間位置時與斜拉索干涉，在第一、二對斜拉索中間，于人行道位置設置轉運平臺，構件落于轉運平臺運梁上橫移至橋面中間，在轉運至橋面起重機位置進行安裝。

5 結語

在山區超高斜拉橋鋼結構安裝施工中，塔區初始節段往往作為階段性的重要施工作業面，而由于橋梁高度和構件重量的影響，塔吊作為塔區節段起升設備對起重能力要求較高，這就造成了施工成本的極大增加。采用而附壁式起重的使用，一是能充分發揮其作為起升設備的用途，不僅可用作塔區節段的安裝，還可用于全橋構件的提升，而且，通過提前安裝附壁起重機，還可用于塔區臨時支架的安裝拆除，增加了施工現場的起重作業面;二是在作為提升設備時，避免在塔區節段的作業面上增加提升站，降低了對塔區作業面的負載;三是極大減少施工成本;附壁式起重機的使用在山區超高斜拉橋的安裝施工中，有著積極的參考意義。

參考文獻：

[1]GB/T 3811-2008 起重機設計規范[S].

[2]JTG/T 3650-2020 公路橋涵施工技術規范[S].

[3]JTG/T F90-2015 公路工程施工安全技術規范[S].

[4]GB 50010-2010 混凝土結構設計規范[S].