山區狹小場地組合鋼梁整孔纜索吊裝施工技術

摘要：以景海高速公路瀾滄江大跨度上承式鋼箱拱橋為例，詳細闡述山區狹小場地條件下，采用纜索吊整孔吊裝技術施工引橋的技術要點，包括鋼梁制作、纜索吊機、拼裝平臺、整孔組拼、起吊及定位、焊接涂裝等，相關施工技術可為類似的吊裝施工提供參考。

關鍵詞：山區；狹小場地；組合鋼梁；纜索吊裝；施工技術

0 " 引言

在地形坡度較陡、施工場地受限的山區場地條件下修建跨越大江大河的特大橋，引橋部分施工經常面臨施工便道修建難度大、征地拆遷困難費用高，以及支架與施工平臺等臨時設施工程量大、成本高等難題。纜索架橋設備具有跨越能力大、水平和垂直運輸機動靈活、適應性廣等優點，因此目前在修建公路拱橋時較多采用纜索吊裝施工法[1]。

本文以景海高速公路瀾滄江大跨度上承式鋼箱拱橋為例，詳細闡述山區狹小場地條件下，采用纜索吊整孔吊裝技術施工引橋的技術要點。

1 " 工程概況

景海高速瀾滄江特大橋跨越瀾滄江，主橋為300m跨徑上承式鋼箱拱橋，小里程方向為景洪岸，大里程方向為勐海岸。景洪岸引橋左右幅布置3×40m結構連續鋼板組合梁橋，橋梁寬度12.5m，勐海岸引橋左右幅為2×40m結構連續鋼板組合梁橋，橋梁全長523m（含兩岸橋臺），單幅橋梁寬度12.5m。

引橋鋼板組合梁的鋼梁結構常規施工方法，為支架法汽車起重機吊裝或頂推法。橋位位于山間河谷凹地內，地形起伏較大，兩岸山地斜坡自然坡度為15°～40°，局部較陡，受場地條件限制，施工便道、鋼梁支架、頂推平臺等臨時結構修建難度大、成本高、工期長。

針對以上特點，結合主橋鋼箱拱，采用斜拉扣掛法纜索吊機架設的施工方法，經過對比分析，將纜索吊機吊裝覆蓋范圍擴大至全橋，將纜索吊機纜塔基礎設置在兩岸重力式橋臺之上，將引橋0#臺至1#墩跨鋼梁作為引橋其余梁跨鋼梁的拼裝平臺，投入較小的費用即可解決引橋組合梁鋼梁結構吊裝問題。

2 " 工藝原理

將纜索吊機纜塔基礎設置在兩岸重力式橋臺之上，將纜索吊機吊裝覆蓋范圍擴大至全橋。引橋0#臺至1#墩跨鋼梁采用支架法，利用汽車起重機散拼安裝，將其作為引橋其余梁跨鋼梁的拼裝平臺。橫跨0#臺至1#墩跨拼裝平臺，安裝龍門起重機作為輔助拼裝的起重設備，以一個單幅跨為起吊單元組拼其余引橋鋼梁，利用纜索吊整孔起吊安裝。纜索吊機立面布置如圖1所示。

3 " 施工工藝流程

施工工藝流程見圖2。

4 " 施工工藝與操作要點

4.1 " 施工準備

4.1.1 " 鋼梁制造

鋼梁在鋼結構制造廠內加工制造，為滿足運輸要求，鋼梁進行橫向分塊、縱向分段制造。鋼梁制造完成后，經自檢場驗合格并報駐場監理工程師驗收合格，最后方可進行后續工序。需要注意：應在梁上涂刷桿件發送號、尺寸、質量、件號和收發貨地點。

4.1.2 " 纜索吊機準備

纜索吊機系統作為上部結構施工的起重設備[2]，其吊裝范圍覆蓋整個特大橋，起吊對象主要包括兩側鋼箱拱節段、拱肋風撐、拱上立柱、主橋及引橋鋼梁、預制混凝土橋面板等。

纜索吊機主要由錨碇系統、扣纜塔系統、纜索系統、風纜系統、機械系統等組成。主跨為518.0m，景洪岸邊跨為100.0m，勐海岸邊跨為149.2m。纜索吊機的額定吊裝質量為2×130t，額定吊裝質量位于跨中時主索最大矢跨比為1/13.5，最大矢高為38.37m。

景洪岸A纜塔位于0#橋臺上面，上下游塔柱中心間距為18.5m，塔高為80.16m。勐海岸B纜塔位于6#橋臺上面，上下游塔柱中心間距為18.5m，塔高為75.32m。單個塔柱截面尺寸為4.0m（順橋向）×3.0m（橫橋向）。

4.1.3 " 施工測量準備工作

在每個鋼梁節段上設置永久測量點，用于在鋼梁節段架設安裝過程中的測量定位。

4.2 " 0至1#跨鋼梁架設及拼裝平臺施工

4.2.1 " 0至1#跨拼裝平臺布置

拼裝平臺采用“引橋鋼縱梁+貝雷梁+鋼管樁”支架結構，貝雷梁設置在鋼縱梁中間（橋梁中心線上）。貝雷梁兩端通過分配梁立于0#橋臺和1#橋墩蓋梁上，中間設置兩排鋼管樁，順橋向間距為12m，橫橋向間距為2.5m。

鋼縱梁分左右兩幅立于0#橋臺和1#橋墩上，橫橋向設置6排鋼管樁，順橋向為兩排，鋼管頂部均設置分配梁，鋼管支架通過連接系連成整體。鋼縱梁與貝雷梁頂部安放工20b型鋼+10mm鋼板。鋼管樁均焊接在混凝土擴大基礎預埋件上面。拼裝平臺臨時支墩利用汽車起重機安裝。

4.2.2 " 安裝支座

組合梁支座采用圓形水平力分散型橡膠支座，在澆筑支座墊石時預埋下鋼板。在鋼梁底板下方支座的設計位置預先安裝鋼梁靴，支座與鋼梁靴和下預埋鋼板之間采用連續角焊縫固定，焊縫高度為10mm。鋼梁節段吊裝前，對墊石上下預埋鋼板進行復測檢查，符合設計及規范要求后，進行支座安裝。

4.2.3 " 用汽車起重機散拼架設0至1#跨鋼梁

采用130t汽車起重機完成0至1#跨鋼梁節段的吊裝。

4.2.4 " 用龍門起重機組拼安裝

在橫跨0#臺至1#墩跨拼裝平臺，安裝32t龍門起重機，將其作為輔助拼裝的起重設備。

4.3 " 整孔組拼、起吊引橋鋼梁

利用0至1#跨鋼梁作為拼裝平臺，以一個單幅跨為起吊單元組拼其余引橋鋼梁，利用纜索吊整孔起吊安裝。

4.3.1 " 搭設拼裝胎架

在0至1#跨拼裝平臺上搭設拼裝胎架，采用2HN500型鋼作為總拼胎架。在胎架上設置縱、橫基線和基準點，以控制鋼梁兩端的位置和高度，確保各部位尺寸和立面線形[3]。做出胎架的地樣中線，根據每輪次總拼需要做出每節段鋼梁定位邊線，同時設置沉降觀測點。對胎架整體受力進行校核，并在拼裝過程中對胎架控制點進行隨時觀測，避免鋼梁節段將胎架壓變形，造成拼裝線形發生偏差。每處鋼梁均需設置長度、標高、軸線測量控制點。

4.3.2 " 鋼梁組拼

先設置胎架縱向中心線（即x軸）為縱向基準線，選取坐標原點及y軸，做好地樣標記，然后采用32t龍門起重機，將鋼梁對好地樣坐標放置于總拼胎架上。根據總拼控制點坐標進行精確定位后，在縱向及橫向設置限位擋塊，側面支撐錨固，保證在安裝橫梁時不發生側移及轉向。鋼梁總拼出胎后，對胎架進行調整和檢測，做好檢測記錄，確認合格后方可進行下一輪次的組拼。

4.3.3 " 鋼梁吊裝架設

已組拼完成的鋼梁吊裝節段在0至1#拼裝平臺上起吊，提升距地面一定高度后（原則為運行過程中超過其他構造物一定高度），停止提升，啟動纜索吊牽引系統，讓鋼梁節段往安裝位置運行。

運行過程中，注意四吊點的同步性。當鋼梁節段到達安裝位置正上方時停止運行，然后四吊點同時緩慢下落。當鋼梁節段后端與已安裝節段的接口在同一水平高度時停止下落，調整角度。啟動鋼梁節段前端纜索吊吊鉤，使鋼梁前端緩慢下降，后端兩吊點根據情況進行位置調整。

當待安裝鋼梁節段后端和已架設鋼梁前端基本對齊時，吊鉤及天車停止運行，用倒鏈調整鋼梁節段的位置和角度，將鋼梁節段與已架設節段匹配件緊密貼合，利用沖釘等工具，將連接螺栓穿入，使鋼梁節段固定到設計位置。

4.4 " 鋼梁橋位焊接、涂裝

4.4.1 " 鋼梁橋位焊接

鋼梁吊裝至設計標高，與前一梁段臨時連接后，在合適的溫度區間，調整梁段高程、斜率及與前一梁段間縫寬至設計值，精確定位，進行全截面連接[4]。

鋼梁節段吊裝到位后，按照腹板→頂板→底板的順序連結匹配。定位接口時，宜先固定剛性較大的拐角部位（腹板與底板角部、腹板與頂板角部），然后固定其他位置。

焊接方法采用CO2氣體保護焊，并按照焊接工藝評定進行焊縫檢查。焊后焊縫余高進行全部鏟除或磨平。焊縫外觀要求將焊接飛濺、熔渣清除干凈。焊縫返修次數不得超過2次[5]。

4.4.2 " 焊縫涂裝

清理表面，并進行除銹。對有銹蝕處采用手工除銹，使清潔度達到St3.0級，粗糙度為40～70μm。周邊涂層打磨出坡度，使其顯示不同漆層的層面[6]，除銹后用除塵器清除全部灰塵。然后對周邊涂層實施保護，按外表面涂層體系進行補涂裝。

4.4.3 " 拆除0至1#跨臨時支墩

鋼梁焊接涂裝完成之后即可拆除0至1#跨臨時支墩，支架拆除順序為由跨中支架向兩端支架拆除。采用火焰切割時，不得傷害鋼梁油漆[7]。拆除過程中，用倒鏈葫蘆拉近，以防立柱傾倒引發安全隱患。桿件拆除時不得碰撞鋼梁[8]。

5 " 結束語

該施工技術在景海高速公路瀾滄江特大橋引橋鋼板組合梁的鋼梁吊裝中應用，自2021年2月開始吊裝施工，2021年4月吊裝完成，吊裝施工進展順利，鋼梁安裝各項控制指標均符合設計及規范要求，取得了良好的經濟效益，得到了業主和上級主管部門的好評。

新建鐵路麗江至香格里拉線站前工程LXZQ-3標金沙江特大橋，橋梁中心里程為DK51+740，橋梁全長882.5m。將景海高速公路瀾滄江特大橋采用的纜索吊整孔吊裝施工技術，應用在LXZQ-3標金沙江特大橋工程中，確保了大橋順利施工，大大提高了施工工期，有效節約了成本，可為類似工程提供了參考與借鑒。

參考文獻

[1] 余永亮，莊宏飛，馬增權，等.大跨度拱橋纜索吊裝系統施工

技術分析[J].工程與建設，2022，36（1）：149-152.

[2] 謝瑋.恩黔高速龍橋特大橋施工關鍵技術[J].交通科技，2016

（3）：70-72.

[3] 劉建生.淺談鋼箱拱橋施工成型精度控制[J].城市建設理論研

究（電子版），2015（10）：3330-3331.

[4] 王凌波，劉鵬，李源，等.寬幅鋼箱梁斜拉橋懸拼匹配技術研

究[J].中國公路學報，2016，29（12）：102-108+141

[5] 陳吉娜，張志國，楊娟.波紋鋼腹板梁剪切受力特性分析[J].

鋼結構，2009，24（3）：50-51+57.

[6] 李勝.跨G55高速公路分離式立交橋鋼混組合箱梁施工技術

[J].北方交通，2017（9）：10-14.

[7] 王振強.大噸位鋼桁柔性拱施工方法研究[J].價值工程，2018，

37（29）：164-166.

[8] 龐同軍.海域公路大跨度鋼-混疊合梁主梁滑移拼裝施工技術

[J].鐵道建筑技術，2021（z1）：157-161.