某鋼桁架橋梁工程整體吊裝施工技術(shù)分析

陳 麗

（貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550001）

0 引言

大跨度鋼桁架橋梁工程整體吊裝施工質(zhì)量是影響項(xiàng)目整體質(zhì)量的關(guān)鍵[1]，文章對(duì)某鋼桁架橋梁建設(shè)工程中大跨度鋼桁架橋梁整體吊裝工藝、施工流程、技術(shù)要點(diǎn)加以分析，并總結(jié)施工注意事項(xiàng)，旨在為同類橋梁施工提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 工程概況

某橋梁工程由主橋、人行梯道、非機(jī)動(dòng)車坡道引橋三部分組成，詳見圖1。橋梁主體跨徑為72 m，選用鋼桁架結(jié)構(gòu)，主桁高8.5 m，支座中心間距72 m，橋梁凈寬度為5 m，行人梯道和非機(jī)動(dòng)車道的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝土連續(xù)梁—簡(jiǎn)支箱梁組合而成。

圖1 主橋平面示意

主橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主桁2片，兩者間距5.95 m，主橋腹桿與主橋弦桿為箱型截面，橋面板選用YL-690壓型鋼板置于橫梁，以C50型號(hào)混凝土鋪設(shè)于鋼板上，厚度約150 mm，詳見圖2。鋼桁梁外輪廓為長(zhǎng)寬高為73.2 m、6.35 m、9.30 m。

圖2 主橋橫斷面示意

2 工程重難點(diǎn)及施工技術(shù)分析

2.1 場(chǎng)地陸上施工條件

該項(xiàng)目施工場(chǎng)地位于廠區(qū)附近，道路狹窄且兩側(cè)均為工廠范圍，要考慮項(xiàng)目順利施工的同時(shí)，不得影響廠區(qū)車輛進(jìn)出和人員出入，交通組織存在一定難度。工程?hào)|岸的斜道橋與河道呈平行排列，現(xiàn)有防洪墻與新規(guī)劃的防洪橋之間的距離為11 m，難以保障大型車輛順利進(jìn)出。

2.2 場(chǎng)地水上施工條件

該橋梁所在區(qū)域?yàn)楹拥滥媳边\(yùn)輸航道，由于交通繁忙，不可長(zhǎng)時(shí)間封航作業(yè)。河道現(xiàn)寬56 m，水深0.30~4.10 m，水深不足難以滿足吊裝吃水指標(biāo)，船舶亦不能停靠。河道水面開闊，水面上無(wú)電纜等障礙物，詳見圖3。

圖3 現(xiàn)狀河道斷面

2.3 吊裝設(shè)備選擇局限大

由于場(chǎng)地狹小、施工條件較差、桁架橋跨度大，不能采用大吊車直接起重的施工方法，故結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)情況，選擇水上作業(yè)方案。該項(xiàng)目橋梁?jiǎn)误w質(zhì)量大，單船浮吊需平面尺寸較大船體停靠，嚴(yán)重影響航道正常交通，基于現(xiàn)場(chǎng)的這些施工條件考慮，選用了雙船抬吊起重法，這種方法具有較高的工藝操作要求和施工難度[2]。

2.4 整體吊裝施工

項(xiàng)目施工場(chǎng)區(qū)空間位置十分狹窄，無(wú)法達(dá)到組織大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)的要求，故采取分解構(gòu)件的方案，將桁架梁橋拆分為單體構(gòu)件，加工制備完畢后于施工現(xiàn)場(chǎng)完成拼裝，并進(jìn)行整體吊裝[3]。

吊裝選用雙船抬吊方案，船舶型號(hào)為150 t，體型適中，滿足吊裝要求且不影響航道正常通行。參考方案設(shè)計(jì)與桁架橋吊點(diǎn)要求，確定兩船位置，保留安全距離，避免抬吊時(shí)船舶移動(dòng)、碰撞。吊裝工藝流程如圖4所示。

圖4 整體吊裝的工藝流程

3 桁架橋整體吊裝施工方案

該吊裝項(xiàng)目桁架橋整體長(zhǎng)73.2 m，質(zhì)量為235 t，屬于風(fēng)險(xiǎn)性較高的分部分項(xiàng)工程。

3.1 吊裝現(xiàn)場(chǎng)處理

（1）河道清淤。采用兩艘浮吊船，其尺寸為長(zhǎng)37.50 m、寬18.50 m，船體停靠吃水與吊裝吃水分別為1.2 m和2.0 m。為滿足施工區(qū)域河床深度、吃水要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況需對(duì)河床靠岸處清淤，以滿足施工需求[4]。河床清淤施工選用水上挖泥船，淤泥清除后裝運(yùn)駛離，詳見圖5。

圖5 河道清淤范圍

（2）帶纜地壟錨樁埋設(shè)。結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、施工要求判斷吊裝過(guò)程船舶停靠位置及行進(jìn)方向，于河岸位置設(shè)置地壟錨樁加以固定[5]，詳見圖6。

圖6 地壟錨樁做法

（3）船吊進(jìn)場(chǎng)與停靠。施工船吊自帶動(dòng)力可自主行進(jìn)，借助主船拖動(dòng)浮標(biāo)進(jìn)入，航道寬8.15 m，吃水1.8 m，可順利進(jìn)入航道駛?cè)氲跹b現(xiàn)場(chǎng)。施工現(xiàn)場(chǎng)完成拼裝后進(jìn)行吊裝，船吊長(zhǎng)37.5 m，艏寬18.5 m，艉寬13.5 m，船吊停靠及地壟錨樁平面布置情況如圖7所示。

圖7 船吊停靠及地壟錨樁平面布置

3.2 桁架橋整體吊裝

3.2.1 吊索具的布置

結(jié)合項(xiàng)目需求與施工特點(diǎn)，合理設(shè)置吊點(diǎn)布局，采用雙船8吊點(diǎn)布局，即每艘船4個(gè)吊點(diǎn)布置吊索。于8個(gè)吊點(diǎn)位置鋼桁梁上弦桿焊制吊耳，連接吊鉤與吊索，詳見圖8。

圖8 吊索布置

3.2.2 桁架橋起吊

施工現(xiàn)場(chǎng)完成鋼桁梁拼裝，借助牽引纜繩將船吊與地壟錨樁連接，將船吊牽引至鋼桁梁位置，隨后將鋼桁梁吊索與吊鉤相連接，隨后進(jìn)行起吊[6]。

施工前進(jìn)行試吊，使桁架橋吊遠(yuǎn)離地面20 cm，暫停起吊后對(duì)吊索、吊耳、卸扣、卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車情況進(jìn)行檢查，確保牢固方可進(jìn)行起吊。

3.2.3 雙船吊持荷移動(dòng)

在吊裝完畢后，鋼桁架梁離開地面，由2條吊船間的牽引纜索來(lái)控制吊車的方向和位置，然后將鋼桁梁沿順時(shí)針?lè)较蚓徛频桨惭b位置[7]。同時(shí)，兩臺(tái)吊車同時(shí)作業(yè)，防止彼此發(fā)生碰撞，從而提升吊車的起重穩(wěn)定性。

3.2.4 桁架橋安裝就位

吊裝施工中對(duì)兩艘船吊間牽引纜繩進(jìn)行控制，使船舶向鋼桁梁往橋墩移動(dòng)，兩者同步緩慢移動(dòng)，到位后將鋼桁梁置于橋墩[8]。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量檢查后，完成安裝并將吊索拆除，此次吊裝結(jié)束。浮吊回歸指定泊位，將牽引纜繩回收并于次日拆除浮吊，船吊駛離航道。

3.3 吊裝驗(yàn)算

船吊起重能力驗(yàn)算：結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)狀況，船吊吊臂起吊質(zhì)量為140 t，保持其仰角65°，吊裝距離11.8 m，作業(yè)半徑為18.8 m，考慮桁架橋和動(dòng)載體系的整體重量后，該起重機(jī)的最大載重達(dá)到129.25 t，所以其起重能力能夠滿足起重要求。

吊索驗(yàn)算：此橋梁施工階段采用雙船8點(diǎn)吊，吊裝位置為上弦桿，施工中需借助卸扣將吊索與吊耳連接，吊索最小拉力值為2 260 kN，大于起吊重量2 240 kN，滿足施工需求。

4 安全控制措施

（1）任務(wù)明確，流程規(guī)范，起重吊裝人員熟悉吊裝工序，技術(shù)措施明確，施工方法詳細(xì)，安全措施有保障。吊裝前對(duì)工具、器械認(rèn)真檢查，確保性能可靠、無(wú)異常，兩船舶間吊纜繩安全錨固[9]。

（2）高空作業(yè)遵循尋操作規(guī)范，作業(yè)前檢查腳手架、操作平臺(tái)、安全繩、安全網(wǎng)、安全帶是否無(wú)誤，確保登高工具、安全工具可正常使用。高空作業(yè)需將工具放入工具包，吊繩操作禁止拋擲器材，正確使用安全網(wǎng)進(jìn)行交叉作業(yè)。

（3）暴雨或6級(jí)以上大風(fēng)時(shí)，嚴(yán)禁起重，大型設(shè)備在5級(jí)風(fēng)環(huán)境下才能進(jìn)行施作。作業(yè)結(jié)束后，扒桿尺寸應(yīng)在45°以下，將浮吊靠岸后停穩(wěn)、并系纜固定。

（4）吊裝工作人員需持證上崗，吊裝操作需嚴(yán)格執(zhí)行操作流程，統(tǒng)一指揮并配合手勢(shì)操作，以對(duì)講機(jī)聯(lián)系并現(xiàn)場(chǎng)指揮。起吊過(guò)程需保持平衡，設(shè)置纜繩進(jìn)行吊鉤行進(jìn)方向控制，避免吊裝中途發(fā)生碰撞[10]。若施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)碰撞或其他故障，根據(jù)操作流程上報(bào)，嚴(yán)禁未經(jīng)批準(zhǔn)擅離工作崗位。

（5）首次吊裝施工前需進(jìn)行試吊裝，調(diào)離吊件離地面20 cm后10 min，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車情況等進(jìn)行核查。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章基于桁架橋陸地施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝條件差、起重量大、構(gòu)件較長(zhǎng)的特點(diǎn)，結(jié)合項(xiàng)目施工需求，借助河道上空無(wú)阻礙、河道通航特點(diǎn)進(jìn)行了施工方案優(yōu)化，將橋梁構(gòu)件施工化整為零，工廠加工構(gòu)件后現(xiàn)場(chǎng)拼裝、再整體吊裝施工。該優(yōu)化方案能很好地解決了大型車輛在工地進(jìn)出不便、大型構(gòu)件難以運(yùn)輸?shù)碾y題。在施工過(guò)程中，兩臺(tái)船吊同時(shí)安裝，保障起吊的施工能力，以確保船吊停靠不影響航道寬度，并維持航道交通的順利通行。