大连滨海南部星海湾大桥悬索桥桁架梁吊装技术

仝增毅，杜亚飞

(1.中交二公局第二工程有限公司；2.唐河县市政管理处)



大连滨海南部星海湾大桥悬索桥桁架梁吊装技术

仝增毅1，杜亚飞2

(1.中交二公局第二工程有限公司；2.唐河县市政管理处)

大连滨海大桥悬索桥由于处于海上冬季作业、桁架梁吊装重量大、吊装设备设备选择多等特点，施工工艺难度大。桁架梁吊装采用：浮吊吊装、液压跨缆吊机、同步提升吊装工作，在悬索桥吊装梁段中同步提升是国内第一次利用千斤顶倒置吊装，安全性可靠。

悬索桥；桁架梁；吊装；施工方法

1 工程概况

大连滨海大桥主桥加劲梁为钢桁梁结构，主桥桁架轴线宽24m、主桁架高10m、纵桥向标准梁段长10m。钢桁梁由主桁架、主横梁和上、下平联组成，主桁架采用整体节点板连接，所有杆件均为闭口箱型截面。主桁架由上弦杆、下弦杆、竖腹杆、斜腹杆组成。上、下平联采用K形结构。桥面系由桥面板、U型加劲肋、桥面系纵梁和桥面系横梁组成，桥面系纵梁与主桁架横梁之间设置普通球形支座。钢桁梁采用分段制造安装，全桥梁段对称布置，共划分为43 个块段。

根据吊装能力、冬季施工、工期等因素考虑，桁架梁吊装分三种设备吊装。1#梁段为主梁端部吊装净空不足梁段为1 200t浮吊吊装，2#～9#梁段为边跨梁段为4台350t同步提升吊装，10#为索塔横梁段、11#～21#梁段及22#梁段为中跨梁段为2台370t液压跨缆吊机抬吊，边跨梁段和中跨梁段为标准梁段，22#梁段为跨中梁段，梁段1#～21#梁段沿跨中中心线对称。

2 工程特点

(1)主索鞍在节段吊装过程中，允许其在跨缆吊机限位范围内在鞍槽内自由往返滑动，即在鞍槽638mm预偏量范围内自由滑动。

(2)节段吊装过程中，新吊装节段与原有节段杆件之间连接，通过设置临时铰保证梁段受力、线形整体性。

(3)由于1#节段吊杆为刚性吊杆，为防止节段安装后刚性吊杆与索管接触，1#节段采取支架支撑，且2#节段吊装后不与1#节段连接。

(4)由于21#节段重量重，又位于跨中位置，为保证结构安全，其吊装方式采用与3#节段交叉吊装的方式。

(5)冬季施工海风海浪影响的因素比较多；

3 施工准备

3.1 索夹吊索安装

主缆紧缆结束对全桥主缆线形进行观测配合第三方监控计算数据，放样安装索夹编号和位置安装索夹和吊索。

3.2 同步提升拼装

液压同步提升系统采用的主要原理是千斤顶油缸倒置往复上下爬升，同步提升需在后场进行拼装完成静载试验和动载试验。

3.3 运量船

为满足跨缆吊机垂直起吊，减小吊升索股的偏角，要求驳船定位误差不大于50cm。驳船采用抛锚全站仪定位。运梁驳船到达指定区域抛锚，通过收放地锚缆绳反复调整驳船位置，使驳船定位误差不大于50cm。

3.4 猫道改吊

进行猫道改吊将猫道悬挂于主缆之上，使其保持与主缆线形一致，并在吊装过程对猫道锚固系统调整装置放松来控制猫道与主缆间距离相对不变。

在钢桁梁的吊装1#、2#为浮吊吊装，散索鞍支墩前边跨猫道中间宽度不足，梁断面为24m两猫道内幅宽度为23m再加浮吊吊绳和吊钩的夹角距离指使猫道变位。变位自散索鞍门架至边跨方向25～30m，内侧3根猫道承重绳回收紧贴主缆下口。

3.5 横通道的拆除

横向通道考虑在施工钢桁梁吊装的影响的位置进行拆除；横向通道在钢桁梁吊装期间拆除时，塔顶下放卷扬机，主缆悬挂10t滑车，钢丝绳锚固在横向通道上，手拉葫芦配合提起横通拆除，利用卷扬机将横向通道下放至驳船。

4 桁架梁吊装顺序

(1)边跨1#梁段因整体吊装重量较大，需要在梁段下面设置支架，临时支撑1#梁段既采用浮吊吊装；2#梁段因液压同步提升系统净空不能满足要求，因此1#、2#采用浮吊吊装。

(2)边跨3#～9#梁段采用液压同步提升系统吊装，边跨需投入两套液压同步提升系统。边跨3#～9#梁段吊装需要12个临时索夹，其中8个用于两套设备同时吊装，另外4个用于周转，临时索夹加工按照永久索夹标准加工。

(3)索塔处10#梁段采用1台370t跨缆吊机吊装，利用现有设备，10#梁段因整体吊装后重量较大，10#梁段上桥面板2次吊装。

(4)中跨11#梁段～22#梁段采用2台370t跨缆吊机抬吊，4台跨缆吊机分2组由跨中向塔侧吊装，12#～22#吊具采用横桥向双根吊具。其中11#梁段整体吊装重量过大，上桥面板需分2块后荡移安装。

(5)吊装顺序表。

表1

续表1

5 同步提升吊装桁架梁

(1)3#～9#同步提升吊装

3#～9#同步提升吊装工艺流程：

①钢桁梁运到施工现场，在梁厂钢桁梁上弦杆安装活动吊点，施工现场提前完成在主缆上安装临时索夹；

②安装待吊装梁段同步提升设备4台(每台千斤顶提升能力为350t);

③运梁船停在施工现场主缆下方的起吊位置，定位误差≤50cm，安装液压同步提升系统，塔顶利用10t卷扬机和手拉葫芦进行提升锚头和安装，预紧起重钢绞线;

④提升系统起吊钢桁梁，提升过程计算机同步控制；

⑤梁段到位利用手拉葫芦‘八’字对拉辅助调整吊装梁段与已安装梁段靠拢，梁段提升至距离吊索锚箱约50cm处暂停提升程序，将吊索锚头螺帽拆除做好入锚对位准备，然后手动控制提升距离，此时不可单点提升以免受力不均匀造成严重后果，待吊索进入锚箱后四点同时提升直至标记线外漏方可安装螺帽；

⑥逐级释放千斤顶受力转换至吊索，逐级释放千斤顶应力直至吊索完全受力。液压同步提升系统慢速卸载，吊索完全受力后解除千斤顶支架与钢桁梁临时吊点的连接；

⑦拆除锚头与临时索夹的连接，拆除锚头后应将其用8t卷扬机保护；钢绞线回收；拆除吊装临时索夹，安装至下一梁段吊装位置，此时液压同步提升吊装过程完成；拆除液压同步提升系统，将设备转移到下一梁段；

⑧拆除活动吊点、周转临时索夹重复上述步骤进行后续梁段的吊装；

(2)9#梁段荡移吊装：

步骤一：驳船9#梁抛锚与承台保持≧1m距离防止起吊过程船与承台的碰撞，临时吊装索夹9#梁按照垂直起吊，连接同步提升：

步骤二：7#梁段下桥面悬杆连接滑车组反拉起吊9#梁，调整钢绞线反拉滑车组受力；

步骤三：启动同步提升9#缓慢提升，反拉滑车组反拉9#，梁超高承台、靠塔柱梁段处于安全起吊距离放松滑车组；

步骤四：提升到位连接吊索锚头，同步提升卸载止30%停止卸载以便与8#梁段合龙。

6 中跨10#～22#，边跨1#、2#根据监控指令顺序配合同步提升吊梁

悬索桥在吊梁过程中钢桁架形成有三种状态：大锅底形、平锅底、上拱反锅底，吊装开始前10片梁重量不足主缆线形达不到桁架梁连接要求，逐步梁段上去荷载增加利用吊装机具进行铰接，前面没有铰接的安排人员进行铰接，尽量不要放在最后铰接。

7 结 语

大连滨海南部星海湾大桥桁架梁吊装精心组织施工，克服冬季施工及海上作业等影响，顺利完成43片梁段的吊装，吊装上面采用了三种吊法，特别是利用千斤顶倒置吊梁是在国内悬索桥施工中的首次使用，为我国悬索桥吊装梁段在重量上使用取得经验。

2015-02-06

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1008-3383(2015)09-0092-02