浅谈悬索桥钢箱梁吊装工艺

徐胜标

(上海远东国际桥梁建设有限公司,上海市 200080)

浅谈悬索桥钢箱梁吊装工艺

徐胜标

(上海远东国际桥梁建设有限公司,上海市 200080)

钢箱梁吊装是地锚式悬索桥施工工程中一个非常重要施工工序,并且是直接影响到悬索桥体系安全的重要环节。以越南岘港顺福桥为例,对悬索桥钢箱梁非标准节段吊装工艺进行了介绍,有关经验可供相关专业人员参考。

悬索桥;钢箱梁;吊装

1　顺福桥工程简介

越南岘港顺福桥为三跨连续悬索桥,中跨间距为405 m,两边跨间距为129.5 m。主缆直径为43.8 mm,吊索纵向水平间距为9.9 m,吊索与主梁连接为销结。

顺福桥钢箱梁采用扁平流线型截面,共69个节段。钢箱梁为起吊方便设置4个临时吊点。钢梁标准梁长度为9.9 m,重为72.5 t。

2　钢箱梁吊装工艺总体思路

利用驳船将加劲梁节段浮运至桥下方,通过定位船调整加劲梁节段至缆载吊机正下方,通过00 t缆载吊机起吊加劲梁节段至规定标高挂好吊索。安装顺序为先架设好中间部分的一定节段,再架设边跨的锚碇区加劲梁。在锚碇无吊索区和短吊索区搭设临时支架,全桥钢箱梁焊接完毕后拆除支架。采用四台缆载吊机(两个边跨各一台,中跨2台),同时对称架设加劲梁向主塔靠拢的顺序吊装。先中跨合拢,分别靠近主塔的19号梁段,后合拢边跨17号梁段。钢箱梁节段编号及类型见图1。

3　吊装前段准备工作

(1)主缆及索夹安装完成并通过验收合格。

(2)吊装方案已审批以及通航区域交通管制方案通过海事部门审批完成。

(3)收到业主监理审批过的监控指令,并且按监控指令将主索鞍和散索鞍顶推到位并锁定。

(4)缆载吊机已经在主缆上安装就位;运梁船舶就位,钢箱梁制作已经完成并通过验收合格。

(5)监控测量人员就位。

(6)无索区支架搭设完成并通过验收。

4　钢箱梁吊装的主要设备

(1)缆载吊机安装。100 t 缆载吊机由两根主梁和两根端梁构成矩形主体承载结构,由起升机构和行走机构组成主要工作机构,行走机构安装于端梁上。主梁为贝雷架组成的桁式结构,端梁为箱形构件。在主塔附近利用墩旁塔吊先分别吊装两根端梁就位并与主缆固定,然后分别吊装两根贝雷桁架,贝雷桁架与端梁联接成稳定结构后,安装起升机构,液压系统,电气系统及其附件,进行空车运转,调试合格后进行试吊,验收合格后方可投入吊装作业。

缆载吊机靠自身动力在主缆上行走移位和定位。

(2)运梁船。采用200～300 t驳船2条,每条船配4只500 kg霍尔锚,采用锚绳采用ф19钢绳150 m,抛八字锚进行定位。

(3)0T的卷扬机4台套、50 t的千斤顶8台套以及支架上运梁轨道小车等。

5　钢箱梁吊装

5.1中跨0～8号加劲梁吊装

(1)东、西两台缆载吊机同时从主塔旁安装位置移至跨中。

(2)利用一台缆载吊机吊装0号加劲梁。

(3)利用两台缆载吊机对称吊装1～8号梁段,用临时联接件将其联结。

(4)每次吊装时,在缆载吊机挂好勾后对主塔进行一次偏位测量,当开始起吊后,当钢箱梁刚刚离开船体时停止起吊,观测主塔偏位情况,如果正常侧继续起吊钢箱梁。

图1　钢箱梁节段编号与型号

(5)按监控指令在钢箱梁吊装到一定工况后进行主索鞍的顶推,锁定后再继续吊装后续钢箱梁。

5.2锚碗无吊索区域23～25号梁段的吊装

(1)从锚锭向主塔方向搭设边跨临时栈桥43.5 m,临时支架上设置钢轨及运梁小车，并配备4台50 t千斤顶将钢梁安装就位。锚碇后方安装一台拉力为30 t的卷扬机(5 t卷扬机走6绳或8 t卷扬机走4绳)。

(2)将23号梁用驳船浮运至边跨12号梁位，并用边跨缆载吊机在12号梁位垂直地将23号梁吊起并超过支架上平面。

(3)用30 t卷扬装置拖拉钢箱梁,一边拉一边放松缆载起重机钢绳,使其进入临时支架并落在运梁小车上(运梁小车此时处于锁紧状态)，再使吊机松钩,见图2。

图2　锚碗无索区吊装示意图

(4)继续拖拉运梁小车，使23号梁到达其设计位置，再使用4台50 t千斤顶将其安装就位,并用枕木临时抄垫。

(5)同样方法吊装24、25号梁,均使它们到位并抄垫,起吊位在栈桥端12号梁位。

(6)用50 t千斤顶调整三片梁的设计线型及拱度,达到设计要求后将三片梁焊接。

5.3对称吊装中跨9～18号梁段及边跨9～16号梁段

(1)此区域梁段吊装工艺与此前0～8号梁段标准节段吊装工艺一致,只是注意吊装主跨和边跨箱梁要对称,保证主塔的偏移在安全范围内。

(2)注意观测主塔顶多偏移情况,按监控指令及时进行主索鞍的顶推和散索鞍的解锁。

5.4主塔根部20号梁段吊装

(1)如图在主塔的下横梁处建安一个临时托架,临时托架设置钢轨及运梁小车，并配备4台50 t千斤顶将钢梁安装就位。

(2)中跨与边跨缆载吊机尽量靠近主塔,缆载吊机除用抱箍抱紧主缆外,还应在塔顶栓好临时保险绳,防止吊机下滑(因此时抗剪块远离索夹,不起作用)。将E梁用驳船浮运至中跨缆载吊机正下方,利用中跨缆载吊机将E型梁直接起吊并超过托架上平面。

(3)将边跨缆载吊机吊钩与E 梁连接,并斜拉E梁,两台缆载吊机相互协调将其落位在临时托架的运梁小车(运梁小车处于锁紧状态)上,见图3。

图3　主塔根部钢箱梁安装示意图

(4)将导链葫芦与运梁小车连接,松开小车锁紧装置,并利用导链葫芦将小车拖拉到位。然后用千斤顶顶升钢箱梁就位并用枕木抄垫。

5.5中跨22号梁段及边跨21号梁段吊装

(1)紧固与主塔相邻的索夹。

(2)中跨缆载吊机在19号梁位上方,将正下方运梁驳船上22号梁段吊起,超过桥面高度后用悬挂在主缆上的临时吊索联结,缆载吊机慢慢松钩,直至22号梁段就位,用临时联接件与梁段20号联接。

(3)边跨缆载吊机在17号梁位上方,将正下方运梁驳船上的21号梁段吊起,超过桥面高度后用悬挂在主缆上的临时吊索联结,缆载吊机慢慢松钩,直至21号梁段就位,用临时联接件与20号梁段联结。

5.6中跨合拢段19号梁段吊装

(1)将21、20、22号梁段向边跨方向拖离30 cm,中跨缆载吊机在19号梁位上方起吊,将运梁驳船上的19号梁段吊起,与吊索销接,并用临时联接件与18号梁段联接。

(2)将21、20、22号梁段移回原位,并与19号梁段临时联接件联接。

5.7边跨合拢段17号梁段吊装

(1)将边跨已吊装好的11个梁段(23～25+9～16号梁段)整体用30 t卷扬机装置往锚碇方向拖拉(5 t卷扬机走6绳或8 t卷扬机走4绳)约20 cm。

(2)用边跨缆载吊机在17号梁位上方主缆上起吊,将运梁驳船上的17号梁段吊起,与吊索销接,并与21号梁段以临时联接件联接。

(3)将边跨11个梁段整体移位回到原位,用临时联接件与17号梁段联结。

整个钢箱梁吊装完成,进行线型调整后进入钢箱梁焊接阶段施工。

6　结语

虽然在悬索桥的施工中,钢箱梁吊装都存在着差异,但总结起来,以下几个方面的一定要多加注意的:

(1)在吊梁过程中一定要密切观测主塔的塔偏,特别是刚开始的几片梁,及时将监测数据反馈给监控单位,听从监控的指令,保证主塔的安全。

(2)在有风浪的情况下不准吊梁。

(3)吊梁要中跨与边跨、中跨0号梁两侧都要对称吊梁,尽可能保证主塔受力平衡,维护结构的安全。

(4)无索区支架的高程、承载力及稳定性都要进行验算。

总之,悬索桥的钢箱梁吊装,关乎到整个悬索桥结构体系的安全,在施工过程中,无论采用什么方法,都一定要事先确定好吊装顺序,采用科学合理的组织、安全稳定的吊装设备,以及严谨的工作态度,并且与监控单位密切配合,才能够安全顺利的完成钢箱梁吊装工作。

U445

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1009-7716(2015)12-0107-03

2015-08-28

徐胜标(1967-),男,湖北武汉人,工程师,从事道路桥梁施工工作。