大跨度钢引桥安装技术的应用

陆子成 中交第二航务工程局有限公司

1.工程概况

武汉国际博览中心客运码头工程主要建设内容为新建2个300客位游船泊位，兼顾旅游船（长江贰号）泊位1个或轮渡泊位2个。本工程由固定钢引桥、活动钢引桥等组成，码头结构型式为浮码头。

码头水域由上游向下游依次布置300客位旅游泊位2个，前端设置两艘60×16m钢质趸船，两个趸船间采用32m长钢联桥连接，上游侧趸船后方通过两座56×6m钢引桥及一座提升架与观景长廊前端接驳平台连接，观景长廊水平投影长度为154m。钢引桥规格详见表1。钢引桥平面布置图见图1。

2.工程特点及难点

①该工程钢引桥体积大，且钢引桥数量多，场地狭窄需分几次转运；②冬季施工，江边湿度大、可能有雨雪天气，吊装时视野受限；③钢引桥吊装时由于受到钢构件自重大、体积大的限制，存在吊装难的问题，且对安装带来一定的安全风险；④施工作业面：江滩施工作业面狭小，且钢引桥数量多，江滩内的景观灯及绿化带不能破坏，钢引桥吊装时，安全隐患大。

表1 钢引桥规格及参数表

图1 钢引桥平面布置图

3.施工工艺优化

目前，钢引桥安装方法主要有浮运安装法、整体提升安装法、高空原位单元安装法等。几种安装方法分别适应于不同的施工环境，各有优缺点。

3.1 浮运安装法

3.1.1 安装方案

浮运安装法一般适用于在水流比较稳定的河流上进行的水上或是近水钢引桥的安装。通常需要较大的水上起重设备进行辅助吊装。针对本项目地形条件，首先将拼装好的钢引桥先转运至江滩一级平台处，再通过浮吊船转运至方驳上固定，待浮吊船撤出到达指定安装位置后，通过方驳运输钢引桥至待安装位置附近就位，同时将方驳的缆绳系在附近相邻的构造物(如系缆墩等)上。接着在驳船上钢引桥的吊点位置处挂设钢丝绳，并在端头位置处挂设缆风绳。利用浮吊船起吊钢引桥至设计安装位置附近，采用卷扬机牵引钢引桥进行微调，以此来调整钢引桥的平面位置，确保位置无误后将钢引桥下放至支座上固定，解下钢丝绳和缆风绳，完成钢引桥的安装。

3.1.2 工艺特性

（1）经济性。对于安装尺寸大，重量重且受施工水位条件限制的钢引桥，浮运安装法往往需要进行清淤处理以满足浮运吊装条件，且需配置大型水上起重设备，而通常大型船机调遣费、使用费等均较为昂贵。本工程水位条件较好，采用一艘中型的方驳和一艘300t浮吊即可满足浮运安装要求。因此，该施工方案既适用于现场施工条件较好的大型钢引桥的安装也不失为一种节省安装成本的好办法。

（2）安全性。若是受天气影响，即可暂停施工，等候最佳安装时机，且不必担心钢引桥的安全性。

（3）节约工期。浮运安装采用整跨安装的方式。正常情况下，单座钢引桥的安装，仅只需0.5～1d。可大大节约工期。

3.2 整体提升安装法

3.2.1 安装方案

整体提升安装法是将待安装结构在安装位置附近地面组装成型，再利用“提升系统”或吊车将成型的钢引桥整体提升至设计位置进行安装。该方法需较大的拼装场地，且对于尺寸大、重量重的钢引桥，因需整体吊装，所需汽车吊或履带吊等起重设备要求通常较高。而大型汽车吊或履带吊对安装处地形及地基承载力要求均较高，因此，整体提升安装法一般适用于地基承载力较好的空旷处钢引桥的安装。

3.2.2 工艺特性

（1）经济性。整体提升安装法除需较大的拼装场地及较好的起吊条件外，安装工艺及起吊设备均较为简单，亦不需专门的运输设备进行转运，成本较低，经济性较好。

（2）安全性。大型汽车吊或履带吊对地基承载力要求较高，需确保满足作业要求以保证吊装过程中起重设备的安全。

（3）节约工期。与浮运安装法相同。整体提升安装法亦采用整跨起吊安装的方式，安装工期短。

3.3 高空原位单元安装法

3.3.1 安装方案

高空原位单元安装法是指在待安装钢引桥下，采用搭设“支撑架+扣件式脚手架操作平台”的方式作为钢引桥拼装支撑架，以支撑架作为拼装胎架，在原位进行钢引桥的单元散拼或分段拼装。该方法通常适用于高度不大的钢引桥安装。

3.3.2 工艺特性

（1）施工成本较低、效率高。采用整体拼装后吊装的施工方法需要大型吊装设备，台班费和进出场费均较高，不利于成本的控制。采用高空原位单元拼装施工技术，由于构件通常是在杆件或“小节段”拼装状态下完成吊装，起重量较小，起重设备及起重条件均较低，可大大降低成本，提高施工效率。

（2）拼装精度高。由于钢引桥超长超大且数量多，受场地限制，采用地面整体拼装，必须将钢引桥分段拼装，这样必然产生一定的拼装误差和吊装误差。采用高空原位拼装的施工技术，可以将吊装和拼装误差大部分消除，构件精度可控性加大，减少了产生误差的环节。

3.4 顶推施工安装法

3.4.1 安装方案

顶推施工安装法是借鉴桥梁顶推施工经验，在钢引桥后方设置拼装平台，将钢引桥在拼装平台上拼装成整体，并将多跨钢引桥临时连接成整体，再通过牵引设备牵引拖拉钢引桥至设计位置进行安装的方法。

3.4.2 工艺特性

（1）顶推施工安装法，钢引桥在牵引拖拉过程中受悬臂影响，受力形式变化较大，因此，往往需要设置导粱已改善结构受力。拼装平台、导粱、各跨钢引桥间临时连接结构等均需增加不少的临时结构量，因此，该工艺往往适用于受地形限制大，不具备整体提升及单元安装的多跨钢引桥的安装。

（2）对于多跨钢引桥，顶推施工安装法所有钢引桥均在拼装平台上进行起吊拼装后拖拉到位，对安装场地要求低。

4.确定安装方案

结合现场实际情况，由于受到场地限制及雨雾天气的影响，采用高空原位单元安装法必将破坏江滩原有的设施，并因雨雾天气的限制，高空作业存在较大的安全隐患。本工程水上钢引桥考虑采用浮运安装法施工，陆上钢引桥采用整体提升安装法施工的方案。施工时优先施工水上钢引桥，在陆地拼装完成后直接进行整体吊装转至江滩一级平台处，由浮吊进行安装，待全部施工完成后再进行陆上钢引桥的拼装与吊装工作。

4.1 水上钢引桥安装

本工程水上的5座钢引桥在江滩大理石路面上制作，制作时根据施工场地情况，平行于江滩方向依次摆放，以便于钢引桥的转运工作，摆放顺序依次为40m两座、56m两座、24m一座。

安装前对各平台面标高及其跨距进行复测、确认无误后才能进行钢引桥安装。根据每跨构件的跨度、重量、吊装高度选择300t浮吊进行起吊。在起吊前，检查吊装机械，吊索具，吊点位置，加固措施等是否可靠。

首先将钢引桥依次转运至江滩一级平台预先选好的位置处，浮吊起吊钢引桥，并放置在方驳上，待固定好钢引桥后，浮吊脱钩，驶离至安装位置，固定好缆绳确保浮吊的位置。方驳停靠在浮吊旁并固定，浮吊起吊钢引桥，并在端头位置处挂设缆风绳，当钢引桥的支座位置接近预埋钢板位置时，将缆风绳系在卷扬机上对钢引桥平面位置进行微调，确保位置无误后，再缓慢落钩，直至坐落在平台的螺栓上面为止。图2、3为水上钢引桥现场安装图片。

4.2 陆上钢引桥安装

本工程陆上的10座钢引桥均在横梁旁边的江滩大理石路面上制作，根据施工场地及施工进度情况，准备分三次吊运安装，拟先安装横梁1与横梁2之间的2座、横梁4与接驳平台之间的2座，再安装横梁3与横梁4之间的2座，最后安装桥台1与横梁1之间的2座、横梁2与横梁3之间的2座。

图2 水上钢引桥吊装

图3 水上钢引桥安装

图4 陆上钢引桥现场安装

距离安装位置远一点的钢引桥，首先将钢引桥转运至横梁旁边，吊车起吊钢引桥，按照安装位置汽车吊背架缓慢移动、下落钢引桥，当钢引桥的支座位置接近横梁预埋钢板位置时，再缓慢落钩，当钢引桥底部高度达到横梁上10cm左右的时候，此时钢引桥岸侧一端的支座孔与横梁螺栓相重叠的时候，缓慢落钩，直至坐落在横梁的螺栓上面为止。图4、5为陆上钢引桥现场安装示意图。

5.优化建议

通过本项目实践证明两类安装方法都在本工程取得了较好的效果。但在施工过程中还需要注意的是：安装前应对运输到现场的构件进行全面检查，对制作中构件的缺陷及运输、堆放等造成的变形，应在地面预先矫正，处理合格方可安装。安装前对定位轴线、砼柱轴线及预埋铁件的间距尺寸、平整度、中心偏移等进行复查复测以满足设计标准。

6.结束语

图5 陆上钢引桥吊装

综上所述，无论采用何种钢结构吊装时，都应采取适当措施，防止构件产生永久性的变形，同时应垫好绳扣与构件的接触部位，防止构件破损。构件安装就位后，应及时校正并将支撑及其他联系构件固定，以保证结构的稳定性。