淺談懸索橋鋼箱梁吊裝工藝

徐勝標

(上海遠東國際橋梁建設有限公司,上海市 200080)

淺談懸索橋鋼箱梁吊裝工藝

徐勝標

(上海遠東國際橋梁建設有限公司,上海市 200080)

鋼箱梁吊裝是地錨式懸索橋施工工程中一個非常重要施工工序,并且是直接影響到懸索橋體系安全的重要環節。以越南峴港順福橋為例,對懸索橋鋼箱梁非標準節段吊裝工藝進行了介紹,有關經驗可供相關專業人員參考。

懸索橋;鋼箱梁;吊裝

1　順福橋工程簡介

越南峴港順福橋為三跨連續懸索橋,中跨間距為405 m,兩邊跨間距為129.5 m。主纜直徑為43.8 mm,吊索縱向水平間距為9.9 m,吊索與主梁連接為銷結。

順福橋鋼箱梁采用扁平流線型截面,共69個節段。鋼箱梁為起吊方便設置4個臨時吊點。鋼梁標準梁長度為9.9 m,重為72.5 t。

2　鋼箱梁吊裝工藝總體思路

利用駁船將加勁梁節段浮運至橋下方,通過定位船調整加勁梁節段至纜載吊機正下方,通過00 t纜載吊機起吊加勁梁節段至規定標高掛好吊索。安裝順序為先架設好中間部分的一定節段,再架設邊跨的錨碇區加勁梁。在錨碇無吊索區和短吊索區搭設臨時支架,全橋鋼箱梁焊接完畢后拆除支架。采用四臺纜載吊機(兩個邊跨各一臺,中跨2臺),同時對稱架設加勁梁向主塔靠攏的順序吊裝。先中跨合攏,分別靠近主塔的19號梁段,后合攏邊跨17號梁段。鋼箱梁節段編號及類型見圖1。

3　吊裝前段準備工作

(1)主纜及索夾安裝完成并通過驗收合格。

(2)吊裝方案已審批以及通航區域交通管制方案通過海事部門審批完成。

(3)收到業主監理審批過的監控指令,并且按監控指令將主索鞍和散索鞍頂推到位并鎖定。

(4)纜載吊機已經在主纜上安裝就位;運梁船舶就位,鋼箱梁制作已經完成并通過驗收合格。

(5)監控測量人員就位。

(6)無索區支架搭設完成并通過驗收。

4　鋼箱梁吊裝的主要設備

(1)纜載吊機安裝。100 t 纜載吊機由兩根主梁和兩根端梁構成矩形主體承載結構,由起升機構和行走機構組成主要工作機構,行走機構安裝于端梁上。主梁為貝雷架組成的桁式結構,端梁為箱形構件。在主塔附近利用墩旁塔吊先分別吊裝兩根端梁就位并與主纜固定,然后分別吊裝兩根貝雷桁架,貝雷桁架與端梁聯接成穩定結構后,安裝起升機構,液壓系統,電氣系統及其附件,進行空車運轉,調試合格后進行試吊,驗收合格后方可投入吊裝作業。

纜載吊機靠自身動力在主纜上行走移位和定位。

(2)運梁船。采用200～300 t駁船2條,每條船配4只500 kg霍爾錨,采用錨繩采用ф19鋼繩150 m,拋八字錨進行定位。

(3)0T的卷揚機4臺套、50 t的千斤頂8臺套以及支架上運梁軌道小車等。

5　鋼箱梁吊裝

5.1中跨0～8號加勁梁吊裝

(1)東、西兩臺纜載吊機同時從主塔旁安裝位置移至跨中。

(2)利用一臺纜載吊機吊裝0號加勁梁。

(3)利用兩臺纜載吊機對稱吊裝1～8號梁段,用臨時聯接件將其聯結。

(4)每次吊裝時,在纜載吊機掛好勾后對主塔進行一次偏位測量,當開始起吊后,當鋼箱梁剛剛離開船體時停止起吊,觀測主塔偏位情況,如果正常側繼續起吊鋼箱梁。

圖1　鋼箱梁節段編號與型號

(5)按監控指令在鋼箱梁吊裝到一定工況后進行主索鞍的頂推,鎖定后再繼續吊裝后續鋼箱梁。

5.2錨碗無吊索區域23～25號梁段的吊裝

(1)從錨錠向主塔方向搭設邊跨臨時棧橋43.5 m,臨時支架上設置鋼軌及運梁小車，并配備4臺50 t千斤頂將鋼梁安裝就位。錨碇后方安裝一臺拉力為30 t的卷揚機(5 t卷揚機走6繩或8 t卷揚機走4繩)。

(2)將23號梁用駁船浮運至邊跨12號梁位，并用邊跨纜載吊機在12號梁位垂直地將23號梁吊起并超過支架上平面。

(3)用30 t卷揚裝置拖拉鋼箱梁,一邊拉一邊放松纜載起重機鋼繩,使其進入臨時支架并落在運梁小車上(運梁小車此時處于鎖緊狀態)，再使吊機松鉤,見圖2。

圖2　錨碗無索區吊裝示意圖

(4)繼續拖拉運梁小車，使23號梁到達其設計位置，再使用4臺50 t千斤頂將其安裝就位,并用枕木臨時抄墊。

(5)同樣方法吊裝24、25號梁,均使它們到位并抄墊,起吊位在棧橋端12號梁位。

(6)用50 t千斤頂調整三片梁的設計線型及拱度,達到設計要求后將三片梁焊接。

5.3對稱吊裝中跨9～18號梁段及邊跨9～16號梁段

(1)此區域梁段吊裝工藝與此前0～8號梁段標準節段吊裝工藝一致,只是注意吊裝主跨和邊跨箱梁要對稱,保證主塔的偏移在安全范圍內。

(2)注意觀測主塔頂多偏移情況,按監控指令及時進行主索鞍的頂推和散索鞍的解鎖。

5.4主塔根部20號梁段吊裝

(1)如圖在主塔的下橫梁處建安一個臨時托架,臨時托架設置鋼軌及運梁小車，并配備4臺50 t千斤頂將鋼梁安裝就位。

(2)中跨與邊跨纜載吊機盡量靠近主塔,纜載吊機除用抱箍抱緊主纜外,還應在塔頂栓好臨時保險繩,防止吊機下滑(因此時抗剪塊遠離索夾,不起作用)。將E梁用駁船浮運至中跨纜載吊機正下方,利用中跨纜載吊機將E型梁直接起吊并超過托架上平面。

(3)將邊跨纜載吊機吊鉤與E 梁連接,并斜拉E梁,兩臺纜載吊機相互協調將其落位在臨時托架的運梁小車(運梁小車處于鎖緊狀態)上,見圖3。

圖3　主塔根部鋼箱梁安裝示意圖

(4)將導鏈葫蘆與運梁小車連接,松開小車鎖緊裝置,并利用導鏈葫蘆將小車拖拉到位。然后用千斤頂頂升鋼箱梁就位并用枕木抄墊。

5.5中跨22號梁段及邊跨21號梁段吊裝

(1)緊固與主塔相鄰的索夾。

(2)中跨纜載吊機在19號梁位上方,將正下方運梁駁船上22號梁段吊起,超過橋面高度后用懸掛在主纜上的臨時吊索聯結,纜載吊機慢慢松鉤,直至22號梁段就位,用臨時聯接件與梁段20號聯接。

(3)邊跨纜載吊機在17號梁位上方,將正下方運梁駁船上的21號梁段吊起,超過橋面高度后用懸掛在主纜上的臨時吊索聯結,纜載吊機慢慢松鉤,直至21號梁段就位,用臨時聯接件與20號梁段聯結。

5.6中跨合攏段19號梁段吊裝

(1)將21、20、22號梁段向邊跨方向拖離30 cm,中跨纜載吊機在19號梁位上方起吊,將運梁駁船上的19號梁段吊起,與吊索銷接,并用臨時聯接件與18號梁段聯接。

(2)將21、20、22號梁段移回原位,并與19號梁段臨時聯接件聯接。

5.7邊跨合攏段17號梁段吊裝

(1)將邊跨已吊裝好的11個梁段(23～25+9～16號梁段)整體用30 t卷揚機裝置往錨碇方向拖拉(5 t卷揚機走6繩或8 t卷揚機走4繩)約20 cm。

(2)用邊跨纜載吊機在17號梁位上方主纜上起吊,將運梁駁船上的17號梁段吊起,與吊索銷接,并與21號梁段以臨時聯接件聯接。

(3)將邊跨11個梁段整體移位回到原位,用臨時聯接件與17號梁段聯結。

整個鋼箱梁吊裝完成,進行線型調整后進入鋼箱梁焊接階段施工。

6　結語

雖然在懸索橋的施工中,鋼箱梁吊裝都存在著差異,但總結起來,以下幾個方面的一定要多加注意的:

(1)在吊梁過程中一定要密切觀測主塔的塔偏,特別是剛開始的幾片梁,及時將監測數據反饋給監控單位,聽從監控的指令,保證主塔的安全。

(2)在有風浪的情況下不準吊梁。

(3)吊梁要中跨與邊跨、中跨0號梁兩側都要對稱吊梁,盡可能保證主塔受力平衡,維護結構的安全。

(4)無索區支架的高程、承載力及穩定性都要進行驗算。

總之,懸索橋的鋼箱梁吊裝,關乎到整個懸索橋結構體系的安全,在施工過程中,無論采用什么方法,都一定要事先確定好吊裝順序,采用科學合理的組織、安全穩定的吊裝設備,以及嚴謹的工作態度,并且與監控單位密切配合,才能夠安全順利的完成鋼箱梁吊裝工作。

U445

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1009-7716(2015)12-0107-03

2015-08-28

徐勝標(1967-),男,湖北武漢人,工程師,從事道路橋梁施工工作。