溫州甌江北口大橋散索鞍安裝施工技術

卜 靖，孫 武,袁新順

(1.中交武漢港灣工程設計研究院有限公司，武漢 430040；2.海工結構新材料及維護加固技術湖北省重點實驗室，武漢 430040)

溫州甌江北口大橋項目為世界首座三塔四跨雙層鋼桁梁懸索橋，散索鞍作為本橋梁上部結構中第一個安裝的永久構件，其安裝精度直接影響到后續索股架設的精度。因其重量重、尺寸大，且安裝于與水平面約29°的斜面上，給施工帶來了一定的困難。針對以上困難，論文簡要闡述了本項目在施工過程中采取的解決措施及控制技術，為類似工程提供一定的借鑒。

1 工程概況

溫州甌江北口大橋散索鞍為擺軸式結構，由鞍體、底座、底板等部件構成，全橋共有散索鞍4個，分別安裝于大橋南北錨碇支墩頂部斜面處，散索鞍的構件尺寸、數量、重量情況如表1所示。散索鞍安裝時按“空纜位置”設一定預偏角度偏向錨跨，橋面鋪裝完成后，鞍體將向索塔側自行轉動一個角度至“成橋位置”。

表1 散索鞍主要安裝構件參數表

2 散索鞍施工工藝及方法

散索鞍的安裝施工主要包括散索鞍底板、底座及鞍體的安裝，其中底板采用錨碇兩側的250tm塔吊進行吊裝，底座與鞍體采用錨碇門架從支墩橫橋向外側吊裝。施工工藝流程如下：

施工準備→底板安裝→底板砼澆筑→底座安裝→鞍體安裝→安裝完成

2.1 散索鞍底板安裝

散索鞍底板為預埋構件，需在錨碇支墩最后一層混凝土澆筑前安裝。根據《公路工程質量檢驗評定標準》，底板安裝的位置和標高精度均在5 mm以下，安裝精度要求高，同時，底板需安裝于與水平面約29°的斜面上。為保證底板安裝精度，項目根據現場實際情況設計一套定位托架用以輔助底板安裝施工[1]。

1)定位托架設計與安裝

定位托架設置于錨碇支墩倒數第2層砼(本項目稱“第11層砼”)頂面，位置關系如圖1所示，其桿件材料全部采用熱軋輕型槽鋼，在散索鞍底板吊裝前通過現場拼焊的方式進行制作。

由于底板中心距支墩第11層砼頂面較高，約3.2 m，為保證定位托架的整體剛度，通過計算，定位托架立柱設計為2排5列，立柱材料均為[22槽鋼，同時在托架中部與底板安裝面位置處分別設置一層連接桿件，連接桿件材料均為[16槽鋼。定位托架結構形式及尺寸如圖1、圖2所示。

為穩固定位托架結構，保證底板就位后的穩定性與安裝精度[2]，在支墩第11層砼澆筑前需根據托架立柱的設計位置進行桿件預埋。預埋時，采用全站儀進行現場放樣，定位完成后將預埋件與第11層鋼筋網焊接固定。

待支墩第11層砼養護完成后，進行定位托架的安裝施工。施工時，先安裝[22槽鋼立柱，再安裝[16槽鋼連接桿件。由于底板安裝完成后將直接擱置于桿件g頂面，故安裝桿件g時需精確控制其頂面高程，且傾角與底板的設計傾斜角度一致。

托架安裝完成后測量出擋塊位置，并將其焊接在桿件g上。

2)底板吊裝

為便于底板在起吊后調整傾斜度與位置，采用6點起吊，每個吊點用1個5 t手拉葫蘆與吊鉤連接。

(1)根據底板頂面四邊的4個中心定位點，在底板頂面提前畫出縱橫向中軸線。在底板上的6個吊點處分別采用箍繩、5 t手拉葫蘆與塔吊吊鉤相連。

(2)塔吊將底板從地面平穩吊轉至定位托架上方，根據底板縱橫向中軸線調整底板的水平位置，然后通過手拉葫蘆調整底板的傾斜角度，使其平穩的落在定位托架上，此時塔吊仍承受一部分力，以便對底板位置進行精調[3]。

(3)采用全站儀對底板頂面的4個定位點進行測量，根據測量數據，采用手拉葫蘆與小型千斤頂調整底板的位置及高程，通過反復測量及調整，使底板安裝位置符合設計要求。

(4)采用定位型鋼將底板與托架固定，塔吊卸力后，再復測底板位置[4]。

(5)將地腳螺栓從底板底部穿入并安裝螺母將其固定。安裝時需采用靠尺量測，保證其與底板頂面垂直，同時采用拉線的方式保證每排螺栓縱橫向對齊。

(6)澆筑底板內混凝土并振搗密實，注意振搗過程振搗棒不得觸碰到底板與地腳螺栓。

2.2 散索鞍底座安裝

底座在錨碇門架安裝完成后安裝，用錨碇門架起吊系統從支墩外側起吊。

1)索鞍廠家運輸車將底座運輸至錨碇支墩外側吊點下方。

2)利用錨碇門架起吊底座，底座上對稱設置4個吊點，吊耳為構件出廠裝車時所用吊耳，每個吊點處采用1個10 t手拉葫蘆與門架起重系統相連。從底面緩緩提起底座，注意起吊過程平穩。

3)由于起吊時底座在運輸車上的擺放位置為長邊平行于縱橋向，當底座起吊至設計位置上方后需先將其轉向，使長邊平行于橫橋向。

4)通過手拉葫蘆調整底座傾斜角度，緩緩下放底座，并使每個地腳螺栓都能順利穿過底座上的螺栓孔。

5)調整到位后，擰緊地腳螺栓螺母將底座與底板連接固定。

2.3 散索鞍鞍體安裝

鞍體在底座安裝完成后采用錨碇門架從支墩外側起吊安裝。

1)索鞍廠家運輸車將鞍體運輸至錨碇支墩外側起吊點下方。

2)將起吊鋼絲繩用卸扣與鞍體4個吊耳連接。根據索鞍出廠時吊耳的布置位置，提前計算出吊裝所用鋼絲繩長度，使鞍體的吊裝傾斜角度與安裝就位角度(空纜狀態角度)一致。

3)起吊散索鞍上升到設計高度后，用縱向行走系統與橫向行走系統將鞍體慢慢移至安裝位置上方，用10 t手拉葫蘆調整索鞍位置，使索鞍與底座橫向導向標記對齊。

4)緩慢下降索鞍鞍體，在接近底座時停止下放，安裝縱橫向調整框架。

5)利用縱橫向行走系統和縱橫向調整框架系統，精確調整鞍體與底座的相對位置，使鞍體與底座安裝結合面縱橫兩個方向完全對準后，緩慢下放鞍體，落在提前安裝好的三角支撐架上，此時鋼絲繩還需承受一部分力。

7)利用全站儀等測量儀器配合20 t手拉葫蘆將索鞍調整到設計空纜位置，并將散索鞍與三角支撐架空隙處用木方或薄木板填塞。

8)拆除鋼絲繩及調整框架等調節工具，完成散索鞍吊裝。

3 結 語

目前溫州甌江北口大橋的施工正在有序進行中，根據對現場吊裝施工過程分析，有以下幾個需要注意的地方：

a.定位托架與錨碇支墩頂面鋼筋在位置上可能存在沖突，故定位托架須在支墩頂面鋼筋綁扎前進行安裝，鋼筋在安裝時可適當調整位置。

b.散索鞍底板出廠后底面大多不是很平整，厚度可能存在一定誤差，為避免底板安裝時高程過高而無法調整的情況，在安裝定位托架頂層連接桿件時可適當調低1 cm，安裝底板時現場準備一些不同厚度的鋼墊板，以便根據現場實際情況對底板高程位置進行調整。

散索鞍是懸索橋上部結構中較為重要的一個永久構件，國內經過多年懸索橋安裝施工經驗的積累，已能較為精確的控制其安裝精度，但隨著社會不斷的發展，新建懸索橋的跨度不斷增大，散索鞍尺寸及重量也將隨之增大，故散索鞍安裝技術的要求也將越來越高。論文針對大型的擺軸式散索鞍的安裝提供了一個行之有效的施工方法，為以后類似工程及更大型的散索鞍安裝提供一定借鑒。