淺談橋面吊機在疊合梁斜拉橋施工中的應(yīng)用

李華清 梁彬彬 鄭珍根 中交二公局第二工程有限公司

1.工程概況

1.1 工程簡介

浙江省樂清灣大橋及接線工程樂清灣2號橋主橋結(jié)構(gòu)形式為雙塔整幅疊合梁斜拉橋，疊合梁斜拉橋主梁采用鋼材和混凝土兩種材料組合而成，又稱鋼－混凝土組合梁斜拉橋。橋跨布置為(70+90+365+90+70)m=685m，包括主墩、輔助墩及過渡墩。橋面位于半徑R=18000m、切線T=414m、外矢距E=4.761m的圓弧豎曲線上。主橋上部結(jié)構(gòu)主梁采用分離式雙邊箱（PK式）流線型扁平鋼箱疊合梁，混凝土橋面板通過剪力釘與鋼梁共同形成疊合梁，頂板設(shè)置2%單向橫坡。全橋共計鋼梁節(jié)段75個，斜拉索128根，斜拉索塔端錨固采用鋼錨梁形式、梁端錨固采用鋼錨箱形式。除主墩、輔助墩及過渡墩的墩頂梁段采用支架+浮吊吊裝施工，其余梁段采用橋面吊機對稱懸臂吊裝施工，共計吊裝鋼梁節(jié)段57個，梁段長度分別為7m和10.5m，重量439.8～533.3t。

1.2 橋面吊機概述

橋面吊機全稱橋面懸臂吊架橋機，又稱橋面吊，主要分為變幅式、不變幅式（即普通固定吊臂式）、塔柱式（此型又包括卷揚機式和連續(xù)作業(yè)千斤頂式）三種結(jié)構(gòu)形式。樂清灣2號橋采用變幅式橋面吊機進行鋼混疊合梁的吊裝施工，其提升裝置分別為卷揚機和液壓連續(xù)千斤頂。

2.橋面吊機的選型

根據(jù)施工組織設(shè)計和現(xiàn)有設(shè)備情況以及梁段參數(shù)，RZ3#墩選用JQGqm550t－9m/20m型橋面吊機（下稱550 型），提升設(shè)備為185t 連續(xù)液壓千斤頂；R Z 4#墩選用QMD300t型橋面吊機（下稱300型），提升設(shè)備為18t卷揚機。如圖1所示。

3.橋面吊機構(gòu)造與安裝

3.1 550型橋面吊機

3.1.1 橋面吊機構(gòu)造

550 型橋面吊機主要由后行走梁總成、錨固系統(tǒng)、承載結(jié)構(gòu)、縱移后錨梁、移動平臺、前行走梁總成、吊具總成、提升系統(tǒng)（185t液壓千斤頂、儲索盤及導索架）、液壓系統(tǒng)等組成。

3.1.2 橋面吊機安裝

橋面吊機在運輸至現(xiàn)場拼裝前，需在廠房進行試拼，并對各構(gòu)件編號，現(xiàn)場拼裝時按相應(yīng)編號進行對號拼裝。由于該工程主梁為鋼混疊合梁，在索塔區(qū)已完成梁段上拼裝存在較大困難，如主桁架的穩(wěn)定難以保障；橋面吊機依靠后行走梁與主梁之間的連接進行穩(wěn)定，風險較大；桿件安裝到位后需采取臨時連接，工序復雜等各種因素。進過研究討論后，考慮在棧橋上整體拼裝完成后，在斜拉索S1、M1第一次張拉完成后，由浮吊將橋面吊機整體吊裝至橋面上并進行錨固，之后安裝電氣控制系統(tǒng)及液壓驅(qū)動系統(tǒng)，并按監(jiān)控要求第二次張拉斜拉索S1和M1。

3.2 300型橋面吊機

3.2.1 橋面吊機構(gòu)造

300型橋面吊機主要由下底盤總成、縱移行走系統(tǒng)、上部金屬結(jié)構(gòu)、縱移橫移變幅系統(tǒng)、起升系統(tǒng)、張拉平臺、吊具總成、動滑輪組、錨固系統(tǒng)等組成。

3.2.2 橋面吊機安裝

橋面吊機在運輸至現(xiàn)場拼裝前，需在廠房進行試拼，并對各構(gòu)件編號，現(xiàn)場拼裝時按相應(yīng)編號進行對號拼裝。在斜拉索S1、M1第一次張拉完成后，塔吊和汽車吊配合吊裝橋面吊機各構(gòu)件在已拼接好的梁段上完成橋面吊機的拼裝作業(yè)，拼裝完成后按監(jiān)控要求第二次張拉斜拉索S1和M1。

4.橋面吊機行走施工

橋面吊機的行走是橋面吊機使用中的關(guān)鍵步驟，直接影響著主梁吊裝施工進度，在斜拉橋主梁施工中，橋面吊機在斜拉索完成第一次張拉后，進行卸載行走，標準行走距離10.5m。

（1）550型橋面吊機行走步驟如下：①行走前，放樣出每臺橋面吊機前、后行走梁的邊線，并用墨線彈出；②利用行走液壓油缸將后行走梁移動到指定位置并進行錨固；③頂升前支撐油缸，利用卷揚機帶動前行走梁前移，根據(jù)放樣墨線調(diào)整行走梁位置，在適當位置放置支墊，然后回縮前支撐油缸，使橋面吊機移位器與前行走梁貼緊；④利用手搖千斤頂將轉(zhuǎn)換桁架頂升，使其反掛于后行走梁上，頂升支撐油缸，解除后錨固座與后錨點吊耳之間的連接銷軸，回縮前支撐油缸，回縮轉(zhuǎn)換桁架頂升；⑤用銷軸固定液壓后耳座，用行走油缸將橋面吊機向前推進，行走油缸每行程1m；⑥重復步驟③和⑤，直至橋面吊機行走到設(shè)計位置；

⑦將橋面吊機后錨固座與后錨點吊耳連接，緊固后錨點吊耳螺栓。⑧調(diào)整橋面吊機水平，并按監(jiān)控要求進行第二次斜拉索張拉；⑨吊裝前準備工作，準備吊裝下一節(jié)段。

（2）3000型橋面吊機行走步驟如下：①頂升下底座油缸支座，利用縱移行走油缸將行走梁移動至指定位置，然后回縮頂升油缸，使橋面吊機與行走梁貼緊；②解除后錨約束，利用縱移行走油缸將橋面吊機向前推進，行走油缸每行程1m；③待橋面吊機行走至設(shè)計位置，安裝后錨固吊耳，緊固后錨點螺栓；④調(diào)整橋面吊機水平，并按監(jiān)控要求進行第二次斜拉索張拉；⑤吊裝前準備工作，準備吊裝下一節(jié)段。

5.橋面吊機吊裝梁段施工

5.1 吊裝前準備工作

橋面吊機行走到位后，需進行橋面吊機吊裝前準備，以確保梁段吊裝的安全性、高效性。550型橋面吊機主要進行吊具下放、液壓錨頭檢查、液壓千斤頂夾片清洗與更換、動力模塊油量檢查、管道線路檢查、整體結(jié)構(gòu)檢查、后錨點螺栓緊固情況、銷軸檢查等；300型橋面吊機主要進行卷揚機鋼絲繩檢查、卷揚機剎車片檢查、動滑輪組檢查、銷軸檢查、電力線路檢查、整體結(jié)構(gòu)檢查、后錨點螺栓緊固檢查等。

5.2 標準梁段吊裝施工

標準梁段通過駁船運送到施工現(xiàn)場，待運梁駁船在指定位置拋錨定位后，橋面吊機即可起吊鋼梁。梁段吊裝施工具體步驟如下所示：

（1）下放吊具至梁段上，將吊具與鋼梁臨時吊耳連接；

（2）待兩側(cè)梁段均具備吊裝條件后，緩慢加載直至鋼梁離船（每個加載階段完成后檢查后錨點螺栓及橋面吊機整體狀態(tài)），待梁段離船到合適距離，安裝檢修小車軌道；

（3）目視檢查懸空的梁段整體水平情況以及扁擔梁橫向水平，確保梁段順橋向吊裝中心點與梁段理論重心重合，待梁段到達安裝位置后利用手搖千斤頂或手拉葫蘆進行調(diào)整；

（4）使用橋面吊機變幅機構(gòu)調(diào)整梁段縱向位置，使待提升梁段邊緣與已安裝梁段邊緣留出20～30cm的安全距離；

（5）當梁段提升至已完成梁段上方大約10～20cm處停止提升，進行鋼絞線穿束、焊接碼板，然后利用橋面吊機進行梁段的粗定位；

（6）進行精確調(diào)整并焊接；

（7）按施工計劃進行梁段濕接縫澆筑以及預應(yīng)力施工。

5.3 合龍梁段吊裝施工

本工程共計三處合龍梁段，分別為次邊跨合龍梁段S 07 H，長度7.0m，吊重289.8t；邊跨合龍梁段S17H，長度7.0m，吊重533.3t；中跨合龍梁段M17H，長度7.5m，吊重329.3t。每個合龍梁段均設(shè)計有10cm余量（配切量），吊裝施工前需形成安裝所需和龍口，在合龍口兩側(cè)梁段上布設(shè)測量點（測點位置根據(jù)監(jiān)控要求確定），通過連續(xù)測量，確定合龍梁段實際長度，切割合龍梁段余量，經(jīng)過測量人員艱苦作業(yè)，將梁段誤差控制在0.5～2cm之間。梁段具體吊裝方法同標準梁段吊裝施工。

6.結(jié)束語

橋面吊機具有結(jié)構(gòu)簡單、機械化程度高、操作方便、操作穩(wěn)定、經(jīng)濟性較好、安全性高等特點，在跨江跨海疊合梁斜拉橋的施工中應(yīng)用廣泛。在疊合梁斜拉橋施工組織設(shè)計過程中，應(yīng)綜合分析考慮，從經(jīng)濟性出發(fā)、施工可操作性入手，結(jié)合梁段類型選擇合適的橋面吊機進行梁段施工，確保大橋施工建設(shè)高效、安全的進行。