大跨徑鋼引橋（閘口跨）吊裝施工技術(shù)

馬新風(fēng) 中交二航局第一工程有限公司

1.工程概況

本工程為危化品船舶洗艙站項目，位于岳陽港云溪港區(qū)云溪工業(yè)園作業(yè)區(qū)，長江中游仙峰水道右岸，白尾閘上游，距離下游荊岳大橋約4.1km。碼頭位于恒陽石化碼頭和中石化巴陵石化白尾碼頭泊位之間，占用長江岸線長度295m（白尾閘上游側(cè)），陸域用地面積約2.5711×104m2（白尾閘下游側(cè)），后方陸域建設(shè)污水處理廠及相應(yīng)的生產(chǎn)、生活輔助建筑物和相應(yīng)的配套設(shè)施。

碼頭采用浮碼頭結(jié)構(gòu)型式，水工建筑物主要由鋼質(zhì)躉船、撐桿系統(tǒng)、3座活動鋼引橋、8座固定鋼引橋、7座墩臺、一座橋臺、1段混凝土引橋、一段鋼桁架管廊組成。鋼引橋均采用空腹桁架式結(jié)構(gòu)，橋面設(shè)置防滑條。

碼頭水域由上游向下游依次布置1、2#泊位，每個泊位設(shè)置1 艘鋼質(zhì)躉船、兩個躉船間采用48.0m×2.5m的1#鋼引橋相連。每艘躉船后方各通過1座活動鋼引橋與1座閥室平臺連接，其中2#、3#活動鋼引橋均為61m×7.0m，重量105t，活動鋼引橋一端擱置在躉船上，另一端分別擱置在1#和2#閥室平臺上。

下游側(cè)2#閥室平臺通過一座接岸引橋與后方陸域相連接。接岸引橋呈倒“L”型，主要通過5#、6#并行鋼引橋從閘前跨過白尾閘，兩座鋼引橋沿水流方向并行擱置于2#閥室平臺與4#墩臺之間。5#鋼引橋為60.0m×5.0m，上鋪設(shè)管廊，6#鋼引橋為60.0m×4.0m，上布置車道通車，重量為82t。

4#墩臺位于倒“L”型的拐點(diǎn)處，接岸引橋通過4#墩臺后沿與水流方向呈42°斜伸入陸域，通過7#與8#兩座并行鋼引橋，5#墩臺、9#與10#兩座并行鋼引橋，連接至6#墩臺。6#墩臺擱置有12#汽車通道鋼引橋，連接至7#橋臺與大堤平接，車輛可以經(jīng)大堤上汽車通道鋼引橋直達(dá)1#、2#閥室平臺。

引橋式浮碼頭是岳陽港區(qū)液體碼頭的常規(guī)平面布置型式之一，引橋需連接躉船和碼頭平臺，以及橫跨長江大堤，采用鋼引橋的結(jié)構(gòu)型式。部分碼頭為滿足水利部門的行洪要求選擇了大跨徑的鋼引橋的結(jié)構(gòu)型式，且安裝場地條件復(fù)雜，吊裝施工難度系數(shù)增大。本文以岳陽港危化品船舶洗艙站工程為實例，介紹浮碼頭鋼引橋大跨徑吊裝施工技術(shù)。

2.現(xiàn)場施工工藝流程

2.1 施工便道修建

5#、6#鋼引橋布置于防洪大堤外側(cè)，橫跨白尾閘，鋼引橋擱置面標(biāo)高為34.85m，灘地高程約26.0m。由于灘地高低不均，表面土質(zhì)為淤積土，表面承載力不能滿足要求，需要對淤積土進(jìn)行山皮土置換，開挖到粉質(zhì)粘土，然后山皮土壓緊密實后鋪設(shè)路基板。

本方案采用2臺260t汽車抬吊安裝鋼引橋方案，需把在2#閥室平臺后面拼裝場地拼裝好的5#、6#鋼引橋轉(zhuǎn)運(yùn)至白尾閘排水渠邊上，然后鋼引橋一端吊送過排水渠，再兩臺260t汽車吊抬放上2#閥室平臺和4#墩臺上。

針對現(xiàn)場地形條件,在白尾閘排水渠上下游各修一條12m寬便道，將便道伸入5#、6#鋼引橋平面位置投影外2m，采用1.0m厚山皮石回填處理地面，分層碾壓密實并鋪設(shè)20cm厚路基板。

2.2 鋼引橋轉(zhuǎn)運(yùn)

鋼引橋在2#閥室平臺后面江灘臺座上進(jìn)行拼裝，驗收合格后采用2臺260t汽車吊抬吊裝梁至150t轉(zhuǎn)運(yùn)車上，再采取4個手拉葫蘆及鋼撐桿臨時支護(hù)牢固后將鋼引橋運(yùn)送至白尾閘排水渠上游位置旁。兩臺260t汽車吊把鋼引橋從轉(zhuǎn)運(yùn)車上卸下放在地面上，另外一臺260t汽車吊移到白尾閘排水渠下游側(cè)，吊車慢慢轉(zhuǎn)運(yùn)，多次轉(zhuǎn)移鋼引橋，直至鋼引橋橫跨白尾閘排水渠。

吊裝前需進(jìn)行試吊，2臺汽車吊分別先行至靠近2#閥室平臺和4#墩臺位置，掛鉤牢固鋼引橋后，指揮司機(jī)慢慢提升，直到鋼絲繩繃緊受力為止，再次檢查汽車吊各項性能正常后緩緩將鋼引橋提起，距離地面20～30cm時停止提升，靜止約10分鐘，再次檢查汽車吊處地面基礎(chǔ)、吊車受力狀況，如有問題立即停止吊裝，待問題解決后方可繼續(xù)作業(yè)。

2.3 吊車就位

以最遠(yuǎn)點(diǎn)5#鋼引橋吊裝為例，1臺260 t汽車吊站位于2#閥室平臺下方，另外1臺260t汽車吊站位在4#墩臺下方。汽車吊行走及作業(yè)區(qū)域下方鋪設(shè)有路基板，路基板規(guī)格為2.0m×6.0m，厚度0.2m。

2.4 吊裝

實際吊裝時，首先兩臺260t汽車吊慢慢起吊鋼引橋，一直提升高度超過擱置面時，處于2#閥室平臺一臺汽車吊徐徐轉(zhuǎn)向，向上游移動，確保4#墩臺處的汽車吊起吊的鋼引橋超過汽車吊的支撐架，然后4#墩臺處的汽車吊再徐徐轉(zhuǎn)向，向下游移動，直到鋼引橋平面位置到達(dá)設(shè)計位置后，兩臺汽車吊同時落鉤，微調(diào)鋼引橋，直至到達(dá)事先在墩臺面放的擱置線，解掉鋼絲繩，安裝結(jié)束。

3.主要驗算

3.1 鋼絲繩驗算

5#～6#鋼引橋采用汽車吊雙機(jī)抬吊安裝。

5#、6#鋼引橋重量約82t考慮，5#鋼引橋管架計劃提前安裝，含管架約91t，采用四點(diǎn)吊。根據(jù)鋼引橋結(jié)構(gòu)型式，吊點(diǎn)擬設(shè)于節(jié)點(diǎn)處，其鋼絲繩與鋼結(jié)構(gòu)水平吊裝夾角60°，單根鋼絲繩其長度≥14m。

根據(jù)《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 276-2012），鋼絲繩直徑選型如下：單根鋼絲繩最大受力為358kN。

根據(jù)《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》第4.3 節(jié)規(guī)定：當(dāng)利用吊索吊鉤、卡環(huán)起吊重物時，安全系數(shù)K 應(yīng)取6。即為358×6=2148kN，結(jié)合《建筑施工手冊》規(guī)定：α取0.8，F(xiàn)g≥2685k N，查表直徑66.5mm 6×61的鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為1700N/mm2，破斷拉力總和為2810kN，符合要求。

3.2 卸扣驗算

陸上鋼引橋安裝參照《一般起重用D形和弓形鍛造卸扣》（GB/T 25854-2010），擬選用不低于4級極限工作荷載WLL為40t的D形卸扣，型號GB/T 25854-4-DW40。

3.3 設(shè)備驗算

5#～6#鋼引橋采用260t汽車吊雙機(jī)抬吊安裝。

鋼引橋自重按最大的5#、6#鋼引橋重量約91t考慮，采用四點(diǎn)吊。根據(jù)鋼引橋結(jié)構(gòu)型式，吊點(diǎn)設(shè)于支座節(jié)點(diǎn)處，其頂端吊裝夾角60°。

5#、6#鋼引橋采用兩端各一臺260t汽車吊抬吊，260t汽車吊吊臂30.6m，吊幅12m時，吊重65t，因91/2/65=70%，所以選用260t汽車吊滿足要求。

根據(jù)現(xiàn)場回轉(zhuǎn)半徑擬選擇2臺260t的汽車吊雙機(jī)抬吊吊裝，現(xiàn)場施工時沒有其他高大構(gòu)筑物等，吊高不受限制。

3.4 地基承載力驗算

在鋼引橋安裝時候，采用2 臺260t汽車吊抬吊鋼引橋，在汽車吊作業(yè)區(qū)域均鋪設(shè)有橫向路基板，路基板規(guī)格為2.0m×6.0m，厚度0.2m。

經(jīng)查260汽車吊參數(shù)表，得知單臺履帶吊各自構(gòu)件重量如下所示：260t 汽車吊自重72t，配重約78t，吊裝重量91t，此時作業(yè)半徑8m，吊高29m，支腿墊板尺寸為2.2m×2.4m×50mm。經(jīng)查表分析可知可能出現(xiàn)最大支腿反力為658kN，支腿墊板地基承載力要求為658/（2.2×2.4）=125kPa。

從本工程地質(zhì)勘驗報告查知，地基自上而下為粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉土、圓礫、板巖，通過地勘資料得知粉質(zhì)黏土地基承載力fa=150kPa，大于汽車吊地基應(yīng)力值，故地基承載力滿足要求。

4.構(gòu)件吊裝的防旋轉(zhuǎn)和防滑措施

鋼引橋吊裝時，為保證構(gòu)件在吊裝過程中保持穩(wěn)定，兩端設(shè)置纜風(fēng)繩并派專人牽引。擬在鋼引橋吊裝前在吊點(diǎn)位置（弦桿底部）焊接限位鋼板，鋼板尺寸為250mm×200mm×16mm，雙面角焊焊腳≥6mm。

5.結(jié)語

本工程方案從工程實際情況出發(fā)，針對性分析了橫跨排水渠的不利地形對工程安裝的影響，充分利用資源，安裝采用2臺汽車吊抬吊的方式安裝大型構(gòu)件方案，2臺設(shè)備抬吊施工同步操作的難度大，過程中項目部編制了詳細(xì)的A類安全專題施工方案，并通過專家會的評審，各項措施安全、合理、有效，有關(guān)技術(shù)資料可供類似工程參考借鑒。