广东省长大公路工程有限公司 广州 510620
摘要：介绍榕江大桥钢箱梁安装技术与要点
关键词：钢箱梁 匹配安装
1、工程概况
该项目为潮惠高速TJ2合同段主桥榕江大桥，采用双塔混合梁高跨低塔斜拉桥，跨径布置为60+70+380+70+60=640m。中跨及次边跨主梁采用流线型扁平钢箱梁，边跨采用流线型扁平混凝土箱梁，钢混结合点设置在辅助墩墩顶处；中跨及边跨均布设斜拉索，斜拉索采用准辐射形布置，双索面，在外侧锚固。主梁钢箱梁采用带风嘴的整体式扁平流线型断面。
钢箱梁全宽38.7m，顶宽34.7m（不含风嘴），底板宽19.2m，梁高3.5m，风嘴长度2.0m。箱梁内设置2道桁架式中腹板（索塔两侧附近加强为实腹式中腹板），间距14m。斜底板同时兼底板、腹板的功能，拉索锚固于边腹板。
全桥钢箱梁划分为A~E、H、O和J 共8种类型，41个梁段。其中O梁段和A梁段为索塔附近无索区梁段，B梁段为过渡梁段，C梁段为长 15m 的标准梁段，D梁段为长12m的标准梁段，E梁段为主跨跨中合龙段，H梁段为次边跨合龙段，J梁段为钢混结合梁段。风嘴构造和桥面吊机前支点、后锚点布置在不同梁段有所不同，不影响梁段类型划分。
3、支架上梁段吊装
考虑到与索塔钢锚箱共用浮吊，浮吊按在43m范围内吊重大于300t、吊高大于100m进行配置。根据公司现有浮吊资源，使用“中南898”单臂变幅式起重船，船长76m、型宽26.6m、型深5.5m，空载吃水3.2m，净吨位967t。主勾起升速度0.75m/min, 副勾起升速度1m/min。
（1）吊装流程
1）钢混结合段（J梁）吊装
2）边跨合龙段及次边跨有索梁段（H1梁、S4~S2梁）吊装
3）近塔梁段（S1梁、O梁、M1梁）吊装
（2）梁段吊装工艺
1）吊装前准备
① 船只停靠区域的监测
② 涨落潮时间及水流流速的数据统计
③ 注意天气情况，提前准备
④ 在梁段吊装之前，辅助墩及索塔横梁上的支座垫石混凝土浇筑完毕，并且将竖向支座安放在垫石上，暂不固定。同时测量人员在钢箱梁吊装之前将桥轴线、每块梁段的外边线及有关位置标高进行测量标定，保证梁段吊装顺利进行。
2）钢箱梁浮吊吊装相关船舶、机具准备
① 浮吊根据钢箱梁吊装时间及顺序安排在相应施工墩位处抛锚就位，浮吊都是沿横桥向在远离栈桥侧承台外侧位置抛锚定位。
② 钢箱梁运输船队到达施工区域后，抛锚停泊在附近锚地等候。
③ 起锚艇、交通船、拖轮等施工辅助船舶到位、用作水上交通工具、施工起抛锚、施工监护及施工警戒任务。
④ 钢箱梁吊装期间专门成立一船舶调度协调小组，小组成员包括浮吊船员、钢箱梁运输单位船员及项目部船机调度及负责钢箱梁吊装施工的技术员。
⑤ 准备4个200t卡环（统一规格）及4条21m长φ90mm钢丝绳。16磅榔头4个，5t手拉葫芦8个、10 t手拉葫芦4个，5t/10t卡环若干，φ19.5mm钢丝绳千斤头若干。85t三向千斤顶（配油泵）8台。气割2套，电焊机2台。准备6m长竹梯4把。高频对讲机6台。
⑥ 准备δ4mm~δ20mm厚度不等的钢板边角料若干、1~2m长I25工字钢若干条，用于钢箱梁吊装到位后临时卡位及标高调整。
⑦ 准备高强螺栓施工机具以及钢箱梁工地临时匹配构件。
⑧ 吊装前召开综合会议，分工明确、统一指挥、信号明确畅通。
3）钢箱梁浮吊吊装流程
① 浮吊抛锚就位；② 钢箱梁运输船就位；③ 钢箱梁吊装；④ 钢箱梁位置微调。
精确定位采用8个HYG系列85t手压泵式三坐标液压移动镐（简称三向千斤顶）进行。手压泵式三坐标组合移动镐，是一种起重位移的专用工具，主要由移镐座、立镐、卧镐、纵移镐等部件和配套的手压泵组成。可实现对钢箱梁的低高度、短距离的垂直方向（Y）、横向（X）和纵向（Z）的位移。其滑动摩擦副由移稿座、立镐座上的不锈钢滑板与立镐座底部的聚四氟乙烯板组成、摩擦系数小且移动平稳。
三向千斤顶对称布置在钢箱梁底部支点两侧1m处，千斤顶上支垫1块400×400×20mm厚钢板，其上布一块500×500×50mm橡胶皮，防止钢箱梁底部局部变形。测量根据监控数据将钢箱梁纵、横轴线及底标高放好线并做好标记或焊好限位。
布置好后，首先利用8个85t三向千斤顶将钢箱梁顶离临时支座约2cm，再根据标记或限位进行移位。按照先轴线，再里程，后标高的顺序反复调整梁段，直到梁段空间位置与设计及监控要求相符。然后再将梁段顶高10mm，再在临时支座顶部根据设计标高垫不同厚度钢板，复核无误后，将钢箱梁缓缓落到设计标高上，进行临时固定。
4）梁段临时固定
J梁为钢混结合段，其与混凝土梁结合一端，用模架支顶固定。其余梁段均按设计图纸要求进行临时连接。每个断面共设16处临时连接：先在12处用M24高强螺栓收紧，再在4处用20mm连接板焊接固定。
4、中跨悬臂梁段吊装
（1）桥面吊机安装
每片悬臂钢箱梁采用2台210t桥面吊机抬吊。桥面吊机由承重主桁架、行走机构、后锚固装置、前支点装置、吊具、提升钢绞线、电气和液压系统等组成。其额定起重量210t，起升高度100m、最大起升速度30m/h。设计前单支点最大支承反力-200t，后单支点最大支承反力60t，抗倾覆稳定系数为1.5。
桥面吊机事先在平驳或附近码头拼装成整体，采用浮吊整体吊装上钢箱梁桥面的方法施工。吊点设置在底纵梁上，四点吊。
（2）施工流程
1）吊装工艺
中跨悬臂梁段安装工序包括运梁船抛锚定位、梁段起吊、梁段临时连接、梁段栓焊、挂索、调索等。运梁船抛锚定位、梁段栓焊工作由箱梁加工单位完成。
a运梁船抛锚定位→b桥面吊机吊具与钢箱梁连接→c起吊→d精确定位→e临时连接→f栓、焊连接→g挂索并进行第一次张拉→h前移桥面吊机就位→i前一节段梁段斜拉索二次张拉
5、合拢段吊装
合龙段采用配切法安装：合龙段运抵桥位后，连续3天观测合拢位置的净空变化，并按晚上12点到凌晨4点间的净空对合龙段进行配切，然后在次日凌晨2点进行合龙段吊装。
（1）准备工作
1）提前准备中跨合龙段吊装用吊具
由于中跨合龙段采用4台桥面吊机同时起吊，空间受限制，故拆除桥面吊机吊具扁担梁，直接利用动滑车吊带做吊具。
2）加强已吊装梁段的线形监测
加强施工监测，提前2～3梁段，在钢箱梁吊装施工时，根据已经吊装完成的钢箱梁监控数据进行系统分析，预测主跨合龙时的标高和线形，力争完成M13梁段施工后钢箱梁标高线形达到预期目的。
3）合龙段配切
在M13梁段施工后，持续2～3天选择温差较小、相对稳定的时段，多次（每3小时1次）精确测量钢箱梁悬臂端两侧M13梁段之间的距离，测量时间选在夜间10时制凌晨5时，根据该长度，在运梁船上将H2梁段两侧对称进行二次下料切割，剪裁时每端面须比理论计算合龙长度下短1cm以方便对接，下料切割要求切口平顺以利对接合龙。
4）调整内力
为平衡索塔受力，调节索塔成桥内力状态，在合龙梁段焊接前，需根据施工监控指令要求进行二次压重。
5）调整悬臂梁端高差
调整两侧M13梁段端口相对高差，超过10mm则通过张拉M12索来调整。
6）设置导向板
为使合龙段钢箱梁顺利进入接口，在两侧M13梁段两接口处钢箱梁纵腹板端部，用规格为55（宽）×5（厚）mm的扁铁做导向，扁铁焊接固定在中腹板上。上、下端伸出梁顶、底板约15cm，并背向接缝处完成10°角，为减少滑动的摩擦阻力，在扁铁上抹上黄油，防止钢箱梁端口碰撞变形。
7）斜拉索张拉千斤顶在中跨M12索位置做好准备工作。
a中跨合龙段吊装
准备工作就绪后，运梁船浮运H2梁段抛锚就位，海事部门对桥位上下游进行监护，暂时封航。两台桥面吊机同时下放吊架，与H2梁段吊耳连接，缓慢起吊钢箱梁，起吊时间选择在白天，要求风力不得超过5级。
4台桥面吊机同步起吊H2梁段，当H2梁段顶部接近两侧M13梁段梁底时，保持高差约10cm，调整好H2梁段水平，等到夜间，根据前期观测并确定的合拢环境温度（不超过25℃），四台千斤顶同步起升，每块扁铁位置安排2人观察钢箱梁有无碰触，纵向用撬棍或手拉葫芦调整位置，直到H2梁顶顺利越过两侧M13梁段底板，然后沿扁铁向上滑动，最终就位。
合龙段焊接完成后，及时解除各临时约束，拆除桥面吊机，安装斜拉索减震装置、塔梁间粘滞阻尼器等。榕江大桥是国内首座应用钢阻尼器抑震的斜拉桥。
6、结语
本项目于2016年12月28日顺利通车。在施工过程中，通过严格按照施工方案和设计图纸施工，对全过程进行监控，保证了施工的顺利进行，达到了预期目标，也给今后类似桥梁钢箱梁安装施工提供了宝贵的经验。
论文作者:冷凛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/11
标签：浮吊论文; 桥面论文; 标高论文; 腹板论文; 千斤顶论文; 吊机论文; 底板论文; 《建筑学研究前沿》2017年第7期论文;