南京二橋南汊橋主橋鋼箱梁的吊裝及掛索施工

1、.PAGE ：.；PAGE 6南京二橋南汊橋主橋鋼箱梁的吊裝及掛索施工賀新文 鐘永剛 李文光湖南省公路橋梁建立總公司 【摘要】本文經(jīng)過(guò)對(duì)南京二橋南汊主橋B3標(biāo)工程主要施工過(guò)程的回想，總結(jié)了該橋鋼箱梁支架、吊裝、滑移及掛索和張拉等諸多施工方案的實(shí)施及某此難點(diǎn)問(wèn)題的處理特別對(duì)其中一些較為成熟和值得推行的施工工藝進(jìn)展了閱歷性的概括?！娟P(guān)鍵詞】南京二橋 鋼箱梁 斜拉索 暫時(shí)排架 滑移 無(wú)索區(qū)托架 懸吊 調(diào)梁抗風(fēng)穩(wěn)定一、B3標(biāo)工程概略南京長(zhǎng)江第二大橋是列入國(guó)家“九五重點(diǎn)建立工程的工程之一，其南汊主橋橫跨長(zhǎng)江主航道，由中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)為58.5+246.5+628.0+246.5+58.5m五跨延續(xù)

2、雙塔雙索面全斷面焊接的鋼箱梁斜拉橋。其628m的主跨跨徑目的在同類型橋中居國(guó)內(nèi)第一，世界第三。B3標(biāo)為該橋上部構(gòu)造預(yù)制鋼箱梁的吊裝架設(shè)及掛余張拉施工。施工范圍北起25號(hào)過(guò)渡墩，南至30號(hào)過(guò)渡墩。跨越南汊河道，包括水上、橋面和塔上高空作業(yè)，施工面較廣。其五跨延續(xù)鋼箱梁總長(zhǎng)為 1233.9m。根據(jù)橋址處自然條件、鋼箱梁構(gòu)造和施工架設(shè)的需求，主梁劃分為A L共 12種類計(jì)93塊梁段表 1。規(guī)范梁段長(zhǎng)達(dá) 15m，寬 38.2m，梁高 3.5m，吊裝分量近300t加上隨梁附件。斜拉索采用7mm鍍鋅高強(qiáng)度低松弛平行鋼絲，外擠包高密度聚乙烯資料，規(guī)范索距為15m輔助跨為 12m，最大索長(zhǎng) 335.743m，

3、最大索重達(dá) 26 .7t。如此大跨徑橋梁施工、長(zhǎng)拉索掛設(shè)、重鋼梁懸吊。多任務(wù)面立體作業(yè)，其施工難度很大，施工方案和架設(shè)技術(shù)無(wú)疑都面臨極大的考驗(yàn)。加之橋位處于長(zhǎng)江下游地帶，水深流急，浪高風(fēng)大過(guò)往船舶眾多。這些對(duì)運(yùn)梁船、放索船、浮吊的就位穩(wěn)定、鋼箱梁的懸吊及掛索施工的負(fù)面影響頗大。受江面水域的限制，懸吊和掛索施工又不可防止地占用相當(dāng)范圍的航道。因此南、北塔須合理錯(cuò)開(kāi)占用航道的時(shí)間，實(shí)施部分封航，盡量減輕施工對(duì)船舶通航的影響。另外，對(duì)此種地處強(qiáng)風(fēng)地帶的飄浮體系特大跨徑橋梁，在合龍前由于懸臂很長(zhǎng)，設(shè)置可靠的暫時(shí)固結(jié)和抗風(fēng)穩(wěn)定系統(tǒng)是非常必要的。圖1 南邊跨鋼箱梁施工排架二、暫時(shí)排架及吊、移梁工藝1.輔助

4、跨及邊跨暫時(shí)排架由干涉制鋼箱梁需由船舶水運(yùn)全橋位處起吊架設(shè)，為保證運(yùn)梁船不能到達(dá)的無(wú)水和淺水區(qū)域鋼箱梁的運(yùn)輸和安裝，需在輔助墩和主引橋過(guò)渡墩間搭設(shè)暫時(shí)支架并在輔助墩外一定水域內(nèi)增設(shè)適當(dāng)?shù)臅簳r(shí)墩以搭設(shè)用于運(yùn)移和暫時(shí)擱置鋼箱梁的施工排架和移梁軌道，以便利用浮吊將L，K，l，H，J及部分E型梁段吊至其上，然后沿軌道縱移就位焊接或暫時(shí)擱置，待以后由零號(hào)塊逐段延伸過(guò)來(lái)的橋面吊機(jī)起吊拼焊完成岸邊鋼箱梁的架設(shè)，為此設(shè)計(jì)了 暫時(shí)排架見(jiàn)圖1，北邊跨類同，但過(guò)渡墩與輔助墩間支架為六四桁架。2.吊、移梁工藝團(tuán)大型浮吊起吊扒桿長(zhǎng)度的限制和浮吊船本身需求一定的吃水深度，就排架周邊的實(shí)踐情況而言，它只適宜于靠在最外側(cè)暫時(shí)

5、墩的背岸側(cè)才便于自泊、?？窟\(yùn)梁船和將吊起的鋼箱梁就近擱置在排架上。因此在前面起吊的鋼箱梁均需由落鉤位置沿橋軸線向過(guò)渡墩方向縱移就位，思索鋼箱梁為重達(dá)200多噸的龐然大物，從寧慢求穩(wěn)的原那么出發(fā)，我們制定了在排架上安裝兩排相距 15.2m與鋼箱梁縱隔板門距一致的2I 45b作軌道，在其面板涂抹黃油并放置擱梁和移梁用的鋼木滑塊，用延續(xù)千斤頂配以鋼絞線牽引滑移就位的方案，詳細(xì)吊、移梁工藝如下；1將350t浮吊頂推拋錨?？坑诮?號(hào)暫時(shí)墩鉆孔施工平臺(tái)的背岸側(cè)。這樣，鉆孔平臺(tái)鋼管樁能起到防止浮吊直接撞擊7號(hào)暫時(shí)墩的作用。2運(yùn)梁船靠攏并自泊于浮吊外側(cè)中間以浮箱將兩船隔離3m左右。3浮吊主鉤攜帶公用吊具與鋼

6、箱梁暫時(shí)吊耳銜接，檢查無(wú)誤后預(yù)吊帶緊吊索，察看并撤除運(yùn)梁船上的鋼箱梁暫時(shí)拉結(jié)保險(xiǎn)葫蘆。4指派專人指揮起吊，同時(shí)帶緊兩根暫時(shí)風(fēng)纜以堅(jiān)持梁體穩(wěn)定。5當(dāng)梁底高出排架軌道頂面后浮吊扒桿收幅，旋轉(zhuǎn)180。6浮吊吊臂變幅微旋，將梁上的限位塊對(duì)準(zhǔn)排架上的限位安裝必要時(shí)，利用手拉葫蘆，使鋼箱梁縱隔板正對(duì)軌道漸漸下降將梁平穩(wěn)地降落于軌道上的滑塊上，卸除吊具。7經(jīng)過(guò)上、下游各4根鋼絞線將梁體或滑塊與固定的100t延續(xù)千斤頂相連，同時(shí)牽引兩束鋼絞線，將鋼箱梁向過(guò)渡墩方向緩慢滑移。同時(shí)派專人在梁后面察看，經(jīng)過(guò)對(duì)講機(jī)與油泵操作手聯(lián)絡(luò)，以保證上、下游根本同步滑移，防止鋼梁偏擺。8反復(fù)上述步驟17，直至?xí)簳r(shí)排架上的11片鋼

7、箱梁全部擱滿粗就位。三、無(wú)索區(qū)零號(hào)塊施工思索施工浮吊的實(shí)踐吊裝才干，南、北索塔處每一零號(hào)塊梁段分為A，B，C，D四種類型7個(gè)塊件，為方便該梁段的架設(shè)焊拼，暫時(shí)固結(jié)，掛第一對(duì)索和在其上組裝橋面吊機(jī)以便實(shí)施后面的對(duì)稱懸吊施工。在完成索塔封頂后即開(kāi)場(chǎng)在圍堰內(nèi)和索塔下橫梁處褡設(shè)無(wú)索區(qū)零號(hào)塊支承托架并在其上鋪設(shè)移梁軌道。托架采用12根12m鋼管樁為主立柱，支承在以承臺(tái)上3.4m鋼護(hù)筒和鋼圍堰為根底的平臺(tái)上，樁頂設(shè)萬(wàn)能桿件桁架的方案參見(jiàn)圖2，受力計(jì)算略。吊梁工藝與前述排架部分大致一樣，浮品先停靠在索塔岸側(cè)依次吊完A，B，C，D梁段后再移靠到江側(cè)吊完其他的B，C，D梁塊。由于施工空間的限制，移梁方案改為用兩

8、臺(tái)60t千斤頂推滑塊前移，粗就位后再用100t扁頂、20t機(jī)械頂配以鋼楔塊、鋼板等在托架上精調(diào)直至到達(dá)設(shè)計(jì)的平面位置和標(biāo)高后再施焊將七塊梁段連成一體，焊接完成后即可掛設(shè)并張拉第一對(duì)斜拉索。利用下橫梁上的預(yù)留孔道，預(yù)埋鋼板，暫時(shí)支座和鋼絞線等將零號(hào)塊與索塔下橫梁暫時(shí)固結(jié)，然后經(jīng)過(guò)浮吊吊裝橋面吊機(jī)及其滑行軌道、操作平臺(tái)。撬座、油泵機(jī)等。上述任務(wù)完成后，浮吊即可退場(chǎng)，后續(xù)鋼箱梁均可利用橋面吊機(jī)進(jìn)展懸吊拼裝。四、鋼箱梁的懸吊、拼裝在完成橋面吊機(jī)的安裝、試吊和第一對(duì)斜拉索的第二次張拉并撤除零號(hào)塊與托架間的支承鋼楔塊后，即可開(kāi)場(chǎng)對(duì)稱吊裝E型規(guī)范梁段參見(jiàn)圖3。其規(guī)范施工工序如下：1.吊梁南汊主橋鋼箱梁的懸吊

9、采用四臺(tái)同型公用橋面吊機(jī)配以起吊機(jī)具兩側(cè)對(duì)稱平衡起吊的方案。規(guī)范吊梁工藝如下：1運(yùn)梁船自泊就位。2降下橋面吊機(jī)起吊鋼絞線和扁擔(dān)梁并與待吊鋼箱梁暫時(shí)吊耳銜接，經(jīng)過(guò)扁擔(dān)梁上的HZP38800千斤頂調(diào)整吊點(diǎn)重心位置，保證鋼箱梁程度起吊。3漸漸收緊起吊鋼絞線，經(jīng)過(guò)主吊油泵油壓表讀數(shù)，控制每個(gè)吊點(diǎn)受力在25t以內(nèi)，檢查吊機(jī)、吊耳情況。4利用聯(lián)動(dòng)控制箱和對(duì)講機(jī)，經(jīng)過(guò)指揮口令將江側(cè)、岸側(cè)主吊千斤頂同時(shí)起吊至2*50t，千斤頂回油待命。5按4的方法兩邊同時(shí)起吊至 2*100t，千斤頂回油待命。運(yùn)梁船壓水，以平衡船體，同時(shí)施工人員撤除鋼箱梁保險(xiǎn)拉結(jié)安裝，監(jiān)理再次作最后的全面檢查。6確認(rèn)無(wú)誤后，再按4的方法兩邊同

10、時(shí)延續(xù)起吊，一次性將鋼箱梁吊離運(yùn)梁船。7繼續(xù)起吊，同時(shí)指派專人察看；假好像一片梁上、下游不程度，可經(jīng)過(guò)單獨(dú)控制上游或下游主吊千斤頂行程來(lái)調(diào)整程度。2.調(diào)梁由于橋面有2.8的縱坡，當(dāng)江側(cè)、岸側(cè)的在吊鋼箱梁頂面分別高于或低于前一鋼箱梁頂面約30cm高時(shí)，即可暫停起吊進(jìn)入調(diào)梁階段。先經(jīng)過(guò)緩慢操作扁擔(dān)梁上千斤頂微移吊點(diǎn)重心位置來(lái)調(diào)整鋼箱梁順橋向的傾斜度，使兩相鄰梁段同一位置上、下接口的縫隙寬度大致相等將差值控制在5mm以內(nèi)，這樣，在吊梁段與成橋梁段縱坡大到致一樣；然后用油泵驅(qū)勸吊機(jī)的主吊撬座使之向成橋梁段方向滑移，同時(shí)在兩片梁之間掛上縱向和斜向手拉葫蘆即可將梁拉攏，其間可根據(jù)需求悄然起降扁擔(dān)梁以實(shí)現(xiàn)兩

11、段鋼箱梁的合龍和匹配，就位之后即可打入鋼梁頂、底面中間位置的匹配件，連以螺栓并鎖定主吊千斤頂。在夜晚日出之前再次進(jìn)展微調(diào)，經(jīng)過(guò)丈量鋼箱梁四角點(diǎn)設(shè)定位置的標(biāo)高和軸線來(lái)準(zhǔn)確定位。其中鋼箱梁兩側(cè)主腹板處需焊上反力架并施以32t機(jī)械頂來(lái)調(diào)平，精調(diào)合格后打入全部匹配件并連好螺栓，即可交付B2標(biāo)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)打磨焊接。3.掛索南汊主橋斜拉索為雙索面空間索，編號(hào)為A1A20，J1J20每種數(shù)量4根，南、北塔對(duì)稱，合計(jì) 160根，長(zhǎng)度為 101.325335.743m，分量為 4.975 26.432t不等未計(jì)錨具分量，全部采用套筒式錨固方式，其下面為固定端，錨固于鋼箱梁腹板側(cè)的錨箱上；上面為張拉端，錨固在索塔上塔

12、柱內(nèi)對(duì)應(yīng)的齒板上。掛索工藝如下：140t浮吊將廢品索盤吊放于分節(jié)駁船上公用的臥式放索架上，安裝索盤配重塊以便放索時(shí)索盤轉(zhuǎn)動(dòng)平衡。2拖輪頂靠放索駁船就位，經(jīng)過(guò)布置在橋面上的兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)從上、下游放下兩根鋼絲繩與駁船銜接以穩(wěn)定之，同時(shí)拖輪不熄火隨時(shí)頂推駁船復(fù)位。3用固定于索塔處的橋面卷?yè)P(yáng)機(jī)下放牽引鋼絲繩與斜拉索張拉端相連。4卷?yè)P(yáng)機(jī)收索，牽引斜拉索張拉端錨頭依次經(jīng)過(guò)梁前端轉(zhuǎn)向架和橋面上的平輥架至索塔附近的B號(hào)梁面上暫停。5安裝錨頭異徑接頭、張拉絲桿并與從對(duì)應(yīng)于該號(hào)索的套筒內(nèi)引出的牽拉鋼絲繩111號(hào)斜拉索用或鋼絞線1220號(hào)斜拉索用銜接，同時(shí)裝好提升斜拉索公用鋼抱箍，該抱箍經(jīng)過(guò)預(yù)安在塔頂?shù)霓D(zhuǎn)向架和定滑輪

13、由布置在橋面上的統(tǒng)或處卷場(chǎng)機(jī)起升斜拉索。留意抱箍所卡位置離錨頭間隔 應(yīng)大于對(duì)應(yīng)套筒長(zhǎng)度約2m左右，以不致被牽引進(jìn)上塔柱的斜拉索套簡(jiǎn)內(nèi)。6同時(shí)牽引錨頭絲桿和抱箍，漸漸提升斜拉索。留意放索船上用剎車控制索盤平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)放索。當(dāng)放至僅剩兩圈左右時(shí)就通知暫停牽引，在固定端鉆頭處系上保險(xiǎn)尾素以防錨頭脫離盤時(shí)產(chǎn)生沖擊和晃蕩。7斜拉索末端上橋后停頓牽引，撤除保險(xiǎn)尾索，利用25t汽車吊將固定端錨頭吊起灌入鋼箱梁錨固箱內(nèi)并施上錨杯固定之。8繼續(xù)牽引直至能旋上張拉端錨頭絲桿開(kāi)合螺母、接長(zhǎng)絲桿即能進(jìn)展初張拉為止。4初張拉在上塔柱內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架、上下樓梯和暫時(shí)任務(wù)平臺(tái)，搭設(shè)高度與張拉施工位置根本同步等高，以便于塔柱內(nèi)施

14、工機(jī)具的吊運(yùn)。在對(duì)應(yīng)的錨墊板上安裝反力架、千斤頂、傳感器，旋上絲桿螺母，接好油泵，即可開(kāi)場(chǎng)進(jìn)展斜拉索初張拉。經(jīng)過(guò)油泵油表、600t傳感器和橋面上索力丈量安裝對(duì)張拉力進(jìn)展控制直至到達(dá)設(shè)計(jì)的初始張拉值為止。5吊機(jī)前移初張拉、鋼箱梁接口焊接完成后，橋面吊機(jī)即可卸載，收起扁擔(dān)梁。先將吊機(jī)行走軌道前移就位固定好，利用兩臺(tái)100t液壓頂將吊機(jī)前沿移支點(diǎn)落于軌道上，解除后錨點(diǎn)反力銷。上、下游各用一臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)經(jīng)過(guò)六門滑輪組，前端掛在鋼箱梁暫時(shí)吊耳上，后端與橋面吊機(jī)反力架相連，卷?yè)P(yáng)機(jī)同時(shí)收索，牽引橋面吊機(jī)沿軌道漸漸向前沿移，到位后用20t機(jī)械千斤頂經(jīng)過(guò)勾住軌道翼緣的公用反力架，壓下后錢點(diǎn)，打入四個(gè)保險(xiǎn)銷，最后

15、仍用兩臺(tái)100t液壓頂頂起前滑塊并在四個(gè)前主支點(diǎn)下塞入適當(dāng)厚度的鋼板堅(jiān)持上、下游等高。6第二次張拉吊機(jī)前移就位后，到夜晚即可進(jìn)展斜拉索的第二次張拉，張拉控制的原那么是以梁面標(biāo)高控制為主，斜拉索索力控制為輔。各施工控制節(jié)段的標(biāo)高誤差縱向不大于20mm；橫向相對(duì)誤差不大于 5mm。各施工控制節(jié)段的斜拉索索力誤差縱向不宜大于張拉值的 2.5%；橫向不大于2。為確保測(cè)力的準(zhǔn)確性，千斤頂、油表、丈量傳感器還要求每張拉四對(duì)斜拉索即應(yīng)標(biāo)定一次，合格方能投入運(yùn)用。反復(fù)上述16的施工工序，直至第12號(hào)索對(duì)應(yīng)的梁段吊裝，將邊跨已成橋鋼箱梁與7號(hào)暫時(shí)墩經(jīng)過(guò)兩個(gè)鉸支承和8根精軋螺紋鋼固結(jié)，起到抗風(fēng)穩(wěn)定作用。繼續(xù)反復(fù)前

16、述的規(guī)范施工工序直至邊跨和跨中合龍。 7主梁合龍段施工1 邊跨合龍待15號(hào)斜拉索第一次張拉完后，將橋面吊機(jī)前移，再進(jìn)展第二次張拉。由于邊跨合龍段為非規(guī)范梁塊，且成橋時(shí)梁底與排架軌道脫離不遠(yuǎn)，故此梁段可直接利用便攜式100t扁千斤頂支承在排架軌道上將其頂起調(diào)整定位，然后將已焊接為一體的輔助跨五片梁在過(guò)渡墩和輔助墩上用四臺(tái)400600t的千斤頂將其頂起，拆去其下面輔助跨支架軌道上原用于支承和調(diào)梁的鋼楔塊等，在L號(hào)梁端與過(guò)渡墩間安裝兩臺(tái)60t千斤頂，將輔助跨鋼梁整體向江側(cè)頂推約50cm，準(zhǔn)確定位后與邊跨合龍段焊接合龍。2主跨跨中合龍待J20斜拉索第一次張拉完后，僅前移南塔江側(cè)的橋面吊機(jī)，就位后按計(jì)算數(shù)據(jù)第二