钢混组合梁提升转运施工技术

　　摘要：以鄱阳湖二桥钢混组合梁提升转运为例，文章阐述了鄱阳湖二桥概况及主梁安装工艺，对比分析了3个提升转运方案，并确定最终方案，并对施工过程展开详细探讨，为钢混组合梁提升转运施工提供了参考。

　　1 工程概况

　　鄱阳湖二桥是江西省都昌至九江高速公路的控制性工程，主桥为跨径布置790m的双塔五跨空间双索面半漂浮体系钢混组合梁斜拉桥，大桥位于具有“东方百慕大”之称的鄱阳湖老爷庙水域。

　　大桥按双向四车道设计，主梁无风嘴段宽28.0m，含风嘴段宽32.0m。主梁采用分离“工”字型钢，纵梁、横梁、小纵梁、压重小纵梁通过节点板及10.9s级摩擦型高强螺栓连接，构架上架设预制桥面板，现浇低收缩混凝土湿接缝，与钢梁上的焊钉形成组合梁体系。2个纵梁间距为26.0m，中间采用横梁连接，横梁间距3.6m。钢横梁间设置3道小纵梁，间距分别为6、7、7、6m。钢梁工地连接均采用高强螺栓连接方式，快速形成结构体系，有效减小施工风险。

　　全桥主梁共18种类型81个梁段，其中都昌侧主梁安装包括41个节段（含中跨合龙段）。鄱阳湖二桥主桥位于湖内深水区，年均鄱阳湖最低水位时主桥区水深7m左右，主桥区湖床地质条件为淤泥、卵石和圆砾层。

　　2 主梁安装工艺

　　塔区5个节段钢梁采用支架法安装，每节段钢梁由船运至现场，再用800t浮吊整体提升到支架上，精确定位连接钢梁安装桥面板并浇筑湿接缝，安装第一对斜拉索，对称安装桥面吊机，然后借助桥面吊机拼装钢梁散件，安装桥面板。钢梁杆件（分主纵梁、横梁和小纵梁）从钢梁加工厂船运至施工现场，借助主塔上游岸侧布置的全回转吊机提升钢梁杆件至桥面的轨道运梁车上，由轨道运梁车运输至桥面吊机尾部，再由桥面吊机吊装拼装钢梁节段。桥面板在预制板厂完成后，由平板运输车经过施工钢栈桥运至主塔岸侧平台，由回转吊机提升至桥面轨道运梁车上，再运至桥面吊机尾部由桥面吊机安装。

　　3 提升转运方案选择

　　钢梁杆件提升到桥面的最大重量约31t，为边跨LB9梁段的主纵梁（包括锚拉板），主纵梁长度10.8m。单根横梁最大吊重为28.6t，为HL5横梁，长度25.08m。桥面板最大吊重23.71t，为LB9梁段桥面板。从施工现场整体布置、钢梁杆件重量尺寸、桥面板重量尺寸和运输方式4个方面综合考虑，可以采用桥面悬臂门式吊机、高低退龙门吊机和回转式吊机3种方案，这3种方案的优缺点分析如下：

　　（1）方案1：桥面悬臂门式吊机方案。优点：可以直接在塔区桥面上安装，不需要在水中设置基础，安装拆除对起重设备要求不高，桥面板运输至塔区钢平台可直接由悬臂门式吊机吊上桥面。缺点：悬臂门式吊机需要在塔区梁段安装完成后安装，不便于起吊钢梁杆件，尤其是较长横梁杆件，运输船到悬臂门式吊机下方停泊不便，不能在现场平台临时存放钢梁杆件和桥面板。

　　（2）方案2：高低退龙门吊机方案。优点：运输船停泊范围比桥面悬臂门式吊机大。缺点：高低退龙门吊机需要在塔区梁段安装完成后才能安装，钢梁杆件和桥面板提吊需要分别设置高低退龙门，在水中设置龙门支腿基础，水中支腿基础搭设需采用浮吊或者搭设临时钢栈桥，不能在现场既有平台临时存放钢梁杆件和桥面板。

　　（3）方案3：回转吊机方案。优点：起吊灵活、覆盖范围广，可直接从运输船上起吊钢梁杆件，直接从桥面板运输车上提吊桥面板，在主梁安装前提前完成回转吊机安装，不受主梁安装关键线路制约，可借助现场施工钢平台临时存放钢梁杆件和桥面板，减少运输船和运输车的占用时间。缺点：需要在水中设置吊机基础。

　　通过综合分析，最终确定采用回转吊机方案提升转运鄱阳湖二桥主桥钢梁杆件和桥面板。

　　4 方案实施

　　4.1 回转吊机选型

　　根据现场布置和起吊能力分析，回转吊机必须满足28m吊距以内，起吊能力不小于30t。经过市场调查对比，最终选用QLY50/16全液压全回转式大型起重机，QLY50/16全液压架梁起重机名称含义：Q为起重机、L为架梁、Y为全液压、50指主钩额定起升载荷50t、16指付钩额定起升载荷16t。吊机为全液压驱动，最大起重力矩为1104t·m，分为主钩卷扬、副钩卷扬、变幅卷扬、回转等几大系统。

　　4.2 安装位置确定

　　平面位置确定：回转吊机的平面安装位置主要考虑主塔施工现场布置情况，包括施工平台位置、主梁位置、运输船停泊位置、桥面板运输车停放位置、钢梁杆件和桥面板存放位置、回转吊机的起吊能力覆盖范围等因素，经对比分析，最终确定回转吊机平面位置位于主塔岸侧10m桥轴线上游侧27m。

　　安装高度确定：回转吊机安装高度主要考虑钢梁杆件（尤其是25.08m长横梁）提吊至桥面上一定合适范围所需高度，回转吊机操作人员的视线范围，回转吊机起重臂与塔柱、斜拉索之间的位置关系等因素，通过三维CAD技术1:1模型对比模拟吊装过程，最终确定回转吊机安装标高+31.4m，高于主塔施工平台11.4m，距离塔区主梁顶面8.5m，此高度既可以满足吊装需要，又可尽量降低吊机的安装高度。

　　4.3 基础设置

　　根据现场地质条件，回转吊机基础采用打入钢管桩基础的方式，根据回转吊机受力需要，采用4组（每组4根）Φ820mm×10mm钢管桩作为回转吊机基础，钢管桩之间设置Φ426mm×8mm钢管平联和斜撑，钢管桩顶采用3支工56a型钢作为承重梁，回转吊机底盘通过连接钢板与承重梁顶面焊接固定。通过采用迈达斯软件对回转吊机基础进行有限元分析计算，确保基础承载力满足回转吊机施工要求。回转吊机基础钢管桩的入土深度，根据有限元分析计算出的最大单桩竖向承载力（包括抗压和抗拔2种最不利工况下对应钢管桩的反力）按照相关规范进行计算。

　　4.4 吊机试吊

　　回转吊机安装完成后，对吊机进行额定荷载吊重试吊，以检验回转吊机的起重能力和基础的结构是否安全。起重机在拼装调试完毕后必须进行全面的试验验收，确认起重机的各项技术参数及性能指标是否达到设计要求；确认起重机的强度、刚度、构件稳定性、机构性能及各种安全设施是否符合有关标准规范的要求，试验验收合格后方可投入使用。试吊采用钢筋作为吊重物，吊重荷载50t，吊装前要详细核对钢筋重量，分级加载起吊。

　　4.5 桥面运输

　　钢梁杆件和桥面板由回转吊机提升至桥面后，桥面上设置轨道运梁车运输至桥面板吊机尾部。轨道运梁车由左右两侧行走轮（每侧2个行走轮由纵梁连接）和横向平联（工25a型钢）组成，通过自带汽油发电机带动行走轮上的驱动电机驱动运梁车行走，运梁平车可以通过无线遥控器进行遥控指挥，做到变速行走，制动灵活。

　　4.6 现场实施

　　钢梁杆件在钢结构加工厂制造完成后由水路船运至施工现场，运输船停靠于35#主墩岸侧施工平台外侧，回转吊机的吊装半径可以完全覆盖运输船。运梁船到位后采用回转吊机提吊钢梁杆件至施工平台并临时存放。

　　钢梁吊装上桥面的过程中要避免钢梁与塔柱和主梁斜拉索碰撞，吊装钢横梁时在横梁上挂设缆风绳，施工人员通过缆绳调整横梁吊装过程中的姿态，避免横梁与塔柱和斜拉索碰撞，以顺利通过边跨1#斜拉索和塔柱。另外，采用型钢围栏在边跨1#梁顶面布置斜拉索防碰撞设施，与主梁顶面预埋件焊接固定牢固，达到保护斜拉索的目的。

　　桥面板采用运输平车转运至施工现场后，回转吊机提吊桥面板临时存放于塔区施工钢平台。待对应节段钢梁拼装完成后，回转吊机提升桥面板至桥面上的轨道运梁车上，运梁车转运至桥面吊机尾部。

　　5 结语

　　江西省都九高速鄱阳湖二桥主梁安装施工通过采用360°全回转吊机提升钢梁杆件和桥面板上桥的施工方法，解决了钢梁杆件、桥面板转运提升的难题。回转吊机作为组合梁构件提升上桥设备，一方面吊装灵活、覆盖范围广、安装拆除方便，与同等吊装能力的其他设备相比费用较低；另一方面采用回转吊机作为提升设备，可以充分利用现场既有的施工钢平台，钢梁杆件和桥面板运至现场后，可以临时大量存放钢梁杆件和桥面板，减少运输船舶和运输车辆的占用时间，主梁安装施工时及时将钢梁杆件及桥面板提升转运上桥，大大提升了主桥组合梁的施工速度。鄱阳湖二桥钢混组合梁提升转运施工技术的成功应用，为以后类似工程的建设提供了借鉴。

　　作者简介：魏超（1983-），男，河南南阳人，中交路桥华南工程有限公司工程师，研究方向：道路桥梁工程施工。

　　参考文献

　　[1]张忠文.大跨度超宽桥面钢混组合梁悬臂拼装施工工艺研究[J]. 工程建设与设计，2020（8）：103-106.

　　（责任编辑：孙兰兰）

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