大吨位流动式起重机吊装钢梁段施工技术

1.工程概况

新建铁路福州至厦门线木兰溪特大桥位于福建省莆田市涵江区境内，全长6830.6m。其中在DK95+476处采用1孔128m钢箱系杆拱上跨福泉高速公路,与公路呈25度小夹角,桥下最小净高6.8m。为将系杆拱施工对高速公路行车安全的影响降至最低，在施工期间，高速公路在该段采取临时过渡改道的形式绕行通过。

本桥属下承式钢箱系杆拱桥，计算跨径为128m,全桥长130.4m，主拱轴线采用二次抛物线，矢跨比为1/5.333，矢高24m；系梁、拱肋横向中心距16m，内侧净宽14.2m,外廓净宽17.8m。本桥设计为全钢结构，由钢箱拱肋、工字型截面刚性吊杆、钢箱系梁、工字型主次横梁、U型及I型桥面纵梁及桥面板组成。

全桥拱肋设共设9根横撑连接，对称设在第2#、3#、4#、6#、7#吊杆位置，吊杆共设13对，间距为10+12×9+10m，见图1.1、图1.2。

图1.1  主体结构图

图1.2  横截面结构图

本桥所在莆田市属滨海海积平原，东濒海洋，属典型的亚热带海洋性季风气候。年平均气温约20℃，年降水量1093.7～1432mm。

木兰溪特大桥钢系杆拱斜跨福厦高速公路，与公路线路方向呈25度夹角，此处高速公路为路堤断面形式，路面高于两侧地面约5~6米，高速公路为双向四车道，钢系杆拱所处桥墩基本位于高速公路边坡坡角处。见图1.4、图1.5。

图1.4 桥轴线纵断面地貌示意图 

图1.5 桥位平面布置图 

2.吊装实施方案

系杆拱主要部件单重为40吨左右，采用150t履带吊进行钢梁的卸车和拼装。

钢箱系杆拱的拼装顺序为：先拼装下平面，即系梁和桥面板（含横纵梁）同时进行，拼装方向为：固定（活动）支座→下平面跨中合拢，接下来拼装拱肋及横梁，最后至拱顶实现全桥合拢。

钢箱系梁直接在主支墩上完成，拱肋拼装采用逐块拼装、中间合龙的拼装方法。拱肋安装时，先安装前方吊杆，与系梁上搭设的临时支墩一起组成钢性支撑，为增强稳定性，临时支墩与吊杆及另一侧支墩用杆件连接起来形成一个整体。在拱肋拼装时，主要通过预设支垫位置及调整垫板来进行。

2.1 施工准备

2.1.1履带吊上、下高速坡道

经现场实地勘测，在85号墩侧填土修坡两处，在84号墩侧填土修坡一处，用于履带吊上、下高速路面施工作业，三个斜坡道坡度均需满足履带吊走行要求。

2.1.2 履带吊的现场拼装

履带吊直接在公路路面上拼装，拼装时，应在路面上垫废旧竹胶板和塑料布，以避免压坏和污染公路路面。

150吨履带吊起重性能见下表：

2.2安装施工工艺流程

钢箱系杆拱现场安装主要步骤为：上下高速公路的斜坡道施工→系梁拼装台座基础施工→系梁拼装台座搭设→系梁、桥面板安装→拱肋、吊杆及横撑逐次拼装焊接直至完成合拢→工地面漆涂装→支架等辅助设施的拆除。

下面为钢箱系杆拱安装施工工艺步骤图：

a．上下高速公路的斜坡道施工

b．系梁拼装台座基础施工

c．系梁拼装台座搭设

4．地面预拼装之后进行原位拼装组焊钢箱系梁

d．顺序拼装两侧的钢箱系梁

e．拼装相应的横梁和桥面板

f．完成系梁和桥面板的安装

g．对称拼装拱肋

h．依次安装相应的拱肋、吊杆及横撑

i．完成拱肋、吊杆及拱肋横撑的拼装

j．进行其他辅助设施的安装，拆除支墩并恢复交通

k．钢箱系杆拱成型后三维效果图

2.3 系梁吊装

按设计标高搭建临时支墩，钢箱系梁从固定（活动）支座处开始向跨中拼装，系梁各分段在地面焊接成吊装分段后，分左右幅依次对称吊装至临时墩墩顶，临时支墩上设有调整高度及水平位置的调位千斤顶，千斤顶调整好后用垫块和钢板塞死，随后进行各吊装段钢箱的现场焊接。

系梁X2X3,X4X5,X6X7先在地面上拼成吊装段再起吊拼装，地面拼装时要按设计要求预设拱度。

2.4 桥面板吊装

当系梁分段拼装长度超过一块整体桥面板后，可以进行桥面板的拼装。由于桥面板与横纵梁为整体块件，履带吊无法进行精确就位，当桥面板粗就位后用千斤顶、手拉葫芦进行准确调位和下落。

2.5 拱肋吊装

拱肋安装基本保持对称进行，拼装时主要利用吊杆和临时支墩作为拱肋的支承柱。拱肋安装前，联结临时支墩与相邻吊杆，形成刚性支撑，支墩上设置定位及限位装置，拱肋线型主要通过垫板进行调整。在横撑位置的拱肋箱体焊完后，马上跟进吊装拱肋横撑，横撑高度不大，采用一台80t汽车吊在桥面上进行吊装。吊杆安装较拱肋超前2段左右，吊杆就位后将下端高栓先施拧至初拧值。

拱肋就位难度较系梁高，拼装支墩高度大时千斤顶横移风险高，施工中用履带吊控制方向，拼装垛上只进行竖向调整。

3.几点体会

采用大吨位流动式起重机进行钢箱系杆拱原位拼装，机动性强、自由灵活，可满足起吊高度在45m以下的重物吊装；自适应性强，可根据复杂地面情况载重移位，大大提高了吊装效率。下载本文