双吊车起吊在百色市百林大桥钢管拱吊装中的应用

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（ 广西桂通工程咨询有限公司 广西南宁530021 ）

摘要：文章对双吊车起吊施工工艺在百色市百林大桥钢管拱吊装施工中的应用作了详细的介绍。

关键词：桥梁工程；双吊车；吊装

中图分类号：TU997文献标识码：A 文章编号：

Abstract: the article on the double cranes so construction technology in the baise exceeding the steel tube arches of hoisting construction bridge for the application is analyzed in detail.

Keywords: bridge engineering; Double crane; hoisting

工程概况

百色市百林大桥长298米，主桥采用下承式钢管混凝土系杆拱组合桥，跨径138米，引桥采用5×30m预应力混凝土连续箱梁。主桥上构采用双拱肋结构，拱轴线采用抛物线；计算跨径127.4米，矢高28米，矢跨比为1/4.55。拱肋截面为哑铃形，截面高度3.0米，每片拱肋分5段吊装，拱脚（1#，1′#段）由两根Q345C钢板卷制的Φ1200Χ24mm钢管和厚24mm的缀板组成，其他节段（2#、3#段）由两根Q345C钢板卷制的Φ1200Χ22mm的钢管和厚22mm的缀板组成，钢管与缀板腔内灌注C50微膨胀混凝土。

拱肋加工由项目部委托有资质厂家，在6#桥台台尾布置加工场地加工成节段，加工完成后采用平车运往主桥进行安装。钢管拱肋安装在主桥箱梁施工完成以后进行。

吊装支架安装

拱肋安装采用梁上钢管支架安装，采用一台180吨和一台220吨的吊车共同吊装。在主桥箱梁预埋支架钢管底座钢板以及缆风拉扣环，支架顶部设双向调位千斤顶，调整主拱肋拱圈位置。

钢管支架采用Φ530×10钢管，顺桥向宽度5米，横桥向宽度2米，使其形成塔架结构，每个支架6根钢管立柱，管底与预埋钢板焊接牢固。为提高支架的稳定性，管与管之间采用22#槽钢作为水平连接，用10#槽钢作为剪刀撑进行连接。每个支架顺桥向拉两根2φ15.2钢绞线缆风。

图1主拱圈临时支架搭设

支架顶设双拼I36a工字钢横梁作为钢管拱肋的安放横担。横担下设两个20T千斤顶调整拱肋高程，横桥向设置临时缆风以调整拱肋水平位置。支架施工时必须先调整好拱肋下弦与支架接触点的高程以及平面位置。再进行吊装，吊装后如有偏差再用千斤顶调整拱肋高程，用缆风调整平面位置。

拱肋安放横梁上焊接一楔形垫子以适应拱肋下弦弧度，钢管接触部位安放1cm厚橡胶片以保护拱肋，防止刮花拱肋防腐涂料。

图2 支架顶部横断面细化图

拱肋吊装

拱肋在现场加工完成以后，通过在箱梁外翼板用平车运送到相应位置，然后采用两台吊车同时起吊上拱肋临时支架。吊装时先吊拱脚处1#、1’#段下端与拱脚预埋段用高强度螺栓临时连接，上端支架顶处接头采用千斤顶调节接头达到设计高程。再采用同样方式吊装2#段，下端与1#、1’#段用高强度螺栓临时连接，上端支架顶处接头采用千斤顶调节接头达到设计高程。最后吊装3#段。

按拱脚至拱顶顺序拧紧接头螺栓，在支架上将各接头处的对接管及接头包板进行施焊，完成主拱的拼装。

吊装拱肋横联并焊接牢固

图3拱肋节段吊装图

钢管拱肋的节段比较长，重量大，应当妥善存放和安全运输。存放与运输时应当将钢管拱肋搁置在垫木上，并应稳定固定。平车两侧应加工固定架临时固定拱肋节段；接触面应用橡胶片垫支，防止刮伤拱肋防腐涂料。各支撑点应设在钢管拱肋在自重作用下不致发生永久变形的支点处，并应将拱肋刚度较大的一面竖直放置。在运输与起吊过程中应当慢起、轻放，严防撞击碰伤钢管拱肋。在起吊时尚应加强保护措施，不得使钢丝绳直接与钢管拱肋接触。运输前应将钢管拱肋用倒链等牢固固定在运输台车上，防止其滑移。

图4 平车拱肋临时固定架

边段拱肋吊装时，拱脚混凝土强度要求达到100%设计强度。吊装边段拱肋前应检查构件的几何尺寸、焊接质量、表面防腐及预拼情况，必须达到设计和规范要求；检查起吊设备和被吊拱肋吊点构造是否满足要求，检查支架和临时横向稳定保证措施是否满足要求；检查拱脚段拱肋接头处的高程、跨距，其偏差不得超过有关规定，否则应在安装前采取相应措施；清除管内、表面杂物及油污，并安装好有关测量和监控标志、仪器等。对安装施工设备系统进行负荷运行试验，保证整个施工系统顺利安全运转。

吊装过程中应缓慢起吊，保持平稳，对接时应通过千斤顶和吊机仔细调整，不能发生碰撞，不能强行硬拉对接；连接时若法兰面贴合不够密切时，可以在法兰之间加垫薄的钢垫片，螺栓拧紧程度一致，达到初拧要求。

边段拱肋吊装完毕，对其支架、横向稳定检查无误后，可以吊装拱顶段。先用法兰螺栓连接，然后由拱脚至拱顶终拧螺栓。螺栓的施拧应采用定扭扳手。永久固定，达到瞬时合拢。瞬时合拢时应注意：

1、接头施焊应上、下游，每跨两端对称进行，避免拱肋移位变形；

2、焊接合拢温度应符合设计规定，当湿度大于80%，或风力大于四级、或下雨天气、或环境温度低于0℃又无保护措施时，不得进行焊接，构件表面潮湿或有雨水时，要清除干净并烘干，方可施焊。

若在冬季中午或夏季凌晨仍不能满足适宜的合拢温度要求时，则及时与设计院联系，进行适当的温度修正。

钢管拱肋在对接时应严格保持焊后拱肋平顺。焊接时，除控制几何尺寸外，还要注意焊接变形对拱肋变形的影响。所有钢管构件必须在焊缝检查后才能进行防腐处理。防腐施工应按照设计要求进行。

钢管拱肋安装合拢的精度如下：

拱肋高程误差：±40mm；

对称点高程：≤40mm；

拱肋接缝错台不大于0.2壁厚；

拱轴线长度误差：≤20mm；

拱肋横向偏位：拱顶≤20mm，L/4处≤15mm。

图5 拱肋节段吊装示意图

拱肋吊装支架验算

在钢管拱节段安装时，各节段先按铰节点考虑，先分析钢管拱各个施工阶段对支架的反力。节段拼装采用MIDAS civil2006模拟各施工节段。由于K撑还没安装各加强钢板无法模拟，主拱肋自重按1.4倍系数考虑。

图6 安装第一节段反力分析

图7 安装第二节段反力分析

图8安装第三节段反力分析

根据拱肋安装节段的反力分析，在安装第二节段时，第一个支架最不利，安装第三节段（即拱肋合拢时）第二个支架最不利。对两个支架进行强度及稳定性进行分析。

图9 支架第一阶屈曲模态

图10 支架第二阶屈曲模态

图11 支架组合应力图

图12支架轴应力图

根据对安装支架的分析，拱肋安装时，第二节段拼装时第一个塔架（较矮塔架）受力最不利，第一个塔架的临界荷载系数为74，第三节拱肋安装时，第二个塔架（较高塔架）受力最不利，第二个塔架临界荷载系数为81，临界荷载系数均大于70，塔架的稳定性非常好，塔架最大组合应力为65.6MPa，最大轴应力为50.5MPa，均满足Q235钢材容许应力要求。

运用120t运梁车运梁，轮距1.6m，双轴。荷载为最重节段57t，运梁车自重7.5t。分配到前后车八个轮，每个轮荷载8.1吨，用静荷载模拟动荷载应乘1.2的系数。故每个轮的荷载取值为8.1*1.2=9.72t。取每个轮接触面为15cm*40cm=0.06m2。加载在单元面上荷载为162t/m2。运梁车运梁在箱梁翼板上行走时，按轮位于箱室中时对其受力情况进行验算。取一个箱室，箱梁阶段长6m进行建模型，利用midascivil2010进行分析。

图13 受车轮荷载有效应力云图

图14 受车轮荷载箱梁顶板位移图

从分析结果可以看出，运梁车在顶板、翼板最大的压应力是1.52Mpa。对翼板及顶板是安全的。

结束语

通过实践证明，大吨位汽车吊装在钢管拱桥拱肋吊装施工中取得非常理想的效果，通过对该施工工艺的介绍，对类似桥梁的吊装施工有一定的指导作用，该工法的显著特点是投资省，工期短，效果好。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。