大跨度钢桁梁整体吊装施工关键技术

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摘要：通过常州金溧河桥主桥的施工，初步探讨了在工期紧、航道繁忙、封航时间有限条件下，大跨度下承式简支钢桁梁整体吊装的施工方法，以期为其它类似工程提供参考和借鉴。

关键词：钢桁梁；整体吊装；施工技术

中图分类号：U445.467 文献标识码： A 文章编号：

1项目概况

金溧河桥位于常州市，为丹金溧漕河航道桥梁改建项目，原桥宽9m，为维持新桥建设期间的过河交通，新桥位于老桥下游约14m处，规划三级航道净空为60*7m，设计最高通航水位4.38m。现状桥位处河口宽约53m，路线中心线与航道中心线的右偏角为103.4°。新桥主桥为81.96m主跨的下承式简支钢桁梁，一跨跨越丹金溧漕河。主桥布置如图1所示。

图181.96m下承式钢桁梁主桥布置图

钢桁梁由主桁、桥面系、上、下平面纵向联结系、桥门架及横联组成。全桥钢结构重597t。

主桥下承式钢桁梁结构形式为带竖杆的滑轮式三角形腹杆体系，节间长度6.75m，主桁高度11m，高跨比为1/7.36；两片主桁主心距为13.2m，宽跨比为1/6.14。主桁上下弦杆及腹杆工厂焊接，在工地通过高强螺栓在节点内拼接。桥面系为联合梁，由下部的钢梁和上面的桥面板结合而成，钢梁部分采用纵横梁体系。上、下平面纵向联结系均采用交叉式，与弦杆在节点处相连。在桁梁两端斜杆所在的斜平面设置桥门架，上弦每2个节点处设一道横向联结系。

2 主要关键技术技术

2.1预拼场地规划

本桥钢梁架设施工为从东向西，钢梁拼装场地选择在在金溧河大桥7#主墩南侧河岸边，长度85m，宽度为25m，共占地2295m2，内设钢梁拼装区和钢梁杆件存放区。杆件拼装时由25t汽车吊配合，将杆件由存放区吊至预拼台上。

预拼场布置详见图2钢桁梁预拼场平面布置图。

图2施工场地平面布置图单位：m

2.2 钢桁梁拼装

拼装场地清表后推平、压实，对钢梁两侧弦杆下2m宽度范围内地基进行换填处理。换填地基采用50cm厚碎石垫层，上浇一层20cm厚C20混凝土地坪。在混凝土面层上用C20混凝土浇筑60cm*60cm支墩平台，在钢桁梁各下弦节点处设置。钢梁在支墩平台上拼装，两主桁分别放在支墩平台上，支墩平台设置见图3钢梁拼装平面图、图4钢梁拼装立面图。

图3钢梁拼装平面图

图4钢梁拼装立面图

钢梁主桁两侧搭设碗扣式钢管支架，以便于节点拼装、高强度螺栓施拧及涂装。

钢梁拼装按组成闭合三角形的顺序，逐个节间依次拼装的方式进行。其拼装顺序是：下弦横梁下平纵联纵梁斜、竖杆上弦上平纵联横联。

拼装工作开始后要随时观测钢梁的平、立面位置，并及时进行调整。

2.3 钢桁梁安装

本钢桁梁在拼装场拼装后，采用300t、500t浮吊各一台整体吊装，节段重为597t。

2.3.1 吊点选择

钢丝绳选用公称抗拉强度1700MPa、直径56mm的6×37钢丝绳，其一头拴结在钢桁架上弦节点上销轴上，一头挂在浮吊吊钩上（两台浮吊均为双大钩）。

图5钢桁梁节段吊点位置布置图

2.3.2 吊装设备选择

钢梁架采用300t、500t浮吊各一台配合吊装，浮吊起重负荷表如下：

300t/500t浮吊起重负荷表（主扒杆长度40m）表2

钢梁架设采用杆件上8个吊点合为2个起吊点，由2台浮吊配合吊装，吊点位于钢桁梁上弦节点，钢丝绳水平夹角为45°，浮吊吊钩至构件的高度为9.44m，再考虑浮吊甲板至钢桁梁的高度7.0m（浮吊甲板高出水面2.5m）、钢桁梁自身高度11.6m、浮吊吊钩以上至臂架顶的高度5m，则吊装总高度为33.04m，只要浮吊扒杆水平仰角不小于60°,即可以满足钢桁梁的吊装要求。

2.3.3钢桁梁吊装

现状桥位处河口宽约53m，不能满足两台浮吊起吊转弯的要求。在钢桁梁架设之前，施工桥梁下游100m规划航道驳岸（新规划航道河口宽70m），待驳岸施工完毕后，采用航道疏浚船舶进行航道挖泥，使吊装区域内水面宽度达到70m，以满足两台浮吊转弯要求。

钢桁梁吊装最大起吊高度达34m。参考浮吊起重负荷表，浮吊采用40m扒杆60°仰角起吊，起吊高度可使钢桁架底距离浮吊甲板面8.0m以上，可保证起吊过程中钢桁架不碰浮吊扒杆，并可满足吊装重量要求。

图5浮吊吊装示意图

在钢桁梁吊装前对所有浮吊及吊具仔细检查，确保浮吊及吊具有足够的安全系数。

在正式吊装前，先进行起重设备的试吊，检查吊耳、吊具及浮吊等的工作性能，加强起重指挥人员与相关作业人员的配合与协调。确认吊装安全可靠后，进行钢桁架的吊装。开始吊装后浮吊缓慢提升钢桁梁，移动至桥墩正上方时停并停稳后，浮吊缓慢下放构件，构件下放至距离盖梁顶约1m高度时，测量人员通过全站仪不间断地观测钢桁架就位偏差并用对讲机通知起重指挥人员，指挥人员根据偏差情况不断微调钢桁梁位置，直至钢桁架准确就位。

在吊装过程中，必须特别注意两台浮吊的同步移动，两台浮吊转弯步骤如下图6所示。

图6浮吊转弯步骤示意图

3 结语

金溧河桥主跨1-81.96m的下承式简支钢桁梁采用浮吊整体吊装法施工，一个月就完成了钢桁梁拼装及安装工作，钢桁梁直接在地面拼装，一是减少了高空作业，提高了安全性，二是节约了临时措施费用；采用浮吊整体吊装，在最大程度上减少对航道运输的影响，取得了良好的经济效益和社会效益。