强涌潮水域斜拉桥钢箱梁吊装施工技术研究
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇强涌潮水域斜拉桥钢箱梁吊装施工技术研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘 要：随着社会主义市场经济建设的深化，和社会经济水平的不断提高，交通运输业在国民经济中的作用越来越重要，尤其是一些大跨度的跨江、跨海桥梁，更体现了我国桥梁建设的领先水平，但同时也加大了桥梁工程的施工难度；现以浙江嘉绍大桥为例，对强涌潮水域中分幅钢箱梁的悬臂吊装技术进行阐述，对强潮水域中缩短起吊时间、控制桥梁线形等关键问题进行研究分析，以供类似水域中其他斜拉桥的施工借鉴参考。
中图分类号： TU74 文献标识码： A
一、案例工程简介
嘉绍大桥主航道桥为世界上首座六塔独柱四索面分幅钢箱梁斜拉桥，其跨径布置为70+200+5×428+200+70=2680m，主塔高度为168.964m～172.174m，从边塔至中塔逐步增高。索塔采用独柱型索塔，塔柱采用空心箱形断面，根据受力和总体刚度需要，索塔设置箱形断面“X”型支承托架，托架单悬臂长度为21.017m。主梁截面采用栓焊流线形扁平钢箱梁，标准梁段长15m，高4.0m，单幅梁宽24m(含风嘴及斜拉索检修道)，两幅梁间横梁长9.8m，全幅总宽55.6m。
二、超强涌潮水域无索区钢箱梁架设技术
2.1多功能变幅式桥面吊机的研发
由于桥位区大型浮吊难以进入，本项目设计了280t多功能变幅式步履架桥机，可满足主塔及边跨无索区钢箱梁吊装，也可满足标准钢箱梁的对称悬臂架设，经过简单改装还可满足其他项目的特殊大型构件吊装工作。本设备主要由底架、斜支撑、立柱、吊臂、吊具、卷扬机、滑轮、支锚机构、前移机构、横移机构、液压系统、电气系统、司机室、安全保障系统等组成。
吊臂主梁有效长度30m，幅度范围22m～8.6m，较大的幅度专为吊装墩顶梁设计。臂身采用Q345b材料制造，臂头有变幅机构的动滑轮箱和起升机构的定滑轮箱，滑轮箱也采用Q345b材料制造。臂尾通过Ф250mm销轴与底架铰接，销轴材料为40Cr。
吊具由起升机构动滑轮箱、斜拉杆、横梁、连接座和联接装置组成，结构材料均为Q345b，销轴采用40Cr，三角架一侧拉杆设有双头螺杆调节，可调节拉杆长度改变横梁纵坡。
2.2大刚度、不规则钢箱梁体在复杂支架上长距离滑移技术
无索区支架构造复杂，且钢箱梁需要先纵移，再横移到位，移动距离最长达120m。由于构造需要，嘉绍大桥无索区钢箱梁形状均不规则，每片箱梁结构都不相同，导致钢箱梁的重心变化很大，按照常规施工最终的结果是造成钢箱梁底部四个滑块受力严重不均，除了造成支架挠度差别大，增加滑移难度外，更重要的是影响滑移轨道的受力。严重时可能导致轨道梁变形，带来安全隐患，也可能在牵引时因为摩擦力不均，导致箱梁严重跑偏，影响钢箱梁滑移精度和进度。
对此，从以下两个方面进行研究解决：
⑴建模分析不同钢箱梁在支架不同部位滑移时的支点反力情况和支架下挠情况，并在现场实际验证；计算分析及现场试验滑移轨道高差与支点反力的对应关系（高差1cm荷载变化12t，可能出现两对角点承受钢箱梁全部荷载的情况）。
⑵多点自平衡同步滑移液压系统的研发及应用
该装置由多个滑块单元组成，每个滑块单元由两个100t液压千斤顶、一个特制底座、顶部支撑以及同步液压控制油泵组成，每个滑块单元均可单独工作。
三、超强涌潮水域四索面分幅式钢箱梁悬臂吊装技术
3.1超强涌潮水域钢箱梁与吊具快速连接装置的研发
嘉绍大桥所在水域具有水流速度快、波浪起伏大、潮水涨落交替快、水位变化大、冲淤剧烈等特点，在钢箱梁吊装时，受水文条件制约，运梁船到达指定位置后，必须在30min内完成与起重设备吊具的连接，使钢箱梁脱离运输船只，以避免由于恶劣水文条件引起的船只搁浅、失控、倾覆等安全事故。
该新型装置设计为吊具与钢箱梁之间通过滑轮组与无头钢丝绳进行软连接，其中每个吊点在吊具主梁上对应位置设有4个定滑轮，每片滑轮上预先套有无接头钢丝绳，钢箱梁上每个吊点设有2个吊耳，每个吊耳通过销轴各与两片滑轮串连。具体构造及安装流程见下图：
软连接原理示意及挂钩安装过程
该软连接装置的特点是通过钢丝绳套作为软连接部分，可适应由于复杂水文条件引起的船舶晃动，提高连接速度和精度；并且钢丝绳套可通过人力搬动，操作简便快捷，大幅提高施工效率，有效缩短了梁段起吊时间。
3.2四索面分幅式梁段悬臂吊装的实施
每个主塔各有标准梁段48块，梁长均为15m，梁重在199~223t之间。根据设计要求，各塔标准梁段均采用四台步履式桥面吊机对称悬臂吊装。
在塔周无索区梁段吊装完成后，即可开始标准梁段的安装，其工序包括梁段起吊、梁段临时对接、横梁施工、梁段栓焊、挂索、调索等。标准梁段悬臂吊装的主要难点在于一要确保在30min内将四片钢箱梁快速同步吊离船舶，这一点主要靠2.1节所述的快速软连接装置及同步分级起吊解决；难点之二就是临时横梁的安装及拆除方法和时机，以及永久横梁的安装及拆除方法和时机。如果把握不对，将会严重影响悬臂吊装梁段的线型控制及结构内力变化。
梁段临时横向连接的作用之一是悬臂拼装过程调节两幅梁之间的间距；其二是对于不设横梁梁段，可以用于抵消斜拉索张拉产生的水平分力；其三是在标准梁段悬拼过程中轴线发生偏离时可用于顶开间隙补救。
梁段临时横向连接设置在左右幅梁段内侧斜拉索工作箱之间，构造上分为三部分，两端采用直径为700mm，壁厚为12mm的Q235B钢管，中间钢管直径为740mm，中间钢管外套于端部钢管。中间钢管与端部钢管之间设有千斤顶作用牛腿，可用于调节临时横向连接的长度。端部钢管通过法兰盘固定在内侧斜拉索工作箱腹板上。
梁段横梁安装到位后可以拆除临时横向连接构造，对于不设横梁的梁段，临时横向连接构造必须滞后至少三个梁段以上拆除。
临时横梁布置图
永久横梁在新吊梁段临时连接完成，安装好临时横梁、调整钢箱梁状态并将环缝焊接完成后安装。永久横梁也采用桥面25t汽车吊安装。
三、结束语
随着我国社会经济的不断发展，建筑行业也得到了快速的发展，各种新的施工技术和工艺不断得到创新及应用；针对我国的公路桥梁建设，特别是大跨度的跨江、跨海桥梁中，钢箱梁斜拉桥以其跨度大、工序简单、工期短、造型美观等特点，越来越受到设计者的青睐，成为常规多见的桥型，但由于其多处于水深流急水域，吊装施工中存在一定难度，本文对强涌潮水域钢箱梁起吊中的有关问题进行了分析，以便为我国的路桥建设提供一点借鉴。
参考文献：
[1]张清华,卜一之,李乔. 大跨度斜拉桥施工控制的研究进展[A]. 中国土木工程学会桥梁及结构工程分会.第二十届全国桥梁学术会议论文集（上册）[C].中国土木工程学会桥梁及结构工程分会:,2012:9.
[2]黄灿. 基于几何控制法的大跨度斜拉桥自适应施工控制体系研究[D].西南交通大学,2011.
[3]兴权,穆英洁. 斜拉桥施工技术探讨[J]. 华章,2011,27:346.