安海湾特大桥钢混结合段吊装关键技术
时间：2021-01-28 22:05:37 来源：达达文档网 本文已影响 人 
苏志鹏
摘要：以安海湾特大桥钢混节段钢箱梁吊装为背景，对钢混结合段钢箱梁吊装施工的重难点进行研究，从桥面吊机改造、钢箱梁吊装过程以及钢箱梁姿态调整等方面，讲解钢箱梁吊装关键技术，为今后同类型桥梁施工提供技术指导与参考。
Abstract：
Taking the steel box girder hoisting of the steel-concrete section of the Anhaiwan Bridge as the background， the important and difficult points of the steel box girder hoisting construction of the steel-concrete joint section are studied， and the key technologies of steel box girder hoisting are explained from the bridge deck crane transformation， the steel box girder hoisting process and the steel box girder posture adjustment， which provide technical guidance and reference for the construction of similar bridges in the future.
關键词：安海湾特大桥;钢混结合段;桥面吊机;姿态调整
Key words：
Anhaiwan Bridge;steel-concrete joint section;bridge deck crane;attitude adjustment
中图分类号：U448.27 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）25-0132-03
0 引言
混合梁连续钢构桥是一种新型梁式桥，它是将连续钢构桥主跨跨中的一段混凝土箱梁替换为钢箱梁，混凝土梁和钢箱梁在结构层次上连接在一起，共同构成了连续钢构桥的主梁部分。混合梁连续刚构桥充分发挥了混凝土梁的压重作用和钢箱梁跨越能力大的特点，在结构的力学性能与经济性之间寻求一个很好的平衡点。目前，混合梁连续刚构桥主跨大且应用逐渐增多，钢混结合段作为刚度和传力的过渡构造，施工工艺尤为重要。本文结合安海湾特大桥施工，在钢混结合段钢箱梁吊装关键技术方面进行了简单的探讨。
1 工程概况
安海湾特大桥主桥跨径为（135+300+135）m的混合梁连续刚构桥，主墩两侧采用混凝土悬浇，中跨合龙段为103m钢箱梁整体吊装，钢箱梁与混凝土节段间设5m长钢混结合段。其中钢混结合段包含1m的纯混凝土段、有1.5m的钢混混合截面段和2.5m的纯钢结构段。
钢混结合段设计为有格室的后承压板构造，既将钢箱梁端部的顶板、底板和腹板做成双壁板，在双壁板内部设PBL剪力板和L剪力钉，形成钢格室，钢格室顺桥向长度为1.5m，如图1所示。在钢格室内填充微膨胀纤维混凝土，通过两端分别锚固于钢箱梁刚度过渡区和混凝土梁横隔梁上的预应力短束使钢箱梁与混凝土箱梁紧密结合。
2 施工重难点分析
安海湾特大桥主桥钢混结合段吊装前，先进行桥面吊机改造，将钢混结合段钢箱梁吊装到位后，调整钢箱梁姿态，最后采用劲性骨架锁定。钢混结合段吊装施工过程有以下施工重难点：
①钢混结合段钢箱梁作为起始段钢箱梁，其安装精度是控制的重点;②钢混结合段钢箱梁纵桥向采用单吊点起吊，横桥向采用双吊点起吊，在劲性骨架未固定时，钢箱梁在悬吊状态下，纵横向、仰角均为可变工况，钢箱梁姿态调整困难;③钢混结合段钢箱梁总计366吨，桥面吊机作为承重构件，直至结合段预应力张拉完成后桥面吊机上提升系统才能卸载，对桥面吊机及其提升系统性能要求高;④安海湾特大桥桥址水位较浅，大型运输船作业需要高潮前后时间作业，钢箱梁吊装作业时间苛刻。
3 结合段钢箱梁吊装关键技术
3.1 桥面吊机改造
钢混段桥面吊机采用菱形挂篮的主桁系统、走形系统及锚固系统改造而成。菱形桁架前上横梁上设有两个预留孔，安装提升千斤顶用于钢箱梁吊装，在菱形桁片上设有多个法兰，可将两个或多个菱形桁片直接采用法兰连接或联系横梁、联系桁架连接，增加主桁架的整体刚度。钢混结合段钢箱梁吊装前，先要完成桥面吊机改造，改造过程如下：
3.1.1 承重桁架改造
依次拆除菱形挂篮的底篮系统、模板系统、悬吊系统，再在菱形桁片间增加联系横梁和联系桁架，用法兰及高强螺栓连接，增加桥面吊机的整体刚度。
3.1.2 安装纵向位移微调系统
在前上横梁与菱形桁架前拉杆接触位置安装滑板，测量放样出钢箱梁吊点位置，调整前上横梁的前后位置，并在前拉杆上安装YDT-800水平顶推千斤顶，在钢箱梁姿态调整时，配合液压油泵和滑板调整前上横梁的纵向位置。纵向滑移系统示意图如图2所示。
3.1.3 安装提升系统
在前上横梁预留孔处增加千斤顶底座，通过底座分别将两台LSD5000-400提升千斤顶固定在前上横梁上，再将24根？准17.8mm钢绞线穿过提升千斤顶，并在钢绞线末端安装夹持器，最后将提升千斤顶与液压泵站、计算机控制系统连接在一起，完成提升系统安装。提升系统示意图如图3所示。
3.1.4 安装吊具及纵坡调整系统
采用特制吊具进行钢混结合段纵坡调整，安装吊具前先在吊具上安装一台YDT-800水平顶推千斤顶，再将吊具与安装在钢绞线前端的夹持器销接在一起，至此桥面吊机改造完成。
3.2 吊具安装及下放
为减少吊具下放作业时间，增加钢箱梁运输船锚泊定位富余时间，降低浅水区吊装施工风险，在桥面吊机桁架间设置下放与提升吊具的卷扬机，提前将吊具通过钢丝绳及安装在主桁上的定滑轮下放至一定高度，再用卷扬机将吊具提升至不影响运输船锚泊定位。待运输船舶锚泊定位完成后，利用卷扬机再次下放吊具与钢箱梁上吊耳销接。
3.3 钢箱梁吊装
利用计算机控制系统控制液压泵站和提升千斤顶，进行逐级加载，直至各千斤顶达到其理论荷载的80%为止，停止并对吊点、吊具以及吊架等构件进行检视;
利用计算机控制泵站加载千斤顶达到其理论荷载的100%，即计算机压力表显示3MPa时，对钢箱梁进行同步提升，直至钢箱梁底部离开运输船0.5m为止，对吊点、吊具以及桥面吊等构件进行检视;
利用计算机控制系统的位移值对钢箱梁左右吊点进行调平，检查各个千斤顶的实际荷载是否在其理论荷载的±10%以内，根据检验结果，决定进行提升或将钢混结合段下放至运输船上终止本次作业;
将计算机控制系统设置为自动提升模式，同步提升钢混结合段钢箱梁。提升过程中，实时连续监测每个千斤顶的行程及荷载，在每一行程中，计算机可以对各行程进行自动检测和调节，同时利用全仗义观测事先安装在箱梁四个角点的棱镜，每半小时观测一次，通过与计算机数据比对高差，起到双重复核钢箱梁平衡的效果，确保各千斤顶同步性满足设计要求;
直到钢箱梁顶部距离混凝土箱梁悬臂端底部约0.5m高度处停止，检查悬浇混凝土箱梁前端钢筋、钢绞线或其它构件是否阻碍钢箱梁继续吊装;
确认无影响后，自动同步提升钢混结合段，直到钢箱梁顶部高于混凝土箱梁悬臂端顶部约1m高度处停止。采用槽钢进行钢箱梁与混凝土梁的临时固结，人工將预应力束逐一穿过钢箱梁上的预应力孔中，待悬臂端钢绞线穿束完毕后解除临时限位，钢箱梁下放至比桥面标高高5cm处。
3.4 钢箱梁姿态调整
钢箱梁吊装到位后，根据观测数据结合监控指令要求，采用改造时桥面吊机上安装的三维调整系统对结合段钢箱梁空间姿态进行微调。按照各控制指标间的互相影响因素大小，确定调整顺序：先调节结合段钢梁的纵横坡，其次调整钢梁的平面位置，最后调整高程。
3.4.1 钢箱梁纵横坡调整
操作计算机控制系统单独控制前上横梁上安装的左右LSD5000-400连续式千斤顶，通过千斤顶升降调节钢箱梁顶面横坡。利用计算机控制系统控制吊具上的纵向顶推千斤顶进行钢混结合段纵坡调整，通过顶推千斤顶顶升实现吊索在吊具上纵桥向移动，使钢混结合段钢箱梁的重心产生微小偏移从而在钢箱梁自重作用下形成需要的纵坡。钢箱梁纵坡调整示意图如图4所示。
3.4.2 钢箱梁平面位置调整
利用计算机控制系统单独控制位于桥面吊机前拉杆上的纵向调位系统（纵向液压千斤顶和滑板）调整前上横梁的纵向位置，使LSD5000-400连续式千斤顶及吊索跟随前上横梁一起前后移动，调节钢箱梁纵向位置，直至钢混结合段与混凝土箱梁悬臂端的纵向位置匹配精度达到要求为止。
钢混结合段钢梁需要调整横向位移时，将顶面劲性骨架临时点焊固定在混凝土梁段上，因调整距离很小，反力很小，点焊即可满足要求，利用临时固定的劲性骨架作为反力架，配合手动螺旋式千斤顶调整，直至横桥向位置满足规范要求。
3.4.3 钢箱梁高程调整
平面位置及纵横坡调整就位后进行精确调整标高，调整高程时应控制其它指标基本不变。将计算机控制系统设置为下放微控模式，非常缓慢地放下钢混结合段钢箱梁，直至钢箱梁与混凝土箱梁悬臂端的竖向匹配精度达到要求为止。
4 结语
综上所述，安海湾特大桥钢混结合段钢箱梁吊装施工，采用菱形挂篮改造的新型桥面吊机吊装，该桥面吊机结构简单，受力明确，重量轻，承载力大、变形小，其上设有空间三维调整系统，能够快速、高效地调整悬吊状态下钢箱梁的纵横向、仰角、平面位置、高程。钢混结合段吊装关键技术可供类似工程参考借鉴。
参考文献：
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