南京大胜关长江大桥9#墩钢吊箱围堰制造、安装、下放施工技术

王建国

【摘要】南京大胜关长江大桥9#墩钢吊箱围堰平面尺寸50.2m×22.2m，吊箱高度为13.5m。文章就大桥9#墩钢吊箱围堰制造、安装、下放施工方法及技术特点作简要介绍。

【关键词】钢吊箱；制造；安装；下放

1、工程概况

南京大胜关长江大桥9#墩钢吊箱围堰平面尺寸为50.2m×22.2m，吊箱高度为13.5m，分两节制造，顶节围堰高1.5m，重约28.5t；底节围堰高12m，重约876t。钢吊箱围堰由侧板、底板及龙骨、内支架、吊杆组成，顶层围堰侧板为单壁结构，底节围堰侧板则采用双壁结构，壁厚1.6m，底板龙骨为格构式结构，顶面布置肋板。围堰下放到位后设计底标高-7.50m，顶标高+6.00m。

2、钢吊箱制造

钢吊箱围堰在钢结构车间内分块加工制作，加工成型的块单元通过起重码头下河装船运至墩位处。

2.1钢吊箱制作

（1）钢吊箱侧板节段划分。钢吊箱围堰侧板分节：底节钢吊箱围堰侧板高度为12m，在高度方向不分块，沿周长方向分块。为运输方便且考虑现场安装时的条件，不采用施工图纸提供的分块方法，按实际情况分为：12m×（2.7m+2.6m）的4块（拐角部位），12m×4.5m的20塊，12m×4.2m的8块，合计底节钢吊箱围堰侧板共分32块。顶节钢吊箱围堰单壁侧板则分成8块制作。

（2）钢吊箱围堰侧板的制造。钢吊箱侧板单元件由内、外壁板、隔仓板及水平桁架及竖肋等部件组焊成型。为保证外廊尺寸的准确性及控制焊接质量和变形，借助胎架组拼及施焊，胎架应具有足够刚度，以防止单元构件在组焊过程中变形。分爿安装顺序：胎架平台制作→拼板及框架制作→铺设外围壁板→安装外围壁纵骨→安装水平结构→安装内隔舱板→安装内围壁纵骨及结构→铺设内围壁板→焊接内部构件分爿焊接顺序：内外围壁正反面焊缝焊接→内结构焊接→内结构与外围壁焊接→翻身→内结构与内壁焊接

（3）钢吊箱围堰底板及龙骨的制造。围堰底板按设计图纸进行分块制造。为方便运输及吊装，龙骨在工厂制成小片，直接在拼装平台上拼装成整体。

（4）钢吊箱围堰内支架的制造。考虑运输和吊装能力，分片制造，制造过程中不焊接柱脚板。单元块制造完成后，运输至拼装平台，在平台上将单元块组拼成整体，最重的一块约40t，用1台50t平台吊和100t浮吊抬吊。

2.2钢吊箱焊接工艺

（1）焊外壁板的对接焊缝，当板缝错开时，应先焊横向缝（端接），后焊纵向缝（边接缝）当采用平列对接时，先焊纵向缝，后焊横向缝。（2）错开板缝对接缝，其焊接方法大多采用气体保护焊，具体工艺措施如下：a.拼板要求平整，板装配间隙要小，焊缝表面无锈蚀、油渍，以防止焊缝气孔产生。b.表面处理方法：钢丝刷清刷；角磨机配圆盘钢丝刷打磨；c.平焊对接一般采用左向焊法，箱板平焊一般不作横向摆动。d.当进行厚板焊接其焊缝较宽时，可采用多道焊法，亦可作适当横向摆动。（3）构件中同时存在对接与角接焊缝时。应先焊对接缝，后焊角接缝。（4）纵横构架间的十字接头，必须待构架安装完毕后方可施焊。（5）横焊为保证施工进度，调节焊接工作量，在吊箱未整体成型前，构架与壳板的焊接，一定要待壁板安装完毕后，方可焊接。（6）根据分爿制作整体安装工艺的要求，其分爿部分构架与板的焊接，其边缘应留300～400mm暂不焊，待整体装配后再行焊接。（7）所有骨架的十字焊，构件的角焊缝采取逐格焊接法，遵循由中往左、右，由中往前、后，由下至上，由里及外的施焊程序。长焊缝采取退焊法及分中逐步退焊法，具有对称轴的工作，应尽量采取双人对称焊，以控制焊件变形量。（8）吊箱的各部位的焊接，其电流大、小应严格控制，不得使用同一种电流进行全位置焊接。

3、钢吊箱围堰拼装

钢吊箱围堰铁驳拼装平台上拼装按照先拼装龙骨及底板，后拼装吊杆、内支架主桁及联结，以内支架作为侧板定位支撑拼装底层围堰侧板，最后拼装顶层围堰单壁侧板的顺序进行。围堰拼装要求对称同步，拼装过程全程测量控制，以保证吊箱围堰拼装精度。

3.1拼装作业

（1）龙骨的拼装。龙骨在厂房内制成小片，经码头吊机装船运至墩位处，直接在铁驳拼装平台上拼装。首先在平台上放出龙骨的定位线，然后直接拼装焊接。（2）底板的拼装。根据图纸中底板的分块和相对位置在已拼装好的龙骨上依次铺放底板，底板与龙骨的焊接按照图纸中的要求进行。（3）吊杆的拼装。底板安装好后，在底板上测量放出吊杆吊点的位置，按照对称原则焊接吊点及节点板，完成后进行吊点复测，并检查焊接质量。吊杆每组组装成整体在制造厂加工完成后，装船运至墩位处，利用100t浮吊及50t平台吊机按照对称原则安装。（4）内支架的拼装。内支架主桁组装成整长的单组桁架，利用起重码头下河装船运输至墩位，再利用100t浮吊整体吊装，50t平台吊机配合对位放置在相应吊杆顶部，调整位置并与吊杆连接。内支撑主桁联结系利用50t平台吊机安装、与内支撑桁架焊接。内支架拼装从两端向围堰中心进行，在中间合拢。（5）侧板的拼装。钢吊箱围堰侧板在项目部的钢结构车间分块加工完成后，制造完成的块件运至起重码头下河，用船运输至墩位。为快速，准确拼装，在拼装前需对每块侧板进行编号。拼装应按对称原则进行，以内支撑桁架定位固定，利用QLY50/16吊机和100t浮吊对称起吊钢吊箱围堰侧板就位。侧板调整测量、精确定位后进行拼缝焊接，合拢段根据具体空隙尺寸进行调整。⑥吊耳安装。9#墩共设置8个吊耳，吊耳与钢吊箱围堰侧板焊接，安装时要注意吊耳的方向。⑦底板开孔。将气割设备放入吊箱内，安装梯子，操作人员下到吊箱底板上，分工在底板桩位处按照测量数据开孔。

4、竣工检查

钢吊箱围堰拼装、焊接完成后，对焊缝质量、围堰水密性及吊箱尺寸、安装精度进行检查验收。焊缝质量检测合格，侧板面板焊缝全部进行煤油渗透试验，以检验侧板的水密性能。煤油渗透试验后，在确认水密性良好的情况下，转入钢吊箱整体起吊下放工序。

5、钢吊箱围堰整体起吊下放

5.1钢吊箱吊装

（1）吊装设备。底节钢吊箱采取整体吊装工艺，拼装完成的底节钢吊箱用一艘1200t的浮吊“镇航工818”起吊吊箱，套入护筒，下放就位。

（2）吊装作业。根据吊箱的宽度、浮吊的长度，在钢吊箱围堰吊装时，浮吊应在横水流方向，墩位北侧进行起吊作业。

（3）钢吊箱定位、下沉。①钢吊箱定位。钢吊箱吊装就位后应进行准确定位，使其在水流潮汐、波浪力的冲击作用下不移位。钢吊箱的平面位置可通过设置于钢吊箱侧板上的焊接拉环和平台定位支承桩之间的拉缆来调节。②钢吊箱下沉。通过导向及调节装置，精确对位后，松钩将钢吊箱围堰缓慢下放，在调整好平面位置及垂直度后辅以注水方法使围堰下沉至设计标高。

6、结束语

南京大胜关长江大桥9#墩钢吊箱围堰历时76天拼装完成，由于合理组织施工，制定了严谨的施工方案，使得钢吊箱能够高效、安全地拼装，取得了较好的经济效益，可为今后类似的大吨位钢吊箱围堰制造、拼装、下放施工提供一定的参考。