市政主桥桥面吊装施工关键技术及检测分析

钟志良

摘要： 以广东省某市政桥梁主桥桥面吊装施工项目为基础，详细介绍了该项目桥面吊装施工过程中遇到的关键技术难题及解决方案，强调市政桥梁吊装必须因地制宜，敢于应用创新的施工工艺，将内河通航、现场条件、设备布局和机械使用等要素统筹考量，实现该项目主桥吊装优质高效施工，检测结果显示各项指标达到设计要求，取得了显著的建设效益。

Abstract： Based on the construction project of hoisting of the main bridge deck beam of a municipal bridge in Guangdong Province， this paper introduces the key technical problems and solutions of this project in process of bridge deck hoisting construction in detail. It emphasizes that the hoisting of municipal bridge must adjust measures to local conditions and use innovative construction technology， roundly consider the inland river navigation， field condition， equipment layout and mechanical usage and other elements to implement the high-quality and efficient hoisting construction of the main bridge deck beam of this project. The test results show that the indicators meet the design requirements and make remarkable construction benefit.

关键词： 市政桥梁；主桥桥面吊装；施工技术；检测分析；快速施工技术

Key words： municipal bridge；hoisting of the main bridge deck beam；construction technology；detection analysis；fast construction technology

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）08-0073-02

0 引言

珠三角地区水路纵横，各城市市政桥梁众多，为城市的提速和发展带来了巨大的便捷，很多珠江支流江面宽广、通航需求较高、有一定的水深，还有受台风发生频繁、建设进度要求高、周边建筑限制较多等因素影响，在建设过程中积累了大量的工程经验[1]。综合目前在桥梁工程中应用较多的混合梁斜拉桥、双塔双索面双层斜拉桥和拱形钢塔钢箱梁双索面连续斜拉桥等结构形式[2-6]，以因地制宜为选择立足点，最终确定了塔式索面钢箱梁斜拉桥形式。在设计施工中应用新技术新工艺，加强吊装施工管理，完成一流精品工程。

1 工程概况

珠江某市政大桥地处城市中心区域，主桥桥面吊装施工受到城市交通、市民生活及自然条件等多种因素影响，其中技术难度最高的吊装部分跨径226m。针对该段施工，项目部进行了专项技术方案，并实时对照检测分析结果予以调整，力求以最优质的资源最高的速度完成最好的工程。

2 主桥桥面施工情况

大桥主桥桥面吊装施工采取了分区域针对性工艺措施，细化施工管理，表1所示为大桥主桥吊装两端区域划分情况。

3 吊装施工技术路线及关键问题的解决

鉴于该项目的区位特点和实际情况，大桥主桥的桥面吊装机械使用了分离式低重心液压千斤顶技术，图1所示为吊装机械全景图，使用的步履式设施，桥面行走自动化操作。吊装提升和纵移体系是项目施工过程危险性最大的控制环节，图2为本次施工所用体系，主要部件包括千斤顶、挂架、钢绞线、锁盘、纵移小车、滑道及吊具等。考虑到整个施工的完整性，行走系统应用了步履式系统，增设全套操作平台、通道体系、操控室及附属设施，便于自动化、科学化管理。吊装机械分段形式在工厂制备、现场安装，制造年限为永久性使用要求（除表面喷涂设计使用年限为两年外）。设备应用前接受了1.25倍静力载荷试验并达到了使用要求，运输到现场通过塔吊和汽车吊完成整体拼装。

考虑到不能影响施工过程中的通航需要，施工顺序结合了混合梁斜拉桥的拼接方法，梁上采用悬拼工艺。吊装设备是实现本次施工工艺的核心所在，由于吊装过程对吊装机械要求非常高，项目设备三向精度±1mm，具体性能指标列于表2。尽管主梁单块区域最大质量仅110.2t，要实现该项目新工艺的高效呈现、周边环境的复杂以及施工防护等情况，经详细测算选择起重量210t设备。吊装机械目前较为常见的有菱形、三角形和倒梯形，菱形适合跨江大桥但移动能力有限，三角形结合了塔索梁衔接系统，但稳定性不能够满足该项目需要，经过比选最终确定了天车提升能力较强的倒梯形结构，并加设旋转吊具、调位系统及构配件提高抗倾覆能力和整体性能。

试吊前的准备和试吊过程可以对整个机械吊装的全面细致分析，确保初期的规划和设想在施工阶段顺利执行。试吊前准备工作的重点就是检查，测试行走、重载、调位以及空载等条件下的技术参数。为了确保桥面吊装机械满足最重荷载吊装需求，第一对斜拉索在完成第二次张拉达到适当位置时需要做静载试验，同时用附加水箱来提高荷载，通常要求提高20%以上，对于110.2t梁段最低需要试验荷载132.24t。为了真实表现施工现场实施情况，试荷对象直接采用梁段钢箱梁。试吊主要完成四项工作，即：空载情况下的整体移动、吊装机械运转过程中的各项功能实现、结构试验表现和整体市政桥体反应情况。

主桥桥面吊装施工第一步是准确定位，误差要满足设计限定要求。梁段吊装考虑满足即时的同行条件，河床清理工作要提前完成，确保部分梁段吊装使用的运梁船吃水要求能够满足，对于限制通航区域还需要提前同海事部门提前沟通协调。桥面吊装合龙要精细化策划，各个时间节点的监控指令要结合施工现场表现提前协商。为了减小施工合龙机械吊装施工难度、更有利于合龙段同相邻桥段接口的配合，继而保证整个主桥线性和施工质量，本项目采用了斜口端头切割的方法，主要坡度采用了1：10，部分梁段按照实际情况略有变化。考虑到实时的施工工况，吊装机械临时锁定装置会受气温影响而热胀冷缩形成内应力，材料必须接受足够的试验。梁段拼接缝的焊接是项目难点之一，在拆除了临时锁定设施时会出现一些缝隙问题，需要技术人员提前准备应急方案。合龙完成之前的三个左右梁段施工需要进行联测，以应对平面上的纠偏，调整时间必须是深夜气温稳定时间段，调整过程要按照设计要求的索力微调。

4 施工计算及检测分析

开工前对所使用结构体系进行了反复核算，考虑结构体系自重、外荷载、施工及其他临时荷载和风荷载组合作用条件下的稳定性、强度与刚度。对各项不利条件计算结果均小于材料极限强度270MPa，抗倾覆系数大于4.0，模拟计算吊车挠度小于35mm，各项指标满足设计和施工规范标准要求。检测分析在市政主桥桥面吊装施工过程中的控制效果和质量管控意义重大。施工过程中保持着连续检测，特别是施工初期、合龙等关键节点保持48小时连续检测，实时数据分析。检测最重要的参数主要为变形量和应力的变化，前者在分级加载过程中要求精细，确保符合设计条件，单根纵向梁通常布置单个测点，对于变形量初估较大区域适当加密，后者通过电阻应变片测试，主要测不同测点内应力表现。本项目初期对核心的立柱、斜撑、上纵梁、下纵梁、纵移平台等部分进行了应力理论值计算，实测最大应力值如表3所示。

通过数据对比分析可见，主桥桥面吊装机械吊装过程中各部位最大应力值较理论计算值均较小，斜撑处实测值仅计算值的15.6%，施工过程稳定高效，应力实测较大处纵移平台实测值为计算值的47.5%，符合经济性要求。

5 结论

本市政主桥桥面吊装施工过程安全、高效、稳定，施工过程得出以下结论：①合理的分段施工对于主桥桥面吊装具有良好的促进效果；②试吊阶段的精细化把控对于整个施工过程控制效果显著，必须做好事前控制；③主桥桥面吊装具有特殊性，安全和稳定非常重要，进行全过程检测，得出的数据对于施工过程控制和调整具有很好的作用。

参考文献：

[1]郑席晖，朱佳绪.江顺大桥380t架梁吊机的设计与应用[J]. 起重运输机械，2014（8）：37-40.

[2]杨宏杰.公铁两用的闵浦大桥中跨桥面施工关键技术[J]. 建筑施工，2014，36（5）：589-592.

[3]林元培，章曾焕，马（马），等.上海市黄浦江卢浦大桥设计[J].预应力技术，2007，38（6）：16-21.

[4]齐鹏，马建磊，张明闪.之江大桥桥面吊机的拼装与检测技术[J].公路，2014（6）.

[5]唐斌华，吴乾坤，郭杰鑫.椒江二桥主桥中跨合龙施工技术[J].中外公路，2014，34（3）.

[6]周旭.荆岳公路大桥南主跨钢箱梁吊装施工技术[J].公路工程，2013，38（5）：184-187.