内河航道双浮吊整体吊装钢桁架施工技术探析

李有谋 石亚军

【摘  要】論文对双浮吊整体吊装钢桁架结构的施工技术进行了分析研究。论文结合具体的施工案例，总结了双浮吊整体吊装钢桁架的施工方案和关键技术要点，希望为有关人士提供一些借鉴。

【Abstract】This paper analyzes and studies the construction technology of the integral hoisting of steel truss structure with double floating crane. Combined with specific construction case， the paper summarizes the construction scheme and key technical points of the integral hoisting of steel truss with double floating crane， hoping to provide some reference for the relevant people.

【关键词】内河航道;双浮吊;钢桁架;施工

【Keywords】 inland waterway; double floating crane; steel truss; construction

【中图分类号】U445                               【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）04-0176-02

1 引言

内河航道双浮吊钢桁架整体吊装施工是当前航道桥梁架设和治理中非常重要的一种方法，采用钢桁架结构吊装，钢桁架结构可以实现先拼装后吊装的施工顺序，从而在一定程度上提高了双浮吊装的效率和安全性。

2 项目概述

本文介绍的工程为新浦如泰运河，位于泰州市泰兴市，施工河水水位在2.1m，历史最高水位达到2.9m，工程为运河2#管架桥工程施工，工程施工地市内航道为V级运河航道，其中，航道的最高通航水位可以达到+4.8m，最低通航水位可以达到0.0m，通航净空可以达到宽45m×高5m。新浦如泰运河的河道宽度到达85m，当前桥位河底高程可以达到-3.0m。在运河航道桥梁施工中，选择使用钢桁架吊装施工方法进行施工。其中，钢桁架材料整体长度选择设置为84m，钢桁架各项数据如下;钢架矿径为84m，桁架高度达到8m，高跨比为1/6，节间距设置为6m，钢桁架结构总计设有8个小节。钢桁架两片中心间距设置为6.5m，其中，净距离可以达到6m。在吊装之前，工程对钢桁架结构进行了提前施工，钢桁架结构在工程完成各部门连接焊接后，利用高强螺栓进行拼装。钢桁架结构拼装过程中选择使用三角腹杆体系，以增加结构稳定性。

3 吊装施工方案

3.1 合理选择施工方法

在航道钢桁架桥梁施工中，选择合理的施工方法不仅直接关系着桁架桥梁的施工质量，更是关系着桥梁的施工效率。想要合理地设计和选择施工方法，就要对航道情况、桥梁架设进行整体因素的考虑，本工程2#管架桥施工，位于老桥1#管架桥西侧，距离为5m左右，在2#管架桥西侧为沿江公路桥，直接距离为1km左右。另外，在2#管架桥东侧20m处是泰州市化工码头，相对于其他位置而言，码头比较繁忙，过往船舶数量比较多，从而在一定程度上影响了桥梁施工。根据2#管架桥施工具体环境情况，在根据GB 50205—2011《钢结构施工质量验收规范》以及JTG/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》等相关标准进行设计，本钢桁架工程设计选择使用双浮吊桥梁施工技术。

3.2 确定浮吊

本项目中2#管架桥钢桁架结构跨径达到84m，并且桁架钢材料总重量达到355.5t，所以为了保证桥梁钢桁架重量能够完全浮吊，保证浮吊的安全性，设计采用（500t和400t）起吊入驳。但是，在钢桁架结构吊装施工中，由于浮吊重量和体积相对较大，所以为了保证浮吊顺利，要考虑到河道船舶通行对浮吊进场的阻碍因素。本项目中2#管架桥为了保证施工质量，确定在运河船闸南侧建立钢桁架拼接场所，拼接完成后选择使用（500t和400t）浮吊进行起吊入驳。

3.3 计算钢桁架吊装受力

钢桁架吊装受力计算，对于钢桁架结构施工的稳定性非常关键，2#管架桥钢桁架受力计算中，采用了M ADIS/Civil软件进行有限元模型设计和计算，其主要包括钢桁架结构应力计算以及钢桁架结构起吊反力计算两个方面：①钢桁架应力计算。在钢桁架结构起吊过程中，自身重力要与钢桁架内部杆件结构应力总和均衡才能够保证钢桁架结构的稳定性，保证起吊良好。其中，根据2#管架桥重量为355.5t分析计算，钢桁架起吊受应力应该控制在30.7MPa，而选择使用双浮吊吊装技术恰好可以满足应力计算数据要求。②钢桁架起吊反力计算。钢桁架结构起吊反力计算，直接关系着钢结构起吊平衡性，所以在钢桁架吊装之前，要对钢桁架起吊反力进行计算，依据2#管架桥浮吊位置和钢桁架重量，两台浮吊（500t和400t）的起吊力为3603.9kN和2744.1kN。在钢桁架浮吊过程中，要保证两台浮吊的起吊力与钢结构起吊反力超过或者均衡，才能够保证钢桁架结构平衡性地离开地面，保证起吊的稳定性。

4 吊装关键技术

4.1 吊点的设置

在钢桁架结构吊装的过程中，吊点设置也是非常关键的技术要点之一，合理的钢桁架结构吊点设置能够保证钢桁架结构起吊平衡，并且起吊安全。以下是2#管架桥钢桁架结构吊点设置的具体关键要点：①为了保证2#管架桥钢桁架起吊安全，在设计阶段，在钢桁架结构上设计安装了8个起到点，而通过起吊合力计算和浮吊台数量，设计将8个起吊点合并为2个吊点分别承载（500t和400t）浮吊起吊。②在2#管架桥吊点设置中，对吊点采取安全保护措施。采用50×50角钢钢管进行起吊点护脚加工，其中，护脚的设置能够有效地保护钢桁架起吊点杆件的安全以及起吊钢丝绳的安全性，护脚长度设置为30cm，可以提升保护作用。③在钢桁架起吊过程中，对吊点位置和钢丝绳连接的下弦杆要进行有效保护和加固，施工设计选择钢板焊接形成下弦杆保护挡板，从而能够有效固定起吊点和钢丝绳。④钢桁架起吊过程中，对钢丝绳牵引位置、长度以及垂直度要进行合理设计，保证钢桁架起吊时，钢丝绳始终保持垂直或者与钢桁架结构不接触的状态。

4.2 试吊

在内河航道钢桁架结构吊装中，采用双浮吊技术的关键要点之一就是试吊，与道路工程试验铺路原理方法相同，钢桁架试吊也是为了对钢桁架结构进行试验吊装。在试验吊装中总结吊装设计中的不足，从而规避吊装风险，提升钢桁架吊装安全性。钢桁架试吊装具体包括以下几个方面：①同时对（500t和400t）浮吊进行钢桁架试吊。试吊中对浮吊船的吃水深度进行观察记录，并通过吃水深度判断浮吊的受力情况。②同时对（500t和400t）浮吊进行钢桁架试吊，试吊中对钢桁架结构梁和支墩的位置进行观察记录，当钢桁架结构完全脱离时，停止起吊，保证脱离距离在6～10cm。同时，对浮吊的起吊作用进行研究，从而保证浮吊的起吊性能良好。

4.3 “阶梯式”转体

在2#管架桥施工中，新浦如泰运河的最大宽度为85m，而钢桁架桥梁施工位置的宽度则为84m左右。施工设计采用双浮吊技术进行钢桁架结构架设施工，双浮吊船的总体宽度和超过50m，船体长度达到了30m。所以，钢桁架结构重量大，两个浮吊船整体也比较大，导致在实际的吊装施工过程中，采用传统的技术方法，浮吊船无法在84m的河面宽度内进行有效转体，从而影响了整体的吊装施工。所以，在2#管架桥施工中，大胆采用了“阶梯式”转体技术方法。采用“阶梯式”转体技术方法，具体就是指在进行吊装中，两艘浮吊船想要实现有效完全转体，就要利用船体之间的有效距离，进行微角度转体，即首先通过两艘浮吊船分别转体，再实现两艘浮吊船整体转体的方法。通过应用“阶梯式”转体技术方法，能够有效解决河道宽度不足或者浮吊船宽度过大的问题，从而为浮吊船转体效率的提升打好基础。

4.4 浮吊船的协调性

在进行钢桁架结构吊装中，浮吊船起到了关键的作用，可以说浮吊船的工作直接决定了起吊的质量[1]。双浮吊技术中，采用两艘浮吊船进行同时作业，就要保证浮吊船在吊装作业中保持良好的协调性。在浮吊船进行吊装作业中虽然两艘船的驾驶指挥人员不同，但是吊装作业一定要统一进行指挥，保證吊装的统一性。另外，在试吊装中，也要同时对浮吊船的操作协调性进行试验练习，从而在根本上保证吊装工作质量。

5 结语

本文介绍了双浮吊整体吊装钢桁架结构中的吊点设置、试吊技术、“阶梯式”转体技术以及浮吊船的统一管理等技术要点，希望能够对内河航道双浮吊整体吊装钢桁架施工技术的发展有所帮助。

【参考文献】

【1】虞冬冬，胡云超，陈震宇.内河航道三浮吊整体吊装钢桁架施工技术分析[J].武汉交通职业学院学报，2017（04）：76-80.