温州瓯江北口大桥散索鞍安装施工技术

卜 靖，孙 武,袁新顺

(1.中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，武汉 430040；2.海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室，武汉 430040)

温州瓯江北口大桥项目为世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥，散索鞍作为本桥梁上部结构中第一个安装的永久构件，其安装精度直接影响到后续索股架设的精度。因其重量重、尺寸大，且安装于与水平面约29°的斜面上，给施工带来了一定的困难。针对以上困难，论文简要阐述了本项目在施工过程中采取的解决措施及控制技术，为类似工程提供一定的借鉴。

1 工程概况

温州瓯江北口大桥散索鞍为摆轴式结构，由鞍体、底座、底板等部件构成，全桥共有散索鞍4个，分别安装于大桥南北锚碇支墩顶部斜面处，散索鞍的构件尺寸、数量、重量情况如表1所示。散索鞍安装时按“空缆位置”设一定预偏角度偏向锚跨，桥面铺装完成后，鞍体将向索塔侧自行转动一个角度至“成桥位置”。

表1 散索鞍主要安装构件参数表

2 散索鞍施工工艺及方法

散索鞍的安装施工主要包括散索鞍底板、底座及鞍体的安装，其中底板采用锚碇两侧的250tm塔吊进行吊装，底座与鞍体采用锚碇门架从支墩横桥向外侧吊装。施工工艺流程如下：

施工准备→底板安装→底板砼浇筑→底座安装→鞍体安装→安装完成

2.1 散索鞍底板安装

散索鞍底板为预埋构件，需在锚碇支墩最后一层混凝土浇筑前安装。根据《公路工程质量检验评定标准》，底板安装的位置和标高精度均在5 mm以下，安装精度要求高，同时，底板需安装于与水平面约29°的斜面上。为保证底板安装精度，项目根据现场实际情况设计一套定位托架用以辅助底板安装施工[1]。

1)定位托架设计与安装

定位托架设置于锚碇支墩倒数第2层砼(本项目称“第11层砼”)顶面，位置关系如图1所示，其杆件材料全部采用热轧轻型槽钢，在散索鞍底板吊装前通过现场拼焊的方式进行制作。

由于底板中心距支墩第11层砼顶面较高，约3.2 m，为保证定位托架的整体刚度，通过计算，定位托架立柱设计为2排5列，立柱材料均为[22槽钢，同时在托架中部与底板安装面位置处分别设置一层连接杆件，连接杆件材料均为[16槽钢。定位托架结构形式及尺寸如图1、图2所示。

为稳固定位托架结构，保证底板就位后的稳定性与安装精度[2]，在支墩第11层砼浇筑前需根据托架立柱的设计位置进行杆件预埋。预埋时，采用全站仪进行现场放样，定位完成后将预埋件与第11层钢筋网焊接固定。

待支墩第11层砼养护完成后，进行定位托架的安装施工。施工时，先安装[22槽钢立柱，再安装[16槽钢连接杆件。由于底板安装完成后将直接搁置于杆件g顶面，故安装杆件g时需精确控制其顶面高程，且倾角与底板的设计倾斜角度一致。

托架安装完成后测量出挡块位置，并将其焊接在杆件g上。

2)底板吊装

为便于底板在起吊后调整倾斜度与位置，采用6点起吊，每个吊点用1个5 t手拉葫芦与吊钩连接。

(1)根据底板顶面四边的4个中心定位点，在底板顶面提前画出纵横向中轴线。在底板上的6个吊点处分别采用箍绳、5 t手拉葫芦与塔吊吊钩相连。

(2)塔吊将底板从地面平稳吊转至定位托架上方，根据底板纵横向中轴线调整底板的水平位置，然后通过手拉葫芦调整底板的倾斜角度，使其平稳的落在定位托架上，此时塔吊仍承受一部分力，以便对底板位置进行精调[3]。

(3)采用全站仪对底板顶面的4个定位点进行测量，根据测量数据，采用手拉葫芦与小型千斤顶调整底板的位置及高程，通过反复测量及调整，使底板安装位置符合设计要求。

(4)采用定位型钢将底板与托架固定，塔吊卸力后，再复测底板位置[4]。

(5)将地脚螺栓从底板底部穿入并安装螺母将其固定。安装时需采用靠尺量测，保证其与底板顶面垂直，同时采用拉线的方式保证每排螺栓纵横向对齐。

(6)浇筑底板内混凝土并振捣密实，注意振捣过程振捣棒不得触碰到底板与地脚螺栓。

2.2 散索鞍底座安装

底座在锚碇门架安装完成后安装，用锚碇门架起吊系统从支墩外侧起吊。

1)索鞍厂家运输车将底座运输至锚碇支墩外侧吊点下方。

2)利用锚碇门架起吊底座，底座上对称设置4个吊点，吊耳为构件出厂装车时所用吊耳，每个吊点处采用1个10 t手拉葫芦与门架起重系统相连。从底面缓缓提起底座，注意起吊过程平稳。

3)由于起吊时底座在运输车上的摆放位置为长边平行于纵桥向，当底座起吊至设计位置上方后需先将其转向，使长边平行于横桥向。

4)通过手拉葫芦调整底座倾斜角度，缓缓下放底座，并使每个地脚螺栓都能顺利穿过底座上的螺栓孔。

5)调整到位后，拧紧地脚螺栓螺母将底座与底板连接固定。

2.3 散索鞍鞍体安装

鞍体在底座安装完成后采用锚碇门架从支墩外侧起吊安装。

1)索鞍厂家运输车将鞍体运输至锚碇支墩外侧起吊点下方。

2)将起吊钢丝绳用卸扣与鞍体4个吊耳连接。根据索鞍出厂时吊耳的布置位置，提前计算出吊装所用钢丝绳长度，使鞍体的吊装倾斜角度与安装就位角度(空缆状态角度)一致。

3)起吊散索鞍上升到设计高度后，用纵向行走系统与横向行走系统将鞍体慢慢移至安装位置上方，用10 t手拉葫芦调整索鞍位置，使索鞍与底座横向导向标记对齐。

4)缓慢下降索鞍鞍体，在接近底座时停止下放，安装纵横向调整框架。

5)利用纵横向行走系统和纵横向调整框架系统，精确调整鞍体与底座的相对位置，使鞍体与底座安装结合面纵横两个方向完全对准后，缓慢下放鞍体，落在提前安装好的三角支撑架上，此时钢丝绳还需承受一部分力。

7)利用全站仪等测量仪器配合20 t手拉葫芦将索鞍调整到设计空缆位置，并将散索鞍与三角支撑架空隙处用木方或薄木板填塞。

8)拆除钢丝绳及调整框架等调节工具，完成散索鞍吊装。

3 结 语

目前温州瓯江北口大桥的施工正在有序进行中，根据对现场吊装施工过程分析，有以下几个需要注意的地方：

a.定位托架与锚碇支墩顶面钢筋在位置上可能存在冲突，故定位托架须在支墩顶面钢筋绑扎前进行安装，钢筋在安装时可适当调整位置。

b.散索鞍底板出厂后底面大多不是很平整，厚度可能存在一定误差，为避免底板安装时高程过高而无法调整的情况，在安装定位托架顶层连接杆件时可适当调低1 cm，安装底板时现场准备一些不同厚度的钢垫板，以便根据现场实际情况对底板高程位置进行调整。

散索鞍是悬索桥上部结构中较为重要的一个永久构件，国内经过多年悬索桥安装施工经验的积累，已能较为精确的控制其安装精度，但随着社会不断的发展，新建悬索桥的跨度不断增大，散索鞍尺寸及重量也将随之增大，故散索鞍安装技术的要求也将越来越高。论文针对大型的摆轴式散索鞍的安装提供了一个行之有效的施工方法，为以后类似工程及更大型的散索鞍安装提供一定借鉴。