浅谈桥面吊机在叠合梁斜拉桥施工中的应用

李华清 梁彬彬 郑珍根 中交二公局第二工程有限公司

1.工程概况

1.1 工程简介

浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾2号桥主桥结构形式为双塔整幅叠合梁斜拉桥，叠合梁斜拉桥主梁采用钢材和混凝土两种材料组合而成，又称钢－混凝土组合梁斜拉桥。桥跨布置为(70+90+365+90+70)m=685m，包括主墩、辅助墩及过渡墩。桥面位于半径R=18000m、切线T=414m、外矢距E=4.761m的圆弧竖曲线上。主桥上部结构主梁采用分离式双边箱（PK式）流线型扁平钢箱叠合梁，混凝土桥面板通过剪力钉与钢梁共同形成叠合梁，顶板设置2%单向横坡。全桥共计钢梁节段75个，斜拉索128根，斜拉索塔端锚固采用钢锚梁形式、梁端锚固采用钢锚箱形式。除主墩、辅助墩及过渡墩的墩顶梁段采用支架+浮吊吊装施工，其余梁段采用桥面吊机对称悬臂吊装施工，共计吊装钢梁节段57个，梁段长度分别为7m和10.5m，重量439.8～533.3t。

1.2 桥面吊机概述

桥面吊机全称桥面悬臂吊架桥机，又称桥面吊，主要分为变幅式、不变幅式（即普通固定吊臂式）、塔柱式（此型又包括卷扬机式和连续作业千斤顶式）三种结构形式。乐清湾2号桥采用变幅式桥面吊机进行钢混叠合梁的吊装施工，其提升装置分别为卷扬机和液压连续千斤顶。

2.桥面吊机的选型

根据施工组织设计和现有设备情况以及梁段参数，RZ3#墩选用JQGqm550t－9m/20m型桥面吊机（下称550 型），提升设备为185t 连续液压千斤顶；R Z 4#墩选用QMD300t型桥面吊机（下称300型），提升设备为18t卷扬机。如图1所示。

3.桥面吊机构造与安装

3.1 550型桥面吊机

3.1.1 桥面吊机构造

550 型桥面吊机主要由后行走梁总成、锚固系统、承载结构、纵移后锚梁、移动平台、前行走梁总成、吊具总成、提升系统（185t液压千斤顶、储索盘及导索架）、液压系统等组成。

3.1.2 桥面吊机安装

桥面吊机在运输至现场拼装前，需在厂房进行试拼，并对各构件编号，现场拼装时按相应编号进行对号拼装。由于该工程主梁为钢混叠合梁，在索塔区已完成梁段上拼装存在较大困难，如主桁架的稳定难以保障；桥面吊机依靠后行走梁与主梁之间的连接进行稳定，风险较大；杆件安装到位后需采取临时连接，工序复杂等各种因素。进过研究讨论后，考虑在栈桥上整体拼装完成后，在斜拉索S1、M1第一次张拉完成后，由浮吊将桥面吊机整体吊装至桥面上并进行锚固，之后安装电气控制系统及液压驱动系统，并按监控要求第二次张拉斜拉索S1和M1。

3.2 300型桥面吊机

3.2.1 桥面吊机构造

300型桥面吊机主要由下底盘总成、纵移行走系统、上部金属结构、纵移横移变幅系统、起升系统、张拉平台、吊具总成、动滑轮组、锚固系统等组成。

3.2.2 桥面吊机安装

桥面吊机在运输至现场拼装前，需在厂房进行试拼，并对各构件编号，现场拼装时按相应编号进行对号拼装。在斜拉索S1、M1第一次张拉完成后，塔吊和汽车吊配合吊装桥面吊机各构件在已拼接好的梁段上完成桥面吊机的拼装作业，拼装完成后按监控要求第二次张拉斜拉索S1和M1。

4.桥面吊机行走施工

桥面吊机的行走是桥面吊机使用中的关键步骤，直接影响着主梁吊装施工进度，在斜拉桥主梁施工中，桥面吊机在斜拉索完成第一次张拉后，进行卸载行走，标准行走距离10.5m。

（1）550型桥面吊机行走步骤如下：①行走前，放样出每台桥面吊机前、后行走梁的边线，并用墨线弹出；②利用行走液压油缸将后行走梁移动到指定位置并进行锚固；③顶升前支撑油缸，利用卷扬机带动前行走梁前移，根据放样墨线调整行走梁位置，在适当位置放置支垫，然后回缩前支撑油缸，使桥面吊机移位器与前行走梁贴紧；④利用手摇千斤顶将转换桁架顶升，使其反挂于后行走梁上，顶升支撑油缸，解除后锚固座与后锚点吊耳之间的连接销轴，回缩前支撑油缸，回缩转换桁架顶升；⑤用销轴固定液压后耳座，用行走油缸将桥面吊机向前推进，行走油缸每行程1m；⑥重复步骤③和⑤，直至桥面吊机行走到设计位置；

⑦将桥面吊机后锚固座与后锚点吊耳连接，紧固后锚点吊耳螺栓。⑧调整桥面吊机水平，并按监控要求进行第二次斜拉索张拉；⑨吊装前准备工作，准备吊装下一节段。

（2）3000型桥面吊机行走步骤如下：①顶升下底座油缸支座，利用纵移行走油缸将行走梁移动至指定位置，然后回缩顶升油缸，使桥面吊机与行走梁贴紧；②解除后锚约束，利用纵移行走油缸将桥面吊机向前推进，行走油缸每行程1m；③待桥面吊机行走至设计位置，安装后锚固吊耳，紧固后锚点螺栓；④调整桥面吊机水平，并按监控要求进行第二次斜拉索张拉；⑤吊装前准备工作，准备吊装下一节段。

5.桥面吊机吊装梁段施工

5.1 吊装前准备工作

桥面吊机行走到位后，需进行桥面吊机吊装前准备，以确保梁段吊装的安全性、高效性。550型桥面吊机主要进行吊具下放、液压锚头检查、液压千斤顶夹片清洗与更换、动力模块油量检查、管道线路检查、整体结构检查、后锚点螺栓紧固情况、销轴检查等；300型桥面吊机主要进行卷扬机钢丝绳检查、卷扬机刹车片检查、动滑轮组检查、销轴检查、电力线路检查、整体结构检查、后锚点螺栓紧固检查等。

5.2 标准梁段吊装施工

标准梁段通过驳船运送到施工现场，待运梁驳船在指定位置抛锚定位后，桥面吊机即可起吊钢梁。梁段吊装施工具体步骤如下所示：

（1）下放吊具至梁段上，将吊具与钢梁临时吊耳连接；

（2）待两侧梁段均具备吊装条件后，缓慢加载直至钢梁离船（每个加载阶段完成后检查后锚点螺栓及桥面吊机整体状态），待梁段离船到合适距离，安装检修小车轨道；

（3）目视检查悬空的梁段整体水平情况以及扁担梁横向水平，确保梁段顺桥向吊装中心点与梁段理论重心重合，待梁段到达安装位置后利用手摇千斤顶或手拉葫芦进行调整；

（4）使用桥面吊机变幅机构调整梁段纵向位置，使待提升梁段边缘与已安装梁段边缘留出20～30cm的安全距离；

（5）当梁段提升至已完成梁段上方大约10～20cm处停止提升，进行钢绞线穿束、焊接码板，然后利用桥面吊机进行梁段的粗定位；

（6）进行精确调整并焊接；

（7）按施工计划进行梁段湿接缝浇筑以及预应力施工。

5.3 合龙梁段吊装施工

本工程共计三处合龙梁段，分别为次边跨合龙梁段S 07 H，长度7.0m，吊重289.8t；边跨合龙梁段S17H，长度7.0m，吊重533.3t；中跨合龙梁段M17H，长度7.5m，吊重329.3t。每个合龙梁段均设计有10cm余量（配切量），吊装施工前需形成安装所需和龙口，在合龙口两侧梁段上布设测量点（测点位置根据监控要求确定），通过连续测量，确定合龙梁段实际长度，切割合龙梁段余量，经过测量人员艰苦作业，将梁段误差控制在0.5～2cm之间。梁段具体吊装方法同标准梁段吊装施工。

6.结束语

桥面吊机具有结构简单、机械化程度高、操作方便、操作稳定、经济性较好、安全性高等特点，在跨江跨海叠合梁斜拉桥的施工中应用广泛。在叠合梁斜拉桥施工组织设计过程中，应综合分析考虑，从经济性出发、施工可操作性入手，结合梁段类型选择合适的桥面吊机进行梁段施工，确保大桥施工建设高效、安全的进行。