小洋河桥钢箱梁吊装施工与吊放受力分析

2023-01-28胡涛

四川水泥 2023年1期

胡涛

（中铁十六局集团第二工程有限公司，天津 300162）

0 引言

在桥梁建设中，钢箱梁在加工厂加工、现场组装，大大压缩了桥梁在河面建设施工时间，且具有跨度大、结构新颖、外观简洁美观等优势，在工程中被广泛使用。在桥梁施工过程中，确保钢箱梁吊装工作的安全与质量是重中之重。在盐城市先锋岛新洋港滨河路小洋河1#桥吊装工程中，通过加强施工过程各工序，各环节的有效控制[1]，确保了吊装时设备与钢箱梁结构稳定，保证了施工质量与安全。本文对该项目的钢箱梁吊装施工与吊放受力进行分析。

1 工程概况

盐城市先锋岛新洋港滨河路小洋河1#桥采用1-52m简支钢箱梁桥。钢箱梁梁高为2.54m，单箱三室等高简支梁，梁全宽12.6m，梁全长为52m，重量431.49t。其吊装分段沿桥长方向划分为3个节段，沿桥宽方向分为3个节段，钢箱梁现场完成梁段拼装后（焊接检测合格）方可采用浮吊运至指定桥位待吊装。具体分段见图1。

图1 箱梁平面分段示意图

2 吊装施工方案

2.1 起重机械

钢箱梁GXL-147采取一艘250T起重船吊装，GXL-258、GXL-369因距离较远采取250T起重船配合260T汽车吊（90t配重）双机抬吊的方式吊装。船只垂直于桥放置，船只总长44m，宽24m。起重臂由2根大杆组成A字形（杆的断面形状多为圆形或箱形），一端铰接在船首甲板上，另一端被一组通向后支架（又称人字架）的缆风索拉着，调节缆风索长度可使起重臂变幅，主起重臂长48.5m。260T汽车吊尾部对着0#桥台垂直放置，90t配重，全配重可自拆装，基本臂长13.8m，支腿跨距9.47m×8.3m。

2.2 吊装顺序

从吊装安全性以及方便性考虑，吊装顺序为先吊装XYH-3、XYH-6、XYH-9，再吊装XYH-2、XYH-5、XYH-8，最后吊装XYH-1、XYH-4、XYH-7。

2.3 钢箱梁拼装

2.3.1 钢箱梁预拼装

在钢箱梁工厂出厂前各段钢箱梁均进行预拼，最终刻画出现场安装基准线（纵横向基准线），工厂预拼完成后在对接位置安装各节段对接的匹配件,方便现场对接口对接。试装过程中，应检查拼接处有无互相抵触的情况，重点检查横梁、横隔板与顶板、底板和腹板的连接是否对接平齐，横梁处各支座位置是否准确和齐平。全部试装后还应检查整个钢梁是否扭曲，钢梁的线形、坐标和几何尺寸的允许偏差是否满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2020）和《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ 2-2008）中的相关要求。

2.3.2 钢箱梁现场地面拼装

该工程涉及部分梁段需在地面拼装，因此必须在封闭区域预留一块场地作为现场梁段拼装用。现场拼装必须搭设胎架，并且在胎架上设置好高差、拱度、线形等。完成梁段拼装后（焊接检测合格）方可采用起重船运至指定桥位吊装。拼装区钢梁卸货及拼装采用160T汽车吊施工。具体每段梁的拼装过程吊机性能均需满足现场吊装工况要求。钢箱梁地面拼装区域根据现有地面情况，需要换填30cm道渣后满铺2.5cm厚钢板，钢箱梁放置于钢板上。拼装之后梁段编号如图2所示。

图2 现场拼装之后各梁段编号示意图

3 箱梁起吊施工要点

3.1 船只就位

将浮吊船垂直停靠于新洋港河岸南侧。船停于梁片中心位置处，将船的一侧用缆绳上系于固定物处。水中使用船锚固定，使船稳定停于河面上。对起吊机具进行作业前检查，对规格进行确认，再次检查钢丝绳的质量、磨损状况，以确保其达到使用要求。检查核对吊点，并悬挂钢丝绳[2]。船只就位如图3所示。

图3 船只就位示意图

3.2 起吊移位

现场准备就绪之后，开始起吊梁片。首先起重吊装GXL-369号梁片，GXL-369号梁片重约137.6t，起吊角度为55°，根据浮吊船起重参数表可知，额定起重量180t＞137.6t，可满足吊装要求。再起吊GXL-258号梁片，GXL-258号梁片总重157.79t，吊索具重量1.5t，其吊装孔距离起重臂支点约13m，起吊角度为63°，根据浮吊船起重参数表可知，额定起重量为200t＞157.79t，可满足吊装需求。GXL-147号梁片重约136t，其吊装孔距离起重臂支点约21.3m，起吊角度为66.68°，根据浮吊船起重参数表可知，额定起重量为230t，230t＞136t，可满足吊装需求。

3.3 箱梁吊放

起吊离开地10cm，观察钢丝绳索，一切安全，开始起吊。起吊完成后，岸上的钢丝缆绳放一些，后面2根缆绳收一点，把整个吊装船体往河中间移动大约2m。接着放松上游2根钢丝缆绳，由1人统一指挥，同时匀速绞动下游两根钢丝缆绳，使吊装船匀速移动到两边桥墩中间，然后松放船后2根钢丝缆绳，同时匀速绞动船头2根钢丝缆绳，使吊装船队匀速前移到所需安装位。最后浮吊侧身与船只锚固桩齐平时停止绞动钢丝缆绳，进行微调，使得船只距离定位桩5m，锚固船只，进行吊装梁片施工[3]。

4 箱梁吊放受力分析

4.1 GXL-258号梁吊装分析

最重点的梁为编号GXL-258号梁片，其重量为157.8t，吊索具重量1.5t，先用浮吊船吊起移至小洋河中心将梁片两端放到岸上。随后采用浮吊与吊车双机抬吊的方式，浮吊8个吊点，汽车吊2个吊点，中心吊点位置为箱梁的中心位置，吊点布置图见图4。此工况浮吊起重量为梁片重量的2/3，需要提供吊力（157.8+1.5）×2/3=106.2t，汽车吊起重量为梁片重量的1/3，需要提供吊力（157.8+1.5）×1/3=53.1t。

图4 GXL-258号梁片吊点布置图

250T浮吊船首距吊点中心19.1m，船首距起重臂支点为6m，工作幅度19.1+6=25.1m，浮吊起吊角度为58°，根据浮吊船起重参数表可知，浮吊额定起重量为180t，双机抬吊降效25%，得起重量为180×0.75=135t＞106.2t，可满足吊装要求。

260T吊车将梁片西侧一端吊起，吊车伸臂27.2m，回旋半径10m，起重臂角度68°，额定起重量为76.7t，双机抬吊降效25%，得起重量为76.7×0.75=57.53t＞53.1t，可满足吊装要求。

4.2 GXL-147号梁吊装分析

GXL-147号梁采用浮吊船单吊，吊点采用8个吊点。吊点布置与平面布置均参考GXL-258号梁片布置。GXL-147号梁片重约136t，其吊装孔距离船首约14.9m，支点距船首6m，起吊角度为64°，根据浮吊船起重参数表可知，额定起重量为200t＞136t，可满足吊装需求。

4.3 GXL-369号梁吊装分析

GXL-369号梁片，吊点布置与平面布置均参考GXL-258号梁片布置，吊装方案相同，梁片重137.6t，吊索具中1.5t，总重量139.1t，250t浮吊船首距吊点中心23.2m，船首距起重臂支点为6m，工作幅度23.2+6=29.2m，250T浮吊船首距吊点中心23.2m，船首距起重臂支点为6m，工作幅度23.2+6=29.2m，浮吊起吊角度为52°，根据浮吊船起重参数表可知，浮吊额定起重量为170t，双机抬吊降效25%，得起重量为170×0.75=127.5t＞139.1×2/3=92.73t，可满足吊装要求。

260T吊车将梁片西侧一端吊起，吊车伸臂27.2m，回旋半径10m，起重臂角度68°，额定起重量为76.7t，双机抬吊降效25%，得起重量为76.7×0.75=57.53t＞139.1×1/3=46.37t。可满足吊装要求。

5 钢箱梁落梁

5.1 落梁要求

全桥钢箱梁焊接及检验完成后开始落梁。落梁前需完成以下工作：

（1）清理支座顶面，其高程及平面位置应符合设计要求。

（2）检查钢箱梁线性、拱度和平面尺寸，并作记录。

（3）钢箱梁安装后的允许偏差应符合表1规定。

表1 箱形梁安装后的允许偏差表（单位：mm)

5.2 落梁原则

钢箱梁落梁应在三段钢箱梁全部焊接连接完成之后进行。卸载时在钢箱梁纵向腹板位置正下方的每组支撑体系的横梁上，每侧设置多个千斤顶，然后把支撑体系上的所有千斤顶同时顶紧，用气割割开支撑体系横梁上的H型钢支撑，气割点与横梁距离至少>10mm，以免割伤横梁。钢箱梁采用千斤顶落梁卸载，卸载时在混凝土盖梁上钢箱梁设置支撑的两侧配备12个千斤顶，然后把所有千斤顶同时顶紧，用气割同时同步割开H钢支撑。钢箱梁下部支撑H钢全部清理完毕后，开始整体落梁工作，千斤顶采用对讲机统一指挥，步调一致，均匀卸力。按纵横两个方向分级同步卸载，卸载由桥梁中心向两侧悬挑部分卸载，遵循结构自身内力传递的特点，卸载点要对称。