宜昌长江公路大桥钢箱梁吊装施工2

1、PAGE 宜昌长江江公路大大桥钢箱箱梁吊装装施工邓亨长 冯强强林 徐基伟伟 黄黄金平 马红红军（四川公公路桥梁梁建设集集团有限限公司）摘 要要：介绍绍宜昌长长江公路路大桥缆缆载吊机机的设计计、安装装、试载载以及钢钢箱梁吊吊装施工工中的线线形监测测等内容容关键词：缆载吊吊机设计计 钢箱梁梁吊装施施工 线形形监测1概 述述宜昌长江江公路大大桥是沪沪蓉国道道主干线线在鄂西西跨越长长江的一一座特大大型双塔塔单跨钢钢箱梁悬悬索桥，主跨9960mm。其主主梁为扁扁平钢箱箱梁，全全焊结构构。钢箱箱梁全长长9588.2mm，主梁梁两端竖竖向支座座中心长长度为9955.8 mm，全桥桥钢箱梁梁共计880节段段，

2、其中中长133.4888m的的跨中节节段2块块，单件件重1446.66t；长长12.06mm的标准准节段776块，单件重重1322.4tt；长77.3222m的的端头节节段2块块，单件件重1118.11t。主主梁全宽宽30.0m，中心梁梁高3.0m,顶板宽宽22.0m，上斜腹腹板宽11.2mm，行车车道悬臂臂梁宽22.8mm，底板板宽188.0mm，下斜斜腹板宽宽3.22m，横横桥向设设有双向向对称22%横坡坡，人行行道设有有内向11.5%的横坡坡（见图图1）。标准节段段和跨中中节段钢钢箱梁每每段设计计2个吊吊点，每每个吊点点设4根根45吊吊索，骑骑跨在主主缆索夹夹上，端端头节段段不设吊吊索。

3、为为满足钢钢箱梁节节段的吊吊装要求求，每个个节段钢钢箱梁设设置4个个临时吊吊点。宜昌长江江公路大大桥钢箱箱梁采用用缆载吊吊机吊装装，吊装装工作从从20001年110月110日开开始，220011年111月300日全桥桥正式合合龙，历历时500天，高高峰期每每天吊装装6个节节段。2缆载吊吊机设计计（见图图2）2.1缆缆载吊机机构造缆载吊机机由主梁梁、行走走梁和吊吊钩（扁扁担梁）三大部部分组成成。缆载载吊机的的设计参参数根据据钢箱梁梁的结构构尺寸、节段吊吊装重量量、主缆缆间距等等因素来来确定。宜昌长长江公路路大桥标标准节段段钢箱梁梁和跨中中节段钢钢箱梁顺顺桥向两两临时吊吊点间距距8.004m，横桥

4、向向间距117.77m，采采用一台台缆载吊吊机吊装装一块钢钢箱梁。一台缆缆载吊机机设置22个吊点点，通过过扁担梁梁分配在在钢箱梁梁的四个个临时吊吊点上。根据现现场吊装装能力和和组装要要求，对对主梁和和行走梁梁进行分分节划分分，主梁梁和行走走梁各分分三个节节段。主主梁由两两个端梁梁和一个个中梁组组成，考考虑到跨跨中节段段钢箱梁梁的吊装装净空和和便于现现场安装装等因素素，端梁梁和中梁梁采用销销轴联接接，起吊吊定滑轮轮组直接接集成于于端梁内内。端梁梁采用型型钢、钢钢板组合合梁，中中梁采用用型钢焊焊接桁架架梁，端端梁重88.9077t，中中梁重99.9113t。行走梁梁上、下下游布置置，单重重11.0

5、t，每个节节段重量量控制在在4.00t以内内。行走走梁总长长度为111.00m，每每个行走走梁下设设置4个个行走轮轮，2个个支撑轮轮，2个个抱紧索索夹。行行走轮由由千斤顶顶控制提提升和下下落，在在缆载吊吊机跨越越索夹时时，可伸伸缩翻越越索夹。缆载吊吊机行走走到位，缩回行行走轮，将支撑撑轮直接接支撑在在主缆上上，固定定抱紧索索夹，开开始钢箱箱梁节段段的吊装装。扁担梁的的设计满满足跨中中节段和和标准节节段钢箱箱梁吊装装的要求求（通过过移动扁扁担梁上上销孔的的位置来来实现），为安安全、快快速地与与钢箱梁梁上吊耳耳联结，设置长长孔和快快速锁定定片。扁扁担梁高高度控制制在1.0m，加上上上下联接接件高，

6、总安装装高度11.622m,吊点动动滑轮直直接安装装于扁担担梁上，使吊钩钩的总安安装高度度减少至至2.445m。根据起吊吊卷扬机机性能，起吊绳绳采用6636SSW+IIWR-40光光面钢绳绳，滑轮轮组轮数数定为33，钢丝丝绳走66。卷扬扬机安装装在主塔塔岸侧的的引桥上上，钢丝丝绳通过过塔下测测力滑轮轮和塔顶顶导向滑滑轮引入入缆载吊吊机滑轮轮组。卷卷扬机采采用200t摩擦擦式卷扬扬机，卷卷扬机由由主机和和储绳卷卷筒组成成，主机机采用双双摩擦滚滚筒，钢钢丝绳的的拉力由由摩擦力力提供，它的特特点是钢钢丝绳的的线速度度恒定，钢丝绳绳的寿命命长。储储绳卷筒筒只用来来储存钢钢丝绳，卷筒的的转速随随着缠绕绕

7、的层数数增加而而减慢。同时它它使主机机与储绳绳筒间的的钢丝绳绳保持一一定的张张力，使使钢丝绳绳对牵引引滚筒产产生初拉拉力，保保证摩擦擦传动的的正常工工作。储储绳筒采采用力矩矩电机传传动，可可自动调调节储绳绳筒的转转速与主主机同步步。2.2缆缆载吊机机主要设设计参数数设计吊装装重量：1800t 工作起起升高度度：500m跨距： 244.4mm 最大大爬升角角：2220吊点间距距： 117.77m 起起升速度度：1.33mm/miin行走速度度: 2.00m/mmin3缆载吊吊机安装装和加载载试验3.1缆缆载吊机机安装缆载吊机机行走梁梁和主梁梁的安装装，由于于行走梁梁节段重重量在44.0tt以内，

8、行走梁梁直接用用附着在在塔柱上上的塔吊吊（1330t.m）提提升安装装。主梁梁节段重重量较大大，最重重达100t，用用设置在在塔顶门门架上的的10tt吊点，配合塔塔吊提升升安装。为减少少塔顶起起吊设备备的悬臂臂长度，便于施施工安全全，安装装作业尽尽量靠近近塔顶位位置，并并按如下下的安装装顺序进进行：在上、下游主主缆上安安装缆载载吊机行行走梁靠靠河心侧侧的两个个节段；吊装一一侧主梁梁的端梁梁至塔顶顶，悬挂挂在塔顶顶门架上上，并往往外侧偏偏拉300cm；安装另另一侧主主梁端梁梁并与行行走梁用用螺栓联联结；吊装主主梁中梁梁与安装装就位的的主梁端端梁用销销轴联接接，保持持主梁中中梁平衡衡；主梁中中梁与

9、另另一侧端端梁联接接，与行行走梁进进行联接接；启动行行走梁千千斤顶，牵引缆缆载吊机机下滑33.0mm，安装装行走梁梁靠塔侧侧端节段段。缆载吊机机滑车组组在行走走梁和主主梁安装装完成后后，在塔塔顶处组组装完成成。3.2缆缆载吊机机加载试试验为检验缆缆载吊机机结构的的可靠性性和安全全性，对对缆载吊吊机进行行了加载载试验，试验地地点选择择在靠近近主塔附附近，缆缆载吊机机在工作作状况下下最大工工作倾角角的最不不利位置置进行。试验荷载载按跨中中节段钢钢箱梁自自重乘以以1.22倍冲击击系数确确定，即即1800t配重重。配重重由万能能杆件拼拼装框架架加沙袋袋组成，配重工工作在靠靠岸侧的的驳船上上进行，试载前

10、前驳船驶驶入吊点点正下方方进行锚锚固停靠靠。待各种工工作准备备就绪后后，启动动起吊卷卷扬机，徐徐提提升配重重至完全全与驳船船脱空，持荷330miin，检检查卷扬扬机的运运转情况况，各部部件联结结的变形形及缆载载吊机在在主缆上上是否滑滑移，同同时，对对缆载吊吊机主梁梁的挠度度进行观观测，无无异常情情况，模模拟实际际吊装动动作进行行提升和和下降，均无异异常后卸卸载。4钢箱梁梁吊装4.1吊吊装作业业顺序 图图3 跨中中钢箱梁梁节段吊吊装根据设计计要求和和风洞试试验结果果，钢箱箱梁的架架设从主主跨跨中中向两端端桥塔处处对称进进行。首首先对称称吊装钢钢箱梁00号跨中中节段，就位后后，从11号标准准节段开

11、开始对称称向两桥桥塔方向向吊装标标准节段段至322号节段段，然后后从端节节段399号钢箱箱梁开始始，向跨跨中方向向对称吊吊装至334号节节段，最最后在333号标标准节段段钢箱梁梁位置合合龙。4.2跨跨中节段段和标准准节段钢钢箱梁吊吊装(见见图3)钢箱梁在在武昌造造船厂加加工制造造，由驳驳船从工工厂运输输到工地地现场吊吊装。为为保证吊吊装的进进度要求求，施工工单位提提前半月月将吊装装的进度度计划提提交生产产厂家，以便及及时组织织钢箱梁梁运输。吊装作作业程序序为：(1)吊吊机作业业组对设设备进行行安全检检查，在在现场技技术人员员的指挥挥下将吊吊机移到到吊装位位置固定定。在吊吊装的当当日清晨晨，上下

12、下游水上上警戒船船进入警警戒区。各作业业班组进进入作业业位置。跨缆吊机机就位后后，在提提升梁段段，梁段段荷载逐逐渐转移移至吊机机的过程程中，主主缆会出出现漂移移，梁段段会作纵纵向移动动，因此此缆载吊吊机定位位时，应应保证提提升梁段段和已安安装梁段段之间有有约200cm的的预留空空间，以以避免梁梁段在起起升过程程中产生生叠压。(2)吊吊具下放放至距水水面约110m高高度，给给定位船船定位、投锚提提供参照照，定位位船精定定位。(3)驳驳船进入入桥位投投锚定位位后，吊吊机作业业组指挥挥卷扬机机操作手手将吊具具放到钢钢箱梁上上，这时时吊具联联结作业业手登船船将吊具具与钢箱箱梁吊耳耳联结，并指挥挥驳船松

13、松紧锚链链，微微微调节驳驳船位置置，配合合吊具联联结作业业。(4)待待吊具与与钢箱梁梁吊耳联联结好后后，吊机机微微提提升预紧紧各吊具具（约330%负负荷）使使各吊点点受力一一致，与与此同时时驳船紧紧定四周周锚链，保持驳驳船牢固固定点，待各点点均匀受受力，两两吊点同同步提升升，当箱箱梁将离离开而未未离开驳驳船时，停止起起升，再再检查钢钢箱梁是是否水平平，调节节水平后后，再同同步提升升，待钢钢箱梁提提升高度度超出驳驳船5mm以上时时，驳船船即可起起锚离开开，水上上警戒船船撤出。(5)钢钢箱梁节节段略高高于已安安装钢箱箱梁高度度后停机机，将节节段向已已安装的的节段拉拉拢，临临时固定定，稍后后将吊索索

14、锚头与与钢箱梁梁的锚座座联结（注意纠纠正吊索索的扭转转），待待各吊索索锚头均均与锚座座联结，经检查查无误后后，指挥挥吊具下下降，让让吊索受受力，随随后联结结匹配件件。在梁梁段吊装装的最初初阶段，其下缘缘处于开开口状态态，相邻邻梁段只只在梁段段上缘临临时联结结。随着着更多梁梁段的吊吊装，其其下缘开开口逐渐渐闭合后后，进行行上、下下缘匹配配件的联联结。4.3端端节段钢钢箱梁的的吊装（见图44）端梁399号节段段特殊的的构造及及所处的的位置给给吊装带带来一定定困难，一是因因岸侧地地形和水水深限制制；二是是因竖向向支座和和抗风支支座结构构位置限限制，要要求端梁梁必须精精确对位位；三是是端梁节节段没有有

15、吊索，安装就就位后，在与相相邻梁段段安装完完成联结结好以前前，需设设临时吊吊点或支支撑。本本文仅对对南岸侧侧39号号梁段的的吊装作作简要介介绍。将缆载吊吊机移到到37号号梁段主主缆索夹夹处，运运梁驳船船尽量靠靠近主塔塔。此时时，钢箱箱梁中心心仍向河河心偏离离吊点66m，放放下扁担担梁与钢钢箱梁吊吊耳联接接。在河河心侧定定位船上上设置偏偏拉绳，操作缆缆载吊机机徐徐提提升钢箱箱梁，配配合提升升动作从从定位船船慢慢放放出偏拉拉绳，直直至钢箱箱梁进入入垂直提提升状态态，拆除除河心侧侧偏拉绳绳，继续续起吊钢钢箱梁至至桥面高高程附近近，再用用布置在在引桥上上的卷扬扬机偏拉拉钢箱梁梁24mm，精确确对位。联

16、结好好第399号梁段段临时吊吊点，调调节钢箱箱梁高程程后，拆拆除缆载载吊机吊吊点。临临时吊点点利用临临时索夹夹固定在在主缆上上。4.4合合龙段的的安装合龙段吊吊装前，先测量量合龙段段缺口的的宽度，然后对对合龙段段节段长长度进行行修正，使合龙龙段顺利利进入缺缺口。然然后将已已安装的的岸边钢钢箱梁节节段向岸岸侧整体体纵移330cmm-500cm。合龙段采采用缆载载吊机垂垂直提升升。将钢钢箱梁提提升到设设计高程程时，待待各吊索索锚头均均与锚座座联结，指挥吊吊具下降降，让吊吊索受力力。然后后与相邻邻跨中梁梁段用匹匹配件进进行联结结，松开开岸侧的的临时手手拉葫芦芦及300t滑车车组，用用10tt手拉葫葫

17、芦将岸岸侧梁段段与合龙龙段拉拢拢，联结结匹配件件。5 钢箱箱梁吊装装期间的的线形监监测和主主索鞍顶顶推在钢箱梁梁节段吊吊装过程程中，要要掌握了了解线形形变化，各主要要构件关关键部位位的变化化和应力力情况，将实测测与理论论值对照照，如偏偏差值异异常，应应立即找找出原因因，进行行处理，如偏差差值在允允许范围围内，可可继续施施工。钢钢箱梁吊吊装初期期，主缆缆跨中高高程下降降很大，充分体体现了主主缆柔性性体系的的特点。经观测测，钢箱箱梁吊装装期间，主缆跨跨中最大大下挠值值达到88.8mm，此时时的主缆缆跨中高高程较钢钢箱梁整整体吊装装完成时时的高程程低，跨跨中钢箱箱梁高程程随主缆缆高程而而变化，因而初

18、初期吊装装的钢箱箱梁成一一凹曲线线线形，待吊装装到足够够节段后后才能形形成最终终的凸曲曲线线形形。钢箱箱梁吊装装期间主主缆跨中中线形变变化见图图5。在钢箱梁梁吊装过过程中，需分阶阶段的向向河心侧侧顶推主主索鞍。主索鞍鞍的顶推推是在塔塔顶偏位位接近77cm时时进行。随着吊吊装节段段的增加加，主塔塔允许偏偏位适当当增大。顶推量量由监控控与设计计单位通通过量测测信息计计算确定定，宜昌昌长江公公路大桥桥分八次次对主索索鞍进行行顶推，顶推采采用在每每塔边跨跨侧设置置4台YYC-6600型型千斤顶顶同时进进行。在在钢箱梁梁吊装完完成后，预计桥桥面荷载载对塔位位的影响响，一次次性顶推推到位。在钢箱箱梁吊装装

19、的初期期阶段，钢箱梁梁荷载对对塔位的的影响很很大，随随着钢箱箱梁吊装装节段的的增加，塔位偏偏移逐渐渐呈平稳稳的增长长（见图图6），因而在在钢箱梁梁吊装初初期，应应加强对对塔位的的观测，及时地地进行主主索鞍顶顶推。6 体会会6.1梁梁段划分分对吊装装施工的的影响钢箱梁节节段划分分和节段段重量对对吊装施施工方案案影响很很大。宜宜昌长江江公路大大桥最大大梁段长长度为113.4488mm，重量量为1446.66t，成成功采用用两吊点点吊装一一片钢箱箱梁。由由于钢材材的匀质质性，只只要在缆缆载吊机机设计阶阶段准确确计算出出钢箱梁梁的重心心，根据据杠杆原原理，两两个吊点点受力均均匀一致致，因而而不需要要采取特特别的措措施,施施工中很很容易控控制钢箱箱梁的平平衡。国国内已建建成的几几座大跨跨度悬索索桥基本本采用了