斜拉橋的鋼塔施工質(zhì)量控制

摘要：鄂爾多斯康巴什大橋為雙斜塔斜拉橋，橋塔為A形結(jié)構(gòu)，向主跨方向傾斜12°,塔高約132米。塔柱分為上塔柱、中塔柱及下塔柱。

關(guān)鍵詞：鋼塔 吊裝 定位 焊接

中圖分類號： P755.1文獻標識碼： A

鄂爾多斯康巴什大橋為雙斜塔斜拉橋，橋塔為A形結(jié)構(gòu)，向主跨方向傾斜12°,塔高約132米。塔柱分為上塔柱、中塔柱及下塔柱，橋塔設(shè)置一道橫梁，由塔頂至橫梁間為上塔柱，高約40.05米，橫梁至橋面間為中塔柱，高約62.75米，橋面以下為下塔柱，高約21.517米。下面以其中一個鋼塔為例闡述鋼塔施工的質(zhì)量控制。

1 吊裝設(shè)備的選擇與布置

根據(jù)鋼塔高度及分塊重量，采用300T履帶吊進行1#~12#塊件的吊裝施工，履帶吊吊裝1#塊時工作半徑約在12m左右，需要履帶吊的吊臂長度約在30m左右，履帶吊吊裝12#塊時工作半徑約在18m左右，需要履帶吊的吊臂長度約在48m左右。1#塊吊裝施工時300T履帶吊的起吊能力為142t，塊件重130t，12#塊施工時300T履帶吊的起吊能力為76.2t，塊件重64t，滿足吊裝要求，故采用300T履帶吊進行施工。13#~41#塊采用D1500型塔吊進行鋼塔分塊吊裝施工，D1500型塔吊臂長18.8米處最大吊重64噸，最重塊件為37#塊，重量為57t，臂長為17.9米，滿足吊裝要求。

2 塔段及上橫梁的吊裝

2.1 塔段的吊裝

節(jié)段吊至指定位置后，旋轉(zhuǎn)履帶吊或塔吊，并移至安裝位置。將節(jié)段下部帶扣的索引繩與已安裝在鋼塔上的手拉葫蘆連接，配合吊車或塔吊的操作，節(jié)段導入拼接板內(nèi)。節(jié)段緩慢下放，確認節(jié)段傾斜度，節(jié)段在一定程度上進入拼接板后，在距最終位置2－8cm上方處停止下放節(jié)段，確認端面情況。下放節(jié)段，確認接頭處的對位記號（預(yù)拼裝時所標注的記號），如對位記號出現(xiàn)錯位，對于對位記號錯位的調(diào)整，要在確認了鋼塔四面的狀態(tài)并把握整體錯位情況后，綜合決定其調(diào)整方向及調(diào)整量。

如果無法順利調(diào)整，則應(yīng)利用吊車或塔吊起吊節(jié)段，完全脫離已安裝節(jié)段，然后重新進行調(diào)整。確認是否達到所要求的端面接觸率，以及預(yù)拼裝時的端面接觸位置是否與安裝時的方向一致。塔吊松勾。

2.2 上橫梁的吊裝

上橫梁下搭設(shè)鋼管支架，以滿足上橫梁的安裝要求。鋼管支架橫橋向設(shè)置4排Φ600mm鋼管，間距3.5m；縱橋向設(shè)置3排Φ600mm鋼管，間距3m。為了保證鋼管支架的穩(wěn)定和剛度，在距離承臺頂52m和72m處采用I360工字鋼將鋼管支架與已經(jīng)施工完成的鋼塔附著。

上橫梁支架穿過1#鋼箱梁及鋼混結(jié)合段。支架基礎(chǔ)采用1m寬、0.5m高條形基礎(chǔ)進行處理，在條形基礎(chǔ)上放置鋼管，法蘭連接。在支架頂部采用縱橫向雙拼I360工字鋼搭設(shè)上橫梁臨時施工平臺。支架豎向每隔8m設(shè)置一道剪刀撐，剪刀撐高3m，采用20#槽鋼進行焊接。上橫梁安裝支架搭設(shè)完成以后，采用D1500塔吊吊裝上橫梁，在鋼管支架上進行橫梁的焊接。

3 塔段的定位

3.1鋼塔傾斜度控制

鋼塔安裝過程一般不能調(diào)節(jié)傾斜度。在鋼塔連接方式不改進的情況下可以通過兩種方式進行總體傾斜度調(diào)節(jié)：

3.1.1每吊裝完4～6個節(jié)段測量實際安裝軸線傾斜度，計算偏移趨勢，并反饋給設(shè)計單位和制造商，對下組4～6個已預(yù)拼節(jié)段進行軸線偏移預(yù)測，若需要改變預(yù)拼軸線相對偏移，工廠可以通過端面機加工調(diào)整端面與節(jié)段軸線垂直度等措施，達到控制要求。

3.1.2通過設(shè)置調(diào)整節(jié)段的方式，建議設(shè)置2個調(diào)整節(jié)段。調(diào)整節(jié)段根據(jù)實際安裝軸線偏移情況進行加工，也可以將調(diào)整節(jié)段設(shè)計成焊接方式通過現(xiàn)場調(diào)節(jié)，進行整體軸線調(diào)整。

3.2鋼塔定位調(diào)節(jié)

微調(diào)裝置主要用于鋼塔調(diào)整節(jié)段，微調(diào)裝置由水平方向調(diào)節(jié)千斤頂、豎向調(diào)節(jié)絲桿和豎向千斤頂組成。

在已安裝節(jié)段鋼塔上安裝微調(diào)系統(tǒng)。準備不低于接縫螺栓總數(shù)20％數(shù)量的沖釘，沖釘直徑為?25mm，高強度螺栓、施擰工具、照明設(shè)施準備就位。吊鋼塔至拼裝位上方，用纜風繩拉鋼塔對位，緩慢下落，利用匹配件對鋼塔實行粗定位。用微調(diào)裝置進行調(diào)整，使接口完全對正。端面接觸率檢查：用0.04mm的塞尺插入檢查，深度不超過板厚的1/3為密貼，插入深度超過1/3為不密貼；同時在任何部位0.2mm塞尺的插入深度不得超過5mm，測量點按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行，并記錄檢查位置。要求每側(cè)端面接觸率≥30％。測量鋼塔傾斜度和平面位置，并進行統(tǒng)計計算。每安裝4～6個節(jié)段后進行整體安裝傾斜度分析，結(jié)合工廠下組4～6節(jié)段預(yù)拼結(jié)果計算軸線偏移值，如果精度不滿足要求，需對該組預(yù)拼鋼塔進行修正。調(diào)整合乎要求后，四根L200角鋼上部與新吊裝塔段焊結(jié)，調(diào)整工藝件上的螺旋調(diào)整裝置緊死，接口縫隙用鋼墊片墊好，四面纜繩用地錨、倒鏈固定好，再次復測。

4 塔段的焊接

焊接前，采用砂輪機對焊縫區(qū)域30～50mm范圍進行表面清理，清除表面的水、氧化皮、銹、油污。焊接工作在焊縫清理24小時以內(nèi)進行，以防接頭再次生銹或被污染。

由于鋼塔吊裝時平均溫度低于5度，采用火焰加熱法對母材進行預(yù)熱，預(yù)熱范圍為焊縫兩側(cè)，寬度應(yīng)各為施焊處厚度的1.5倍以上，且不小于100mm，板厚不大于25mm,預(yù)熱溫度為50～100℃，板厚大于25mm,預(yù)熱溫度為80～120℃。

采用低氫型焊接材料。按照《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》中的參數(shù)進行，定位焊時應(yīng)適當加大電流，減慢焊速，以提高焊接熱輸入。同時，適當增大點固焊縫截面和長度，定位焊的長度控制在50~100mm。盡量選擇間隙小的位置，以減少焊接收縮應(yīng)力。

5 結(jié)論

通過施工之前的方案研究制定，以及施工現(xiàn)場合理的施工組織，在規(guī)定的工期內(nèi)順利將斜拉橋的鋼塔安裝到位，在施工過程中沒有發(fā)生安全事故，為今后的鋼塔施工積累了經(jīng)驗。

作者簡介：翟記崗，工程師，就職于天津市市政工程研究院