南京長江第四大橋南邊跨鋼箱梁安裝施工

俞沛然

中交第二航務(wù)工程局第四工程有限公司 安徽省蕪湖市 241000

摘要：南京長江第四大橋鋼箱梁吊裝標(biāo)志著上結(jié)構(gòu)施工進入了最后的沖刺階段，由于全橋鋼箱梁共劃分了9種類型，且南邊跨有4種不同類型的鋼箱梁，施工要求高、難度大，本文重點介紹了南邊跨鋼箱梁的各種安裝施工工藝。

關(guān)鍵詞：懸索橋；邊跨；鋼箱梁；吊裝

一.工程概況

南京四橋主橋主跨為1418米，是國內(nèi)首座主跨超千米的雙塔三跨懸索橋，在世界同類型橋梁中位居第三，橋跨布置為（166+410.2）+1418+（363.4+118.4）=2476m。加勁梁為全焊扁平流線型封閉鋼箱梁，全長2189.6m，共劃分為9種類型，144個制造梁段（吊裝梁段142個），其中南邊跨標(biāo)準梁段21個，特殊梁段3個，最大節(jié)段重約251.44t。

二.總體方案

南京四橋南邊跨鋼箱梁共劃分為24片梁，其型號有B（S1～S21）、E（S0號）、H（S22）和I（S23）共4種。其吊裝過程分為以下三個基本步驟：（1）塔區(qū)S0號端梁（E梁段）和過渡墩的S23號端梁（I梁段）安裝；（2）淺（無）水區(qū)S10至S22共13塊鋼箱梁的存梁和吊梁；（3）深水區(qū)S1至S9共9塊鋼箱梁安裝。

三.吊裝設(shè)備

纜載吊機利用兩根裝有索夾的主纜做運行軌道，以主纜索夾為承載支點，由兩根箱形端梁、一根格構(gòu)式主梁構(gòu)成。起升卷揚機安裝于主塔下，由導(dǎo)向滑輪引入鋼絲繩與機上滑車組相連。走行采用置于塔頂卷揚機牽引。

（一）纜載吊機特點

①采用“四點吊”安裝鋼箱梁，每臺纜載吊機采用2臺提升卷揚機，每個吊點由一臺卷揚機控制升降，每臺纜載吊機上兩臺卷揚機為二機合一的操縱臺，二臺卷揚機可同時動作，也可單臺動作，電腦動態(tài)顯示整個鋼箱梁吊裝過程及每個吊點的受力情況，保證了鋼箱梁吊裝平穩(wěn)。

②單個纜載吊機重量輕，安裝方便。

③采用卷揚機提升方式，起吊速度快，操作簡單。

（二）機構(gòu)組成

纜載吊機由梁體結(jié)構(gòu)、起升機構(gòu)、行走機構(gòu)、索夾跨越系統(tǒng)等組成。

（三）設(shè)備性能

單臺LZQ300型纜載吊機的起重能力2×150t，提升和下落速度為2/min，提升高度為65m，最大輪壓為17t，行走速度為0.5m/min，最大下滑力為30t。

（四）行走、固定

纜載吊機在主纜上行走采用“跨步方式”。在塔頂沿縱向各備一臺牽引能力100kN卷揚系統(tǒng)，作為吊機沿主纜向上行走的動力和向下行走的限制裝置，通過滑輪組、導(dǎo)向滑輪和固定于索夾的鋼絲繩托輥，連接于卷揚機，另一端錨固在行走系統(tǒng)上。

四.南邊跨鋼箱梁安裝工藝

（一）纜載吊機安裝

當(dāng)主纜索夾安裝部分后，在南過渡墩處分別采用兩臺500kN汽車進行纜載吊機的拼裝。根據(jù)汽車吊起重能力，按行走機構(gòu)、主梁、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、卷揚機順序進行安裝

（二）索夾螺桿緊固、檢查

根據(jù)施工監(jiān)控要求，鋼箱梁吊裝前部分索夾螺桿只緊固兩側(cè)螺桿。在鋼箱梁吊裝至相應(yīng)索夾部位前，將未緊固的索夾螺桿軸力施加至設(shè)計緊固力，已緊固索夾螺桿進行軸力檢查、補足。

（三）塔區(qū)無索梁端吊裝

塔區(qū)無索梁段E位于南塔下橫梁邊跨側(cè)。由邊跨纜載吊機起吊E梁段，向中跨蕩移。邊跨鋼箱梁蕩移分別通過兩臺100kN卷揚機和滑輪組牽引纜載吊機吊具進行。

（四）邊跨存梁施工

由于南、北邊跨部分區(qū)域處于長江淺灘及陸地，該位置梁段運梁船無法直接運輸?shù)轿唬璨捎脳?、平臺臨時存儲，以待纜載吊機由存梁支架上直接起吊。

①存梁支架施工

為滿足吊裝時運輸鋼箱梁船舶吃水和存梁要求，結(jié)合南北橋位處地形、水文情況，南岸設(shè)置158m棧橋支架和58m地基基礎(chǔ)，棧橋前端距南塔約141m。

②梁端存梁

根據(jù)南邊跨地形及棧橋、平臺布置，南邊跨鋼箱梁存梁梁段有14個梁段（SA9～SA22）。

（1）梁端蕩移

南邊跨鋼箱梁分別由纜載吊機在S8#索夾位置進行起吊、蕩移至棧橋船臺小車上。南側(cè)鋼箱梁蕩移角度分別為6.6°，鋼箱梁重251.4t，蕩移力分別為29.1t。

（2）梁端移位、存儲

鋼箱梁移位采用四臺1000kN自動船臺小車（聯(lián)動作業(yè)）進行。鋼箱梁平移到位后，利用船臺小車的千斤頂將梁頂起，將鋼箱梁落至臨時支撐點的鋼支墩上，使荷載由支墩承擔(dān)，然后移開船臺小車，繼續(xù)梁段的蕩移和存梁。

（五）梁端安裝

端梁處主纜與梁面凈空距離較短，采用蕩移法吊裝水平移動距離較短，纜載吊機傾角和水平蕩移力較大，故在吊索S22、S23中間位置安裝臨時索夾，纜載吊機定位于臨時索夾，在起吊階段將端梁向江測牽引過安裝支架頂部，再將端梁向岸側(cè)牽引至設(shè)計安裝位置，一次起吊兩次蕩移的方法將端梁安裝到位。端梁吊裝到位后進行臨時固定，且向岸側(cè)預(yù)偏400mm，以方便邊跨合龍。

①存梁區(qū)梁端吊裝

南邊跨存梁區(qū)梁段支承于棧橋支墩或軌道上，纜載吊機下放吊具，與梁段臨時吊點連接，起吊鋼箱梁一定高度后，安裝檢查車軌道和導(dǎo)流板。纜載吊機提升鋼箱梁，與相對應(yīng)吊索連接。

端梁前H梁段（SA22）梁段與吊索連接后，在S21#索夾上與鋼箱梁塔側(cè)臨時吊點間臨時吊掛，保證H梁段平衡。待吊裝SA21與H梁段臨時連接后，解除臨時吊掛。

②深水區(qū)梁端吊裝

深水區(qū)標(biāo)準梁段主要包括SA2～SA8共計7個節(jié)段，該區(qū)域梁段直接采用纜載吊機垂直吊裝。

③端梁過渡墩前安裝

端梁運至過渡墩前，通過纜載吊機進行蕩移安裝至端梁支架上。端梁塔側(cè)和錨側(cè)蕩移角度分別為24°和20°，蕩移力分別為64.6t和52.8t。如圖所示：

圖 端梁過渡墩前分級蕩移施工

④邊跨合龍段吊裝

中跨梁段合龍后，進行邊跨梁段合龍，施工步驟為：（1）纜載吊機位于S2#索夾位置，SA2梁段運輸、定位；（2）計算合龍口距離，確定是否需要通過引橋橋面100kN卷揚機牽引邊跨已安裝梁段（除端梁外）向岸側(cè)水平牽引，保證合龍口距離（南邊跨蕩移力分別為10.6t/10cm）；（3）纜載吊機提升SA2梁段，與SA1匹配件臨時連接；（4）解除邊跨已吊裝梁段向岸側(cè)的牽引，將SA2梁段與SA3匹配件臨時連接，梁段合龍完畢。

5.結(jié)語

通過南京四橋南邊跨鋼箱梁存梁支架搭設(shè)、存梁棧橋施工、纜載吊機垂直提梁和蕩移存梁、船臺小車運梁、以及過渡墩墩頂分級蕩移等方案實施，有效控制箱梁安裝的精度和速度，為后續(xù)其他類似橋梁箱梁安裝施工提供借鑒。

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