平塘特大橋塔區(qū)梁段安裝關(guān)鍵技術(shù)

王穩(wěn) 謝福勇

摘 要：平塘特大橋是一座典型山區(qū)多塔大跨斜拉橋，其中16號主塔高達332.0m，為世界第一高混凝土主塔斜拉橋。文章依托平塘特大橋塔區(qū)梁段安裝，通過蕩移系統(tǒng)對16號主塔塔區(qū)71-72-71號梁段采取散拼工藝進行拼裝，經(jīng)過方案比選、優(yōu)化取得了較好成效。

關(guān)鍵詞：特大橋 塔區(qū)梁段梁 蕩移系統(tǒng)

1.梁段結(jié)構(gòu)

主梁采用“工”字形邊主梁+錨拉板單元+“工”字形橫梁+倒梯形小縱梁+剪力釘+橋面板+現(xiàn)澆微膨脹混凝土濕接縫+橋面預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系。

邊主梁節(jié)段之間、邊主梁與橫梁、橫梁與小縱梁均采用10.9級摩擦型高強螺栓連接，預(yù)制混凝土橋面板與鋼主梁通過剪力釘+濕接縫連接形成整體結(jié)構(gòu)體系，共同受力。

“工”字形邊主梁間距25.7m，組合梁全寬30.2m，“工”字形邊主梁中心線處梁高2.92m，標準段每隔400cm設(shè)一道鋼橫梁，主梁之間設(shè)置3道小縱梁。

2.鋼梁進場驗收與存放

鋼梁進場后，由質(zhì)檢員嚴格按照“鋼梁進場驗收表”對進場的鋼主梁、鋼橫梁、小縱梁、拼接板等構(gòu)件進行驗收，驗收合格后卸車存放。

鋼梁構(gòu)件進場后，及時對摩擦面進行覆蓋塑料薄膜，對摩擦面進行保護。

鋼梁構(gòu)件存放在存放區(qū)的存梁臺座上。臺座高30cm，在臺座上支墊一層10×10cm方木，鋼梁構(gòu)件放在方木上。為防止構(gòu)件變形，鋼構(gòu)件均采取立放形式。

3.塔區(qū)梁段安裝施工工藝

3.1索塔塔區(qū)梁段安裝

吊裝前在鋼梁兩端各系一根纜風(fēng)繩（單根長度≥6m），用于構(gòu)件在下放時牽引調(diào)位。

鋼梁采用螺栓和吊耳連接，盡量保證連接螺栓松緊程度一致，確保所有連接螺栓均勻受力。

采用ZSL1250動臂吊提升構(gòu)件過程中，指揮人員必須實時跟蹤構(gòu)件狀態(tài)，保持與塔吊操作手、塔上安裝人員溝通暢通。

索塔區(qū)鋼梁均采用空間三向受力吊裝體系就位（蕩移系統(tǒng)安裝），見圖1。

16號主塔塔區(qū)梁段主要施工步驟具體如下：

（1）72#主梁安裝前，在支座大小里程側(cè)2.0m處放置馬凳，馬凳高于支座設(shè)計頂標高25～30cm，支座墊石四角采用鋼板支墊，高度與馬凳頂平齊。

（2）由動臂吊起吊右側(cè)72#主梁放置小里程側(cè)下橫梁頂面中心處，且盡可能地使鋼絲繩靠近右側(cè)塔壁，確保鋼梁最大程度靠近支座墊石。

（3）用上橫梁16t6線卷揚機起吊72#鋼主梁。同時，在塔壁左安裝反方向牽引系統(tǒng)（防止鋼梁起升過程中碰撞鋼擋塊）。利用提升卷揚機和反牽引卷揚機緩慢將鋼主梁提升距下橫梁定高5m處（鋼擋塊高4.4m）。

（4）慢慢放松反牽引卷揚機鋼絲繩，同時提升卷揚機鋼絲繩，緩慢移動鋼梁，至上橫梁鋼絲繩垂直狀態(tài)。

（5）此時，利用右側(cè)塔壁牽引系統(tǒng)，緩慢將鋼梁移動至支座正上方位置。

（6）同步操作卷揚機系統(tǒng)及塔壁牽引系統(tǒng)使鋼梁緩緩豎直下落，當鋼梁下落至墊板上方50mm時，注意調(diào)整鋼梁位置，使鋼梁對稱下落于馬凳頂面。

（7）及時使用鏈條葫蘆牽引、固定，防止其產(chǎn)生傾斜。

（8）采用同樣方案完成左側(cè) 72#主梁安裝。

（9）采用ZSL1250動臂吊提升HL11的左段至下橫梁頂面，采用蕩移系統(tǒng)將其提升至安裝位置上方緩緩下落至安裝高度，緩緩平移至焊接端緊挨主梁腹板根部。

（10）采用同樣方法完成HL11右段安裝，完成HL11中間段安裝。

（11）重復(fù)（9）～（10）完成兩個HL10安裝；將水平筋板吊裝至安裝位置。

（12）采用ZSL1250、蕩移系統(tǒng)完成72#梁段對應(yīng)小縱梁安裝，并采用螺旋千斤頂將72#梁段整體下落至設(shè)計位置，并調(diào)整平面位置。

（13）采用ZSL1250完成71#主梁、HL9、HL7、小縱梁安裝。

（14）精確調(diào)位后，完成71#梁段臨時錨固。

（15）澆筑支座錨固砂漿及支座墊石后澆段混凝土，待強度形成后安裝橫向限位支座，澆筑主塔橫向抗風(fēng)支座擋塊第二次混凝土。

3.2高強螺栓安裝

3.2.1高強螺栓施工流程

鋼梁均采用M30、M27摩擦型高強螺栓連接，用扭矩法施工，松扣復(fù)位法檢查。高強螺栓施工質(zhì)量控制關(guān)鍵是保證摩擦面有足夠的抗滑系數(shù)及設(shè)計扭矩系數(shù)。

其施工流程如下：扳手標定→螺栓扭矩系數(shù)測定→連接板四角定位→25%沖釘25%普通螺栓→50%高強螺栓穿孔→初擰→高強螺栓替換沖釘及普通螺栓并初擰→終擰→檢驗→連接板密封。

鋼梁進場后由技術(shù)員在摩擦面附近（禁止在摩擦面范圍）注明螺栓規(guī)格、長度、數(shù)量。

3.2.2高強螺栓安裝

（1）沖釘安裝。所有桿件安裝50%的沖釘和普通螺栓（呈梅花形布置），另外50%的孔眼安裝該部位使用的高強螺栓。沖釘直徑較孔眼直徑小0.2～0.3mm，長度>板束長度；粗制螺栓較孔眼直徑小1.0mm；精制螺栓較孔眼直徑小0.4mm。

高強螺栓安裝時，檢查螺母和墊圈的方向，墊圈一面有倒角，穿放時將有倒角的一面分別貼向螺桿根部及螺母支承面，不得裝反，螺母有標志一面應(yīng)朝外。

穿放螺栓的規(guī)定：邊主梁高強螺栓螺母統(tǒng)一安裝主梁頂、底板上緣（腹板位置個別無法施擰螺栓，螺母可在地板下緣），腹板螺母均安裝于腹板內(nèi)側(cè)，螺栓穿放時不得用錘敲打，以免損壞絲扣。

高強螺栓穿孔時，嚴禁敲擊；當需要擴孔時，及時通知監(jiān)理，并經(jīng)擴孔后的孔型尺寸做好記錄，備后期提交監(jiān)理和設(shè)計單位。

（2）初擰和復(fù)擰。初擰從螺栓群中心向外擴展逐一擰緊，否則影響螺栓群的合格率。初擰扭矩值為終擰值的50%，扭矩值由技術(shù)員根據(jù)相關(guān)參數(shù)計算經(jīng)復(fù)核后給出。

螺栓施擰過程中應(yīng)用扳手卡死螺栓螺帽，防止螺桿隨扳手一齊轉(zhuǎn)動。

待沖釘（普通螺栓）全部更換為高強螺栓并初擰完成后，檢查初擰標記，確認無遺漏后采用0.3kg小錘敲擊螺母一側(cè)，手按住相對的另一側(cè)，如顫動較大者為不合格，應(yīng)再初擰，同時用0.3mm塞尺插入板縫，插入深度<20mm者為合格；并進行復(fù)擰；復(fù)擰扭矩和初擰扭矩相同，為終擰值的50%。

（3）終擰。螺栓終擰順序同初擰順序，從螺栓群中心向外擴展進行施擰；扭矩值為計算值。終擰前同樣在螺母外側(cè)和連接板上用紅色顏色進行標記；防止漏擰；螺栓施擰過程中應(yīng)用扳手卡死螺栓螺帽，防止螺桿隨扳手一齊轉(zhuǎn)動。終擰在初擰完成后2h進行，施工過程不得中斷，且當天安裝的桿件所有螺栓必須終擰。

（4）檢查。松扣復(fù)位法抽查，數(shù)量為每一個節(jié)點高栓總數(shù)的5%，并≥ 2個；橫梁、小縱梁的抽查數(shù)量為其總數(shù)的5%，但≥2套；每個栓群不合格數(shù)量不超過抽查總數(shù)的20%，若超過此值，則繼續(xù)抽查至累計總數(shù)的80%合格為止，然后對欠擰者補擰，超擰者更換螺栓重新擰緊。扭矩檢查在終擰1h以后、24h之前完成；

在所要檢查的高栓與螺母上用白色記號筆劃一條標記線，記下高栓的位置，然后將螺母松轉(zhuǎn)約30°，再將螺母慢慢地、平穩(wěn)地擰轉(zhuǎn)到原來的位置，此時的扭矩即為所要檢查的終擰扭矩，在±10%范圍內(nèi)合格；>1.1倍的屬超擰，換下重新裝上新高栓并做相應(yīng)的終擰檢查；<0.9倍的屬欠擰，及時補擰。

（5）密封。終擰檢查合格的螺栓群，在連接板旁邊寫字標記，鋼梁構(gòu)件安裝完成后，所有隅角部位及拼接板間縫隙的兩端，都必須用以聚硫橡膠為基料的阻蝕型防腐密封膩子填實后再做涂裝。螺栓、螺母、墊圈的外露部分共涂4道油漆，油漆涂裝完成后才允許拆除螺栓施擰腳手架。

4.結(jié)束語

綜上所述，平塘特大橋16號主塔塔區(qū)梁段采用三向蕩移系統(tǒng)進行散件拼裝，通過方案優(yōu)化順利完成高空鋼梁拼裝，各構(gòu)件安裝質(zhì)量均滿足設(shè)計及規(guī)范要求，其工藝合理、安全經(jīng)濟，具有一定的推廣性。

參考文獻：

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