耿 欣，杜洪池，荆刚毅，赵进昌，李 伟

（1.南京市公共工程建设中心，江苏 南京 210019；2.中交二公局第二工程有限公司，陕西 西安 710119；3.中国建筑科学研究院有限公司建筑机械化研究分院，河北 廊坊 065000）

1 工程概况

南京长江第五大桥（以下简称南京五桥）主桥采用纵向钻石型索塔中央双索面三塔组合梁斜拉桥，桥跨布置为80+218+600+600+218+80=1796m，主跨2×600m，索塔采用新型的钢壳-混凝土组合结构。索塔横向为独柱塔，钢-混凝土组合结构，钢结构采用Q345C板材和Q235B型材，混凝土采用C50补偿收缩混凝土。南、北边塔高167.70m，共36个节段，中塔高175.407m，共37个节段，标准节段高4.8m。

南京五桥索塔下塔柱为纵向双肢，每肢为单箱三室的外侧带凹槽的六边形断面，横向13.8m，纵向7m（边塔6m），壁厚1.2～1.4m，底部合并纵向14m（边塔12m），向上逐步分离，至下塔柱顶部纵向21m（边塔17.6m）；中塔柱为纵向双肢，每肢为单箱单室的外侧带凹槽的四边形断面，横向5.8m，纵向5.686～7m（边塔5.024～6m），壁厚1.2～1.4m；上塔柱合并为单箱单室，横向5.8m，纵向5.0～11.328m（边塔5.26～10.066m）；下横梁为钢结构，高2.0m，宽4.6m，设置顺桥向预应力。中上塔柱结合部设置预应力，上塔柱设置钢牛腿和钢锚梁。

2 塔内施工升降机的研发

2.1 塔内施工升降机参数

南京五桥钢壳-混凝土组合结构索塔中塔柱、上塔柱以及上构斜拉索施工时，借用永久升降机轨道安装塔内施工升降机作为人员垂直运输的工具，以减少临时施工预埋件的设置，有效保证了塔柱外表面的外观质量，同时保障了升降机作业的安全。

中塔柱每个塔肢内腔布置1台施工升降机，单个索塔共计布置2台。塔内施工升降机技术参数如表1所示。

2.2 塔内施工升降机特点

南京五桥为国内首次采用双壁附筋钢壳内注混凝土的组合结构，桥塔内部预留升降机井道狭小，井道穿过2个混凝土隔板孔洞（孔洞尺寸为1400mm×1000mm）和15个钢平台孔洞，为了保证塔柱外表面的外观质量，该桥塔仅在内部安装施工升降机。受内部安装空间的限制，结合建筑实际结构，为满足施工和后期桥塔维护保养的需要，节约设备制作和安装成本，采用永临结合的设计理念，整个升降机各部件均为永久安装，仅运行主机为满足施工需求设计成组装式双层轿厢，满足了施工运力的需求，解决了狭小孔洞下普通升降机运输能力不足、设备拆装难的问题。

表1 塔内施工升降机技术参数

2.3 塔内施工升降机主机设计

（1）双层轿厢结构。结合现场结构，由于桥塔内壁倾斜，为充分利用井道空间，轿厢设计成平行四边形、双层轿厢结构，每次运输人数增加1倍，上下轿厢内部均设有控制面板，下部轿厢具有优先操作权，方便了施工人员的使用。考虑到设备的安装和拆卸，轿厢采用模块化片式结构，各片之间通过螺栓连接。另外，考虑到桥塔升降机井道空间狭小，施工时顶部可能发生高空坠物的风险，顶部设有防砸层，避免高空坠物损坏设备，确保设备和内部人员的安全[1]。

（2）片式导轨架。根据桥塔薄壁钢壳的特点，升降机采用片式标准节结构，该型轨道使得升降机整体结构重心更加靠近附着固定点，导轨架与筒壁每隔1508mm间距固定一道，形成一个多跨连续梁结构，附着对筒壁产生的作用力小，从而减小了对筒壁的影响。

（3）滑线供电。由于空间狭小，且升降机需要具有层站呼叫功能，传统电缆滑车很难布置。通过布置双滑线结构，一组供电，一组实现通信呼叫功能，节约了安装空间，较以往滑车供电不会出现因坠落的外物卡住滑车和橡胶老化等问题，避免电缆拉断或断芯等故障，且安装高度确定后，升降机不会出现冲顶或撞底的危险。

（4）安全装置。该型升降机具有完善的安全保护装置，主要包括渐进式防坠安全器、机电联锁保护装置、超载保护装置、供电系统断相错相保护、轿厢慢速移动装置、上下限位极限装置、撞底缓冲装置、各门限位开关、防脱安全钩、应急照明等。

3 施工升降机基础制作和要求

结合结构特点，升降机从中塔柱底部升根，考虑到附属结构以及侧壁坡脚的影响，通过钢结构支撑架将升降机安装平台固定在离底部600mm的高度[2]。钢平台搭设完毕后，升降机底架基本完成，可以进行升降机的安装，基础制作说明如下。

（1）将所有耳板座焊接在钢壳内壁侧壁位置上。

（2）底部钢支撑架焊接时，钢架分别搭设在支座一和支座二上，下支腿放置在底部环板上，将底架上表面调水平后进行焊接，要求所有焊缝满焊。

（3）钢平台搭设完毕后，升降机底架基本完成，可以进行升降机的安装。

4 施工升降机的安装与验收

4.1 安装程序

升降机基础钢架的验收→底座的安装→底座、标准节（底部4节）及附着的安装→缓冲弹簧、吊笼及驱动装置安装→电气设备和控制系统安装→驱动单元试车→导轨架接高安装→限位装置的安装→层站的组装→登机平台安装→整机调试，验收挂牌。

4.2 安装方法

（1）基础钢架的验收。对塔柱底部的升降机安装钢支撑架进行检查，核对安装位置和高度，以及型钢支撑架水平度是否满足施工要求，确认符合要求后，进行升降机的安装。

（2）底座的安装。现场先将一节标准节与底部底座螺栓固定，再将标准节与筒壁附着连接件通过螺栓固定，使其基本与塔柱内部表面平行，然后将底座通过螺栓固定在底架上。

（3）标准节及附着的安装。根据工程的施工特点，每个节段对接完成后，便可进行标准节安装。安装时，首先将4节标准节在地面上组装好，再通过现场吊装塔机将其吊入，然后工作人员将标准节就位；将上下两节标准节的附着固定后，再紧固其他附着，固定附着时应核查标准节的直线度，根据情况可适当进行调整。

（4）缓冲弹簧、吊笼及驱动装置安装。①将缓冲弹簧安装在底部安装座上；②吊笼主体结构吊装并套入标准节上缓慢落至缓冲弹簧上，若不具备整体吊装条件应先将主体结构先安装在标准节上，再进行吊笼的组装；③驱动单元安装；④上层吊笼的组装；⑤安装完成后对整个吊笼以及门进行调试和调整。

（5）电气设备和控制系统安装。将外部电源电缆的一端与滑线接通，安装滑触线并接到传动底板上的三相极限开关的L12、L22、L32、PE端子上；接通地面电源箱内的电源开关，检查是否已接入相序正确的电源，必须确保吊笼运行方向与操纵箱或操作盒上的标记，“向上”或“向下”一致；检查各安全控制开关，底层门限位开关、吊笼门限位开关、吊笼顶门限位开关、上下限位开关、三相极限开关、断绳保护开关应均能正常使用；按吊笼传动机构底板上各限位开关的实际位置，安装、调整导轨架底部各限位挡板、挡块；底层门限位装置安装于底层门梁两侧。

（6）试车。确认吊笼、传动小车及电气控制系统安装正确后做升降试车。先做空载试车，空载试车一切正常后，在吊笼内安装载重量的载荷进行带载运行试车，并检查电动机、减速器的发热情况。

（7）附墙安装。每个标准节需要与附墙连接一次，以保证导轨架的整体稳定性和直线度，现场螺栓连接时预紧力应按要求进行，并采用防松螺母固定。

（8）层站安装。设备安装完成，且接电试运行正常后，便可进行底部层站的安装。各层站与底部底架通过螺栓固定。上部层站安装时，应至少在其安装节段的下一节段施工完成后进行。

（9）限位装置。层站安装完成后，进行升降机的上下运行调试，调整好下限位及极限后，将限位碰块固定，上部限位碰块根据高度的增加不断调整，并配有检测冒顶的安全装置，检查其是否可靠。

（10）登机平台的安装。登机平台作为人孔与升降机的通道，在设备安装的最后进行，通过螺栓固定。

（11）调试。调整轮和滚轮间隙，调整制动距离，检查油脂和润滑情况。开动吊笼上下运行，检查运转是否平稳，传动机构有无杂音、是否过热。

5 施工升降机的拆除

拆除上限位碰铁后，拆除最上一道附墙架以上的标准节，以后按此顺序拆除；标准节拆至只留4节时，要从吊笼内拆除供电装置；分解吊笼，然后通过人孔将结构运送至塔外，最后借助起重设备将驱动单元和吊笼主体结构吊起拆除后，通过辅助工具将其运输至塔柱。所用螺栓、销钉、开口销应编号分箱，以备下次安装。

6 结束语

南京五桥钢壳-混凝土组合索塔塔内永久升降机——塔内双层临时施工升降机的研发应用，减少了临时施工预埋件的设置，有效保证了塔柱外表面的外观质量，同时保障了升降机作业的安全，节约了一定的施工成本。采用的模块化组装式结构，非常适合狭小空间内的井道施工作业，且便于拆解和倒运，提高了设备的重复使用性。