黄春晖

摘 要： 介绍南通市东方大道快速路高架项目钢混组合梁现场吊装的难点及解决方法，为同类项目施工提供参考。

关键词：钢混组合梁 现场安装[1] 老桥受力 龙门吊安装 支点布置

Summary： introducing the difficulties and solutions of steel concrete composite beam spot hoisting in Nantong East Avenue expressway viaduct project，which can provide a reference for the construction of Similar project.

Key words： steel concrete composite beam， installation on the scene， stress of old bridge， installation of gantry crane，layouts of fulcrum.

1工程概况

南通东方大道快速路工程位于南通市经济技术开发区，是开发区中唯一一条快速通道。本标段桥梁工程Pm375～Pm378联为变高度钢混组合梁形式，此联长162m，跨径依次为53m+65m+44m，跨越通启运河。桥宽截面为24.8m等宽，钢箱梁桥高为2.75m，加工时跨中最大预拱度值为1.444m，为单箱5室结构。

2变高度钢混组合梁安装的难点分析

本项目钢箱梁工地安装地点跨通启运河，钢箱梁架设完毕后通启运河原老桥需保留，钢箱梁支墩处于左右幅老桥间10m间隔位置，详见图1所示。钢箱梁安装过程中吊装设备采用2台50t龙门吊抬吊[2]，龙门吊轨道位于老桥左右幅桥面上。根据节段分块情况，现场二次大拼后的梁段最大吊装重量约60t。如果龙门吊轨道直接在已有的老桥20、24m大孔板上走行，轨道承压面积极小，将远超出大孔板的承载范围，因此钢箱梁安装前需对老桥的承载能力进行验算，并采取相应保证措施，确保老桥结构的安全性，这是安装节段的重点之一[3]。

2.1现场安装难点及解决方法

（1）既有老桥20m、24m的受力经过专家组的审议，认为老桥集中受力不满足要求，需要对支点进行应力扩散。经过计算，决定采用三拼组装的贝雷片顺桥向布置成龙门的走行基础。

（2）钢箱梁安装高度和横向跨度较大，高度从既有老桥桥面至设计桥面高度为15m左右，安装宽度为28m，采用双龙门抬吊进行安装最为经济安全。

（3）按原先设计在既有的通启运河跨中需要打设支撑系统，如此便阻断了航道船舶的通行，且这样设计加大了钢箱梁节段分段的长度，同时也加大了节段吊装的重量。经过与设计部门的协商，将水中支点增加一个，并且水中的支墩打设时与既有老桥的单排桩平行，这样解决了上述两个问题。

圖1 钢箱梁布局简图

2.2 施工方法和受力计算

2.2.1 老桥承载力的计算

根据老桥的施工图对老桥梁板进行验算，龙门吊使用吊重50t、跨度28m、斜腿距10m、自重47t的龙门吊两台，安装时龙门吊站在安装点位，起吊梁段进行安装工作。

根据节段分块情况，现场拼装[3]段的梁段最大吊装约60t，加上吊具等重量按70t计，每台吊机吊重35t，按起吊侧吊重30t计，起吊侧两个斜腿受力30+47/2=53.5t，每个斜腿受力63.5/2=26.8按30t控制设计。

龙门起重机轨道基础需做特殊处理，在现有大孔板桥面上安装龙门吊轨道垫梁以满足现行通启河桥的承载要求，现假定龙门吊轨道垫梁宽3m，按4片大孔板参与受力考虑。

每片大孔板受龙门吊集中力P = 30 / 4 =7.5 t =75 kn；大孔板二恒q = 12.0 kn / m，[（0.18+0.3）*25=12，包括轨道基础]，大孔板按简支梁计算。

采用midas建模分析计算可知，吊装过程中板梁跨中截面有-2.2MPa的拉应力，虽应该能满足使用要求，不会引起截面开裂，但由于缺少必备的验算数据，且属于老桥，所以为从安全出发，龙门吊轨道不安排直接承载在老桥桥面上，为保证施工的绝对安全，在桥墩位置施工混凝土支跺，在支跺上安装贝雷梁作为龙门吊轨道走道梁。龙门吊载荷由轨道走道梁传至砼桥面（考虑到大孔板有0.3m封端，可以满足传力要求）再传至桥墩，直至大地。

2.2 桥面贝雷片的布置及计算

为确保钢箱梁架设过程中原老桥结构的安全性，经以上验算知，龙门吊轨道需作扩宽处理，经研究后决定，在原老桥桥墩盖梁部位的正上方桥面上浇筑条状混凝土结构，规格为1.2x5m，横桥上布置，高度随统一标高取值，垫梁上铺设三列并排贝雷梁连接成整体，龙门吊轨道通过1.2m长的I22#分配梁作用于贝雷梁上，分配梁与贝雷梁间通过螺栓连接。

图2 龙门吊轨道基础简图

使用三片贝雷梁作为龙门吊轨道垫梁，贝雷梁跨度按3*20+24+3*20m连续梁计算。

经计算，吊装时控制弯矩M=2219.2kn-m；（程序计算见下图所示）

（1）三片单层普通型贝雷梁容许弯矩[5]2246kn-m；（查贝雷梁使用手册）

（2）吊装时控制剪力Q=610.0kn；（程序计算见下图所示）

（3）三片单层普通型贝雷梁容许剪力689.9kn（查贝雷梁使用手册）

（4）用三片单层普通型贝雷梁时最大挠度δ=26mm。（程序计算见下图所示）

依据以上数据：

控制弯矩M=2219.2kn-m<容许弯矩2246kn-m，满足要求；

控制剪力Q=610.0kn<容许剪力689.9kn，满足要求；

贝雷梁时最大挠度δ=26mm，跨度取20m，则：

26mm/20m<1/800，挠度值满足要求。

根据以上数据为安全起见，最后决定使用三片单层普通型贝雷梁作为龙门吊走行支撑。

照片1 贝雷片的安装图

2.3采用龙门吊的安装过程

针对部分梁段重心难掌握的难点，采用特殊的吊装技术，两台龙门吊抬吊，每台龙门吊吊钩处增设一扁担梁，吊索安装扁担梁两侧，通过吊耳的位置布置及扁担梁的自动找平两项保障措施，使得每片钢梁吊装时重心都保持稳定，从而解决重心不稳的问题。针对曲线控制及积累误差控制的难点，由于运抵至现场的钢箱梁需在桥墩下的胎架[4]上进行二次大拼，大拼胎架将针对钢箱梁的曲线设置好线型，梁段在胎架上拼焊好后全桥线型已得以控制；另外在吊装上桥后，利用预反顶千斤顶进行线型的细微调节，双重措施保证，直至全桥曲线满足设计要求，并且由于钢梁为分段起吊安装，每一梁段均可修边、切头进行误差的调节，进而避免了误差的积累。

2.3.1安装场地布置

根据现场情况选取钢箱梁高架桥Pm379-Pm378墩侧的硬化路面上30m面积的场地作为二次大拼场地，场地上将布置大拼胎架，运输到现场的梁段在胎架上完成纵向接长后，即利用龙门吊进行桥上梁段的安装。

龙门吊吊装涵盖范围为Pm379-Pm374墩之间。龙门吊在这个区域里进行临时支架上梁段的安装作业。存梁场地布置于项目部门前已封闭的道路上，这个场地面积较大，机械停放起吊较容易。

2.3.2安装综述

钢箱梁分78个制造节段（横向6段x纵向13段），42个安装节段（横向6段x纵向7段），制造节段运抵至现场后，在现场二次大拼胎架上完成纵向连接，形成安装节段，然后应用50吨龙门吊2台抬吊进行架设。

步骤一、支架的搭设及高压线一边安装一台龙门吊

步骤二：在Pm374侧，顺里程方向老桥右幅处相应位置整理出场地，作为钢箱梁梁段的二次大拼场地。

步骤二、利用龙门吊整理出大拼场地

步骤三：将运抵的LD1梁段在场地上组拼烧焊完成，再利用龙门吊及200t进行抬吊安装，龙门吊吊点设置在离钢梁端0.207L处，距离高压线11.8m，满足安全距离。注意在軌道上相应位置安装龙门吊限位装置。

步骤四： LD2利用高压线左右两侧的龙门吊进行抬吊安装。注意Pm376墩上的支架需高出Pm376永久墩300mm，设计要求桥面混凝土强度达到100%，需进行支点回落300mm，以调节整桥拱度及对桥面混凝土进行预压。左侧龙门吊吊点设置在梁端，龙门吊离高压线距离为6.8m，满足安全距离，确保安全，需在龙门吊上安装防电板及在轨道上安装限位装置。

步骤五：LD1及LD2梁段安装完成后，将靠Pm375墩一侧的龙门吊拆除，安装至高压线另一侧，准备进行剩余梁段的吊装。

步骤六：依次吊装完成剩余的LD3至LD7梁段。注意Pm377墩上的梁段也抬高300mm，用于支点回落。

照片2 龙门吊的吊装图

2.4安装支点的布置形式

本工程临时安装支点的布置共为8个，其中1（8）为Pm375、378边墩位置处采用普通碗扣支架形式；2（7）为边跨中支点处采用φ609mm钢管支撑形式；3（6）支点支于Pm376、377墩的承台上，形式也采用φ609mm钢管支撑形式；4（5）支点支于Pm376-377中跨的两个水中支点，形式也采用水中钢管桩加钢筋混凝土平台与φ609mm钢管支撑相结合形式。如此布置是根据现场的实际情况因地制宜，限于篇幅，支点布置不在此进行详细叙述。

3 实施效果

钢箱梁制作、运输、现场的吊安装等等环节实施完成后的效果，均满足规范和设计的要求，安装支点的沉降也满足设计要求，同时对成桥后动静载试验满足要求，达到了预期的效果。

参考文献：

[1] 张英.《小半径双曲线钢箱梁安装施工技术[J] 》.铁道建筑技术，2013年09期.

[2] 刘绪龙.《双龙门桅杆抬吊及平移大型干燥机[J] 》.安装，1998年04期.

[3] 陈文广.《龙岩会展中心大跨度钢箱梁安装[J] 》.福建建筑，2010年01期.

[4] 薛芳.《钢箱梁临时胎架结构验算与安装[J]》.铁道建筑技术，2011年03期.

[5] 李继兰，李国芬，陈耀章.《连续钢-混叠合梁桥负弯矩区预应力效应[J]》.公路交通科技，2012年06期.