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浅谈枫湾桥钢结构吊装专项施工

发表时间：2020/7/27 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李耀龙

[导读] 摘要：与传统混凝土技术相比，钢结构在建筑工程中的应用可以表现出良好的施工效率，同时也大大简化了施工过程，对推动建筑业的进一步发展起到了重要的作用。

        中铁一局集团桥梁工程有限公司重庆市 401120
        摘要：与传统混凝土技术相比，钢结构在建筑工程中的应用可以表现出良好的施工效率，同时也大大简化了施工过程，对推动建筑业的进一步发展起到了重要的作用。钢结构在建筑工程中的应用要求钢构件的采购、施工、运输和吊装。只有加强各环节的质量保证，才能提高工程的整体质量。钢结构吊装是整个钢结构施工的关键环节，其施工质量也直接决定着工程的整体质量。充分落实工程钢结构吊装施工方案的确定，为提高工程质量奠定基础。基于此，本文以枫湾桥工程为例，对钢结构吊装专项施工做了简单的探讨，以供相关人员参考。
        关键词：枫湾桥；钢结构吊装；施工
        1、工程整体概况
        枫湾桥位于肇庆市国道321线上，旧桥为5跨15.5m钢筋混凝土T梁桥，桥梁总宽为24.6m。该区域属亚热带季风气候，具有暑热期长的特点，桥址区位于鼎湖大道，是连接广州和端州的交通枢纽。
        2、钢结构概况
        肇庆市城市化道路改造二期枫湾桥钢结构工程包括拱肋、吊杆、风撑以及桥面系纵、横梁、附属结构等，全桥钢结构均采用Q345qD。
        主桥横向设3片竖向垂直拱肋，纵向设一大两小三跨拱肋，主拱采用风撑连接，保持稳定，桥面系采用钢-混组合桥面，通过吊杆将力通过拱肋传递至桥台、墩台处。
        3、施工现场情况
        本工程所在地跨越河流上游为九坑湖水库，下游汇入西江。水流量小，苦水季节水深约1m，丰水期水深约4m。由于新建枫湾桥下部结构施工过程中下游搭设临时栈桥作为临时改道路线，故施工区域无法通行船舶。
        枫湾桥旧桥位于肇庆市端州区G321过境线，中心桩号为K72+502.55，建成于1993年。桥梁全长88.85m，跨径组合为5×15.50m，桥面总宽为24.6m，设计荷载为汽车-20级，挂车-100级，桥面铺装为水泥混凝土铺装，共设置2道型钢伸缩缝。该桥分两次加宽，分为左、中、右三幅。
        上部结构为：钢筋混凝土简支T形梁，左幅每跨7片梁，中幅每跨4片梁，右幅每跨3片梁，支座形式为板式橡胶支座。
        下部结构为：桥台结构形式左右幅为钢筋混凝土U形桥台，中幅为浆砌块石重力式桥台，桩基础；桥墩结构形式为左中幅为钢筋混凝土双柱式桥墩，右幅为排架式桥墩，桩基础。采用水下液压切割或水下绳线切割法。
        4、吊装施工
        4.1、吊杆施工
        4.1.1、吊杆概况
        吊杆采用GJ钢绞线整束挤压吊杆，主桥拱肋共3×（9+17+9）=105组，共210根根吊杆，纵向采用双吊杆，纵桥向吊杆间距8m，双吊杆间距0.6m，横向22.75m。主跨边拱、边跨边拱每根吊杆钢束为15-15。
        4.1.2、吊杆安装流程
        ①根据构件编号，先把吊杆自桥面运到其安装的对应位置。
        ②根据现场实际需要情况在吊杆上缠绕防护绑扎带。
        ③在吊杆张拉端锚具中旋上补心及牵引拉杆。
        ④采用卷扬机和吊机将牵引绳穿过拱肋上的吊杆导管放下与张拉端连接。根据需要可在吊杆展开、起吊过程中拆除索表面缠绕防护包带。并按吊索的锚具螺母拧在设计要求的位置上。
        ⑤当张拉端处牵引拉杆露出下锚箱锚垫板的下端，安装拉直或顶压千斤顶，使得下端锚具拧上拉杆螺母。
        4.1.3、吊杆安装
        吊杆拉索根据设计计算长度在工厂内制作成成品索，吊车吊装上桥，在吊杆相应的位置放索；利用安装在拱肋上的卷扬机或吊车提升吊杆张拉端进入拱肋预埋套管与吊杆锚固端传入系梁上预埋套管内并用锚固端锚具固定，然后利用设在桥面上的卷扬机牵引拉索张拉端与张拉端锚具固定，按设计要求张拉到位，并进行防腐处理。吊索收紧应对称，张拉分多次进行。
        1）桥面上放索，对吊杆索安装的机具设备进行检查保证其运转良好，将成盘吊杆索放开并置于相应位置。采用吊车将成品索吊装上桥，为便于放索，将索架平放并用几个小千斤顶顶起索架，利用卷扬机牵引即可完成放索。放索架设计成圆盘结构，由上下底盘构成，之间设轴承和滚珠。
        2）拉索连接结构，使用汽车吊进行挂索安装，先安装上锚，再安装下锚。

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吊杆安装，先测量吊杆端实际距离，考虑结构安装偏差、预拱度调整吊杆长度，然后交由专业厂家按如下顺序进行安装：设备就位－上锚安装、固定－下锚安装、固定－吊杆张拉－调整-安装附属构件。
        4.1.4吊杆安装注意事项
        ①各作业点指挥人员应用对讲机及时联系、统一步调、协调指挥。
        ②所有起重用钢丝绳、卸扣、转向轮等均应符合起重行业施工规范，具有足够的安全系数。
        ③拉索放索架应安装配重，并有制动装置。张拉端冷铸锚杯被牵引出索盘后，当张拉端锚具转至索盘最高点,由于力矩不平衡，索盘会发生突然加速转动，使得放索速度时快时慢很不安全，也容易损坏拉索，因此应根据张拉端锚杯重量在其所处直径的另一端加配相同重量铁块以平衡力矩，使得索盘能匀速转动。
        ④张拉端锚杯通过前端转向架时，应尽量使其从平辊中间位位置通过，以不受阻碍的到达桥面。
        4.2、吊杆调索张拉
        4.2.1、张拉千斤顶
        按照设计最大索力，选用6个千斤顶同步张拉同号索，张拉GJ15-15拉索采用100吨千斤顶，张拉GJ15-27拉索采用150吨千斤顶。工程中使用的千斤顶、油泵、液压表等整个张拉系统必须按照使用的实际情况进行标定、校核。
        4.2.2、张拉前的准备工作
        在张拉前千斤顶、油泵、油表都要到有资质的机构进行标定，并要出具标定书。
        千斤顶检验系数：
        K=理论计算张拉力/实际张拉力=(油压表读数×活塞面积)/压力机读数。
        千斤顶内摩阻：
        η=1-（实测张拉力/理论张拉力）×100％＝［1-(压力机读数)/(油压表读数×活塞面积)]×100％
        如果检验系数K＜1.05或内摩阻η＜5％为合格，可以使用。
        吊杆施加预应力是进行体系转换的关键工序，具有裸拱加载的特点。由于结构的特殊性和体系转换时重量较大；同时，张拉时各索力和拱肋、系梁变形互相影响，索力难以控制；为了保证拱肋纵向和横向的稳定性，吊杆张拉必须遵循慢、细、严的原则，必须分次分步骤多次张拉，以逐步接近达到设计索力。
        拱肋支架拆除后，可以进行吊杆张拉工作。吊杆张拉时，严格按照设计张拉次序对吊杆进行张拉，且三个拱肋同时对称进行。
        将张拉杆自上而下穿入并与连接螺母对应的螺纹连接好，将张拉螺母旋入张拉杆，对中千斤顶活塞。
        4.2.3、吊杆锚具防护及减震器安装
        （1）锚具防护
        每一跨拱上的吊索安装，张拉结束后，可将拱肋上锚端涂装专用防护油脂，安装索导管口处的减震器及防雨罩，并进行密封处理。
        （2）下拱肋内吊出口处内置式减震器安装
        拱肋吊杆索导管内下拱肋口处安装减震器，一般还要注意对减震器安装稳定性的加固事项。
        4.2.4、吊杆张拉安全注意事项
        （1）施工前，加强对现场施工人员的安全教育，提高安全意识。
        （2）进入施工现场必须戴好安全帽并系好帽带，高空作业必须系好安全带。
        （3）施工前必须仔细检查施工设备的安全可靠性。
        （4）张拉时，千斤顶的操作人员应在千斤顶的侧面进行工作。
        （5）千斤顶不得超载、超行程张拉。
        结束语
        由于钢结构吊装工作十分复杂，也会造成许多安全隐患，因此有必要加强对钢结构吊装工作的重视，采用创新的理念和先进的技术相结合，对钢结构吊装施工进行充分的研究和分析。有效地提升了钢结构的提升水平。
        参考文献
        [1]何锦华.钢结构吊装施工中的安全管理探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(16):57-58.
        [2]常文慧.大型栈桥钢结构吊装施工技术[J].建材与装饰,2019(25):262 -263.