特大跨徑斜拉橋主塔塔間鋼橫梁安裝技術分析

沈宜萍 （安徽省交通控股集團有限公司，安徽 合肥 230088）

1 工程概況

某特大跨徑斜拉橋全長1448m，主跨828m，橋跨布置為3×48+96+828+280+100=1448m（圖1），主梁采用不對稱混合梁。主橋橋塔設計為花瓶形結構，橋塔由塔柱及上、下橫梁等結構組成，北主塔高237m，南主塔比北主塔高6m，兩者中、上塔柱及上、下橫梁部分均相同，高度的差異在下塔柱。塔柱為鋼筋混凝土結構，上橫梁為鋼結構，下橫梁為預應力混凝土結構，其中，上塔柱高109.7m，橫橋向寬5m～6m（圖2）。

圖1 橋梁立面圖

圖2 主塔立面圖

鋼橫梁采用箱形結構形式，高7.0m，順橋向寬5.5m，分為4塊，4塊之間通過高強螺栓連接，單塊最大重量為63t。鋼橫梁端部與預埋在混凝土塔壁的鋼板熔透焊接在一起。為承受鋼橫梁端部的彎矩及抵抗豎向剪力，鋼橫梁的端部與塔柱之間采用高強錨桿進行連接，錨桿采用分級張拉錨固工藝。

2 塔間鋼橫梁安裝工藝

2.1 工藝流程

根據塔間鋼橫梁特點，結合高塔大構件吊裝作業的施工方法，提出了大型塔吊+型鋼托架+三向千斤頂調位系統+型鋼與鋼絲繩軟硬結合防傾覆系統的鋼橫梁安裝方案，鋼橫梁節段吊裝順序為先吊裝邊段，然后依次吊裝兩個中段，最后吊裝邊段的順序。詳細流程：施工準備——預埋牛腿及支架安裝——三向千斤頂調位裝置安裝——靠近索塔鋼橫梁塊段定位架安裝——連接起吊吊具起吊鋼橫梁邊段——吊裝就位粗調，定位架臨時固定——鋼橫梁中段吊裝，精調到位——鋼橫梁邊段吊裝就位，臨時固定——安裝連接板和高強螺栓——整體調整鋼橫梁位置、復測——安裝短鋼筋、預應力錨桿——分兩次澆筑鋼橫梁位置混凝土。

2.2 鋼橫梁托架安裝

考慮到鋼橫梁安裝精度高，為避免鋼橫梁在調位時因支撐系統的結構剛度及強度不足而帶來不可預期的影響，鋼橫梁安裝托架主要構件的最大豎向位移不超過3.6mm。橫梁安裝托架為型鋼托架（圖3）。

鋼橫梁托架完成后，對托架進行預壓施工，由于預壓荷載按315t考慮，考慮到空間限制，采用反壓支架+大噸位千斤頂的形式對托架結構受力性能進行檢驗，預壓過程中通過對布置監控點的數據分析安裝托架的位移及形變，使其符合規范與設計要求。

2.3 鋼橫梁邊段吊裝

圖3 鋼橫梁安裝托架平面布置圖

首個鋼橫梁節段吊裝時，鋼橫梁節段垂直吊放在托架支墩上約5cm高度時，施工人員輔助鋼橫梁節段就位，就位時調整150t三向千斤頂輔以螺旋千斤頂精確調整鋼橫梁空間位置，每次千斤頂調位后，通過在鋼支墩處塞墊鋼板的形式固定其高程，測量人員均對鋼橫梁空間位置進行觀測，在其橫縱向軸線滿足施工要求，將鋼橫梁邊段固定型鋼支架與鋼橫梁剪力釘一面焊接牢固，并在頂面拉設兩道纜風繩加固，同時在鋼橫梁托架上焊接型鋼輔助鋼支墩對鋼橫梁節段進行支撐，盡可能降低由于鋼支墩下撓對鋼橫梁安裝精度的影響。另一側邊段鋼橫梁安裝時，安裝空間受塔柱預留鋼筋影響及中段鋼橫梁連接板影響，鋼橫梁邊段應從垂直方向下放，調位完成后，亦應及時完成拼接板的臨時固定。

2.4 鋼橫梁中段吊裝

由于鋼橫梁中段內外腹板位置部分連接板已臨時安裝完成，因此在鋼橫梁吊裝至塔上一定高度時，鋼橫梁節段需由塔柱向邊段緩慢靠攏或鋼橫梁節段沿中央隔板位置兩塊連接板空隙位置垂直下放至托架上，由150t三向千斤頂及螺旋千斤頂完成精確調位，在鋼橫梁邊段及中段對應連接板位置施打臨時螺栓及沖釘完成其臨時連接，鋼橫梁中段的精確定位以與鋼橫梁邊段的相對位置為準。第二塊鋼橫梁中段可由垂直方向平移就位，利用三向千斤頂完成調位，并及時將其與已安裝就位的節段完成臨時連接。鋼橫梁四塊節段安裝成一個整體后，用千斤頂進行整體位置調整，并對監測點進行鋼橫梁空間位置的復核。

2.5 鋼橫梁拼接板安裝

鋼橫梁節段拼裝完成后，即進行鋼橫梁節段間拼接板的安裝，鋼橫梁拼接板在鋼橫梁安裝時先將對應位置連接板擱置在對應隔艙內，鋼橫梁拼接完成，利用手拉葫蘆配合人工完成連接板的就位，連接板就位后，先在四角位置安裝幾顆臨時螺栓進行初步定位，再施打沖釘，沖釘及螺栓安裝數量按照相關設計及規范要求執行，螺栓與沖釘施打時，應避免其處于同一條直線上，應按照中間向兩側，跳孔的形式進行施打。

2.6 高強錨桿施工

錨桿吊裝采用吊帶進行吊裝，錨桿吊裝至塔上后，單根由塔吊配合人工穿入鋼橫梁內，依次安裝錨桿混凝土段、螺旋筋、錨墊板、螺母及止退螺母。

高強錨桿因單根重量較大且長度較長，為避免其變形，錨桿安裝支承架采用∠75×8角鋼焊接而成，并通過支承架對錨桿進行定位，保證錨桿的安裝精度，錨桿安裝時，錨桿于鋼橫梁的外露長度應嚴格按照設計及圖紙要求進行控制。

高強錨桿張拉時，張拉設備四根撐桿支撐于高強錨桿球形墊板上，通過連接器將錨桿與張拉桿進行連接，張拉設備通過張拉桿實現對錨桿的張拉，錨桿張拉分級進行，并以設計控制力為準。高強錨桿張拉完成后，通過錨桿安裝時的應力傳感器及時對錨桿張拉力進行檢測，錨桿檢測由專業檢測單位完成。

2.7 鋼橫梁測量控制點布置

在鋼橫梁每個節段頂面加勁板位置設置6個測點，整個鋼橫梁共設置24個測點，測點均對稱分布于鋼橫梁上，每6組測點為一組，可用于鋼橫梁節段安裝時單個塊段的軸線及標高精確定位，鋼橫梁節段拼裝完成后，利用24個測點精確調整鋼橫梁三維位置，保證其安裝精度滿足設計及規范要求。

3 結語

本文創新采用大型塔吊+型鋼托架+三向千斤頂調位系統+型鋼與鋼絲繩軟硬結合防傾覆系統的斜拉橋主塔鋼橫梁安裝方案，通過細化施工工藝確保精度，有效的保證了工程質量，對后續同類橋梁的施工具有一定的參考價值。