钢箱梁吊装方案

武汉军山长江公路大桥

钢

箱

梁

吊

装

及

挂

索

施

工

方

案

交通部第二公路工程局

二OOO年六月

施工负责人：杨应科技术负责人：任回兴编制：潘中明复核：杨应科审核：任回兴

钢箱梁吊装方案

一、工程概况：

武汉军山长江公路大桥主桥为（48+204+460+204+48）m五跨连续半漂浮体系钢箱梁斜拉桥。桥面双向横坡2%，纵坡为3%，位于半径R=20000m、切线长T=600m、外矢距E=9m的圆弧竖曲线上。主梁为全焊流线形扁平钢箱梁，梁高3.0m顶板宽33.8m，底板宽30.28m，总宽度38.8m，横隔板间距3m，纵隔板间距18m。钢箱梁分节段在工厂制造，驳船运输到位，现场吊装、焊接成桥。全桥共分87个梁段，总共分为十三类。其中A标段由二公局架设安装的梁段43块（不计中跨合拢段）。其中A梁段22块，梁长12m，重195.8t；B梁段8块，梁长12m，重199.9t；C梁段2块，梁长10.2m，重176.1t；D梁段1块，梁长6.8m，重127.1t；E梁段2块，梁长9m，重158.1t； G 梁段1块，梁长8.46m，重155.1t；H梁段2块，梁长8m，重125.8t；I梁段1块，梁长6.2m，重154.3t；J梁段1块，梁长9.3m，重189.6t；K梁段1块，梁长10.3m，重207.6t；L梁段1块，梁长10.2m，重207.1t；M梁段1块，梁长12m，重211.8t；F梁段为中跨合拢段，梁长7.1m，重105.4t。其中最重梁段为M梁段，重211.8t。每块钢箱梁临时吊点横向间距为18m，纵向间距为6m、4m、5.3m、5.6m四种。

二、施工方案：

（1）、主5#墩0#块钢箱梁安装及悬拼：

1.1概述。

主5#墩0#块钢箱梁共3块。按安装顺序和梁段编号，分别为1#（D梁段）一块、2#（E梁段）二块。其中1#块长6.8m，断面宽34.8m，高3.0m，重127.1t；2#块长9m，断面宽38.8m，高3.0m，重158.1t，0#块钢箱梁沿桥轴线双向横坡为2%，纵坡为3%。钢箱梁各节段间采取全断面焊接。

1.2施工工艺流程

1.3施工准备

1.3.1支架结构与施工

主5#墩0#块钢箱梁安装方法采用搭设支架平台，高水位利用250t 大型浮吊吊装的方法进行安装。支架结构沿下横梁对称搭设，每侧支架由8根直径φ1.0m ，δ=10mm 钢管桩支承，钢管桩底与承台表面与预埋件及钢围堰顶设置的分配梁焊接。钢管桩之间以剪刀撑的形式连接，剪刀撑采用［20的槽钢，纵横两个方向都设置，以增强其横向稳定性。钢管桩顶设置工40b 型钢作分配梁，再在分配梁顶搭设由万能杆件与大型型钢组成的桁架，组成支架平台。桁梁下端分配梁采用2［40型钢，上端分配梁采用宽边工40型钢，其中中间桁片不设分配梁。平台设置3%纵坡、其中军山侧端顶标高设定为+48.06m 、京口侧端顶标高设定为+48.06m ，并根据7月初设计水位略作调整。若水位高于24.5m ，则不须调整，若低于24.5m ，则将平台顶端工40型钢撤掉，以降低平台高度。（支架结构见附图）

支架搭设顺序： 钢管桩施工 剪刀撑连接 吊装钢管桩顶分配梁 吊装主桁架及分配梁。吊装采用50t

浮吊及塔吊配合，支架施工定于6

月20号完成。

1.3.2支架计算

（1）钢管桩计算。

钢管桩承受荷载为2#块钢箱梁自重，3#块钢箱梁自重，悬臂吊机的自重及施工荷载，风荷载等。2#块钢箱梁自重158.1t，3#块钢箱梁自重176.1t，吊机自重考虑200t，施工荷载30t。

1.1钢管桩承受轴向力

N边=W总=W2+W3+W吊机+W施工=158.1+176.1+200+30=564.2t。

N= N边/8=70.5t。

λ=μι/i，I=（I/A）1/2

I=兀D4（1-a4）/64=0.0038m4，A=兀（D2-d2）/4=0.031m2

i=（I/A）1/2=0.35，λ=24/i=108（μ=1）查表得Ф=0.536

N容许=Φ［σ］A=0.536×140×0.031=233t＞N，符合要求

K安全系数=N容许/N=233/70.5=3.3

1.2钢管桩在风荷载及钢梁自重作用下计算其应力

1.2.1风荷载

桥址处最大瞬时风速29.6m/s，设计风速27.6m/s，箱梁高3m，箱梁下桁架按3m计。

f1=A1×W+A2×W

A1=3×（9+10.2）=57.6m2， A2=0.4×9×3=10.8m2

W=K1K2K3K4×V2/1.6=605.1Mpa

f1=A1×W+A2×W=4.1t， f2=A3×W=1.21t

f=f1/8+f2=1.72t

M=f×L=65.53t.m

σ=N×A+M/W=125.7Mpa＜［σ］符合要求。

2.桁架计算

最不利情况下，2#梁段就位，在2#梁段上拼装悬臂吊机，吊装3#块梁段，此时W总=W2+W3+W吊机+W施工=564.2t

考虑超载系数1.05，冲击系数1.2，安全系数1.2

W总=1.05×1.2×1.2× W总=853.07t

对支架采用桁架计算程序计算

N max=-52.02t f max=2mm 均符合要求。

1.4支座砼浇注、支座安装

0#块钢箱梁安装前，应将下横梁上的所有设备材料进行清除，并安装完临时支座，浇注完成竖向盆式支座垫石砼，安装完盆式支座。主塔内侧横向抗风支座锚筋焊接牢固，在1#块就位后，再浇注支座垫石砼。下横梁垫石强度达到设计要求后方可吊安1#块钢箱梁，同时，测量队人员在钢箱梁吊装前，应将桥轴线、墩轴线及有关位置测量标定，以保证0#块钢箱梁的吊装。盆式支座安装时，应严格考虑其偏差，保证安装精度。盆式支座安装允许偏差：支座上下对中误差±3mm，高程允许偏差±5mm，纵横向扭转±1mm，支座四角高低差＜2mm。1.5中横梁塔吊安装

中横梁浇注完成后，拆除模板，在中横梁军山侧拼装一台QTZ140T·m塔吊。塔吊基础采用2根H40型钢，采用［36型钢连接