桥面吊机试验方案

第一部分

桥面吊机试验整体方案

1.1、概述

1.1.1 工程简介

嘉绍跨江大桥主航道桥为六塔独柱四索面分幅钢箱梁斜拉桥，跨径布置为70+200+5×428+200+70=2680米。桥面最大纵坡为0.45%，位于R= 142666.667m、切线长T=642m、外矢距E=1.445m的圆弧竖曲线上。

图1.1 北侧主桥总体布置图

1、梁段结构、尺寸及梁段划分

钢箱梁采用分幅形式，单幅箱梁为栓焊流线形扁平钢箱梁，外侧全梁段设置风嘴，内侧除70m边跨和索塔无索区外其余设置斜拉索检修道。梁高4.0m（箱梁内侧内尺寸），单幅梁宽24m，两幅梁间横梁长9.8m，全幅总宽55.6m。

根据构造及施工架设的需要，全桥钢箱梁除刚性铰外，划分为A～J共13种类型梁段。其中D1、E1、F、G类梁段又根据风嘴及内侧斜拉索工作箱设置张拉孔与否及梁段是否设置压重槽分为若干类型。内侧设置斜拉索检修道，梁高4.0m（中心线位置箱梁内尺寸），整幅梁宽55.6m（含风嘴和拉索检修道）。对于不设横梁梁段（A、E1、E2、F、J类梁段）分为左右幅两部分预制，设置横梁梁段（B1、B2、C、D1、D2、G、H、I）分为左右幅和横梁三部分预制。全桥共计374个梁段（单幅），71个箱形横梁以及32道工字形横梁。

标准梁段长度15.0m，边跨梁段最大吊装重261.98t（H类梁段，单幅），悬臂施工最大吊装重对于Z5塔中跨侧为222.35t（J1梁段，单幅），Z6塔中跨侧为263.11t （J1梁段，单幅），其余塔为218.48t（G类梁段，单幅），刚性铰合拢梁段最大吊装重373.94t（单幅），其余合拢梁段吊重118.96t（单幅），横梁除了B2类梁段吊装重27.23t，跨中部分箱形横梁吊装重18.45t，工字形小横梁吊装重7.92t。

2、钢箱梁吊装施工要求

⑴钱塘江河口尖山河段河床宽浅、潮强流急、涌潮汹涌，河床变迁剧烈，兼有灾害性天气影响，施工条件恶劣。钢箱梁运输以及抛锚定位困难。根据2009年5月武船出具的适航报告，钢箱梁运输到位后，必须在50分钟内将钢箱梁起吊离船，船舶退出。否则船舶将搁浅。因此吊装施工难度大，要求科学组织，精心施工。

⑵嘉绍大桥钢箱梁为分幅式，部分钢箱梁设有横梁。采用分幅吊装方式，因此左右幅箱梁与前段梁的匹配接口、以及两幅梁与横梁的匹配接口要求精度高，线型控制较为复杂，施工要求高。

⑶由于桥位区水文条件复杂，大型浮吊无法进入施工，因此无索区及塔周梁段采用变幅式步履吊机吊装，吊机起吊吨位大，变幅距离长，吊机本身的尺度也大，需要在支架上高空安装，安装难度较大。

1.1.2 桥面吊机试验内容

桥面吊机试验内容包括结构设计验算、桥面吊机现状检测、结构荷载试验。

1、结构设计验算

根据吊机设计图纸，对结构进行设计复核与检算，包括设计荷载、结构特征及材料性能等参数选取的合理性，同时根据施工状况对设计结构进行结构整体受力检算（强度、挠度）。

2、桥面吊机现状检测

吊机现状检测主要包括以下内容：构件的油漆和锈蚀、连接螺栓的松紧情况、主桁杆件及其连接板是否有局部变形及裂纹、滑轮的运转状况、电机的工作状况等。

3、结构荷载试验

根据结构设计检算结果，对结构受力关键部位粘贴弦式应变计和电阻应变计进行应力测试。荷载试验的内容为：

⑴、应力测试

应力测试主要是测试桥面吊机在负载状态下，各关键杆件的实际应力水平。考虑到桥面吊机最大吊装重量为280T，荷载试验按照试吊荷载不小于最大吊装重量的1.25倍(350T)的要求进行试吊。其目的在于发现潜在加工和拼装问题,确保各系统间的协调、技术接口的吻合以及能相互之间的兼容以便验证桥面吊机的性能。

⑵、挠度测试

挠度测试测试桥面吊机在负载状态下各杆件的竖向挠度。

⑶、变幅式吊机吊臂变幅测试

变幅测试主要测试桥面吊机将吊臂变幅至61°，起吊重物350吨（1.25倍），离地面50mm，悬停5分钟，检查是否有异响，检查是否有溜钩。卸去载荷，检查各杆件有无明显变形，连接螺栓有无松动。检测变幅系统协调性和工作稳定性能。

1.2、吊装设备

根据钢箱梁的起重要求和桥位区的施工环境和现有条件，钢箱梁吊装采用4台280吨变幅式步履吊机及8台固定式步履吊机施工(其中4台为杭州湾大桥曾经使用的320吨步履CQ-320型步履式桥面吊机，另4台为中铁科工集团机械成套分公司生产的DQ280BL步履式桥面吊机)。边跨70m无索区及三个主塔塔周梁段均采用变幅式步履吊机吊装，每个墩布置一台；标准梁段及合拢段主要采用步履式桥面吊机吊装，两幅钢箱梁独立吊装。

1.2.1 280吨变幅式桥面吊机

280吨桥面吊机主要用于无索区及三个主塔塔周梁段的吊装作业，吊机的吊臂有效长度30m，通过变幅机构，可带载实现水平夹角46～76°的变幅，吊臂最大幅度22m，最小幅度8.6m，方便墩顶梁块吊装作业。主要由底架、斜支撑、立柱、吊臂、吊具、卷扬机、滑轮、支锚机构、前移机构、横移机构、液压系统、电气系统、司机室、安全保障系统等组成。吊臂主梁有效长度30m，幅度范围22m～8.6m，较大的幅度专为吊装墩顶梁设计。臂身采用Q345b材料制造，臂头有变幅机构的动滑轮箱和起升机构的定滑轮箱。臂尾通过Ф250mm销轴与底架铰接，销轴材料为40Cr。起升定滑轮绳尾处安装重量传感器，吊臂臂身安装角度指示牌，司机室配备数显力矩限制器，指示吊臂当前仰角和吊重，并能作出相应超载报警和动作保护。每套软连接装置由吊具横梁连接座、8片滑轮和4根无接头绳索组成，其中4片滑轮直接安装在连接座上，另4片滑轮由两个吊轴与箱梁临时吊点连接。本设备共有4台16吨45kW卷扬机，其中两台用于起升机构，两台用于变幅机构。280吨桥面吊机结构图如下：

图1.2 280吨变幅式式吊机

专门为本次钢箱梁吊装施工设计的吊具，能适用于本桥梁所有钢箱梁的起吊。吊具与钢箱梁采用软连接，方便施工操作。通过调节连接座的位置，可以解决钢箱吊点中心偏移钢箱重心的问题。通过调节拉杆长度，调整钢箱梁的纵度。

桥面吊机工作时的机架水平调整，采用顶升油缸顶起，在底架分配梁下垫合适高度垫块，同时调节后锚固拉杆长度，调整方便灵活，不受地形影响，可满足桥面吊机在横坡上架梁的需要。

桥面吊机为整机前移专门设计滑道和推拉油缸，利用顶升油缸配合推拉油缸的伸缩，实现步履式前进，移动方便快捷。吊机还专门设计了横移装置，当整机前移走行出现偏出时，可以利用横移装置实现整机的复位，保证正常、准确的起吊作业。

1.2.2 280吨步履式桥面吊机(DQ280BL步履式桥面吊机)

该吊机由中铁科工集团机械成套分公司生产DQ280BL步履式桥面吊机用于嘉绍大桥D1-1、D1-2、D1-3、E1-1、E1-2、F1-1、F1-2、F1-3、G-1、G-2、G-3、G-4、J、