长节段钢箱梁吊装施工技术研究

2015年度建设工程优

秀QC成果交流材料

长节段钢箱梁吊装施工技术研究

企业名称:中交一航局第一工程有限公司

小组名称:港珠澳大桥桥梁工程施工质量管理小组

发布人:曹杰

2016年5月10日

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工程概况

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工程概况

港珠澳大桥深水区CB03合同段东起西人工岛连接桥，西接深水区CB04合同段，总长

8670m。包括非通航孔连续钢箱梁桥、跨崖13-1气田管线连续钢箱梁桥和青州航道双

塔双索面钢箱梁斜拉桥。

非通航孔桥钢箱梁以及跨崖13-1气田管线桥钢箱梁共计68跨，其中深水区非通航孔桥钢

箱梁工程65跨，钢箱梁梁宽33.1m，高4.5m。跨崖13-1气田管线桥钢箱梁工程3跨。钢

箱梁梁宽33.1m，高4.5m~6.5m。

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小组简介

本小组于2014年7月成立，小组成员共10人。包括项目经理、总工、分项技术负责人、测量工程师、质量工程师、试验和检测工程师，既有成绩优异的高级工程师，还有专业工程师和专业技术人员，技术创新能力强，现场施工经验丰富。本次QC活动属创新型。

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选题理由

问题的提出

大节段钢箱梁吊装采用整体起吊，但钢箱梁的单个重量在2000t~2600t，长度在110m~152m之间，吊具的使用要求非常高，如何使吊具方便拆卸与组装，满足所有规格梁段的吊装，是需要解决的问题。而且钢箱梁调位精度在10mm之内，水平精度2mm，竖向精度1mm，如何解决调位系统、垫石施工、操作平台等施工工艺也是重中之重，施工难度巨大，且在国内没有可借鉴的类似工程，为我们施工带来了巨大的挑战。为了满足港珠澳大桥安装线形及拼装精度要求，保证钢箱梁吊装施工的正常进行,，需要小组对施工工艺进行开发和研究，从设备的选择、施工的工艺等方面着手，保证长节段钢箱梁吊装质量。

搜索资料

国内无先例，无类似工程可供参考。

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总结及今后的打算

设定课题目标

小组根据设计要求制定了活动的目标：

确保长节段钢箱梁吊装施工一次成功，轴线、标高、偏位、线形等控制符合规范要求。

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提出方案并确定最佳方案实施对策

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总结及今后的打算

提出长节段钢箱梁吊装的方法：

小组成员通过头脑风暴法，对长节段钢箱梁吊装

施工工艺进行了分析讨论。

利用亲和图的形式。

提出长节段钢箱梁吊装的方法：

通过“亲和图”，提出了“长节段钢箱梁分体吊

装施工”及“长节段钢箱梁整体吊装施工”两种

工艺，并对两种施工工艺进行了对比。

确定最佳方案：长节段钢箱梁整体吊装施工小组经过综合比对，主要成员对两个方案进

行打分综合评价，以确定可行的方案。

小组通过综合分析评价，一致认为采用

“长节段钢箱梁整体吊装施工”工艺。

确定最佳方案：长节段钢箱梁整体吊装施工

为了进一步验证“长节段钢箱梁整体吊装施工工艺”可行性，进行了模型模拟试验。

通过模拟试验，我们得出“长节段钢箱梁整体吊装施工工艺”是可行的。需要确定吊架系统及垫石施工的工艺。

两种吊具的对比试验：长节段钢箱梁吊装施工吊具系统试验第一种吊具：箱型梁结构吊点中心距可调式吊具

箱型梁结构吊点中心距可调式吊具示意图

两种吊具的对比试验：长节段钢箱梁吊装施工吊具系统试验第二种吊具：整体桁架式结构吊点中心距固定式吊具系统试验

整体桁架式结构吊点中心距固定式吊具示意图

两种吊具的对比试验：长节段钢箱梁吊装施工吊具系统试验

由于时间的关系，两种吊具对比试验的具体过程就不介绍了，但通过吊点布置、吊点结构形式、吊力加载分析、吊具受力分析等对比试验，得出以下结论。

结论：“箱型梁结构吊点中心距可调式吊具”基本能够满足各种类型钢箱梁吊装，但是对于不同规格梁段吊装时需增长或缩短支撑梁桁架长度，耗时较长，施工连续性差，且转动铰位置受力较大，对材料性能要求高。而“整体桁架式结构吊点中心距固定式吊具”能够适配不同规格、长度的钢箱梁吊装，勿需对吊具长度进行调节。同时，下部吊具可与支撑梁拆分，形成两个单独的下部吊具，满足双船抬吊施工需要，适用于本工程施工。

两种垫石施工的对比试验：预制垫石施工

预制垫石施工

为试验垫石施工工艺，我们在钢构件加工区浇筑了2.7m*1.3m垫石足尺模型，用以发现垫石施工中存在的问题。因为是模型试验，故未在模型内放置钢筋。模板支立好后，进行垫石浇筑，浇筑振捣严格按照规范要求进行。浇筑完成后，垫石顶面进行凿毛处理，并按规定进行养护。施工完成后，在垫石模型上方3cm设置一块3.5m*2m钢板（用以模拟支座下垫板），在垫石外沿安装找平层模板，模板安装完成后，进行环氧砂浆后浇找平层施工用以检测找平层环氧砂浆的流动性及均匀性。因为环氧砂浆流动性较大，故找平层施工完成后，发现垫石侧面有很多位置漏浆，外观质量较差。