盛小勇+湯葉帥

摘 要：安徽省望東長江公路大橋為大跨度鋼混組合梁斜拉橋，鋼梁與混凝土橋面板在工廠疊合成整體，組合梁在橋位處采用液壓式提升吊機對稱起吊安裝。本文依據主梁結構特點，介紹國產大型液壓提升式橋面吊機設計及應用技術。

關鍵詞：斜拉橋；組合梁；橋面吊機

中圖分類號：U448.27 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）03-0038-03

安徽省望東長江公路大橋主橋為五跨連續(xù)組合梁、雙塔雙索面半漂浮斜拉橋，跨徑布置為78m﹢228m﹢638m﹢228m﹢78m=1250m。主梁采用PK型分離雙箱組合梁型式，組合梁全寬35.2m，梁高3.5m，箱梁標準橫斷面見下圖1。主梁標準梁段長度10.8m，橫隔板間距3.6m，布置四組吊耳點，單組吊點間距1.2m，梁段重量395.4t，單片梁段采用2臺橋面吊機同步起吊，標準梁段平面布置見下圖。

1 橋面吊機設計關鍵技術

1.1 橋面吊機設計工況

受橋梁結構特點及主梁安裝過程中受力特性要求，主梁設計時對吊裝設備做了如下要求。

（1）主梁標準段和合龍段采用橋面吊機起吊，采用兩臺吊機同時起吊。

（2）單臺吊機前后支點距離為18m，前支點橫向間距為5m，兩臺吊機橫向中心間距22m。

（3）單臺吊機重量不超過75t，邊跨與中跨側吊機重量差不超過5%，起吊速度不小于20m/h。

（4）吊機具備梁段狀態(tài)調整功能，其順橋向可調整范圍±800mm、橫橋向為±100mm，并能調整梁段縱向坡度。

1.2 關鍵技術及解決思路

（1）為解決橋面吊機行走安全及方便等問題，將橋面吊機重心設置在前支點與后錨點之間，后錨點配重，并設置滾動輪。

（2）因組合梁混凝土面板厚度存在誤差，主梁吊耳中心相對橋面板高度參差不齊，為確保吊耳均勻受力，吊具與吊耳之間采用鋼絲繩軟連接，后錨點采用絲桿與吊耳連接。

（3）國內較多引進挪威威勝利及英國多門朗橋面吊機，設備維修與保養(yǎng)長期依靠國外配件，不但費用昂貴，且供貨周期長，開發(fā)國產連續(xù)千斤頂及液壓控制系統(tǒng)，配套國產錨具、鋼絞線、夾片，提高國產裝備制造能力。

2 橋面吊機設計

2.1 總體設計

橋面吊機采用國產QMD-225型橋面吊機，主要包括鋼桁架結構、支撐與錨固結構、縱移結構、液壓提升結構及吊具等，其整體結構見下圖。

2.2 結構設計

（1）鋼桁架設計。吊機為菱形式桁架結構，由Q345B型桿件聯接成型。上桁架平面安裝起重系統(tǒng)，下桁架平面支撐和錨固在橋面上，中部通過斜撐、立柱、后拉桿及平聯系，各桿件直徑采用螺栓聯接或者銷軸聯接連接在一起。鋼桁架結構見下圖4。上桁架平面中心間距2m，長8.78m，起重系統(tǒng)標準吊幅7.2m，設置有4.8m長縱移調節(jié)滑動軌道，起重系統(tǒng)車架能沿軌道±0.8m調節(jié)。下桁架平面根據吊點分布要求進行設計，下桁架平面成三角形布置，前后支點距離為18m，前節(jié)點橫向間距5m安裝支撐機構，后節(jié)點橫向間距2m，中間間距1.2m處安裝錨固機構。

（2）前支撐機構設計。支撐機構包括支撐座和支撐墊塊。單機支點間距按照設計要求的5m進行布置，支撐座焊接在金屬結構前節(jié)點下方。支撐座后側焊接縱移油缸耳板，作為整機縱移的頂推點；下底面安裝一塊MGA滑板，作為整機縱移的滑動介質。支撐墊塊與縱移滑軌道梁設計成一體。前支撐機構見圖5。

（3）后錨機構設計。錨固機構包括拉桿、耳板、螺母及銷軸。拉桿及耳板與橋面上的吊耳連接，提供橋面吊機錨拉力。兩組錨點之間利用支撐油缸設計一處輔助支撐，用來支撐后部自重。后錨結構見下圖6。

（4）縱移機構設計。整機縱移機構采用液壓頂推步履式，左右各一組縱移驅動油缸，后部設置滑移輪胎。前支撐滑座前方設計一處輔助支座，與滑道梁留出10mm間隙，起防傾覆安全保護作用。步履走行循環(huán)距離為3.6m，吊機行走完一個標準梁段需要3次步履走行循環(huán)?？v移機構見圖7。

（5）吊具結構設計。吊具由主梁、小橫梁、吊裝繩、縱移調節(jié)系統(tǒng)組成，吊具具備重心調節(jié)功能。在梁段吊耳內安裝吊耳滑輪，吊裝繩繞過吊耳換輪并與小橫梁之間采用卸扣連接。吊具機構見下圖8。

（6）提升系統(tǒng)結構設計。提升系統(tǒng)主要包括液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、千斤頂、鋼絞線組成。千斤頂主缸額定提升能力為260噸，配國產19-17.8鋼絞線，設計提升速度為25m/h，千斤頂配主動加緊的錨具?？刂葡到y(tǒng)由主控柜、位移傳感器和油壓傳感器等組成。主控柜通過PID算法實現提升油缸同步運行和停止；位移傳感器采集提升油缸位移；油壓傳感器實時顯示提升油缸載荷。控制系統(tǒng)可單機操作。提升油缸見下圖9。

2.3 橋面吊機技術參數

設計完的橋面吊機技術參數見下表1。

3 橋面吊機應用

3.1 橋面吊機荷載試驗

橋面吊機荷載試驗包括工廠靜載試驗與工地試驗。

工廠靜載試驗主要檢驗鋼結構的變形及荷載承受能力，以及液壓提升系統(tǒng)的承受能力。工廠試驗采用兩臺吊機側躺，支撐對頂，按照試驗載荷大小進行模擬載荷試驗。靜載荷試驗按照0.8PQ、1.0PQ、1.25PQ進行加載。工廠試驗見下圖10。

工地試驗在吊機安裝完成后進行，配重物為箱梁+水箱，模擬試驗載荷。靜載荷試驗F=1.25PQ，動載荷試驗F=1.1PQ。工地試驗見下圖11。

3.2 橋面吊機安裝

索塔區(qū)梁段第一對斜拉索安裝完成后安裝橋面吊機。橋面吊機桁架拼裝成整體后采用浮吊進行安裝，其它構件利用塔吊進行組裝，其安裝順序為：支撐及行走機構底座安裝→鋼桁架安裝→液壓提升系統(tǒng)安裝→電控系統(tǒng)安裝→吊具安裝→附屬設施安裝。

3.3 標準梁段吊裝施工

3.3.1 標準梁段吊裝流程

標準梁段對稱吊裝流程為：運梁船拋錨定位→橋面吊機扁擔梁與梁段連接→梁段起吊→梁段臨時匹配→梁段精確定位→梁段栓焊連接→斜拉索安裝→橋面板濕接縫澆筑→前移橋面吊機就位→吊裝下一梁段。標準梁段吊裝見下圖12。

3.3.2 梁段姿態(tài)調整

梁段坡度調整：利用扁擔梁上設置的水平千斤頂調整梁段的縱向坡度。

梁段縱橫向位移調整：利用設在提升系統(tǒng)作業(yè)機架處的千斤頂驅使機架縱橫向移動，實現梁段縱橫向位移調整。

梁段標高調整：利用提升千斤頂調整。

3.3.3 吊機行走

解除組合梁與扁擔梁間的連接，提升扁擔梁，解除吊機后錨點約束，按照“頂升橋面吊機→前移行走軌道→落放橋面吊機→頂推前移橋面吊機”的順序完成橋面吊機前移作業(yè)。

3.4 中跨合攏梁段吊裝施工

中跨合攏段長度均為9.8m，利用四臺橋面吊機起吊，并更換專用吊具。按照標準梁段施工程序正常起吊合龍段，當吊升至距已施工完梁段底1m左右時停止起吊，此時調整合攏梁段的水平度及水平位置，以便梁段能夠順利通過合龍口，并吊裝就位。中跨合攏段吊裝見下圖13。

4 結語

望東長江公路大橋主梁QMD-225型橋面吊機委托中交二航局裝備分公司負責研制，其液壓提升系統(tǒng)及控制系統(tǒng)由上海同新機電控制技術有限公司協助開發(fā)，此橋面吊機借鑒了蘇通大橋橋面吊機（由英國多門朗公司設計制造）。

主梁QMD-225型橋面吊機采用國產提升設備及控制系統(tǒng)，在實際使用過程中總體運行正常，處于受控狀態(tài)。中跨側橋面吊機共計吊梁29片，每吊裝3片梁段進行了一次夾片清洗，全過程未更換鋼絞線。

需改進的方面。其一，后行走系統(tǒng)為實心輪胎，因承受的荷載過大容易損壞，使用過程中更換為滾軸小車；其二，提升千斤頂裸露在室外，受雨水影響后其傳感器容易失去信號，需增加防雨保護設施。