陳駿旅

摘 要：以馬鑾灣水閘工作橋鋼結(jié)構(gòu)的吊裝為實(shí)例，介紹在受限空間情況下，鋼結(jié)構(gòu)吊裝的線路、吊點(diǎn)、鋼絲繩卡環(huán)選型等設(shè)計(jì)，以及所需的受力驗(yàn)算，提出類似情況下吊裝方案設(shè)計(jì)建議和注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：受限空間 構(gòu)件吊裝 應(yīng)力計(jì)算

1.工程概況

馬鑾灣水閘工作橋位于廈門馬鑾灣新陽(yáng)大橋新橋與老橋之間的閘墩上。上部結(jié)構(gòu)為1*11m（工字鋼梁橋a）+1*6.5m（工字鋼梁橋b）+9*25m（簡(jiǎn)支鋼桁架橋梁c），下部結(jié)構(gòu)以現(xiàn)狀的閘墩為橋墩，在閘墩上植筋，澆筑支座墊石，安放橡膠支座。

構(gòu)件質(zhì)量，橋a重6 . 5 t，橋b重1 . 8 7 t，橋c單跨重1 2 t。尺寸橋a（1 1 * 2 . 4 * 0 . 4 m），橋b（6.5*1.5*0.3），橋c（25*1.9*2.3）全橋長(zhǎng)242.5m。其中，橋c原單跨長(zhǎng)27m，相鄰跨相連，經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，單跨改為25m，相鄰跨間隔2m。

2.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查勘測(cè)

新、老橋成南北走向，西側(cè)為老橋，老橋下部為防護(hù)墩，新橋下部為馬鑾灣水閘閘墩，防護(hù)墩與閘墩頂面同寬等高，兩墩間設(shè)置伸縮縫（下無說明，“閘墩”統(tǒng)指防護(hù)墩與水閘閘墩）。水閘工作橋設(shè)計(jì)位于新老新陽(yáng)大橋之間閘墩上，其中主橋橋c需全部擱置在防護(hù)墩上，相鄰兩個(gè)閘墩中線間距27m，兩個(gè)墩相鄰兩個(gè)側(cè)面間距24m。閘墩寬3m，新橋橋墩寬1.8m，兩墩中線重合。不考慮新橋橋墩影響，兩橋間凈寬4m。

若橋a、b、c安裝就位，障礙物橋a上方無，橋b長(zhǎng)度方向約占3/5，橋c橫向方向約占2/5。橋c安裝位置東側(cè)上方有寬4m，長(zhǎng)25.2m凈空，可進(jìn)行構(gòu)件下放。

3.方案設(shè)計(jì)

3.1橋c結(jié)構(gòu)優(yōu)化

原設(shè)計(jì)單跨長(zhǎng)27m，若安裝就位后，兩端部約1m在新橋橋墩下。依據(jù)勘測(cè)，安裝時(shí)構(gòu)件需兩端高差4m，縱向與新陽(yáng)橋成約15°夾角，一端插入新橋橋墩下方，再調(diào)整另一端就位，至少需兩吊機(jī)臺(tái)吊。該過程經(jīng)CAD模擬，安裝線路為曲線，過程中避免碰撞的富余空隙僅3cm，施工的安全風(fēng)險(xiǎn)高，施工的周期長(zhǎng)。因新老橋均為廈門市的主干道，交通繁忙，不能封橋施工，長(zhǎng)時(shí)間安全風(fēng)險(xiǎn)高的作業(yè)不利于部分占道施工申請(qǐng)，不滿足工期要求。

鑒于此情況，復(fù)核原設(shè)計(jì)圖紙，該圖紙對(duì)現(xiàn)有構(gòu)筑物測(cè)量尺寸偏差較大，在保障結(jié)構(gòu)安全和使用功能前提下，同業(yè)主、設(shè)計(jì)單位協(xié)商，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化，將單跨長(zhǎng)度調(diào)整為25m，橡膠支座位置不變，增加桁架底端部防落梁，橫向限位等措施，保障結(jié)構(gòu)安全。

3.2吊機(jī)選型

根據(jù)起重吊裝規(guī)程要求，以要求最高的橋c進(jìn)型。吊重12t，工作幅度14m，以吊機(jī)擱置橋面為起算高度，吊鉤垂直升降范圍為-6～10m，選用100t汽車吊。

3.3吊裝線路、吊點(diǎn)、吊索布設(shè)

（1）橋a吊裝。橋a位置上空寬度有4m，長(zhǎng)度大于11m范圍內(nèi)無障礙物。采用4點(diǎn)吊裝，吊點(diǎn)分布在橋a的四角，吊耳為Q345b鋼板，規(guī)格8*8*2cm，開孔的直徑4cm，與橋面板焊接吊索與所吊構(gòu)件的水平夾角取53°。安裝線路：垂直起吊-向西平移-垂直下發(fā)就位。

（2）橋b吊裝。橋b位置上方有障礙物占全長(zhǎng)的3/5，采用配置配重臨時(shí)改變安裝時(shí)的重心位置，使得4個(gè)吊點(diǎn)在橋的一側(cè)，安裝時(shí)構(gòu)件可自西向東插入就位。采用4點(diǎn)吊，以橋全長(zhǎng)6.5m計(jì)，吊點(diǎn)分布距離一端部0.3m與4.1m處各2個(gè)吊點(diǎn)，配重重心距離該端部0.89m，橋b重1.87t，配重1.5t。配重在鋼構(gòu)廠預(yù)制構(gòu)件時(shí)一起安裝，先試吊，驗(yàn)證配重預(yù)先計(jì)算擺放位置并按試吊情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，得出配重?cái)[放的最佳位置。吊耳設(shè)置同橋a。安裝路線：垂直起吊-向西平移-垂直下放-旋轉(zhuǎn)90°（配重在西側(cè)）-向東平移-垂直下放就位-拆除配重-起吊配重。

（3）橋c吊裝。采用4點(diǎn)吊裝，吊索分兩側(cè)，單側(cè)為倒Y型設(shè)置，下部2條鋼絲繩交叉處由卡環(huán)與上部單條鋼絲繩。倒Y型下部鋼絲繩與構(gòu)件橫向水平夾角，上部鋼絲繩與構(gòu)件縱向水平夾角均取55°。吊耳為Q345b鋼板，規(guī)格12*12*2cm，開孔的直徑6cm，與頂面型鋼主梁焊接，距離構(gòu)件端部520cm。每端相對(duì)吊耳間采用槽鋼加強(qiáng)支撐。安裝線路：垂直起吊-向西平移-垂直下發(fā)-向西平移-垂直下發(fā)就位。因空間受限，吊裝時(shí)兩端鋼桁架橋與新橋橋墩側(cè)面僅有10cm的富余空間，避免鋼桁架梁與橋墩相互碰撞，需設(shè)置攬繩進(jìn)行牽引。

3.4吊索選型

以橋a吊索的選擇為例，根據(jù)《簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)》（第三冊(cè)）第644頁(yè)計(jì)算說明如下：

吊裝橋a時(shí)，每吊點(diǎn)各一條鋼絲繩，吊點(diǎn)平面位置設(shè)置在距離橋a端部1.1m處。計(jì)算梁、板起吊吊索內(nèi)力，單根鋼絲繩的受力計(jì)算：

4.吊裝注意事項(xiàng)

受限空間下的構(gòu)件吊裝，在不同工程中條件大相徑庭，各有的特點(diǎn)，需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選定吊裝方案，通過該工程實(shí)踐，在方案選定中提以下幾點(diǎn)建議，以供參考：

（1）受限空間一般在既有構(gòu)筑物中，由于調(diào)用既有構(gòu)筑物工程圖作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料。在施工前應(yīng)嚴(yán)格核實(shí)受限空間中各構(gòu)筑物的尺寸數(shù)據(jù)，為吊裝方案的制定，或構(gòu)件合理優(yōu)化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；

（2）在吊裝線路的設(shè)計(jì)和復(fù)核環(huán)節(jié)，可利用CAD建模進(jìn)行模擬，對(duì)于復(fù)雜的情況可采用BIM可視化安裝模擬，以助于掌握安裝時(shí)注意要點(diǎn)或方案改進(jìn)；

（3）吊點(diǎn)、吊索布設(shè)結(jié)合吊裝路線考慮，并進(jìn)行受力驗(yàn)算，確保安全。

5.結(jié)語(yǔ)

通過吊裝方案的精心設(shè)計(jì)，馬鑾灣水閘工作橋的11跨鋼構(gòu)件的吊裝分3個(gè)班次，共約9h，吊裝時(shí)間總長(zhǎng)較原設(shè)想節(jié)省一半以上，較大減少吊裝設(shè)備占道時(shí)間，該方案有效降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量管控難度，有力保障了施工安全質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]江正榮，朱國(guó)良.簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)[M]（第三版），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

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