勞日紅

（保利長大工程有限公司，廣東 廣州 511430）

1 工程概況

港珠澳大橋橋梁工程CB04標非通航孔橋采用110 m跨鋼箱連續(xù)梁橋，以通航孔橋為界，東側非通航孔橋里程樁號為K22+083～K27+253，跨徑組合 7×（6×110 m）+（5×110 m）=5 170 m，西側非通航孔橋里程樁號：K28+247～K29+237，跨徑組合：5×110 m+4×110 m=990 m。

其中非通航孔橋變寬段超重鋼箱梁共10跨，131～136#墩與142～147#墩，跨徑組合均為5×110 m。安裝梁段的設計最大吊重為2 591 t，最小吊重為1 614.3 t。

2 變寬段超重鋼箱梁安裝施工技術[1-4]

變寬段超重鋼箱梁安裝采用一臺3 200 t浮吊加一臺2 200 t浮吊進行抬吊，浮吊對鋼箱梁進行初步定位，再利用墩頂設置的三維調節(jié)千斤頂進行精確調整定位安裝及梁間換焊縫施工，然后進行墊石后澆層澆筑及體系轉換，最后拆除墩頂臨時支墊及調位設施，見圖1。

2.1 施工工藝流程圖

鋼箱梁吊裝流程見圖2。

2.2 施工準備

2.2.1 航道疏浚

圖1 變寬段超重鋼箱梁吊裝

圖2 鋼箱梁吊裝流程圖

施工區(qū)域水深為3.94～7.56 m，不能滿足3 200 t浮吊施工要求，采用抓斗式挖泥船進行航道的疏浚。疏浚區(qū)域定于橋軸線南側，寬度定為180 m，水深8 m。

2.2.2 操作平臺及樓梯安裝

操作平臺在加工場整體加工制作，鋼箱梁吊裝前由貨船運輸至橋墩，采用浮吊整體吊裝至墩頂就位，并在墩頂臨時固定。

掛梯直接懸掛在操作平臺之上，與墩身連接，接觸處采用1 cm厚的橡膠墊塊隔離緩沖，防止掛梯摩擦墩身損傷墩身的混凝土。

2.2.3 永久支座就位

永久支座提前吊至墩頂支座墊石上，地腳螺栓伸入墊石預留孔內，為避免鋼箱梁碰撞永久支座與鋼箱梁連接用的雙頭螺柱，雙頭螺柱在鋼箱梁調節(jié)到位后安裝。

2.3 鋼箱梁起吊

2.3.1 作業(yè)條件

鋼箱梁吊裝施工位于海上，浮吊受風、浪、涌等環(huán)境因素影響大，為保證吊裝安全，明確吊裝作業(yè)環(huán)境條件要求：

風力不超過5級，流速小于1.5 m/s,波高小于0.8 m，水深大于7 m。

2.3.2 浮吊就位

鋼箱梁運輸到橋位前，將“長大海升”3 200 t雙臂架變幅式浮吊及“振浮5”2 200 t浮吊安裝好吊具，兩船之間通過帶纜調節(jié)固定兩船的相對距離，然后將浮吊移至安裝橋位以南空出120 m的空間供鋼箱梁運輸駁進位，兩船就位完畢，見圖3。

圖3 鋼箱梁抬吊浮吊就位

2.3.3 運梁平駁運輸鋼箱梁到位

吊具安裝完畢以后，運梁駁船進位，在拖輪的配合下先下一工作錨；進位后在錨艇配合下依次將艏艉工作錨拋擲到位，同時長大海升、振浮5緩慢向前移船，分別將各自兩條穩(wěn)索絞車帶到駁船上；駁船、長大海升、振浮5全部就位后，調整長大海升、振浮5之間的纜繩松緊度，緩慢移船準備與鋼箱梁進行吊點連接，見圖4。

2.3.4 連接吊具并起吊

兩臺浮吊同步前移，吊臂伸至鋼箱梁上端，連接吊具，起吊鋼箱梁。

鋼箱梁運輸至吊裝位置后，雙船同步吊起吊具，將吊具吊索與鋼箱梁上的吊耳連接好，并對吊具以及連接進行再次檢查，無異常方可進行起吊。

圖4 運梁平駁就位

鋼箱梁采用一臺3 200 t浮吊和一臺2 200 t浮吊抬吊。起吊時，先吊起20 cm，然后靜置5 min，檢查吊具系統(tǒng)、吊索與鋼箱梁的連接、浮吊的機械狀況、鋼箱梁的線形、接縫等均無異常后，方可繼續(xù)吊起，起升過程中控制浮吊的起升速度，務必做到同步起升。

起吊至一定高度后，運輸駁船移出；浮吊絞錨前移，至安裝位置上方。

2.4 鋼箱梁吊裝就位

2.4.1 安裝前準備工作

檢查待裝鋼箱梁對應墩頂的支座、臨時支墊、三維千斤頂的安裝位置是否正確，連接是否可靠，墊板等是否準備齊全。

墩頂布置4臺1 000 t三維千斤頂，分布于調節(jié)座外側；鋼箱梁發(fā)運前，將三維千斤頂及臨時支座提前安裝到位。

臨時支座附加墊板上墊5 cm厚橡膠快，以緩沖落梁，同時保證壓縮后需具備一定的高度，確保落梁時，鋼箱梁底與固定支座間存在一定的富余高度。

2.4.2 鋼箱梁初定位

浮吊吊裝鋼箱梁，待滑移支座與臨時支座在橫橋向距離約為0.3 m，縱橋向約1 m，高度方向約1 m時，調整錨繩，微調定位、對位。在多次橫向/縱向移船和高度方向落鉤的操作下，將鋼箱梁下放到臨時支座內，下落鋼箱梁時保證鋼箱梁和理論位置偏差控制在：縱橋向15 cm，橫橋向15 cm以內。

對于每聯首跨以后的鋼箱梁，鋼箱梁下落時為了避免梁段碰撞，可以在前榀梁端加墊五分板以緩沖撞擊，將鋼箱梁時保證鋼箱梁和理論位置偏差控制在：縱橋向15 cm，橫橋向15 cm以內。

2.4.3 鋼箱梁精確調位

豎向千斤頂頂升，將荷載從臨時支座轉移到三向千斤頂上面。利用豎向千斤頂調整鋼箱梁的高程，使其底部高出永久支座約2 cm。

調節(jié)時，過渡墩上2臺三向千斤頂需保持聯動，中間墩上4臺三向千斤頂需保持聯動（聯動高差精度要求1 mm），在豎向頂推作業(yè)時需同時進入工作狀態(tài)。

標高調整完成后，鎖定豎向千斤頂，進行水平方向的調位。

然后進行水平方向精確調位：先進行橫橋向調位，再進行縱橋向調位，也可根據現場情況改變水平調位順序，水平位置調整過程是反復漸進的。

在多次豎向及水平方向調位下，選擇在設計基準溫度22.7℃，將鋼箱梁調節(jié)到設計位置。鎖定千斤頂進行臨時固定。

調位詳細步驟：

（1）啟動控制系統(tǒng)、液壓泵站，進行控制程序，先進行稱重測試。稱重時依據計算各千斤頂的頂升荷載，采用逐級加載的方式進行，同時用位移傳感器進行測量鋼箱梁位移變化，當鋼箱梁整體離開支承座約2～5 mm時，記錄下這時的各千斤頂的負荷，這就是各千斤頂頂升時荷載。

（2）試頂升。為了觀察和考核整個頂升施工系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及對稱重結果的校核，在正式頂升之前，應進行試頂升，試頂升高度10 mm，持荷時間約30 min。通過監(jiān)測儀器對鋼箱梁整體進行監(jiān)測，提供整體姿態(tài)、結構位移等情況，如有問題則調整各千斤頂負荷，直至達到要求為止，為正式頂升提供依據。

（3）正式頂升。試頂升后，便進行正式頂升，千斤頂最大行程為300 mm，分級進行頂升，每一次頂升標準行程為10 mm，最大頂升速度15 mm/min。頂升同時用監(jiān)測儀器對鋼箱梁姿態(tài)進行監(jiān)測，一旦鋼箱梁位移和壓力變化超出設定值，立即暫停，關閉液控單向閥，檢查分析原因。

（4）頂升到位后，關閉液壓鎖，以確保鋼箱梁鎖定在一定的高度上，同時系統(tǒng)進行監(jiān)測，一旦鋼箱梁位移和壓力變化超出設定值范圍，頂升系統(tǒng)再次啟動，調整回設定值。如需要長期鎖定時，千斤頂帶自鎖螺母，旋轉自鎖螺母鎖緊活塞位置，鎖定后泵站卸載壓力，觀察鋼箱梁支承無問題后，液壓泵站和控制系統(tǒng)可完全關閉。

（5）鋼箱梁位置調整好后，進行同步下降操作，系統(tǒng)監(jiān)控位移和壓力變化，實時進行調整。如千斤頂已經鎖緊活塞，則需要啟動同步頂升程序，頂升高度約2 mm，讓鎖緊螺母離開油缸承壓面，關閉液壓鎖，然后將鎖緊螺母旋轉回至高點，這時才能進行同步下降操作。

（6）整個頂升、下降過程應保持位置同步精度為±1 mm，一旦位置誤差大于±1 mm或任何一缸的壓力誤差大于設定值，控制系統(tǒng)立即關閉液控單向閥，以確保梁體安全。每一輪頂升、下降完成后，對計算機顯示的各油缸的位移和千斤頂的壓力情況，隨時整理分析，如有異常，及時處理。

（7）鋼箱梁下落到墊好的臨時支座后，豎向千斤頂活塞回程到原位，程序切換到水平調節(jié)程序，進行水平位移調節(jié)。

（8）啟動水平位移調節(jié)程序，進行鋼箱梁水平位移調節(jié)。水平位移調節(jié)好后，安裝好臨時限位塊把臨時支座固定好。鋼箱梁連接及永久支座安裝。

2.5 質量保證措施

2.5.1 鋼箱梁吊裝

（1）浮吊進行定位應按設計的錨位準確拋錨定位，測量人員應根據錨位圖計算出坐標后帶上GPS跟隨拋錨艇為第一個錨拋錨。在浮吊到達橋位附近時，觀測天氣是否適合拋錨。如果適合，則根據當時的漲落潮情況確定拋錨方式。

（2）起吊之前需完成加載和試吊。采用分級加載方式保證起重船各吊鉤同步加載。當梁吊起離胎架5 cm左右后，靜止，應按操作規(guī)程進行全面檢查。

（3）箱梁在起落過程中應保持水平，縱向、橫向傾斜不宜過大。箱梁和吊船不得與發(fā)生碰撞。

2.5.2 定位

（1）安裝定位應分初定位和精確定位，并應確保相鄰兩梁的可靠連接。

（2）梁段的精確調位按照先調整高程，再調整軸線（橫向），最后調整里程（縱向）的順序逐步調整。梁段精確調位的過程是一個漸進的過程，由專人負責統(tǒng)一指揮，需反復調整方可達到設計要求。

（3）鋼箱梁構件連接固定后落梁就位時，應符合下列規(guī)定：

鋼箱梁就位前應清理支座墊石，其標高及平面位置應符合設計要求。

支座的精確位置應按設計圖并考慮施工安裝溫度、施工誤差等確定。

鋼箱梁落梁前后應檢查其建筑拱度和平面尺寸，并做記錄，校正支座位置。

2.5.3 質量檢驗

質量檢驗見表1。

表1 質量檢驗表

3 結 語

本文簡要介紹了港珠澳大橋變寬段超重鋼箱梁安裝流程，鋼箱梁安裝工藝應用效果良好，為變寬段超重鋼箱梁的廣泛應用積累了寶貴的資料，可為后續(xù)類似工程提供有價值的借鑒參考。