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

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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