４０ 桥梁建设 ２００４年第４期 文章编号：１００３—４７２２（２００４）０４－－００４０—０４ 润扬大桥悬索桥钢箱梁吊装技术
韦世国，吴建强，文 武，彭 武，杨 萍 （路桥集团第二公路工程局，陕西西安７１００６５）
摘 要：润扬长江公路大桥南汊悬索桥由于跨度大、钢箱梁吊装重量大、南岸无水区长、跨中 梁段设刚性中央扣等特点，施工难度大。钢箱梁吊装采用联合研制的新型全液压跨缆吊机进行４７ 块钢箱梁吊装工作，施工进度快，安全可靠性高。
关键词：悬索桥；钢箱梁；吊装；施工方法 中图分类号：Ｕ４４８．２５；Ｕ４４５．４ 文献标识码：Ａ
Ｌｉｆｔｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｓｔｅｅｌ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ ｏｆ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ Ｒｕｎｙａｎｇ Ｂｒｉｄｇｅ
ＷＥＩ Ｓｈｉ—ｇｕｏ， Ｕ Ｊｉａｎ—ｑｉａｎｇ，ＷＥＮ Ｗｕ，ＰＥＮＧ Ｗｕ，ＹＡＮＧ Ｐｉｎｇ （Ｔｈｅ ２ｎｄ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｒｏａｄ ａｎｄ Ｂｒｉｄｇｅ Ｇｒｏｕｐ，Ｘｉ＇ａｎ ７１００６５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｂｒｉｄｇｅ（ｓｏｕｔｈ ｂｒｉｄｇｅ）ｏｆ Ｒｕｎｙａｎｇ Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇ ｏｗｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｓｐａｎ，ｈｅａｖｙ ｌｉｆｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ，ｌｏｎｇ ｓｔｒｅｔｃｈ ｏｆ ｄｒｙ ｓｈｏｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈ ｂａｎｋ ａｎｄ ｒｉｇｉｄ ｃｅｎｔｒａｌ ｂａｎｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｍｉｄ—ｓｐａｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｒｉｄｇｅ．Ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｇｉｒｄｅｒ ｓｅｇｍｅｎｔｓ，ｔｏｔａｌｌｙ ４７ ｎｏｓ．，ａｒｅ ｌｉｆｔｅｄ ｉｎｔｏ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｕｌｌ ｈｙ— ｄｒａｕｌｉｃ ｄｅｃｋ ｕｎｉｔ ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｇａｎｔｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｆｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｅｄｓ ｉｎ ａ ｒａｐｉｄ，ｓａｆｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｗａｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｂｒｉｄｇｅ；ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ；ｌｉｆｔｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ
ｌ 工程概况 润扬长江公路大桥南汊桥为主跨１ ４９０ ｍ的单 跨双铰钢箱梁悬索桥，南索塔位于镇江岸的新建大 堤与原大堤之间，距离长江水面约１００ ｍ，北索塔位 于长江北岸浅水区。主桥采用扁平流线形全焊接式 钢箱梁，全宽３８．７ ｍ，梁高３．０ ｍ，梁段全长 １ ４８５．２３ ｍ（见图１）。钢箱梁制造以节段为单元， 共计９３个制造节段。跨中节段１个，长度为１８．４ ｍ，端部节段２个，长度为８．９１５ ｍ，标准制造节段 ９０个，长度与吊索间距相同，为１６．１ ｍ。 根据吊装能力、架设工期等因素，钢箱梁分为 ４７个吊装梁段，即除跨中梁段单独吊装外，其余相 邻的２个制造节段在工厂焊接成１个吊装梁段。其 中３２．２ ｍ的标准吊装梁段４２个，吊装重量约为 ４９２．６ ｔ；长１８．４ ｍ的跨中梁段１个，吊装重量约 ３２１．３ ｔ；２５ ｍ长的端部梁段２个，吊装重量约 ４３４．３ ｔ；与跨中梁段相连的Ｎ 、Ｓ。跨中梁段相邻段 长３２．２ ｍ，其吊装重量约５０５．６ ｔ，总重量约２３ ０００ ｔ。钢箱梁吊装顺序及吊装节段见图２。 ２ 工程特点 （１）桥梁跨度大，主跨达１ ４９０ ｍ。 （２）桥位处水面宽，平均水深１３．７９ ｍ，航运 繁忙。 （３）梁段吊装在枯水季节进行，根据水深测量 结果，北塔附近约有５００ ｍ长范围不能满足运梁驳 船吃水深度要求，需要提前进行疏浚。 （４）南岸无水区段长约１ＯＯｍ，运梁驳船不能
收稿日期：２００４—０４—２１ 作者简介：韦世国（１９５８一），男，高级工程师，２００３年毕业于西北工业大学工商管理专业，获硕士学位。
维普资讯 http://www.cqvip.com 润扬大桥悬索桥钢箱梁吊装技术 韦世国，吴建强，文武，彭武，杨萍 ４１ 主缆中心线 主缆中心线
图１标准钢箱梁断面 单位：ｍ ｍｍｍ …………．．．ｍｍｍ ，盐 ｔ 段编号＾ 『 ｌ ．，Ｊ ｆ ｌ Ｊ ｆ ｆ ｌ ｆ ｆ ．。Ｉ Ｊ ｆ ｆ№ｌ Ｊ ｆ Ｉ Ｊ ｆ。ｆ ．ｉ Ｉ ，ｆ ．ｆ ｌ Ｊ ｆ 。Ｉ ｌ ．。Ｉ ｆ ｌ。．，Ｊ ．ｆ ．；『。．。Ｊ。． ｛ ．。ｆ。．。ｌ。 Ｊ ｆ ｝ｊ［｝ 、忡 Ｎ ．ｊ ｌｌＮ∞｛ ｌ＇ －［￣ＬＴ］Ｎ Ｌｅ［ＮＩ５ ，ＩＮｌ，Ｉ ｌ ｏＪ ｌ ＮＩ ｌ ｆ Ｎｓｌ Ｎ· Ｊ ｌ０Ｉ ｓＩＩ ｓｚＩ ｓ’ｌ ｓ·ｌ ＳｓＩ ｓ·ｌ ｓｔｌ ｓ。１ ｆ ｓ Ｌｏ］ｓ．１ ｓ￣２［ｓ，，ｌｓ￣４１ ｓ，ｓ／ｓｌ‘ＩｓＩｔｌ ｓＩ。Ｉｓ口ｆ ｓ≈ ｌｓ∞＃霄
８．９ｌ５ ２５．ｏｌ５ 强：曼
强：墨 （ａ）梁段吊装顺序 吊索接缝中央扣接缝吊索
８．９ｌ５ ２５．０１５
１８．１ ．６．９ ９．２。 １６．１ ．６．９ ９．２ ９ ２ ６ ９． １６．１ ．９．２ ６．９． １８．１ ２５．０ ３２．２ ｌ８．４ ３２．２ ２５．０ 端部粱段（Ｎｎ） 标准吊装段 ２２一Ｎ２） 跨中段（０号段） 标准吊装段（Ｓ２－Ｓ２） 端部粱段（ｓ ）
（ｂ）吊装节段布置 单位：ｍ
图２钢箱梁吊装顺序及吊装节段布置 直接将梁段运到吊点下，需搭设水平运梁栈桥。 升，主缆的线形随着钢箱梁吊装不断地变化。为了 （５）吊装梁段自重大，最重梁段达５０６ ｔ。 使猫道线形适应随主缆线形变化，需进行猫道改吊 （６）跨中梁段设有刚性中央扣，安装困难。 施工，即将猫道每隔一定间距悬挂于主缆之上，使其 （７）主航道范围水深流急，运梁船定位困难。 保持与主缆线形一致，满足高空作业需要。猫道改
３施工准备 ３．１南岸运梁栈桥施工 南岸运梁栈桥全长１１３．８０ ＩＴＩ，其中陆上部分 ６５．８ ＩＴＩ按照高速公路标准处理地基，并浇注 昆凝 土；水中部分施打钢管桩，管桩顶端设长４８ ＩＴＩ的贝 雷分配梁。栈桥搭设完毕后，在栈桥顶面放置Ｅ３２ａ 槽钢作为移位器轨道，轨道上４点布置Ｉ２个６０ ｔ的 移位器，支撑在钢箱梁纵、横隔板交点处用以牵引梁 段纵移。为方便施工，在栈桥贝雷梁的外侧设置 Ｉ．０ ｍ宽的人行通道。 ３．２索夹与吊索安装 主缆紧缆完成后，根据实测出主缆的线形和监 控计算数据，放样安装索夹及吊索。 ３．３猫道改吊 在钢箱梁的吊装过程中，随着钢箱梁荷载加入 主缆，跨中主缆的中点要下降，边跨主缆的中点要上
吊结束将横向过道桥下放拆除。 ３．４跨缆吊机安装 润扬长江公路大桥南汊悬索桥钢箱梁吊装用跨 缆吊机，为江苏省长江公路大桥建设指挥部和二公 局联合研制的全液压提升式跨缆吊机，钢箱梁吊装 施工由２台吊机抬吊。 单台跨缆吊机主要技术参数如下：提升能力： ３７０ ｔ；提升用索股千斤顶：２台１８５ ｔ；平均提升速 度：３６ ｍ／ｈ；最大提升速度：５８ ｍ／ｈ；放索速度：２０ ｍ／ｈ；提升索股长度：２５０ ＦＥＩ；最大自重，包括扁担梁： １４０ ｔ；作用与主缆上的最大压强：２．０ Ｎ／ｍｍ ；最大 主缆水平倾角：３０。；缆上平均行走速度：１０ ｍ／ｈ；吊 机移动索股千斤顶：２台６０ ｔ；跨越索夹能力：２．５ ｍ （长）×３００ ｒａｍ（高）；动力供应：柴油发电机；最低工 作温度：一１０℃；工作状态最大风速（吊机地面以上 １０ ｍ处３ Ｓ阵风）：１６ ｍ／Ｓ。 南岸１台跨缆吊机根据起吊能力分解后由塔吊
二 豫 维普资讯 http://www.cqvip.com ４２ 桥梁建设 ２００４年第４期 提升在南索塔跨中侧主缆上安装，另１台由吊机附 带自提升系统在南岸栈桥前端安装；北岸２台跨缆 吊机均分解后由塔吊提升安装。吊机安装完成后。 自行到跨中。 ３．５航道疏浚及管制 根据历年桥位处长江水位统计情况，钢箱梁吊 装期间（２００４年１月～２００４年４月）正处于枯水期， 需要对北塔附近的浅水区进行河道疏浚，以满足运 梁驳船的吃水深度要求。 钢箱梁水上垂直吊装将影响长江航道的通航， 施工前按照航道部门的有关规定事先提出申请，同 时提供施工计划以便航道部门对占用航道进行部分 管制。 ４钢箱梁吊装 ４．１吊装顺序 润扬大桥南汉悬索桥钢箱梁的吊装顺序是按照 设计要求，并结合施工现场的实际情况。由中跨的中 央梁段向塔部对称、南北梁段交替进行的架设顺序。 总体吊装顺序是从跨中开始，先吊装跨中梁段，然后 自跨中向两塔方向对称吊装，即南岸从Ｓ 到Ｓ 北 岸从Ｎ 到Ｎ‰根据吊装期间长江水位情况和南 岸地形情况，分别将南岸ｓ 。梁段、北岸Ｎ 梁段作 为合龙梁段。当钢箱梁吊装至Ｎ ：和Ｓ 。梁段时，两 岸都先吊装靠塔的Ｎ。。、Ｓ 。端部梁段，然后南岸再从 南塔向跨中依次吊装Ｓ Ｓ。 、Ｓｚ。，最后吊装合龙段 Ｓ ，北岸吊装合龙段Ｎ。。（见图２）。 ４．２工艺流程 工艺流程见图３。 吊装准备工作 钢箱粱与永久吊点连接 钢箱粱临时连接件连接 解除吊具与钢箱粱的连接 准备下一粱段吊装 Ｉ跨缆吊机行走｛ 』．．．．．．．．．．．．．一 跨缆吊机主缆上定位 ｛跨缆吊机放下吊具ｌ ● 图３钢箱梁吊装工艺流程 ４．３吊装施工 ４．３．１ 中央扣及０号块钢箱梁吊装 跨中梁段采用四点四孔垂直起吊方法吊装。跨 中梁段设计采用刚性中央扣与中央扣索夹用螺栓连 接固定，中央扣竖杆和斜杆的连接螺栓总共为３９６ 个，要求构件加工精度为：螺栓孔位置±１．５ ｍｍ，螺 栓直径±２ ｍｍ。设计施工顺序为“安装中央扣索夹 吊装钢箱梁一高强螺栓连接”，由于索夹长达５ ｍ。钢箱梁漂浮状态下螺栓群安装困难，按照原设计 安装顺序施工将无法进行。为此，经与设计单位协 商，将跨中梁段安装顺序调整为“中央扣下半索夹与 钢箱梁高强螺栓连接一吊装钢箱梁一钢箱梁与主缆 临时挂接一安装中央扣上半索夹”，具体安装方法 为：跨中梁段吊装前，先将中央扣与中央扣索夹下半 部用高强螺栓连接，随钢箱梁一同吊装，起吊钢箱梁 用设计吊装孔内侧２．５ ｍ处另外增设的吊点进行， 吊装到位后，在中央扣索夹设计吊装孔与其正上方 主缆上增设的临时索夹吊点间的吊杆先将钢箱梁临 时吊挂，待钢箱梁吊装完成一定梁段，箱梁线形基本 形成后，进行中央索夹上半部的安装及螺栓的紧固。 梁段垂直吊装步骤如下： （１）准备工作 在跨中梁段吊装之前的准备工作包括：跨缆吊 机行走至主缆上设计位置；临时索夹、临时吊点和临 时吊杆的制作安装；将钢箱梁通过中央扣与下半索 夹用高强螺栓进行连接；在主缆上预先作好中央扣 索夹的定位标记等。 （２）箱梁水中定位 梁段运抵桥位后，利用拖轮和４只地锚协助将运 梁驳船定位于跨缆吊机吊点下方，定位精度要求不大 于５０ ｃｍ，收放定位锚绳，对钢箱梁进行精确定位，并 用销轴将钢箱梁临时吊点与跨缆吊机吊具销接。 （３）垂直起吊 准备工作完成后即可进行钢箱梁的垂直吊装工 作。吊装前应进行详细的安全检查。符合安全吊装 要求后，同时启动跨缆吊机起重千斤顶，逐渐将钢箱 梁荷载由驳船转承于吊机千斤顶上，当梁段重量 ８５ 以上由千斤顶承载后，调整千斤顶油缸行程，同 时启动４台起吊千斤顶连续提升，迅速将梁段调离 驳船并达到一定的安全距离后，再次检查梁段的水 平情况、吊点的连接和吊机的工作情况，确认一切都 正常后，驳船驶离一定安全距离后待命，离开。 （４）钢箱梁与临时吊杆相连 梁段起吊至设计高程后，将梁段原设计吊点通