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珠江黃埔大橋為主跨1108m的單跨加勁鋼箱梁懸索橋。其加勁梁采用扁平封閉流線形鋼箱梁，為單箱單室全焊結(jié)構(gòu)鋼箱梁，橋軸線處梁內(nèi)凈高3.5m，橋面板為2%的雙向橫坡，全寬41.69m,，12.8m吊索間距，標準梁段設(shè)計長度12.8m，總重18713t。

每個標準梁段設(shè)2個永久吊點，其橫向間距36.5m(主纜下方)。4個臨時吊點，其橫向間距29.394m，縱向間距6.2m。全橋共劃分87個梁段，83節(jié)標準梁段B，2個端梁段A、E及兩個合攏梁段C、D。標準節(jié)段重量約215t，最大吊裝節(jié)段E重230t。

鋼箱梁總體吊裝按設(shè)計圖順序執(zhí)行。首先自中跨跨中節(jié)段開始，向南北塔對稱逐梁段吊裝直至合攏段前；然后自鋼箱梁靠塔的端梁節(jié)段開始按照順序吊裝直至合攏段前；最終吊裝2個合攏段。

鋼箱梁吊裝施工在我公司參建工程工程中較為常見，但懸索橋鋼箱梁吊裝僅有97年建成的虎門大橋一例。本工程項目與虎門大橋相比，不同點可概括為四點：

①、地位不同：虎門大橋不但是我公司第一座懸索橋，而且是交通部懸索橋施工的樣板橋，部頒規(guī)范中的懸索橋施工部分即以虎門大橋施工成果為依據(jù)。

②、投入的資源不同：虎門大橋是傾我公司全力建設(shè)的項目，尤其上構(gòu)項目，更是匯集了公司大量資源。

③、可參考信息量不同：虎門大橋建設(shè)較早，國內(nèi)同類橋型還比較罕見，所得信息基本靠國外咨詢公司提供或自己試驗取得。而本工程項目開工時，懸索橋在國內(nèi)已屬常規(guī)橋型，相關(guān)技術(shù)總結(jié)較多，部分工序甚至可以實地考察。

④、參建人員素質(zhì)不同：雖然本工程項目的參建人員素質(zhì)相對于10年前已經(jīng)整體大幅下滑，但部分參建人員（其中大部分是第一線作業(yè)人員）剛參加了陽邏大橋的懸索橋鋼箱梁吊裝施工，對工藝較為熟悉。

綜合考慮以上因素，選擇了降低成本和加快進度作為珠江黃埔大橋懸索橋鋼箱梁吊裝施工的技術(shù)創(chuàng)新點，以虎門大橋鋼箱梁吊裝施工技術(shù)為基礎(chǔ)，參照陽邏大橋的成功經(jīng)驗進行改進。

鋼箱梁吊裝方案綜合考慮水位及河床地形、纜載吊機性能、吊裝順序及運梁船舶的吃水深度等因素，采取兩種吊裝方法：

①、常規(guī)梁段從運梁船上由纜載吊機直接將箱梁垂直吊裝到位；

②、端梁采用蕩移法安裝，將梁段垂直起吊到橋面高度時，水平拉移就位安裝。

纜載吊機為卷揚機式纜載吊機，利用兩根裝有索夾的主纜做運行軌道，以主纜索夾為承載支點，由兩根箱形端梁、一根格構(gòu)式主梁構(gòu)成。25t起吊卷揚機南岸側(cè)南塔上橫梁，北岸側(cè)布置在47#墩～48#墩之間的陸地上。由導向滑輪引入鋼絲繩與機上滑車組相連。行走采用置于塔頂?shù)?t卷揚機進行牽引。

鋼箱梁吊裝過程實施全程施工監(jiān)控，及時頂推塔頂主索鞍，控制塔偏在允許范圍（24cm）之內(nèi)。

當主纜索夾安裝、橫向通道拆除、貓道改吊工作完成后，在南、北塔塔頂靠中跨側(cè)主纜上利用座吊進行跨纜吊機的拼裝。

根據(jù)塔吊起重能力，將跨纜吊機分為行走機構(gòu)、主梁、端梁、液壓系統(tǒng)等部分，在地面進行組拼，按行走機構(gòu)、端梁、主梁、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、卷揚機順序進行安裝。結(jié)構(gòu)安裝完畢后，安裝液壓、電氣系統(tǒng)，由已安裝于塔下的卷揚機穿入鋼絲繩，完成跨纜吊機安裝。

 

為了保證鋼箱梁在吊裝過程中跨纜吊機的正常工作，在跨纜吊機安裝前進行過載試驗，以驗證跨纜吊機的性能。過載試驗在吊機試驗架上進行，模擬吊機最不利工況下的工作狀態(tài)，過載荷載不小于1.1倍最大吊裝重量（280t）。

過載試驗內(nèi)容：卷揚機運轉(zhuǎn)、鋼結(jié)構(gòu)承載能力、連接件應(yīng)力、控制系統(tǒng)運轉(zhuǎn)等。

跨纜吊機在主纜上行走采用“跨步方式”。在塔頂沿縱向各備一臺牽引能力5t慢速卷揚系統(tǒng)，作為吊機沿主纜向上行走的動力和向下行走的限制裝置，通過滑輪組、導向滑輪和固定于索夾的鋼絲繩托輥，連接于卷揚機，另一端錨固在行走系統(tǒng)上。在吊機移動前，收緊卷揚機，解開、收起吊機夾緊和抗剪裝置，直至完全懸空，逐漸將吊機荷載轉(zhuǎn)換至行走輪上，操作吊機沿主纜行走一個循環(huán)行走，重新落下夾緊裝置及抗剪裝置至主纜上。

 

跨纜吊機行走至吊裝位置后，利用鎖定裝置固定在主纜上，鎖定裝置由三部分組成，分別為：a、通過吊機兩端梁承壓-夾緊機構(gòu)夾住主纜；b、拉緊輔助移動卷揚系統(tǒng)；c、在鄰近索夾兩側(cè)安裝調(diào)整墊片、抗剪塊及頂緊螺栓，頂緊索夾。

吊裝期間，為保持橋塔受力平衡，在完成階段梁段吊裝后，根據(jù)監(jiān)測監(jiān)控計算結(jié)果，對橋塔主索鞍鞍座進行分次頂推。

由于鋼箱梁吊裝期間，運梁方駁停駁在鋼箱梁起吊位置占用航道，吊裝前會同航監(jiān)部門制定周密的通航方案，要求對過往船只限制航速、限制航道通行，以確保鋼箱梁運輸船安全拋錨就位。在方駁前后方設(shè)立通航標志，加強巡邏，確保安全。

a、跨纜吊機定位

跨纜吊機定位位置應(yīng)保證鋼箱梁起吊后與已安鋼箱梁梁段間30~50cm間隙，以便鋼箱梁順利垂直起吊。

b、箱梁定位

將鋼箱梁定位在跨纜吊機的吊點下方，定位精度不大于50cm，跨纜吊機放下吊具，然后根據(jù)跨纜吊機吊具位置，收放定位船錨繩進行精確定位。

c、垂直起吊

①、用銷軸將鋼箱梁臨時吊點與跨纜吊機分配梁銷接，經(jīng)檢查，符合安全吊裝要求后，同時啟動塔頂兩臺25t卷揚機，使鋼箱梁緩慢離開駁船，并利用架在岸邊的儀器觀察鋼箱梁是否水平，以便調(diào)整提升設(shè)備的運行速度，使得跨纜吊機吊點均勻受力；

②、起動卷揚機，將鋼箱梁徐徐吊起，鋼箱梁完全脫離駁船后，檢查鋼箱梁是否水平。確認鋼箱梁處于水平狀態(tài)后，繼續(xù)驅(qū)動卷揚機，將鋼箱梁垂直吊裝至預(yù)定位置(稍高于安裝標高)；

③、將吊索與鋼箱梁永久吊點連接。

④、用葫蘆水平拽拉鋼箱梁至安裝位置、與相鄰已安鋼箱梁節(jié)段臨時連接。

⑤、放松吊具，使吊索受力實現(xiàn)荷載轉(zhuǎn)換，完成一段鋼箱梁的吊裝任務(wù)，移動跨纜吊機進行下一節(jié)段吊裝。

 

由于端梁成橋位置已部分進入橫梁范圍，比運梁平駁最靠塔位置還要向邊跨偏移約10m；而且端梁未設(shè)永久吊索，需要臨時固定裝置；其中南端梁還是全橋最重的梁段，吊裝難度較大。

在編制總體施組時，采用小幅蕩移、落地支架接力平移并臨時固定的方案。經(jīng)過綜合考慮，決定改為一次蕩移到位，臨時吊索掛扣的方案。改變后蕩移幅度加大，由9.5m增到12m，但可節(jié)約兩個60m高、載重500噸的落地支架，并可避免對鋼箱梁進行額外加固。

1）、蕩移系統(tǒng)

蕩移到位時，北端梁（A梁）需要195kN的水平拉力，南端梁（E梁）需要235kN的水平拉力。

蕩移系統(tǒng)包括拽拉卷揚機、拽拉鋼絲繩、動定滑車、定滑車錨固架和轉(zhuǎn)向機構(gòu)（此項僅A梁有）。拽拉卷揚機型號為5噸，A梁拽拉卷揚機布置在塔頂，E梁拽拉卷揚機布置在南引橋塔側(cè)現(xiàn)澆段上。拽拉鋼絲繩為φ21.5鋼絲繩，采用3匹繩。動定滑車均采用雙輪20噸滑車，A梁動滑車掛在靠跨中的臨時吊點上，定滑車及其錨固架掛在塔柱人洞上；E梁動滑車掛在靠邊跨的臨時吊點上，定滑車及其錨固架錨在南引橋塔側(cè)現(xiàn)澆段上。A梁拽拉鋼絲繩轉(zhuǎn)向機構(gòu)直接利用纜載吊機安裝吊架。

 

蕩移系統(tǒng)示意圖

 

2）、臨時吊索

臨時吊索采用可調(diào)式方案，包括臨時索夾、主繩體系和錨固體系。其中主繩體系又包括動定滑車、主繩、轉(zhuǎn)向滑車和抽緊卷揚機等構(gòu)件。施工順序如下：

安裝臨時索夾→安裝轉(zhuǎn)向和錨固機構(gòu)→穿繞主繩→掛定滑車→改裝塔頂平臺→動滑車下放→（端梁起吊）→連接動滑車和臨時吊點→（端梁蕩移）→抽緊主繩并錨固→（纜載吊機卸載～端梁環(huán)焊縫焊接）→抽緊主繩并解除錨固→拆除臨時吊索→加固塔頂平臺

3）、吊具改裝

由于端梁臨時吊點間距和重心均與常規(guī)梁段不一樣，其中E梁還比常規(guī)梁段重15～20噸，所以在吊裝端梁時，放棄扁擔梁吊具，改用鋼絲繩吊具。

吊具包括中吊帶（靠近中跨側(cè)）、邊吊帶（靠近邊跨側(cè)）、端卡環(huán)、中卡環(huán)和滑動軸承等構(gòu)件?；瑒虞S承與動滑車掛軸匹配，承載力不小于80噸，每個動滑車設(shè)3個，安裝在扁擔梁吊耳原先位置。吊帶為φ48鋼絲繩，兩端插套環(huán)。中吊帶穿過中間的滑動軸承，兩端用端卡環(huán)（40噸）與端梁中跨側(cè)臨時吊點連接；邊吊帶先穿過中卡環(huán)（80噸），再穿過外側(cè)的兩個滑動軸承，最后兩端用端卡環(huán)（80噸）與端梁邊跨側(cè)臨時吊點連接。中卡環(huán)用2φ36鋼絲繩（吊具千斤繩）反掛在邊跨側(cè)的端卡環(huán)上。

在梁段B40、N40架設(shè)完成后，對合攏段的實際長度進行測量，將長度和測量時的溫度提交設(shè)計院和監(jiān)控單位，進行復(fù)核。按標準梁段的吊裝方法，吊裝合攏梁段B39和N39。吊裝合攏段之前，借助北邊跨、南邊跨引橋砼箱梁面牽拉卷揚機，將近塔處與合攏段相鄰鋼箱梁部分節(jié)段拉移50cm。待合攏段吊裝就位后放松卷揚機張力，并將已拉開的鋼箱梁節(jié)段逐漸推回原位。再將合攏梁段與相鄰梁段臨時連接固定，至此整個鋼箱梁吊裝工作全部完成。

 

 

箱梁吊裝過程中，隨著梁段不斷地吊裝就位，上下緣開口不斷變化，在吊裝初期，箱梁節(jié)段上緣頂緊，下緣開口，隨著梁段不斷地吊裝就位，下緣開口不斷地減小，直至閉合。因此臨時聯(lián)接需要不斷地調(diào)整連接螺栓，保證相鄰節(jié)段能夠牢靠地聯(lián)結(jié)。

鋼箱梁檢查車根據(jù)主梁結(jié)構(gòu)形式，采用懸掛式吊車方案，位于鋼箱梁底部，檢查車主要由桁架和驅(qū)動機構(gòu)所組成。本橋配置兩臺檢查車。檢查車懸掛在標準梁段下方隨標準梁段同時吊裝完成。

安裝方法：在岸上將檢查車拼裝成整體，移至平駁工作船上，將檢查車分別運輸至兩梁段下，通過跨纜吊機調(diào)整鋼箱梁高度，利用手拉葫蘆輔助，將檢查車安裝在梁底檢查車軌道上，并臨時固定，兩梁段安裝到位，即完成鋼箱梁檢查車的安裝。

主索鞍在鋼箱梁節(jié)段吊裝的過程中，應(yīng)逐步向塔頂中心頂推。以使塔柱兩側(cè)主纜的水平力接近相同，使塔頂縱向位移控制在允許范圍之內(nèi)。根據(jù)設(shè)計圖，單個主索鞍最大頂推力2×500t。

主索鞍的頂推時間、頂推量應(yīng)根據(jù)設(shè)計和監(jiān)控單位的要求而確定。