城市钢结构桥梁吊装施工研究

城市钢结构桥梁吊装施工研究

邓钰川

中铁重工有限公司  湖北省武汉市  430070

摘要：钢结构桥梁具备承载力高、建设周期短、外观美观等优势，成为当下路桥工程建设中常见的一种桥梁结构类型。在城市桥梁工程领域，钢结构桥梁也以其结构稳定性、施工安全性和建设与维护的经济性收到青睐。吊装是桥梁工程钢结构施工中的关键环节，桥梁施工中存在大量的构件吊装，尤其是在装配式结构、大临结构以及大型起重设备自身的安装等方面使用较广，很多吊装作业都属于危大或超危大工程。文章基于此，针对城市钢结构桥梁吊装施工相关问题进行了研究和探讨。

关键词：钢结构桥梁；吊装施工

改革开放以来，我国交通运输事业的飞速发展带动了路桥建设的同步发展，钢结构在桥梁施工技术的更新换代中也面临着诸多挑战，在桥梁建筑钢结构施工过程中，钢结构吊装的施工方法的选择的合理对工程的安全性、经济性、稳定性有着至关重要的作用，由于施工环境的多样性与复杂性，对城市钢结构桥梁吊装施工技术提出了更多的规范和要求。

1吊装施工技术对城市钢结构桥梁建设的重要性

随着桥梁钢结构安装技术的迅速发展，城市钢结构桥梁建设现场安装时，会有大量如小型电焊机、氧气乙炔瓶等工装器具需要搬运至桥面，传统的人力搬运不仅耗时耗力，而且较为麻烦，若采用汽车吊进行吊装，由于施工场地的限制因素，使得所需要使用的工具等不但不能灵活地运输至所需位置，而且还使得施工成本大大增加。在钢结构施工中，吊装工艺是确保钢结构构件得以顺利安装的前提。因此，吊装作业必须按照制定的安装计划，根据规定顺序实施，在钢结构安装前期要做好万全准备，其次，吊装前应对所有施工人员进行技术交底与安全交底，以此确保吊装作业开展顺利推进，从而促进整个钢结构体系施工有条不紊地进行。

2城市钢结构桥梁吊装施工技术探讨

    以中部某城市跨河钢结构桥梁工程建设为例，大桥全长约900m，总用钢量约23000t，分主桥、南北引桥及桥塔，索塔在桥面以上部分呈倒 V 型，两个塔柱与水平方向的倾斜角约为63°，整个索塔位于一个平面内，桥面以上高度约75m。钢梁主要材质采用的是Q345qD，桥塔主要采用了Q420qD、Q345qD钢。钢桥梁拼段最重95t，高度12.5m，取吊钩重量1.5t，则总起重量为96.5t×1.2（1.2为吊装动力系数）=115.8t，查350履带起重机，作业半径11m，主臂长度48m，额定起重量157.6×85%=133.96t≥115.8t（履带吊额定起重性能按的85%考虑），故350履带起重机满足工况要求。钢桥梁拼段最重150t，高度2.5m，取吊钩重量1.5t，则总起重量为151.5t×1.1（1.1为吊装动力系数）=166.7t，选用50m-200t双导梁架桥机，额定起重量200×85%=170t≥166.7t（架桥机额定起重性能按的85%考虑），故50m-200t双导梁架桥机满足工况要求。桥塔分段最重58.5t，高度32.5m，取吊钩重量1.5t，则总起重量为60t×1.2（1.2为吊装动力系数）=72t，查350履带起重机，作业半径18m，主臂长度60m，额定起重量94.1×85%=79.99t≥72t（履带吊额定起重性能按的85%考虑），故350履带起重机满足工况要求。引桥分段最重35.3t，高度12.5m，取吊钩重量1t，则总起重量为36.3t×1.2（1.2为吊装动力系数）=43.56t，查260t汽车吊起重机，作业半径12m，主臂长度36.3m，额定起重量58×85%=49.3t≥43.56t（汽车吊额定起重性能按的85%考虑），故260t汽车吊起重机满足工况要求。在钢丝绳选用上，最大吊重不超过150t。同时考虑100t梁重、60t梁重及40t梁重所用钢丝绳。吊装时采用4点吊装（4根钢丝绳同时吊装），每根钢丝绳与被吊物体的水平吊装夹角需大于75°。钢丝绳安全系数取6，实际吊装夹角为75°。根据钢丝绳设计规范《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006），选择6×37系列钢丝绳，直径64mm，抗拉强度为1950Mpa，型号6×37+FC。根据吊耳布置及荷载分布情况，并参照起重用卸扣标准（JB 8112-1999），单个卸扣的最大额定起重量为（173t/4）/sin75°=46t，选用额定载荷55t的卸扣。施工时根据不同的梁段重量，应选用适用的卸扣。

3城市钢结构桥梁安装用简易吊装装置改良

    吊装装置的优劣对城市钢结构桥梁建设施工有重要性影响，针对钢结构桥梁安装用简易吊装装置的改良，旨在解决现有技术中的小型电焊机、氧气乙炔瓶等工装器具需要搬运至桥面时，传统的人力搬运不仅耗时耗力，而且较为麻烦，若采用汽车吊进行吊装，由于城市桥梁施工场地的限制因素，使得所需要使用的工具等不但不能灵活地运输至所需位置，而且还使得施工成本大大增加的问题。

如图所示，改良后钢结构桥梁安装用简易吊装装置，包括底座1，底座1的上端自左向右依次固定有配重块2、卷扬机3和缆绳5，底座1内开设有驱动室，固定圆盘15的上端转动连接有转动杆6，且转动杆6的下端贯穿驱动室上内壁并转动连接于驱动室的下内壁，转动杆6的右端固定有电动伸缩杆9，电动伸缩杆9的右端固定有连接块10，连接块10的右端开设有轮槽，轮槽的前后内壁之间转动连接有第二工字轮11，卷扬机3的输出轴固定有缆绳5，缆绳5经过第二工字轮11的圆周表面并垂直向下，缆绳5的下端固定有挂钩16，驱动室的前后内壁之间转动连接有第二转轴，后部固定有第一驱动齿轮，第二转轴的左侧设有驱动机构，驱动机构与第二转轴之间连接以实现第一驱动齿轮进行转动，位于驱动室内的转动杆6的圆周表面固定有第一锥形齿轮，其上侧设有转动连接，转动机构与第一驱动齿轮和第一锥形齿之间均连接以实现转动杆6进行转动。

具体实施例中，配重块2起到提高本装置对工器具吊装时的平衡性和稳定性，进行吊装时，将工器具通过挂钩16进行固定，由于挂钩16为金属材质，使得挂钩16在不悬挂工器具时由于挂钩16的重力使得缆绳5的右部处于垂直状态，便于工作人员将工器具挂在挂钩16上，同时使得缆绳5不易滑落第二工字轮11和第一工字轮8的表面，通过设有的第二工字轮11和第一工字轮8，且缆绳5经过第二工字轮11和第一工字轮8的表面，使得缆绳5在被卷扬机3进行收放时，不易打滑。此外，当启动电动伸缩杆9伸缩时，配合卷扬机3一起对电机4进行收放，从而使得挂钩16上连接的工器具能够灵活的输送至不同位置，同时通过小转辊18与大转辊21的转速不同，使得转动杆6转动时不易过快，位于挂钩16上的工器具不易掉落，不易造成损坏，使得工器具便于吊装，能够灵活的将工器具吊装至不同位置。

4小结

城市钢结构桥梁吊装施工过程工况复杂，因此，施工人员必须认真对待，并对起重构件及机械工况详细了解及时间改良。综上所述，对钢结构桥梁吊装技术要点进行研究分析具有重要的现实意义。

参考资料：

[1]夏桂园.城市钢结构桥梁吊装施工研究[J].居舍,2022(01):86-88+91.

[2]孔庆东.城市钢结构桥梁吊装施工研究[J].四川水泥,2021(05):271-272.