1、整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究江 蘇 省 交 通 工 程 集 團 有 限 公 司JIANGSU PROVINGIALTRANPORTATION ENGINEERING GROUP CO.,LTD一、小組簡介一、小組簡介 二、選擇課題二、選擇課題 新阜寧大橋改造工程是在老橋兩側分別傍寬新建一座橋新阜寧大橋改造工程是在老橋兩側分別傍寬新建一座橋梁，主橋位置新老橋間距梁，主橋位置新老橋間距1.51.5米，成橋鋼結構處于偏心狀態米，成橋鋼結構處于偏心狀態。 由于新橋位置距老橋間距僅由于新橋位置距老橋間距僅1.51.5米，施工難度很大，縣米，施工難度很大，縣政府工期要求緊，在封

2、航時間受限制、政府工期要求緊，在封航時間受限制、國內尚無對獨肋偏心國內尚無對獨肋偏心拱梁組合結構橋成功吊裝案例拱梁組合結構橋成功吊裝案例的情況下，小組成員通過討論的情況下，小組成員通過討論，提出，提出“整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究”課題課題。 1 1、問題的提出、問題的提出1 1、問題的提出、問題的提出二、選擇課題二、選擇課題 結構長結構長60.860.8米，中間部位拱肋高出橋面米，中間部位拱肋高出橋面1010米。米。正橋橋面寬度正橋橋面寬度7.007.00米，其中米，其中跨中跨中8.40m8.40m，整個構件重達，整個構件重達290290噸，且整個結構處于偏心狀態

3、。噸，且整個結構處于偏心狀態。 圖1 橋梁三維有限元模型圖2 橋梁效果圖2 2、鋼箱梁橋吊裝分析統計表、鋼箱梁橋吊裝分析統計表二、選擇課題二、選擇課題 3 3、選擇課題、選擇課題 小組通過頭腦風暴法，提出以下兩個課題： 選擇課題選擇課題 1 分部吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究分部吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究 選擇課題選擇課題 2 整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究選選擇擇課課題題二、選擇課題二、選擇課題 4 4、課題分析、評估、選擇、課題分析、評估、選擇 二、選擇課題二、選擇課題 5 5、確定課題、確定課題整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的研究二、選擇課題二、選擇

4、課題 目目標標值值偏心鋼箱梁拱橋整體吊裝時間偏心鋼箱梁拱橋整體吊裝時間3h。課課題題目目標標一次性完成偏心鋼箱梁拱橋的吊一次性完成偏心鋼箱梁拱橋的吊裝裝二、設定課題目標二、設定課題目標 四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 1、 小組通過頭腦風暴法，針對整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的課題提出了各小組通過頭腦風暴法，針對整體吊裝偏心鋼箱梁拱橋的課題提出了各種方案，并用親和圖歸納整理：種方案，并用親和圖歸納整理：整體吊裝方案整體吊裝方案系桿二上增加荷載系桿二上增加荷載系桿及拉索的承載力足夠大系桿及拉索的承載力足夠大偏心結構變平衡結構偏心結構變平衡結構整體平衡吊裝整體平衡吊裝整體偏

5、心吊裝整體偏心吊裝浮吊具備多個吊鉤浮吊具備多個吊鉤整體結構穩定整體結構穩定拱肋及系桿二增設多吊點拱肋及系桿二增設多吊點在受力范圍之內在受力范圍之內、整體平衡吊裝與整體偏心吊裝的比較整體平衡吊裝與整體偏心吊裝的比較四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 方案一：整體平衡吊裝方案方案一：整體平衡吊裝方案四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 本橋為人行橋，配重塊較重超過系本橋為人行橋，配重塊較重超過系桿二及斜拉索的受力范圍。可能造成桿二及斜拉索的受力范圍。可能造成系桿二的嚴重變形或者拉索的斷裂。系桿二的嚴重變形或者拉索的斷裂。 四、提出各種方案并確定最佳

6、方案四、提出各種方案并確定最佳方案 、小組成員討論把整體偏心吊裝方案分為以下兩個方案進行分析：、小組成員討論把整體偏心吊裝方案分為以下兩個方案進行分析：整體偏心吊裝整體偏心吊裝浮吊必須具備多個吊鉤浮吊必須具備多個吊鉤浮吊行走協調性好浮吊行走協調性好拱肋及系桿二增設多吊點拱肋及系桿二增設多吊點二臺浮吊二臺浮吊整體抗傾覆性差整體抗傾覆性差中間浮吊需要中間浮吊需要2個吊鉤個吊鉤浮吊行走協調性不好浮吊行走協調性不好拱肋及系桿二增設多吊點拱肋及系桿二增設多吊點三臺浮吊三臺浮吊整體抗傾覆性好整體抗傾覆性好 兩臺浮吊行走協調性好、費用低，兩臺浮吊行走協調性好、費用低，浮吊行走時傾覆風險較大。浮吊行走時傾覆風

7、險較大。 方案二、兩臺浮吊整體偏心吊裝方案方案二、兩臺浮吊整體偏心吊裝方案 四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 能解決方案一的抗傾覆風險，安全、能解決方案一的抗傾覆風險，安全、時間短，對航道影響小，現場設備租時間短，對航道影響小，現場設備租用費用略偏高。用費用略偏高。 方案三、方案三、三臺浮吊整體偏心吊裝方案三臺浮吊整體偏心吊裝方案 四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 整體偏心吊裝的兩種方案對比分析整體偏心吊裝的兩種方案對比分析四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最

8、佳方案 三臺浮吊整體偏心吊裝方案作為可行方案。 、確定最佳方案、確定最佳方案5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題（1 1）三臺浮吊承重分配）三臺浮吊承重分配四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 中間浮吊被動受中間浮吊被動受力力浮浮吊吊承承重重分分配配中間浮吊主動承中間浮吊主動承重重整個結構穩固、平整個結構穩固、平穩穩 拱肋、系桿結構不安拱肋、系桿結構不安全全四、提出各種方案并確定最佳

9、方案四、提出各種方案并確定最佳方案 5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題（2 2）、系桿二及拱肋的撓度控制）、系桿二及拱肋的撓度控制四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 設置臨時支撐設置臨時支撐系系桿桿及及拱拱肋肋的的撓撓度度控控制制不增設臨時支撐不增設臨時支撐系桿及拱肋撓度小系桿及拱肋撓度小系桿及拱肋變形較大系桿及拱肋變形較大四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳

10、方案 5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題(3)(3)、浮吊行走的協調性控制、浮吊行走的協調性控制四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題浮吊連成整體浮吊連成整體浮浮吊吊行行走走的的協協調調性性控控制制便于統一指揮便于統一指揮四、提出各種方案并

11、確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題（4 4）、構件的垂直度控制）、構件的垂直度控制四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題中間浮吊勾起中間浮吊勾起吊吊構構件件的的垂垂直直度度中間浮吊中間浮吊1勾起勾起吊吊調整起重索保持垂直調整起重索保持垂直 不能保持垂直不能保持垂直5 5、局部應力過大的控制、局部應力過大的控制四、提出各種方案并確定最佳方案

12、四、提出各種方案并確定最佳方案 5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 5 5、方案實施過程中必須研究解決的主要問題、方案實施過程中必須研究解決的主要問題直接卸載直接卸載局局部部應應力力過過大大的的控控制制局部應力較大局部應力較大四、提出各種方案并確定最佳方案四、提出各種方案并確定最佳方案 最佳方案框圖最佳方案框圖浮吊承重分配浮吊承重分配多多臺臺浮浮吊吊整整體體吊吊裝裝中間浮吊被動受力中間浮吊被動受力 撓度控制撓度控制 設置臨時支

13、撐設置臨時支撐統一協調性控制統一協調性控制三臺浮吊連成整體三臺浮吊連成整體 垂直度控制垂直度控制中間浮吊中間浮吊2吊鉤起吊吊鉤起吊 對對 策策 表表五、制定對策表五、制定對策表 對策表對策表五、制定對策表五、制定對策表 對策表對策表五、制定對策表五、制定對策表 對策表對策表五、制定對策表五、制定對策表 對策表對策表五、制定對策表五、制定對策表 六、按對策表實施：六、按對策表實施：實施一、流程設計實施一、流程設計觀測結果反饋信息反饋收集資料方案可行性研究起吊方案擬定吊裝完成觀測成果整理試吊行走參數、流程調整浮吊起吊行走（一）、整體吊裝工藝流程（一）、整體吊裝工藝流程實施一、流程設計實施一、流程設

14、計（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖1起 吊 、 轉 身100邊 轉 身 邊 前 進起 重 、 浮 運 、 及 到 位 安 裝 操 作 圖 1右 幅 橋 拼 裝 場 地L=30M小 箱 梁 引 橋拓 寬 非 機 車 、 人 行 道橋（ 單 肋 鋼 結 構 拱橋 ）水 邊 線水 邊 線實施一、流程設計實施一、流程設計（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖2起 吊 、 轉 身100邊 轉 身 邊 前 進起 重 、 浮 運 、 及 到 位 安 裝 操 作 圖 2L=30M小 箱 梁 引 橋拓 寬 非 機 車 、 人 行 道橋（ 單 肋

15、鋼 結 構 拱橋 ）水 邊 線水 邊 線起 吊 、 轉 身100起 重 、 浮 運 、 及 到 位 安 裝 操 作 圖 3L=30M小 箱 梁 引 橋拓 寬 非 機 車 、 人 行 道橋（ 單 肋 鋼 結 構 拱橋 ）水 邊 線水 邊 線實施一、流程設計實施一、流程設計（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖3邊 轉 身 邊 前 進到 位 徘 徊 安 裝 卸 載起 重 、 浮 運 、 及 到 位 安 裝 操 作 圖 4L=3 0M小 箱 梁 引 橋拓 寬 非 機 車 、 人 行 道橋（ 單 肋 鋼 結 構 拱橋 ）泰 交 6 #水 建 1 #吳 交 2 #水 邊 線

16、水 邊 線實施一、流程設計實施一、流程設計（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖（二）、浮吊起吊、行走、就位流程圖4 1 1、鋼絲繩選取、鋼絲繩選取 吊重290t鋼絲繩強度計算（起吊點4個，用4根鋼絲繩吊裝） 根據鋼絲繩允許拉力計算公式S=P/K 鋼絲繩作吊索使用安全系數K=5 鋼絲繩允許拉力S=290t/4=72.5KN 計算鋼絲繩破斷拉力PSK=7255=3625KN 查鋼絲繩技術表選用以下標準的鋼絲繩： 繩637（股1+6+12+18），抗拉強度1870MPa，直徑247mm的鋼絲繩 實施二、吊裝設備的選取實施二、吊裝設備的選取 （一）、索具的選取（一）、索具的選取 2 2、卡環卸扣的選取、

17、卡環卸扣的選取 考慮起吊鋼管拱肋單體重量在290t，由4根起重鋼絲繩吊起，進行計算。 Fg=G/4cos=290KN/4cos60=362.5KN 根據卸扣的允許荷載公式 Fk3.5d2 2503.5 d2 d10.2cm 即取銷子為10.2cm以上的卸扣作為吊裝聯結使用。實施二、吊裝設備的選取實施二、吊裝設備的選取 （一）、（一）、索具的選取索具的選取 （二）、浮吊選取（二）、浮吊選取實施二、吊裝設備的選取實施二、吊裝設備的選取 （二）、浮吊選取（二）、浮吊選取1 # 浮 吊 應 用 標 準 ： 1 、 臂 長 4 6 . 8 m ， 仰 角 6 7 . 5 2 、 起 重 能 力 ： M

18、a x = 1 6 0 0 K N1 6 01 # 浮 吊 主 要 尺 寸 圖實施二、吊裝設備的選取實施二、吊裝設備的選取 1# 1#浮吊浮吊 （二）、浮吊選取（二）、浮吊選取實施二、吊裝設備的選取實施二、吊裝設備的選取 2# 2#浮吊浮吊2 # 浮 吊 應 用 標 準 ： 1 、 臂 長 3 9 . 0 m ， 仰 角 6 0 . 0 2 、 起 重 能 力 ： M a x = 8 0 0 K N8 0 （二）、浮吊選取（二）、浮吊選取實施二、吊裝設備的選取實施二、吊裝設備的選取 3#3#浮吊浮吊3 # 浮 吊 應 用 標 準 ： 1 、 臂 長 4 0 . 0 m ， 仰 角 6 5 .

19、0 2 、 起 重 能 力 ： M a x = 2 0 0 0 K N2 0 0 （1）、吊點的設置 分別在系桿一、二端部向內1米處各設置一個吊點，直接采用鋼絲繩捆綁，供1#160t浮吊及3#200t浮吊雙鉤施吊。 2#浮吊在跨中設置吊點。設置于5、7#吊桿橫梁位置L1=25=10m，在5、7#吊桿橫梁位1、2#系桿設置兩道縱向八字千斤索；設4個吊環。千斤索的間距L1=17.65(1-20.207) =10.34m。實施三、起吊實施三、起吊（一）、合理布置起吊點（一）、合理布置起吊點 內側千斤索用32T滑輪貫通 外側千斤索用32T滑輪貫通 無千斤索用浮吊起重索直接吊 無千斤索用浮吊起重索直接吊

20、實施三、起吊實施三、起吊（一）、合理布置起吊點（一）、合理布置起吊點 實施三、起吊實施三、起吊（一）、合理布置起吊點（一）、合理布置起吊點吊點驗算吊點驗算F AF BF CN = 4 9 . 3 4 K N / m FA=1100KN FC=1100KN FB=800KN端橫梁：h=112cm b=150cmI=1/12bh3=17561600cm4W=1/6bh2=313600cm3Qmax=0.37549.3430.4=562.476KN Mmax=0.0749.3430.430.4=3191.8KNmM/W=10.18 MPa=145 MPamax=145/(112150)=8.6 MP

21、a =85MPa（查橋梁施工計算手冊支架容許應力表）經驗算滿足要求經驗算滿足要求（2）、臨時支撐設置 在設置的千斤索上設置一個滑輪與起重鉤連接。在拱及系桿2對應2#浮吊起吊處設置雙拼I36b工字鋼臨時支撐。 實施三、起吊實施三、起吊（一）、合理布置起吊點（一）、合理布置起吊點實施效果檢查：經檢查，各吊點位置設置準確，臨時支撐穩固。避免了實施效果檢查：經檢查，各吊點位置設置準確，臨時支撐穩固。避免了因中間吊點少而引起的不穩定，無臨時支撐造成的撓度大等。因中間吊點少而引起的不穩定，無臨時支撐造成的撓度大等。 （1）、三臺浮吊連成整體三臺浮吊連成整體 三臺浮吊通過軟牽引連成整體，鎖定好壓水箱的連接。

22、 浮吊的地錨設置穩固。 浮吊與地錨之間通過鋼絲繩連接，1#、3#浮吊上設置的卷揚機控制鋼絲繩的牽引。（2）、浮吊與吊點連接浮吊與吊點連接 兩端部浮吊分別為200t和160t，采用鋼絲繩直接捆綁系桿1、系桿2，利用20m長兩根鋼絲繩（637）把端部兩吊點連成一起，直接用浮吊的吊鉤起吊。中間浮吊拱肋頂部兩吊點采用一根鋼絲繩（637）連成整體，鋼絲繩上設置滑輪與起重副鉤連接，系桿2上的兩吊點同樣與浮吊的主吊鉤連接。實施三、起吊實施三、起吊（二）、整合三臺浮吊（二）、整合三臺浮吊 效果檢查：各連接部位連接牢固。效果檢查：各連接部位連接牢固。（1）、測量水深，防止浮吊負重擱淺。（2）、解除鋼結構與支架的

23、所有連接。（3）、浮吊仰角控制在60。浮吊與構件連接牢固。（4）、系桿上支座中心線引伸到梁體上、支座實際中心線延長到蓋梁的端部。（5）、 航道管制。（6）、吊點處鋼絲繩采用麻袋、土工布包裹。（7）、設備檢查試機。（8）、通訊暢通。（9）、天氣晴朗、風速在3級以下。實施三、起吊實施三、起吊（三）、起吊過程控制（三）、起吊過程控制1 1、起吊前準備、起吊前準備 效果檢查：前期各項準備工作到位，適宜吊裝。效果檢查：前期各項準備工作到位，適宜吊裝。 2#浮吊不直接參與起吊。1#、3#浮吊試吊前，2#浮吊不受力。1#、3#浮吊同時起吊。實施三、起吊實施三、起吊（三）、起吊過程控制（三）、起吊過程控制2

24、2、試吊、試吊效果檢查：鋼構件脫離支架效果檢查：鋼構件脫離支架0.5-2mm0.5-2mm。吊裝能力匹配成功。吊裝能力匹配成功。 （1 1）、起吊）、起吊 1#1#、3#3#浮吊同時起吊，浮吊同時起吊，2#2#浮吊主要是起穩定的作用，浮吊主要是起穩定的作用，不主動受力，防止拱的傾斜被動的受力。不主動受力，防止拱的傾斜被動的受力。 根據兩端部的垂尺測量情況及時調整根據兩端部的垂尺測量情況及時調整1#1#、3#3#浮吊的左浮吊的左右起重索的行程來保持橋梁的平整、垂直度。右起重索的行程來保持橋梁的平整、垂直度。 根據側向的垂尺垂尺測量情況及時調整根據側向的垂尺垂尺測量情況及時調整2#2#浮吊的左右浮

25、吊的左右起重索的行程來保持橋梁的平整、垂直度。起重索的行程來保持橋梁的平整、垂直度。 實施三、起吊實施三、起吊（三）、起吊過程控制（三）、起吊過程控制3 3、正式起吊、正式起吊效果檢查：浮吊預設角度滿足要求，鋼絲繩及卸扣效果檢查：浮吊預設角度滿足要求，鋼絲繩及卸扣滿足要求。兩端部高差在滿足要求。兩端部高差在. .m m以內。以內。實施效果檢查：經檢查，起重高度、撓度、在合格范圍內。實施效果檢查：經檢查，起重高度、撓度、在合格范圍內。 實施三、起吊實施三、起吊（三）、起吊過程控制（三）、起吊過程控制3 3、正式起吊、正式起吊（2 2）、起吊高度）、起吊高度 1# 1#、3#3#浮吊同時調整起重索

26、的行程，提升構件高度。浮吊同時調整起重索的行程，提升構件高度。 采取低速航行浮運，兩端大浮吊以攬船索點式牽引為主，船采取低速航行浮運，兩端大浮吊以攬船索點式牽引為主，船舶動力采取以一船為主，三船協作操作的方式，中間舶動力采取以一船為主，三船協作操作的方式，中間3#3#浮吊隨航浮吊隨航的辦法。初步到位后先將后錨攬落地并安裝錨攬鋼絲繩，采取調的辦法。初步到位后先將后錨攬落地并安裝錨攬鋼絲繩，采取調整錨攬力度，達到垂直安裝位的上空，準備落梁就位。整錨攬力度，達到垂直安裝位的上空，準備落梁就位。 實施效果檢查：經檢查，行走時構件整體穩定，行速、垂實施效果檢查：經檢查，行走時構件整體穩定，行速、垂直度在

27、合格范圍內。直度在合格范圍內。實施四、行走實施四、行走就位工作分四步進行：就位工作分四步進行：1 1）先將）先將A A端浮吊就位并卸載端浮吊就位并卸載1/21/2；2 2）中間浮吊完全卸載；）中間浮吊完全卸載；3 3）再將）再將B B端浮吊完全卸載。端浮吊完全卸載。4 4）最后卸載）最后卸載A A端的浮吊全部荷載。完成檢測工作后，按安裝總指揮令執行浮吊船起重端的浮吊全部荷載。完成檢測工作后，按安裝總指揮令執行浮吊船起重脫鉤。脫鉤。實施效果檢查：經檢查，梁體垂直度、軸線偏位、拱度在合格范實施效果檢查：經檢查，梁體垂直度、軸線偏位、拱度在合格范圍內。圍內。 實施五、落梁就位實施五、落梁就位七、確認效果：七、確認效果：1 1、目標完成情況：、目標完成情況：1.11.1工期情況工期情況 經過經過QCQC小組的共同努力，采用多臺浮吊整體吊裝施工方案，經過小組的共同努力，采用多臺浮吊整體吊裝施工方案，經過2 2小時順利的提前完成了獨肋異形鋼箱混凝土系桿拱橋的安裝，未發生小時