摘要 為了研究跨河索塔橋梁橫梁鋼筋整體吊裝施工技術(shù)，文章依托黑水河特大橋工程，分析了橫梁鋼筋胎架的制作方法、索塔上橫梁和下橫梁的吊裝方法，以及索塔橫梁整體吊裝吊具的布置。研究結(jié)果表明：（1）制作橫梁鋼筋胎架時(shí)，應(yīng)用豎向定位構(gòu)件連接，采用L100 mm×100 mm×7 mm等邊角鋼與預(yù)埋的φ12 mm鋼筋進(jìn)行焊接；（2）索塔上橫梁分3次進(jìn)行鋼筋節(jié)段的整體吊裝，索塔下橫梁分4段進(jìn)行鋼筋節(jié)段的整體吊裝；（3）吊具采用雙拼I36a和I14工字鋼制成，整體吊裝時(shí)采用“塔吊+吊具”進(jìn)行起吊。

關(guān)鍵詞 索塔橋梁；整體吊裝；橫梁鋼筋；勁性骨架

中圖分類號(hào) U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）13-0127-03

0 引言

隨著交通的快速發(fā)展，公路交通和鐵路交通不可避免需跨越河流，當(dāng)河流橫向跨度大時(shí)，對(duì)橋梁的跨越能力提出了較高要求。而索塔橋因其跨越距離大、受力明確等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于大跨度河谷中。為提高橋梁橫梁的鋼筋吊裝效率，學(xué)者們進(jìn)行了多方面研究，牟蕓等[1]依托清云高速公路西江特大橋工程，討論了淺灘區(qū)鋼箱梁無(wú)支架吊裝施工技術(shù)；李平偉[2]依托大跨徑懸索橋工程，分析了塔端無(wú)索區(qū)節(jié)段梁、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段梁、跨中節(jié)段梁等吊裝方面對(duì)加勁梁吊裝施工的控制要點(diǎn)；麥權(quán)想[3]依托港珠澳大橋江海直達(dá)船航道橋主塔工程，探討了大型鋼索塔整體吊裝的關(guān)鍵控制要素和應(yīng)用效果；韓洪舉等[4]建立了鋼主梁撓度理論計(jì)算模型并進(jìn)行了計(jì)算，給出了中小跨徑超寬鋼板組合梁橋整孔吊裝的詳細(xì)施工方法；李明明等[5]通過(guò)BIM技術(shù)，對(duì)橋梁鋼箱梁與鋼管拱進(jìn)行了細(xì)化劃分，提出了大跨度雙曲系桿拱人行鋼箱梁橋吊裝施工方法。以上學(xué)者對(duì)鋼箱梁橋吊裝技術(shù)進(jìn)行了研究，并對(duì)索塔吊裝工藝進(jìn)行了分析。

基于此，該文參考以上學(xué)者的研究成果，依托黑水河特大橋工程，對(duì)跨河索塔橋梁橫梁鋼筋整體吊裝施工技術(shù)進(jìn)行了研究，對(duì)橫梁鋼筋胎架的制作方法、索塔上橫梁和下橫梁的吊裝方法，以及索塔橫梁整體吊裝吊具的布置進(jìn)行了分析。

1 工程概況

該項(xiàng)目為黑水河特大橋工程，橋址位于四川省涼山州寧南縣和攀枝花境內(nèi)，全長(zhǎng)865.5 m，主塔高100 m，橋跨布置為5×40 m+550 m+3×38.5 m，其中邊跨為預(yù)應(yīng)力T梁，主跨主梁為550 m鋼桁梁，主塔設(shè)兩道橫梁，寧南岸塔高104.6 m，樁基樁徑2.5 m，深55 m，持力層為白云質(zhì)碎裂巖；攀枝花岸塔高141.6 m，樁基樁徑2.5 m，深70 m，持力層為白云質(zhì)碎裂巖。索塔采用門形框架結(jié)構(gòu)，橫橋向上、下塔柱均為等截面，縱橋向上塔柱為等截面、下塔柱為變截面，索塔塔柱包括塔冠、上塔柱、下塔柱、上橫梁和下橫梁，采用C50混凝土。為便于通行和檢修維護(hù)，在塔冠、上培柱橋面處、培內(nèi)隔板，以及上、下橫梁頂面均設(shè)有進(jìn)出索塔的人孔，塔柱、橫梁、塔內(nèi)隔板的人孔均相互連通。

2 橫梁鋼筋節(jié)段整體吊裝施工

2.1 橫梁鋼筋胎架制作

進(jìn)行鋼筋節(jié)段吊裝，首先制作橫梁鋼筋胎架，按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)胎架鋼筋進(jìn)行下料，然后進(jìn)行鋼筋的加工與安裝，最后在地面進(jìn)行鋼筋拼裝。胎架制作過(guò)程中，需結(jié)合下橫梁鋼筋節(jié)段的重量進(jìn)行胎架的場(chǎng)地選址，保證塔吊的吊裝能力達(dá)到最大化，同時(shí)保證胎架制作的標(biāo)準(zhǔn)化。

在制作鋼筋節(jié)段勁性骨架胎架時(shí)，應(yīng)保證鋼筋勁性骨架的整體平整與定位，同時(shí)保證勁性骨架的整體穩(wěn)定。在進(jìn)行鋼筋綁扎時(shí)，將受力主筋進(jìn)行定位，確保整個(gè)橫梁鋼筋節(jié)段的穩(wěn)定。鋼筋節(jié)段勁性骨架胎架應(yīng)用豎向定位構(gòu)件連接，采用L100 mm×100 mm×7 mm等邊角鋼與預(yù)埋的φ12 mm鋼筋焊接，同時(shí)橫向采用L100 mm×100 mm×7 mm等邊角鋼相互焊接成形；鋼筋預(yù)埋深度為10 cm，底部采用C25混凝土作為基層。

2.2 索塔上橫梁吊裝

索塔上橫梁應(yīng)根據(jù)上橫梁鋼筋全長(zhǎng)及塔吊起重吊裝能力，分3次進(jìn)行鋼筋節(jié)段的整體吊裝，以保證高效利用塔吊起重及吊裝能力。在進(jìn)行鋼筋節(jié)段整體吊裝時(shí)，盡量采取鋼筋節(jié)段地面加工的原則，減少鋼筋安裝時(shí)間，實(shí)現(xiàn)工序的有序銜接。

上橫梁第1、3節(jié)底板加腹板節(jié)段的鋼筋長(zhǎng)度為4.5 m，鋼筋勁性骨架尺寸為500 cm×450 cm×570 cm，勁性骨架由L100 mm×100 mm×7 mm等邊角鋼焊接制成（如圖1所示），對(duì)吊點(diǎn)部分進(jìn)行加強(qiáng)，連接節(jié)點(diǎn)均采用焊接；勁性骨架于頂面加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置吊繩吊點(diǎn)，共布置8個(gè)吊點(diǎn)。上橫梁第1、3節(jié)段頂板鋼筋長(zhǎng)度為4.5 m，頂板鋼筋勁性骨架尺寸為500 cm×450 cm×50 cm，勁性骨架由L100 mm×100 mm×7 mm等邊角鋼焊接制成，對(duì)吊點(diǎn)部分進(jìn)行焊接加強(qiáng)，連接節(jié)點(diǎn)均采用焊接；勁性骨架于頂面加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置吊繩，共布置4個(gè)吊點(diǎn)。

上橫梁第2節(jié)底板加腹板節(jié)段的鋼筋長(zhǎng)度為8 m，鋼筋勁性骨架尺寸為800 cm×500 cm×570 cm，勁性骨架由L100 mm×100 mm×7 mm等邊角鋼焊接制成，對(duì)吊點(diǎn)部分進(jìn)行焊接加強(qiáng)，連接節(jié)點(diǎn)均采用焊接；勁性骨架于頂板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置吊繩，共計(jì)布置8個(gè)吊點(diǎn)。上橫梁第2節(jié)頂板鋼筋長(zhǎng)度為8 m。頂板鋼筋勁性骨架尺寸為800 cm×500 cm×50 cm，勁性骨架由L100 mm×100 mm×

7 mm等邊角鋼焊接制成，對(duì)吊點(diǎn)部分進(jìn)行焊接加強(qiáng)，連接節(jié)點(diǎn)均采用焊接；勁性骨架于頂面加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置吊繩，共計(jì)布置8個(gè)吊點(diǎn)。

2.3 索塔下橫梁吊裝

索塔下橫梁應(yīng)根據(jù)下橫梁鋼筋全長(zhǎng)及塔吊起重吊裝能力，平均分為4段進(jìn)行鋼筋節(jié)段的整體吊裝。下橫梁底板及腹板節(jié)段鋼筋長(zhǎng)度為5.9 m。鋼筋底板加腹板整體吊裝采用的勁性骨架尺寸為600 cm×500 cm×700 cm，勁性骨架由L100 mm×100 mm×7 mm等邊角鋼焊接制成（如圖2所示），對(duì)吊點(diǎn)部分進(jìn)行加強(qiáng)，連接節(jié)點(diǎn)均采用焊接；勁性骨架于頂板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置吊繩，共計(jì)布置8個(gè)吊點(diǎn)。下橫梁頂板節(jié)段鋼筋長(zhǎng)度為5.9 m，鋼筋節(jié)段頂板整體吊裝采用的勁性骨架尺寸為600 cm×500 cm×50 cm，勁性骨架由L100 mm×100 mm×7 mm等邊角鋼焊接制成，對(duì)吊點(diǎn)部分進(jìn)行加強(qiáng)，連接節(jié)點(diǎn)均采用焊接；勁性骨架于頂板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置吊繩，共計(jì)布置4個(gè)吊點(diǎn)。

2.4 索塔橫梁整體吊裝吊具布置

下橫梁底板加腹板鋼筋節(jié)段的吊裝采用的吊具尺寸為6.27 m×5.27 m，由雙拼I36a工字鋼加工成矩形框架，內(nèi)部靠近吊點(diǎn)位置沿短邊方向分別設(shè)置兩根I22a工字鋼（如圖3所示），對(duì)吊點(diǎn)附近進(jìn)行加強(qiáng)，短邊中點(diǎn)及長(zhǎng)邊方向分別設(shè)置I20a工字鋼，防止吊具發(fā)生嚴(yán)重變形，保證吊具的安全穩(wěn)定。吊裝時(shí)應(yīng)采用塔吊加吊具進(jìn)行起吊，根據(jù)鋼絲繩重型起重設(shè)備取安全系數(shù)為8.0，則單根鋼絲繩承受荷載為：295.6 kN×8=2 364.8 kN；根據(jù)《粗直徑鋼絲繩》（GB/T 20067—2017）中附表A.2選取鋼絲繩型號(hào)，應(yīng)采用6×61類直徑為60 mm且破斷應(yīng)力為1 960 MPa的鋼芯鋼絲繩進(jìn)行起吊，塔吊吊點(diǎn)距吊具所在平面的高度為4.5 m。

下橫梁頂板吊具尺寸為6.27 m×5.27 m，由雙拼I36a工字鋼加工成矩形框架，對(duì)吊點(diǎn)附近進(jìn)行加強(qiáng)，短邊中點(diǎn)及長(zhǎng)邊中點(diǎn)處分別等距設(shè)置I20a工字鋼，防止吊具發(fā)生嚴(yán)重變形，保證吊具的安全穩(wěn)定。吊裝時(shí)應(yīng)采用塔吊加吊具進(jìn)行起吊，塔吊吊點(diǎn)距吊具所在平面的高度為4.5 m。

上橫梁第1、3節(jié)底板加腹板鋼筋節(jié)段勁性骨架的吊具尺寸為5.27 m×4.77 m，由雙拼I36a工字鋼加工成矩形框架，內(nèi)部靠近吊點(diǎn)位置沿短邊方向均分別設(shè)置兩根I22a工字鋼（如圖4所示），對(duì)吊點(diǎn)附近進(jìn)行加強(qiáng)；吊具短邊中點(diǎn)及長(zhǎng)邊中點(diǎn)處分別設(shè)置I20a工字鋼，保證吊具在吊裝作業(yè)中具有一定的剛度，防止吊具發(fā)生嚴(yán)重變形，保證吊具的安全穩(wěn)定。吊裝時(shí)應(yīng)采用塔吊加吊具進(jìn)行起吊，根據(jù)鋼絲繩重型起重設(shè)備取安全系數(shù)為8.0，則單根鋼絲繩承受荷載為：274.4 kN×8=2 195.2 kN；根據(jù)《粗直徑鋼絲繩》（GB/T 20067—2017）中附表A.2選取鋼絲繩，采用6×61類直徑為60 mm、鋼絲繩破斷應(yīng)力為1 960 MPa的纖維芯鋼絲繩或鋼芯鋼絲繩進(jìn)行起吊。塔吊吊點(diǎn)距吊具所在平面的高度為3 m。

上橫梁第1、3節(jié)頂板鋼筋勁性骨架的吊具尺寸為5.08 m×4.58 m，由I14工字鋼加工而成，對(duì)吊點(diǎn)附近進(jìn)行加強(qiáng)，短邊中點(diǎn)及長(zhǎng)邊中點(diǎn)處分別設(shè)置I14工字鋼，保證吊具具有一定的剛度，防止吊具發(fā)生嚴(yán)重變形，保證吊具的安全穩(wěn)定。吊裝時(shí)應(yīng)采用塔吊加吊具進(jìn)行起吊，塔吊吊點(diǎn)距吊具所在平面的高度為4 m。

上橫梁第2節(jié)底板加腹板，以及頂板鋼筋節(jié)段勁性骨架的吊具尺寸均為8.27 m×5.27 m，均進(jìn)行以下操作：由雙拼I36a工字鋼加工成矩形框架，內(nèi)部沿長(zhǎng)邊方向等距布置三根I14工字鋼；同時(shí)沿短邊方向，在其中點(diǎn)處布置一根I14工字鋼，對(duì)吊點(diǎn)附近進(jìn)行加強(qiáng)，防止吊具發(fā)生嚴(yán)重變形，保證吊具的安全穩(wěn)定。吊裝時(shí)應(yīng)采用塔吊加吊具進(jìn)行起吊，塔吊吊點(diǎn)距吊具所在平面的高度為5 m。

2.5 索塔橫梁鋼筋接頭對(duì)接

索塔橫梁鋼筋節(jié)段整體吊裝至設(shè)計(jì)位置后，各個(gè)鋼筋節(jié)段及端頭鋼筋節(jié)段間分別采用短鋼筋與直螺紋套筒進(jìn)行連接，保證各主筋的整體性，在進(jìn)行鋼筋焊接時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行焊接相關(guān)規(guī)范要求，保證鋼筋間的搭接長(zhǎng)度。同時(shí)，箍筋間距應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙相關(guān)要求進(jìn)行調(diào)整，保證索塔橫梁鋼筋節(jié)段接頭連接完整；對(duì)于鋼筋焊接長(zhǎng)度不夠時(shí)，可采用短鋼筋進(jìn)行幫焊，保證橫梁鋼筋節(jié)段接頭連接的完整。對(duì)接完成后，外側(cè)箍筋與主筋之間采用綁扎連接，勁性骨架旁主筋與勁性骨架點(diǎn)焊連接，同時(shí)完成接頭區(qū)域節(jié)段的箍筋安裝。

3 結(jié)論

該文依托黑水河特大橋工程，對(duì)跨河索塔橋梁橫梁鋼筋整體吊裝施工技術(shù)進(jìn)行了研究，對(duì)橫梁鋼筋胎架的制作方法、索塔上橫梁和下橫梁的吊裝方法，以及索塔橫梁整體吊裝吊具的布置進(jìn)行了分析，可得如下結(jié)論：

（1）在制作橫梁鋼筋胎架時(shí)，先將胎架鋼筋按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行下料，然后進(jìn)行鋼筋的加工與安裝，最后在地面進(jìn)行鋼筋拼裝。鋼筋節(jié)段勁性骨架胎架應(yīng)用豎向定位構(gòu)件連接，采用L100 mm×100 mm×7 mm等邊角鋼與預(yù)埋的φ12 mm鋼筋焊接。

（2）索塔上橫梁分為3次進(jìn)行鋼筋節(jié)段的整體吊裝，索塔下橫梁平均分為4段進(jìn)行鋼筋節(jié)段的整體吊裝。索塔上橫梁第1、3節(jié)段鋼筋長(zhǎng)度為4.5 m，上橫梁第2節(jié)段鋼筋長(zhǎng)度為8 m，索塔下橫梁鋼筋每個(gè)節(jié)段鋼筋長(zhǎng)度均為5.9 m，對(duì)吊點(diǎn)部分進(jìn)行焊接加強(qiáng)，在加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置吊繩進(jìn)行吊裝。

（3）下橫梁鋼筋節(jié)段吊裝采用的吊具尺寸為6.27 m×

5.27 m，由雙拼I36a工字鋼制成矩形框架；上橫梁第1、3節(jié)鋼筋勁性骨架的吊具尺寸為5.08 m×4.58 m，由I14工字鋼制成矩形；上橫梁第2節(jié)鋼筋節(jié)段勁性骨架的吊具尺寸為8.27 m×5.27 m，由雙拼I36a工字鋼制成矩形框架。吊裝時(shí)應(yīng)采用塔吊加工吊具進(jìn)行起吊，吊裝完成后各個(gè)鋼筋節(jié)段及端頭鋼筋節(jié)段間分別采用短鋼筋與直螺紋套筒進(jìn)行連接。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2024-01-30

作者簡(jiǎn)介：張鈞（1996—），男，本科，助理工程師，從事項(xiàng)目部技術(shù)質(zhì)量工作。