【大型路桥施工纪实】跨海特大斜拉桥施工创新工艺及关键技术解析

一、工程概况：

江海直达船航道桥采用中央单索面三塔钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为110＋129＋258＋258＋129＋110＝994m，两个中跨和次边跨布设斜拉索。

钢塔为“海豚”形全钢结构，主塔柱受力部分由下至上共分为Z0~Z12十三个节段，其中138#和140#塔总高度均108.5m，139#塔总高度109.756m。钢塔采用工厂制造，整体吊装方案。

各墩位平台之间间距如下图 ：138#-139#及139#-140#平台间距为210m，137#-138#及140#-141#平台间距85m。 

通航孔桥137#-141#平台平面布置图

Ø综合钢塔吊装高度及施工水域水文条件，“长大海升”起重船是目前国内唯一一艘能够完成该项吊装任务的船舶。  

Ø受钢塔整体段运输的条件制约（主塔在下，副塔在上），以及长大海升起重船舶的特点（船长110m）；139、140钢塔顺桥向泊位起吊，138#钢塔吊装时，起重船只能垂直于桥轴线吊装，必须分两节才能实现。

钢塔整体段吊装难点和重点：

Ø整体段吊装高度高（高度105m）、吊装重量大（整体段重量达2800T，吊具300T，合计3100T）。类似大型钢塔吊装在国内外属首次，尚无成熟经验可以借鉴； 

Ø受主塔结构制约，为适应主塔吊装各种姿态要求，吊具结构设计复杂，吊具与钢塔吊装钻孔匹配精度要求高； 

Ø受高空作业环境和海况影响，吊具安装和拆除难度大； 

Ø钢塔吊装和吊具拆除所需船舶众多，船舶组织和协作要求高。

二、主要设备选型

1.“长大海升”起重船

钢塔吊装选用“长大海升”3200T起重船，工作角度40°～67°，额定起重能力3200T，主钩4×800t，横向间距24m，前后中心间距5.375m。

2.“幸运海”平驳船

钢塔选用“幸运海”驳船运输，载重量18000T，平驳尺寸125m×35m，满载吃水5m。本运输船在甲板上设二道纵向滑轨，滑轨高约1.23m，滑轨设在两道甲板纵桁上，间距3.96m左右，滑轨宽0.8m，滑道长约106 m。塔架对应的甲板进行局部加强，并对塔架稳定性和船舶抗风浪能力进行验算。

3.“中南898”起重船

该船船长76米，型宽26.6米，型深5.6米，2个主勾安全工作负荷300T，1个副勾安全工作负荷300T，臂架仰角70°时，副勾起升高度102.5m。用于安装钢塔吊具、配合钢塔吊具拆除。

4.139#和140#钢塔吊具

吊具采用抗弯扭性能强、吊装工艺方便的箱式结构,分别连接钢塔及可浮动吊臂，通过A168mm高性能无接头绳圈与起重船吊钩连接。

4.1 139#和140#钢塔吊具验算

1、吊具钢结构按许用应力设计法设计

由起重机设计规范（GB/T3811-2008）中的4.2.1.1计算载荷和载荷系数，考虑起升冲击系数φ1和起升动载系数φ2。φ1=1.15(海上吊装原因增大)，φ2=1.4。吊具结构和浮吊柔性连接，取吊装浮吊机构驱动加（减）速动载系数φ5=1。

2、自重振动载荷=φ1PG，起升动载荷=φ2PQ。其中PG为吊具自重载荷，PQ是额定起升载荷（吊装模块自重）。选载荷组合B1。

3、计算时考虑8级风载荷的作用。

4、按起重机设计规范（GB/T3811-2008）中的表G.11：安全系数n=1.34。吊具结构材料基本许用应力［σ］=σs/1.34，剪切应力［τ］= ［σ］/√3。由起重机设计规范（GB/T3811-2008）表25销轴连接：销轴许用剪切应力［τ］=0.6［σ］,被连接构件许用承压应力为1.4［σ］。

5、吊装自重计算载荷：1.15×300+1.4×2800=4265t。

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