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钢箱梁安装施工方法

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杭州湾跨海大桥北航道桥

主塔钢箱梁施工方案

广东省长大公路工程有限公司

杭州湾跨海大桥Ⅱ合同项目经理部

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钢箱梁施工方案

1工程概述

杭州湾跨海大桥北航道桥为70+160+448+160+70m五跨连续半飘浮体系双塔

双索面钢箱梁斜拉桥。

桥面纵坡为2.8%，位于R=20000m、切线长T=560m、外矢

距E=7.84m的圆弧竖曲线上。

主梁为栓焊流线扁平钢箱梁，梁高3.5m（中心线），钢箱梁横隔板标准间距3.75m，钢箱梁内设置两道中纵腹板，其距钢箱梁中心线间距为8.50m。

斜拉索采用高强度低松弛平行钢丝外挤包高密度双层聚乙烯护层制成的

扭绞型拉索，标准索距为15m，最大索长248.180m，重14.916吨。

全桥共设有6

对多向活动竖向支座，分别设于B8、B9、B10、B11、B12、B13号墩处；4组横向

抗风支座，分别设于B8、B10、B11、B13号墩处；6组横向阻尼限位装置，分别设

于B8、B9、B12、B13号墩上；4组纵向阻尼限位装置，设于B10、B11号墩处。

在

边跨辅助墩及过渡墩附近钢箱梁内设有预制混凝土压重块，避免过渡墩、辅助墩出

现负反力。

全桥主梁钢箱梁划分为九类（A～I）67个梁段进行架设安装。

A梁段48个，梁

长15m，最大吊装重量约2584kN；B梁段4个，梁长15m，吊装重量约2647kN；

C梁段4个，梁长8.75m，吊装重量约1664kN；D梁段2个，梁长6.5m，吊装重

量约1938kN；E梁段2个，为边跨合拢段，梁长7.5m，吊装重量约1362kN；F梁

段2个，梁长8.75m，吊装重量约2042kN；G梁段2个，梁长13.75m，吊装重量约2548kN；H梁段2个，梁长7.15m，吊装重量约1627kN；I梁段1个，为中跨合

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拢段，吊装重量约842kN，梁段划分见图1。

。

。

。

。

。

。

B8、B9、B10、B11、B12、B13号墩墩顶节段钢箱梁（其中B10、B11号墩顶

各3节段即N01、N02、N03及S01、S02、S03；B9、B12号墩顶各1节段即NB10

及SB10；B8、B13号墩顶各1节段即N04及S04）均采用搭设墩顶支架、浮吊起吊钢箱梁至墩顶支架上、再采取水平滑移就位的方法进行安装。

其余标准梁段均采用

320t步履式桥面吊机吊装，其中由于主墩平台及辅助墩承台位置影响，钢箱梁运输

驳船不能就位在钢箱梁安装垂直投影位置，故采用320t步履式桥面吊机起吊之前，

必须将NZ1、NB1、SZ1、SB1、NB11、SB11六段钢箱梁事先用浮吊起吊放置在主

墩及辅助墩施工平台上，将NBH1、SBH1二段钢箱梁事先用浮吊起吊放置在辅助

墩靠塔侧承台上。

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图1主梁梁段划分图

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2钢箱梁安装施工总体工艺流程图：

主墩墩顶支架搭设、

竖向支座安装

01钢箱梁浮吊吊装就位、微调并与横梁临时固结

03钢箱梁浮吊吊装就位、与

01钢箱梁栓焊连接

塔柱施工完成

Z1钢箱梁浮吊吊装临时搁置

02钢箱梁浮吊吊装就位、与

01钢箱梁栓焊连接

315塔吊拆除

在主墩靠主跨侧施工平台上

浮吊吊装中跨侧架梁机上桥面并调试完成、

中跨架梁机垂直起吊

Z1钢箱梁

B1钢箱梁浮吊吊装临时搁置

Z1斜拉索挂索一次张拉、

在主墩靠边跨侧施工平台上

中跨架梁机前移

浮吊吊装边跨侧架梁机上桥面并调试完成、

边跨架梁机垂直起吊

B1钢箱梁

主墩墩顶支架拆除

B1斜拉索挂索一次张拉

辅助墩施工完成，

中、边跨架梁机回退、前移就位，对称起吊

搭设辅助墩顶支架

B2/Z2

梁段，二次张拉

B1/Z1索

浮吊吊装B10梁段

重复上道步骤完成

B9/Z9

梁段吊装并一次张拉

B9/Z9

索

浮吊吊装BH1梁段

临时搁置承台上

搁置在支架上

B10梁段永久压重施工

架梁机起吊

BH1梁段，二次张拉

B9索

次边跨合拢

浮吊吊装B11梁段临时搁置

于辅助墩靠边跨侧平台上

架梁机起吊

Z10梁段，二次张拉

Z9索

辅助墩顶支架拆除

Z10梁段栓焊连接，一次张拉

B10/Z10

索

中、边跨架梁机前移就位，对称起吊

B11/Z11梁段，二次张拉

B10/Z10索

过渡墩施工完成，

搭设过渡墩顶支架

重复上道步骤完成B13/Z13

梁段吊装并一次张拉

B13/Z13索

浮吊吊装04梁段搁

置在支架上

架梁机起吊

BH2梁段，二次张拉

B13

索

04梁段永久压重施工

边跨合拢

拆除边跨架梁机

架梁机起吊

Z14梁段，二次张拉

Z13索

Z14梁段栓焊连接，一次张拉

B14/Z14

索

中跨合拢

拆除中跨架梁机

二次张拉

B14/Z14索

BH2、B11梁段永久压重施工

安装横向抗风支座、横纵向阻尼限位装置

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3钢箱梁运输及需求计划

钢箱梁由钢箱梁制造商武船重工组织运至桥位处相应钢箱梁吊装海域进行抛

锚、就位。

我项目部为此提供钢箱梁相应节段安装需求计划表、II合同标段施工海

域范围主桥墩位、排污管道以及海底电缆等实物坐标和主航道过往船只统计表，以

便为钢箱梁运输、驳船抛锚定位等提供参考资料。

此外我项目部将计划在2007.2月

底之前对我部施工栈桥及B1~B7墩、B8、B13、B9、B12墩靠主跨侧施工平台、

B10、B11墩部分施工平台及全部桅杆吊基础钢管桩等全部拆除并完成相应施工海域

扫海工作。

整个钢箱梁吊装施工全过程将由海事部门组织对该海域实施航道封航监

护工作。

3.1II合同标段钢箱梁需求计划时间表

表1II合同标段钢箱梁需求计划时间表

序

钢箱梁交货

节段长度

节段

交货

预计交货期

号

节段

（m）

数量

地点

1

N01

6.5

1

2

N03

8.75

1

2007.01.26

水

3

NB1

15

1

上

4

S01

6.5

1

吊

5

S03

8.75

1

2007.2.04

装

6

SB1

8.75

1

现

7

NB10

8.75

1

场

8

NBH1

7.50

1

2007.02.14

9

NB11

13.75

1

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10

N04

7.15

1

11

N02

8.75

1

2007.1.31（按B10墩塔柱

12

NZ1

15

1

07.1.31完成计）

13

SB10

8.75

1

14

SBH1

7.50

1

2007.2.20

15

SB11

13.75

1

16

S04

7.15

1

17

S02

8.75

1

2007.2.10（按B11墩塔柱

18

SZ1

15

1

07.2.10完成计）

19

NZ2

15

1

2007.2.23

20

NB2

15

1

21

NZ3

15

1

2007.2.28

22

NB3

15

1

23

NZ4

15

1

2007.3.5

24

NB4

15

1

25

SZ2

15

1

2007.3.5

26

SB2

15

1

序

钢箱梁交货

节段长度

节段

预计交货期

号

节段

（m）

数量

27

NZ5

15

1

2007.3.10

28

NB5

15

1

29

SZ3

15

1

2007.3.10

交货

地点

水

上

吊

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30

SB3

15

1

装

31

NZ6

15

1

现

2007.3.15

32

NB6

15

1

场

33

SZ4

15

1

2007.3.15

34

SB4

15

1

35

NZ7

15

1

2007.3.20

36

NB7

15

1

37

SZ5

15

1

2007.3.20

38

SB5

15

1

39

NZ8

15

1

2007.3.25

40

NB8

15

1

41

SZ6

15

1

2007.3.25

42

SB6

15

1

43

NZ9

15

1

2007.3.30

44

NB9

15

1

45

SZ7

15

1

2007.3.30

46

SB7

15

1

47

SZ8

15

1

48

SB8

15

1

2007.4.4

49

SZ9

15

1

2007.4.9

50

SB9

15

1

51

NZ10

15

1

2007.4.12

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52

NZ11

15

1

53

SZ10

15

1

2007.4.20

54

SZ11

15

1

55

NZ12

15

1

2007.4.22

56

NB12

15

1

57

SZ12

15

1

2007.4.30

58

SB12

15

1

59

NZ13

15

1

水上

2007.4.27

60

NB13

15

1

吊装

61

SZ13

15

1

现场

2007.5.05

62

SB13

15

1

63

NBH2

15

1

2007.5.02

64

SBH2

15

1

2007.5.10

65

NZ14

15

1

2007.5.07

66

SZ14

15

1

2007.5.15

67

ZH1

4

1

2007.5.25

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3.2II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图

墩

墩

墩

墩

墩

墩

墩

墩

图2II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图

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3.3II合同标段主航道过往船只统计表

3.4钢箱梁运输注意事项说明

1）钢箱梁装船发货顺序必须按表1钢箱梁需求计划时间表中所列梁段序号进

行。

其中从序号1~18所列梁段均采用“稳强3号”1300t浮吊吊装安装到位或吊装临

时搁置在施工平台、墩顶支架及辅助墩承台上。

2）表1钢箱梁需求计划时间表中所列“预计交货期”均为钢箱梁到达施工现场日

期。

3）表1钢箱梁需求计划时间表中所列梁段需求时间均暂时按B10主墩于

2007.1.31完成主塔封顶并拆除爬架及施工电梯考虑、B11主墩于2007.2.10完成主

塔封顶并拆除爬架及施工电梯考虑，具体准确需求时间须在后续上塔柱施工时进一

步明确。

4）钢箱梁运输船舶到达施工现场应按图2II合同标段海域墩位、排污管道等平

面分布图给定的坐标以及相应钢箱梁节段吊装位置图进行船舶的抛锚及定位就位工

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作，同时特别应充分考虑B8、B13墩承台影响、结合驳船尺寸确定NBH2、SBH2二

块钢箱梁在驳船上的摆放位置。

5）钢箱梁运输船舶到达施工现场海域进行抛锚时应特别注意避开并尽量远离

图2II合同标段海域墩位、排污管道等平面分布图所示各排污管道及海底电缆位置，严禁锚具破坏或挂断这类管线。

同时钢箱梁运输单位必须制定周密的防船舶走锚措施和预案。

4钢箱梁墩顶块安装

4.1概述

B8、B9、B10、B11、B12、B13号墩墩顶节段钢箱梁（其中B10、B11号墩顶

各3节段即N01、N02、N03及S01、S02、S03；B9、B12号墩顶各1节段即NB10

及SB10；B8、B13号墩顶各1节段即N04及S04）均采用搭设墩顶支架、浮吊起吊钢箱梁至墩顶支架上、再采取纵横滑移就位的方法进行安装。

此外NZ1、NB1、

SZ1、SB1、NB11、SB11六段钢箱梁以及NBH1、SBH1二段钢箱梁由于主墩平台及

辅助墩承台位置影响，也必须事先用浮吊起吊放置在主墩及辅助墩施工平台或辅助

墩靠塔侧承台上。

以上共计18节段钢箱梁均采用“稳强3号”1300t浮吊完成起重吊

装。

以上各梁段相关参数见表2。

DCCBBEFGH

梁段编号

NBH

NB1

NB1

N01

N02N03NB1NZ1

N04

1

0

1

宽度（m）

33.637.137.137.137.137.137.137.137.1

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高度（m）

3.5

3.5

3.5

3.5

3.5

3.5

3.5

3.5

3.5

长度（m）

6.5

8.75

8.75

15

15

7.5

8.75

13.7

7.15

5

162.

164.

261.

261.

202.

251.

159.

梁重（t）

191.2

5

4

4

4

136.0

0

9

6

起升高度（考虑吊具

66.2

10m、潮水+0.0m标

高）

66.366.119.519.518.063.818.062.3

m

表2B、C、D类梁段及E、F、G、H梁段相关参数表（南塔未示）

根据以上各梁段重量及浮吊起重能力，除B、G类梁采用浮吊主钩单钩（650t）

起吊外，其余梁段均采用浮吊辅钩单钩（200t）起吊。

4.2主墩、辅助墩及过渡墩墩顶支架设计与搭设

4.2.1主墩墩顶C、D类梁段支架设计与安装

主墩墩顶C、D类梁段施工支架（即0#块支架）由φ1200×δ16mm钢管立柱

（约175m、82t）、φ800×δ10mm钢管平联（约480m、95t）、H588型钢纵横梁

（120m、18t）以及I25工字钢垫梁（130m、5t）、不锈钢板及滑板组成的纵横向

滑移装置组成。

整个支架总重约为210t。

支架详细构造详见《0#块钢箱梁支架设计

图（1~3）》（ZJ-01~03）。

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图30#块钢箱梁支架平面布置图

图40#块钢箱梁支架立面及侧面布置图

钢管分节段加工制作和吊装，节段长度为12m，分节之间通过法兰盘连接，法

兰板厚20mm，连接螺栓直径为φ24mm。

支架钢管及平联安装采用315塔吊进行起

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吊安装，5t卷扬机辅助配合。

4.2.2边辅墩墩顶F、H类梁段托架设计与安装

1）辅助墩钢箱梁支架构造

该支架以焊接在墩身预埋钢板上的牛腿作为下支撑点，辅助墩左右幅墩身共焊

接8个牛腿，向塔侧牛腿采用双拼I45a、背塔侧牛腿采用单I45a，牛腿顶面标高

为：

+48.414m；牛腿顶面为HM588型钢横梁，横梁以上为2根间距为

90cmHM588型钢纵梁，纵梁靠近墩身端采用梁底面立焊钢板与墩顶预埋件连接固

定；纵梁上面为临时支座基础，采用I25a工字钢叠两层制作成整体，临时支座基础

以上为滑板支座系统。

图5辅助墩支架侧面示意图

2）过渡墩钢箱梁支架构造

过渡墩钢箱梁支架采用型钢桁架结构，钢桁架以悬臂托架形式与墩身预埋件焊

接固定。

桁架上弦杆件采用双拼45a工字钢，下弦杆及斜撑采用双拼25a工字钢。

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图6过渡墩支架侧面示意图

辅助墩及过渡墩支架支架详细构造详见《辅助墩及过渡墩支架》

（ZJ-09~17）。

3）支架安装

墩身支架在墩身施工完毕后利用塔吊安装，采用墩顶挂蓝作为辅助墩牛腿、过

渡墩桁架焊接操作平台及人行通道，辅助墩牛腿及过渡墩桁架焊接要求平整，标高

准确，焊缝饱满。

墩身预埋件严格按照施工图纸制作及安装。

4.3临时滑板支座系统

钢箱梁精确微调定位用临时滑板支座滑板采用800*3mm不锈钢滑板，滑板上

采用尺寸为400*400*15mmF4乙烯橡胶支座，橡胶支座与钢箱梁之间垫同尺寸

20mm及12mm钢板各一块。

其详细构造详见钢箱梁纵横移装置细部构造图。

4.4钢箱梁墩顶块吊装施工

4.4.1“稳强3号”1300t浮吊相关要素

1）船体主尺寸

船长80m、型宽30m、型深6.5m，吃水4m，总吨位4845t、净吨位1452t。

2）主要技术参数表

表3“稳强3号”浮吊主要技术参数表

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主勾（2×650t）

副勾（2×200t）

角度（度）

65

60

55

50

45

65

60

55

50

45

起重量

2*65

2*50

2*40

2*30

2*20

2*200

（t）

0

0

0

0

0

49.

56.

62.

68.

吊幅（m）

39

45.5

51.9

58

63.6

43

9

5

7

4

78.

74.

70.

65.

60.

吊高（m）

73.3

69.6

65.4

60.6

55.3

3

6

4

6

3

主勾起升速度

0.75m/min,

副勾起升速度1m/min。

3）“稳强3号”浮吊侧面示意图

图7“稳强3号”浮吊侧面示意图

4.4.2吊架及连接板凳等吊具设计

为保证浮吊吊装钢箱梁时的安全以及防止钢箱梁吊装变形，特别设计一专用吊

架，吊架尺寸为17×8m。

吊架由双拼H588型钢及φ426mm钢管组成，双拼H588

型钢顶面设上吊耳4只，其中心间距为17×5m。

双拼H588型钢底面设下吊耳5组

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×4只/组=20只，其横桥中心间距为17m，纵桥向5组吊耳间距分别为2.75m、

3.75m、5m、6m和7.5m，以分别用H、E、D、C和B类梁的吊装。

吊架结构见图

8，其详细设计图见《钢箱梁浮吊吊装用吊架设计图》（ZJ-06）。

图8吊架设计示意图

吊架与浮吊通过4个上吊耳配置4个120t卡环、4条24m长φ56mm钢丝绳（每