張銳

摘?要： 隨著我國(guó)城市建設(shè)的快速發(fā)展，交通干道的鋼箱梁工程日益增多，而受復(fù)雜環(huán)境的影響跨高速的鋼箱梁工程一般跨度較大、工期要求較緊，且要確保交通通暢和安全。針對(duì)此類(lèi)復(fù)雜施工條件下遇到的施工難題，本文結(jié)合跨市內(nèi)環(huán)高速鋼箱梁施工實(shí)例，研究了鋼箱梁的分段加工預(yù)拼、運(yùn)輸、臨時(shí)支撐的布置、安裝、檢測(cè)工藝流程，介紹了城市復(fù)雜條件下的鋼箱梁關(guān)鍵技術(shù)，為同類(lèi)鋼箱梁施工提供了有益的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞： 橋梁;鋼梁;施工;技術(shù)

【中圖分類(lèi)號(hào)】U445.4?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）01-0098-02

1?工程概況

某工程跨內(nèi)環(huán)高速跨線橋橋梁全長(zhǎng)363.08m，上跨高速部分為29m+42m+29m等截面鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁，鋼箱梁截面為5箱室結(jié)構(gòu)，兩側(cè)各設(shè)置懸臂段，箱梁高度2m，橋面板采

用正交異性板結(jié)構(gòu)，縱肋采用U型肋、T型肋及I肋，U肋間距為600mm，I肋間距為300mm。橫隔板一般段間距2m，局部加密段采用1m左右。

2?工程特點(diǎn)及施工難點(diǎn)

（1）工程施工周期短、工期緊，為控制性工程。鋼箱梁加工需一次成型，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法預(yù)拼，廠內(nèi)加工精度要求高。

（2）鋼箱梁采用公路運(yùn)輸且運(yùn)距較遠(yuǎn)，受公路運(yùn)輸制約運(yùn)輸困難。

（3）上跨高速公路，施工期間開(kāi)放交通，導(dǎo)改困難，安全風(fēng)險(xiǎn)大。

（4）鋼箱梁需分段吊裝精度要求較高，對(duì)吊裝施工的組織及安裝提出新的要求。

（5）橋面鋪裝施工技術(shù)難度大，特種材料鋪裝及施工困難。

3?大跨度鋼箱梁施工方案的選定

3.1?吊裝方案的比選

（1）梁體組裝后整體吊裝。梁體采用汽車(chē)分段運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，分跨進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)拼裝并焊接成形后，采用大噸位吊車(chē)整體吊裝組裝后的整體箱梁吊裝至橋墩位置，整體吊裝時(shí)需全封閉高速公路，吊裝完成后才能開(kāi)放交通。此方案特點(diǎn)為：全封閉交通，吊裝時(shí)間較短，需大噸位吊車(chē)，需要較大的施工拼裝場(chǎng)地，且需要制做現(xiàn)場(chǎng)的組合拼裝胎架，作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)且成本較高。

（2）梁體分段吊裝方案。鋼梁在梁場(chǎng)分段加工后，根據(jù)實(shí)際情況選用平板汽車(chē)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)吊裝位置，跨高速部分直接在高速上運(yùn)輸至架設(shè)位置，實(shí)行半車(chē)道封閉，采用支架法，用2臺(tái)汽車(chē)吊按順序架設(shè)，架設(shè)完成后，安裝自?huà)焓椒雷o(hù)，開(kāi)放交通，進(jìn)行各節(jié)段間的焊接，及外涂裝作業(yè)。此方案特點(diǎn)為：半封閉交通，吊裝時(shí)間短，可多個(gè)吊車(chē)作業(yè)，對(duì)施工場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)，不需要現(xiàn)場(chǎng)組裝，作業(yè)速度快成本低。

經(jīng)比選后確定本工程選用梁段分段運(yùn)輸分段吊裝方案。

3.2?臨時(shí)支撐體系的選定

上跨高速公路部分基礎(chǔ)采用預(yù)制的1.2×1.2×1m的 C30鋼筋混凝土條基，立柱采用Φ530螺旋管，斜撐采用20的槽鋼，頂部采用雙拼40A工字鋼，可實(shí)現(xiàn)臨時(shí)支撐基礎(chǔ)的快速吊拼裝。

高速以外承臺(tái)以?xún)?nèi)部分支撐立柱位置預(yù)埋0.7×0.7×0.02m鋼板，承臺(tái)頂部采用雙拼40A工字鋼，懸挑部分底部和承臺(tái)Φ40的鋼管做45度斜撐，鋼管和承臺(tái)的預(yù)埋鋼板焊接，立柱采用Φ530螺旋管。承臺(tái)外及中間部分基礎(chǔ)采用12m長(zhǎng)直徑53cm鋼管樁進(jìn)行地基處理，鋼管樁采用60t振動(dòng)錘施工。為保證落架和調(diào)整箱梁，在箱體與支墩相連部位設(shè)立4個(gè)100噸的千斤頂，臨時(shí)支架頂設(shè)置4臺(tái)30T千斤頂。每個(gè)鋼支墩的標(biāo)高根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行按實(shí)調(diào)整，鋼支墩的標(biāo)高按實(shí)際標(biāo)高確定。

4?鋼箱梁的加工預(yù)拼技術(shù)

4.1?鋼箱梁分段及精加工

鋼箱梁分段原則以確保結(jié)構(gòu)受力及公路運(yùn)輸進(jìn)行，橫向5段，縱向8段。鋼箱梁加工前根據(jù)分段部位及線型特點(diǎn)采用AutoCAD進(jìn)行空間三維放樣，確定空間位置及關(guān)系，箱梁以全尺寸為依據(jù)通過(guò)模型來(lái)確定各節(jié)點(diǎn)板材的平面加工尺寸，放樣時(shí)需考慮縱向豎曲線、2%的橫向坡及預(yù)拱度，并在預(yù)拼時(shí)根據(jù)情況隨時(shí)優(yōu)化改進(jìn)。放樣時(shí)需考慮各部位的余量，長(zhǎng)度方向加放25mm余量，寬度方向加放10mm余量，底板加放6mm余量，頂板加放8mm余量，方向加放25mm余量，腹板分段處加放6mm反變形。

精加工設(shè)備全部選用數(shù)控設(shè)備，邊緣加工時(shí)需考慮切割熱影響區(qū)及剪板的硬化影響區(qū)，拼板時(shí)為減少對(duì)板材的影響吊運(yùn)時(shí)采用防變形專(zhuān)用吊具進(jìn)行，各板材加工完成后需進(jìn)行檢測(cè)尺寸合格后進(jìn)入單元體拼裝焊接胎具，單元體拼裝時(shí)嚴(yán)格按照胎具標(biāo)識(shí)的縱橫向基線及根據(jù)拱度坡度設(shè)置的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行放置，采用CO2自動(dòng)保護(hù)焊進(jìn)行施焊并嚴(yán)格控制焊接變形。焊接完成后在顯著位置沖樣梁體的段號(hào)及單元號(hào)。

4.2?鋼箱梁場(chǎng)內(nèi)預(yù)拼安裝

因施工現(xiàn)場(chǎng)及施工周期不允許鋼梁在現(xiàn)場(chǎng)拼裝，為確?，F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)鋼筋的整體豎向線形、梁體整體長(zhǎng)度、吊點(diǎn)、U肋嵌補(bǔ)段長(zhǎng)度、定位件安裝等，避免鋼梁到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后高空調(diào)整，加快吊裝速度，在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行梁段的預(yù)演橋位拼裝作業(yè)。

單元拼裝采用正裝法拼裝，拼裝順序?yàn)榈装?橫隔板-腹板-懸挑梁?？傃b胎架的縱坡、橫坡、預(yù)拱度尺寸、臨時(shí)支撐點(diǎn)、反向點(diǎn)按坐標(biāo)點(diǎn)精確控制，預(yù)拼胎架按“四縱一橫”五條基線為基準(zhǔn)，定位組裝單元及整體結(jié)構(gòu)拼裝，預(yù)拼時(shí)需及時(shí)修正梁段的姿態(tài)，通過(guò)測(cè)量定位將預(yù)拼梁段的控制點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，用計(jì)算機(jī)編制控制點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)，用CAD軟件工具模擬梁段架設(shè)狀態(tài)，得到拼裝處的接口間隙。根據(jù)預(yù)拼裝模擬線形，得到梁段間頂、底板接口間隙差值，為現(xiàn)場(chǎng)吊裝提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

分段拼裝時(shí)考慮必要的防止變形的措施，設(shè)置假隔艙，確保接頭尺寸精度。冷校的環(huán)境溫不應(yīng)低于5℃，矯正時(shí)應(yīng)緩慢用力，總變形量不應(yīng)大于變形部位原始長(zhǎng)度的2%。熱校加熱溫度應(yīng)控制在600～800℃，不允許過(guò)燒，不易在同一部位多次重復(fù)加熱。

4.3?鋼箱梁檢測(cè)

鋼箱梁出廠前需對(duì)原材、螺栓、焊材等進(jìn)行材料類(lèi)合格證、出廠證明、抽檢報(bào)告等再次檢查，對(duì)預(yù)拼裝記錄進(jìn)行復(fù)核，對(duì)鋼箱梁外觀及結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行全面檢查，重點(diǎn)對(duì)鋼箱梁焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查。通過(guò)射線及超聲波探傷對(duì)鋼箱梁焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，I級(jí)焊縫100%超聲波檢測(cè)并抽檢10%射線檢驗(yàn)，II級(jí)焊縫按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行超聲波檢測(cè)，裂縫采用磁粉檢測(cè)。U肋采用隨梁試件進(jìn)行焊縫檢測(cè)。

5?鋼箱梁吊裝技術(shù)

5.1?安裝前準(zhǔn)備工作

（1）首先建立平面控制網(wǎng)，要求達(dá)到四等導(dǎo)線網(wǎng)的精度，平面網(wǎng)與施工平面網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，嚴(yán)密平差計(jì)算控制點(diǎn)坐標(biāo)。安裝前在線路軸線上設(shè)置強(qiáng)制對(duì)中臺(tái)座，利用精密全站儀進(jìn)行中心軸線、邊線、梁段控制坐標(biāo)。

（2）梁段起吊前需對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行地基處理，確保承載力達(dá)到汽車(chē)吊裝要求，高速公路上跨段吊裝場(chǎng)地需進(jìn)行原道路的保證，采用大面積鋼板及方木進(jìn)行鋪墊。

（3）在已澆注好的混凝土支墩上或混凝土橋梁的端部，用鋼板作臨時(shí)固定點(diǎn)，用限位碼板作好襯墊固定，專(zhuān)用焊接用碼板定位牢固，確保中心軸線的正確性。

（4）為保證起拱高度的合理性及可靠性，在支墩頂部箱梁的隔艙板部位底托6米的20#槽鋼，作為千斤頂?shù)捻斖兄蜗淞旱撞康闹c(diǎn)，縱向移動(dòng)時(shí)由千斤頂作微量調(diào)節(jié)。

（5）鋼梁吊裝前需先安裝橋墩支座，支座安裝時(shí)需嚴(yán)格控制標(biāo)高、縱橫向軸線，灌漿時(shí)需保證支座底密實(shí)，強(qiáng)度達(dá)到后方可進(jìn)行鋼梁吊裝作業(yè)。

5.2?吊點(diǎn)及吊耳

吊點(diǎn)采用4點(diǎn)吊方式，每個(gè)吊點(diǎn)有一塊吊耳，采用兩臺(tái)120T汽車(chē)吊吊裝。吊點(diǎn)位置位于0.214L（L為構(gòu)件長(zhǎng)度）處，吊點(diǎn)需設(shè)置在橫隔板處。橫向方向布置間距根據(jù)構(gòu)件重心來(lái)確定，保證構(gòu)件吊起為水平。現(xiàn)場(chǎng)塊體吊裝時(shí)，對(duì)長(zhǎng)大塊體（長(zhǎng)度16米以上，重量35T以上），設(shè)置6個(gè)吊點(diǎn)，用扁擔(dān)吊吊裝;對(duì)較小塊體（長(zhǎng)度小于16米，重量小于35噸），采用4點(diǎn)吊裝。

5.3?鋼梁吊裝

鋼梁吊裝時(shí)先吊裝鋼橫梁，鋼箱梁橫向節(jié)段在現(xiàn)場(chǎng)拼裝平臺(tái)對(duì)接施工完成后，采用120噸汽車(chē)吊，吊鋼箱梁橫梁到橋墩上，并進(jìn)行初步固定，測(cè)量定位后固定。中間梁段吊裝按先中間后兩邊的順序進(jìn)行，每段鋼梁就位后采用臨時(shí)支座進(jìn)行固定，軸線位置按控制坐標(biāo)采用千斤頂、導(dǎo)鏈等工具調(diào)整梁段位置，梁段焊接前需進(jìn)行重新復(fù)測(cè)方可施工。

5.4?橋面鋪裝技術(shù)

鋼橋面行車(chē)道鋪裝層厚度考慮功能要求的不同，分多層設(shè)計(jì)。橋面鋪裝設(shè)計(jì)總厚度72mm，結(jié)構(gòu)組成35mm改性瀝青瑪蹄脂碎石（SMA10）+35mm澆注式瀝青混凝土（GA10）+2mm甲基丙烯酸樹(shù)脂防水粘結(jié)層。

先用清潔劑或溶劑清洗鋼橋面板表面的油、油脂、鹽分及其它雜物。用高壓清水清潔，直至無(wú)油污、塵垢為止。采用帶吸塵裝置的移動(dòng)式自動(dòng)無(wú)塵打砂機(jī)打磨鋼橋面，局部位置用手提式打砂機(jī)作業(yè)。噴砂除銹后的鋼橋面板表面應(yīng)達(dá)到Sa2.5級(jí)的要求，粗糙度達(dá)到Rz：50～100μm。

噴砂除銹檢驗(yàn)合格后，采用滾涂方式3h內(nèi)實(shí)施甲基丙烯酸樹(shù)脂底漆。甲基丙烯酸樹(shù)脂膠粘劑的噴涂用量為300～400g/，待其完全固化后，進(jìn)行下一道工序施工。

澆注式瀝青混合料改性瀝青的加熱溫度是170～185℃，瀝青粘度大且含量比較高，混合料容易粘附在設(shè)備上，在生產(chǎn)前對(duì)運(yùn)料小車(chē)、儲(chǔ)罐或卸料斗清理并涂刷隔離劑。澆注式瀝青混合料需不斷攪拌加溫，采用專(zhuān)門(mén)的運(yùn)輸設(shè)備（國(guó)外稱(chēng)為Cooker）。在Cooker初次進(jìn)料之前，將其溫度預(yù)熱至160℃左右，裝入Cooker中的混合料保持不停的攪拌，同時(shí)讓混合料升溫至220℃～250℃。Cooker車(chē)中出料時(shí)必須對(duì)加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以避免結(jié)合料硬結(jié)。

施工澆注式混合料GA10 時(shí)，精確測(cè)量墊塊和側(cè)限擋板高度，確定攤鋪厚度。攤鋪機(jī)攤鋪澆注式瀝青混合料，人工使用木制的刮板修整接縫，采用帶尖頭的工具刺破混合料中產(chǎn)生的氣泡，排出內(nèi)部空氣，使其充分致密。

混合料接縫采用噴火槍加熱軟化已施工接頭，設(shè)置貼封條然后繼續(xù)施工。邊角處需人工施工部分，采用小推車(chē)將澆注式混合料運(yùn)輸至鋪裝區(qū)域，鐵鍬大致平整后用模板反復(fù)揉搓平整。人工施工最重要的就是要保證混合料的流動(dòng)性，對(duì)于混合料貫入度可降低要求，只有這樣才能保證表面層外觀漂亮，質(zhì)量可靠。

施工縫設(shè)置處，在鋼橋面鋪裝施工中，盡可能不設(shè)置橫向施工縫（單向一次成型）。若遇特殊情況，需設(shè)置施工橫縫時(shí)，橫縫設(shè)置位置在橫梁間隔約1/4處，面層設(shè)置在另一邊約1/4處。上下層橫縫錯(cuò)開(kāi)1.5米以上。橫縫界面應(yīng)涂布高性能改性乳化瀝青粘結(jié)劑。鋪裝下層橫縫使用邊側(cè)限制板橫放的辦法。

6?結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)和鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，箱形截面抗扭剛度大、整體性好的特點(diǎn)使得鋼箱梁結(jié)構(gòu)在市政橋梁設(shè)計(jì)及建造過(guò)程中得到廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合某工程上跨內(nèi)環(huán)高速鋼箱梁施工實(shí)例，研究了鋼箱梁的分段加工預(yù)拼、運(yùn)輸、臨時(shí)支撐的布置、安裝、檢測(cè)工藝流程，介紹了城市復(fù)雜條件下的鋼箱梁安裝施工技術(shù)，為同類(lèi)鋼箱梁施工提供了有益的借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

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