林青

（山西省交通規(guī)劃勘察設計院有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

晉城市位于山西省東南部，晉豫兩省接壤處，是山西通往中原的重要門戶。根據(jù)晉城市道路總體規(guī)劃，為加強高鐵站、機場與市區(qū)的聯(lián)系，實現(xiàn)城區(qū)與國道207線的快速連接，晉城市政府擬在晉城市過境段公路改線工程新增設7座互通立交、1處平交（金鳳路互通、紅星東街互通、中原街互通、文峰路互通、金石路互通、金鼎路互通、申匠互通、西嶺街平交）。其中紅星東街互通為：被交路是紅星東街延長線，起點與現(xiàn)紅星東街順接，與國道207改建工程形成立體交叉，采用全苜蓿葉型互通立交，同時上跨現(xiàn)長晉高速；此后在張峪窯村村西設晉張連接線與現(xiàn)晉張線平交，并與紅星東街延長線形成立體交叉，采用菱形互通立交。

圖1 MK0+916.738跨線橋50 m鋼混組合梁橋型布置圖

紅星東街互通MK0+916.738跨線橋為跨越長晉高速公路而設。由于本橋處于采空區(qū)范圍，橋梁結(jié)構(gòu)形式須采用簡支梁結(jié)構(gòu)。本橋中心樁號為MK0+916.738，橋梁全長為206 m，采用整體式路基左右分幅設計，左、右幅上部結(jié)構(gòu)均采用（2孔25 m）先簡支后橋面連續(xù)預應力混凝土小箱梁+50 m簡支鋼混組合梁[1]+（4孔25 m）先簡支后橋面連續(xù)預應力混凝土小箱梁；下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、肋板臺，基礎采用灌注樁基礎。圖1為MK0+916.738跨線橋50 m鋼混組合梁橋型布置圖。

1 工程背景

主跨50 m為跨越長晉高速而設置，其結(jié)構(gòu)型式為鋼-混凝土組合梁，考慮橫坡后單片梁平均高度為2 400 mm，其中Q345D鋼梁高度為2 000 mm，C50微膨脹混凝土橋面疊合板厚度為250 mm，Q345D鋼梁頂承托處厚度為400 mm。每兩根中心間距為1 600 mm的Q345D工字鋼梁與C50微膨脹混凝土橋面板結(jié)合構(gòu)成π形預制鋼混組合梁，左右幅合計12片π形預制鋼混組合梁。鋼混組合梁采用架橋機架設，要求架橋機額定起重量不應小于200 t。

2 施工方案

2.1 鋼梁總體制作工藝選擇

鋼梁制作的工藝原則是：單元化生產(chǎn)，分步組裝、分步焊接，預制反變形，板單元盡量采用胎型組裝，避免人為因素生產(chǎn)的偏差；同時在大規(guī)模生產(chǎn)之前，必須強調(diào)進行首制件的制作及驗收。在首制件的制作過程中，可以對事先擬定的制作方案進行檢驗，并根據(jù)實際情況對制作方案進行調(diào)整，以期保證大規(guī)模生產(chǎn)的順利進行。首制件制作完成后召開內(nèi)部總結(jié)會，檢驗工藝合理性、可操作性。在完善工藝的基礎上再批量生產(chǎn)。主要工序必須執(zhí)行三檢制進行質(zhì)量把控：自檢、互檢、專檢。

本工程鋼梁的制作擬在加工基地進行，在加工廠經(jīng)過板單元制作、節(jié)段預拼裝、涂裝等工序后，然后發(fā)運至現(xiàn)場安裝。根據(jù)本項目鋼結(jié)構(gòu)形式，鋼梁由頂板、底板、腹板、橫梁組成，鋼梁制作劃分為兩個階段：即工字型主縱梁/橫梁單元制作、節(jié)段預拼裝，頂、底、腹板零件下料后先鉆孔加工，然后制作工字型單元件，橫梁零件下料后鉆孔加工，然后制作橫梁單元件；將工字型單元件、橫梁單元件預拼裝成縱梁分段。鋼板梁制作采用的工藝流程為：單元件制作→剪力釘制作→節(jié)段預拼裝→涂裝→節(jié)段運輸。

板單元制作中的縱梁單元、橫梁單元等均在專用的工裝設備上完成組焊修。節(jié)段制作的具體內(nèi)容為：板單元制作完成后，各節(jié)段均在設置了橋梁豎向線形的整體組裝胎架上按輪次進行節(jié)段的整體預拼裝。按照以往鋼箱梁制作的成熟工藝，采用多節(jié)段連續(xù)匹配組裝、焊接和預拼裝同時完成的方案。在節(jié)段制作中，按照“兩側(cè)主縱梁單元→中橫梁單元→縱梁節(jié)段橫向連接橫梁單元→預拼裝”的順序，實現(xiàn)立體階梯形推進方式逐段組裝與焊接。組裝時，重點控制橋梁的線形、鋼箱梁幾何形狀和尺寸精度，相鄰接口的精確匹配等。

2.2 鋼梁現(xiàn)場安裝方案

本聯(lián)次沿橋長方向劃分為3個拼裝節(jié)段，沿橋?qū)挿较蜃蠓坝曳髟O置6片雙工字鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，左右半幅共計分為12片穩(wěn)定雙工字鋼結(jié)構(gòu)體系。圖2為拼裝節(jié)段布置圖。表1為鋼梁分段重量估算表。圖3為左幅橫向分段圖。圖4為左幅分段劃分平面圖，右幅與之對稱。

圖2 拼裝節(jié)段布置圖（單位：mm）

表1 鋼梁分段重量估算表

圖3 左幅橫向分段圖（單位：mm）

圖4 鋼梁左幅分段劃分平面圖（單位：mm）

2.3 施工機械選擇

2.3.1 架橋機選擇

架橋機選用JQG300-65，架橋機參數(shù)如下：JQG300/65雙導梁步履式公路架橋機（簡稱架橋機）是混凝土橋梁架設專用設備，適用于架設65 m的公路梁。亦適用于架設各種梁型，能滿足4%縱坡。架橋機主體結(jié)構(gòu)為多段桁架連接梁，易于拆裝，便于施工場地的轉(zhuǎn)移，邊梁橫移一次到位，抗風力大，省去了墩臺人工移梁的麻煩，確保安全作業(yè)等特點，是目前較為理想的架橋機型。

2.3.2 平車選擇

平車選用兩臺最大承重為100 t的平車，即每個滾輪最大承重25 t。

2.4 鋼梁安裝詳細施工步驟

a）移動前天車及后天車至預設位置，此時兩天車距離為28 m，用轉(zhuǎn)運臺車將箱梁轉(zhuǎn)運至架橋機下部，當箱梁前端距離前天車6.5 m時停止喂梁。

b）開動前天車，徐徐提升，待箱梁水平后停止提升，并在后部臺車與后天車間地面設置水平軌道，保證后臺車水平前移。

c）箱梁前進至后天車距離梁端6.5 m時停止，啟動后天車，徐徐提升，保證箱梁水平，此時撤出后臺車。

d）啟動前、后天車，移動至預設橋位，落梁并調(diào)整梁段水平位置。

按照上述步驟依次完成左幅Z1梁端、左幅Z2梁段安裝，然后沿橫向軌道水平移動架橋機，架設左幅Z3及Z4梁段；沿橫向軌道水平移動架橋機，架設左幅Z5及Z6梁段。相同步驟完成右幅架設，最后完成水平橫梁的安裝。

3 結(jié)語

本文以紅星東街互通MK0+916.738跨線橋第3跨50 m鋼混組合梁為工程背景，通過工廠精細制作、現(xiàn)場節(jié)段拼裝及架橋機精準架設等工程措施，保證了架梁的順利完成，同時得出鋼梁制作及安裝的重難點及對策如下。

3.1 鋼梁制作加工精度控制

a）重點 鋼板梁單元件制造質(zhì)量的控制是保證現(xiàn)場安裝質(zhì)量的前提。

b）對策 鋼板梁在加工廠進行預拼裝，梁段預拼在梁段制作預拼專用胎架上進行。梁段組裝時，相鄰梁段位置與成橋時位置一致，梁段預拼后，測量其總長度，并將該長度與理論長度比較，其差值在下一個預拼裝單元加以修正，避免產(chǎn)生積累誤差。

3.2 鋼梁橫聯(lián)高強螺栓精度控制

a）難點 本工程橫梁單元與主縱梁為高強螺栓連接。工廠制作時，橫梁腹板零件及主縱梁兩側(cè)加勁零件螺栓孔鉆孔精度控制十分重要。

b）對策 （a）橫梁零件與主縱梁加勁零件孔群一致，場內(nèi)需制作加工模板，以控制孔群中心線重合；（b）橫梁單元件及主縱梁工字型構(gòu)件需在場內(nèi)完成預拼裝，孔群匹配的構(gòu)件需作匹配編碼標識，現(xiàn)場安裝時按此編碼匹配安裝。

3.3 鋼梁現(xiàn)場拼接質(zhì)量控制

a）難點 組合梁分段間需在現(xiàn)場拼接，由于組合梁分段拼接后長度達60 m，單組鋼梁分段的剛度不足，吊裝時會產(chǎn)生較大的變形，如何控制拼接質(zhì)量是本項目的難點。

b）對策 現(xiàn)場分左、右幅2輪拼裝，單輪拼裝時將組合梁間的橫聯(lián)臨時匹配，并劃線做樣沖眼標記，鋼梁焊接時嚴格控制焊接順序，焊接完成后進行火工校正，在自然狀態(tài)下脫離現(xiàn)場拼裝胎架。

3.4 高強螺栓連接抗滑摩擦面處理

a）難點 本項目鋼梁有部分螺栓孔需在現(xiàn)場根據(jù)實際匹配尺寸進行配鉆，配鉆后對摩擦面有損傷，而橋位處難以進行打砂處理，抗滑摩擦面質(zhì)量難以保證。

b）對策 抗滑摩擦面全部在廠內(nèi)打砂處理，現(xiàn)場配鉆時使用鉆孔樣板墊板保護。