葉偉偉、王博

（浙江交投交通建設管理有限公司，浙江 寧波 315100）

1 工程概況

杭甬高速復線項目附?；ネ˙ 匝道橋位于四百里天橋大里程方向850m，跨杭州灣跨海大橋南岸連接線（沈海高速），B 匝道橋第四聯(lián)12#～14#采用2×35m單箱兩室開口箱型鋼混組合梁，梁寬×高為9.55m×1.7m，橋面寬度12.25m。小曲線匝道橋上跨高速作業(yè)，鋼箱梁單跨跨徑長、重量大、安裝高度高，是施工中控制的一個重點；上跨高速吊裝施工部分作業(yè)在高速道路上，保證高速上吊裝施工的安全，是施工中的重點?，F(xiàn)場吊裝需進行高速公路分區(qū)段封閉施工，吊機站位及運輸車輛進出路段需進行地基處理[1]。

2 施工工藝技術

2.1 施工技術路線

B 匝道跨線天橋：鋼箱梁跨度為2×35m，考慮加工、運輸及結合現(xiàn)場施工條件，鋼箱梁在加工廠分段制作，然后用運梁車把構件運往現(xiàn)場橋位安裝位置，采用1 臺300t 汽車吊和1 臺600t 汽車吊分別進行單機吊裝作業(yè)。因構件分段加工，高速路兩側上方鋼梁對接口位置需立設臨時支撐，臨時支撐安裝采用25t 汽車吊進行配合施工?，F(xiàn)場吊車吊裝站位處及臨時支撐基礎處需滿足施工要求[2]。

2.1.1 單機吊裝用鋼絲繩

構件重量按82t 計算，吊裝時為汽車單機吊，吊裝兩端吊點設置在構件總長度的1/4～1/3 有橫向肋板位置處，吊裝時選用四根10m 的鋼絲繩，則每根鋼絲繩承載力S=82×10/[4×cos（600/2）]=237kN，鋼絲繩安全拉力[S]=K×S=6×237=1422kN（6 為鋼絲繩的安全系數(shù)）。

依據(jù)國家標準《鋼絲繩通用技術條件》(GB ∕T 20118—2017)選用鋼絲繩6×61M-FC 纖維芯，鋼絲繩公稱抗拉強度為1960MPa，直徑為φ60，其最小破斷拉力為P1=2000kN，鋼絲繩吊裝時拉力P2=[S]×1.2=1422×1.2=1707kN（其中，1.2 為吊裝時的不均衡系數(shù)），P1＞P2，滿足吊裝要求。

2.1.2 吊裝卡環(huán)卸扣選擇

根據(jù)鋼絲繩計算，構件最重約為82t，計算按最大82t 考慮可知，每根鋼絲繩承載力S=237kN，吊裝時考慮1.2 的不均衡系數(shù)，則S1=S×1.2=237×1.2=285kN=28.5t，為此，所選用的卸扣額定荷載大于28.5t 級。

綜上所述，依據(jù)國家規(guī)范《一般起重用D 形和弓形鍛造卸扣》(GB/T 25854—2010)選用極限工作載荷6 級工況40t 級，滿足吊裝要求。

銷軸直徑D=90mm＜吊耳孔徑D1=110mm；卸扣內寬W=90mm＞鋼絲繩外徑φ60mm；

L1=卸扣內長=S+D/2=200+90/2=245mm；L2=吊耳R+鋼絲繩外徑=120+60=180mm；

綜上所述可知L1＞L2，該卸扣適用。

2.1.3 吊耳選擇及強度計算

各段都設置了4 個吊耳，每個吊耳所承受的拉力為：

N=G×C×g/(4×cos30°)=82×1.2×10/(4×0.866)=285kN

根據(jù)計算選用允許荷載為40～50t 級的吊耳。

根據(jù)《D 型吊耳的形式和規(guī)格表》，F(xiàn) 取值175，D1=110，δ1=30，δ2=18，δ3=25，H=310，b=290；

端部耳孔面積Aτ=δ1×B+2δ3×b=30×80+2×25×55=5150mm2；

端部耳孔凈截面長度B=H-F-(D1/2)=310-175-(110/2)=80；

b=(D2-D1)/2=(220-110)/2=55

吊耳孔凈截面處的抗剪強度計算（切應力：平行于鋼絲繩受力方向）：

吊耳端部截面抗拉強度計算（正應力：垂直于鋼絲繩受力方向）：

各力綜合作用下折算應力計算：

綜上所述，吊耳滿足強度要求。

2.2 構件分段

B 匝道跨線天橋分單箱2 室結構，順橋向分3 個節(jié)段，橫橋向分2 個節(jié)段。每個梁段對接口為Z 字形對接，對接錯開位置為250mm。B 匝道橋位平面圖詳見下圖1。

圖1 B 匝道橋位平面圖

2.3 現(xiàn)場場地要求

由于構件吊裝施工時，會采用大型起吊設備進行吊裝，需滿足吊機站位處的地面承載力要求，同時對不符合吊裝承載力要求的地基進行特殊處理。根據(jù)吊車支腿計算結果要求：B 匝道橋300t 汽車吊地基承載能力需要滿足154kPa，600t 汽車吊地基承載能力需要滿足133kPa 的要求。

現(xiàn)場吊機站位位置基本位于現(xiàn)狀臨時施工道路上或者位于后期地面道路位置，場地條件普遍較好，為更進一步保證吊機站位場地的穩(wěn)定性，項目已安排試驗室對現(xiàn)場的場地承載能力進行了檢測，檢測結果顯示，現(xiàn)場的承載力能力滿足計算要求，并且吊機站位基本位于后期拼寬路基上，宕渣填筑完成后，再進行現(xiàn)場吊裝，所有設備基礎將更加的穩(wěn)定。

表1 B 匝道跨線橋鋼箱梁各節(jié)段參數(shù)表

300t 汽車吊支腿間距為8.5m×9m，600t 汽車吊支腿間距為10.8m×10.8m，對于難以滿足現(xiàn)狀道路范圍內的地基承載力要求，鋼梁施工前需對300t 汽車吊支腿站位處13m×13m 范圍進行地基處理，對600t 汽車吊支腿站位處14m×14m 范圍進行地基處理，使用塘渣分層填筑，并使用不小于20t 的壓路機壓實，每層鋪土的厚度不應超過0.3m，碾壓時，輪跡應相互搭接，防止漏壓，長寬比較大時，填土應分段進行，每層接縫處為斜坡形，碾跡重疊，重疊0.5～1.0m 左右，上下層錯縫距離不應小于1m，碾壓機械壓實填方時，應控制行駛速度，碾壓完成后進行承壓實驗。

2.4 附?；ネㄉ媛稡 匝道橋鋼箱梁吊裝

吊裝順序為：JD1—JD2—JD3—JD4—JD5—JD6。構件1 和2 吊裝，采用300t 汽車吊進行吊裝；構件3 和4 吊裝，采用600t 汽車吊進行吊裝；構件5 和6 吊裝，采用600t 汽車吊進行吊裝。

2.5 鋼梁現(xiàn)場施工方法

2.5.1 臨時承重支撐布置及安拆

（1）臨時承重支撐的布置

該工程鋼結構橋梁施工采用現(xiàn)場搭設臨時承重支撐，鋼梁分段吊裝就位的施工總體工藝，故現(xiàn)場臨時支架布置原則如下：承重支撐位置布置在梁段分段位置，同時位置兼顧施工場地吊車、運輸車站位等空間要求，以及道路交通組織情況；承重支撐高度考慮橋梁的縱坡、橫坡及預拱度等各方面要求；承重支撐基礎采取在地面上設置地面擴大基礎形式。B 匝道跨線橋上部結構為鋼箱梁結構，且結構復雜，單個塊體較大。四百里跨線橋上部結構為鋼板梁結構。構件加工時需在加工廠分段加工和組裝，運往現(xiàn)場后分節(jié)段進行吊裝，在橋體分段位置需要立設臨時承重支撐，承重支撐采用主肢采用四根φ426×8 的圓管，主肢間連接桿件采用16#槽鋼，四根主肢組合成2m×2m格構式承重支撐，連桿水平高度方向間隔為2.5m，在主肢上焊接連接板，主肢間與水平桿及斜向連接桿每個端頭采用4 個螺栓進行連接，臨時承重支撐主肢高度加長采用法蘭盤對接，法蘭盤間連接采用8 個M20的螺栓進行連接，鋼管柱頂部設分配梁，通過分配梁的作用使上部荷載均勻分布到下部4 根鋼管柱上。由于結構安裝高度不同，除去標準節(jié)外，還需在底部加裝調節(jié)段鋼管，根據(jù)結構特點，調節(jié)段鋼管分為單頭封板和雙頭封板兩種形式。

臨時承重支撐頂部分配梁采用雙拼HN400×200×8×13 成品型鋼，雙拼型鋼間采用斷焊形式，斷焊間距0.5m 為宜，調節(jié)段采用HW200×200×8×12 的H 型鋼，調節(jié)段焊接在雙拼H 型鋼上，上部橋體結構坐落在調節(jié)段上，結合設計標高進行調節(jié)段的調整，從而達到整個橋體的設計要求，臨時承重支撐所用材料材質均為Q235B。臨時承重支撐和分配梁連接采用焊接形式，分配梁頂部每隔2m 采用槽鋼進行連接，槽鋼和分配梁采用焊接。承重支撐立設結合橋體分段情況進行定位，原則上橋體分段處位于支撐中心。

（2）臨時承重支撐下部結構

臨時承重支撐立柱下方布置混凝土承臺基礎，混凝土強度采用不低于C30，混凝土基礎厚度600mm，平面尺寸按照鋼立柱中心到混凝土邊不小于750mm設置，承臺內布設鋼筋網(wǎng)；鋼立柱柱腳與預埋件焊接，預埋件鋼板厚度不小于14mm，每個預埋件上設置9根φ20 的螺紋鋼。臨時承重支撐位于13 號承臺兩側，在沈海高速中間綠化帶內，為保證施工時的安全，臨時承重支撐所在區(qū)域必須進行塘渣分層填筑，并使用不小于20t 的壓路機壓實，碾壓時，輪跡應相互搭接，防止漏壓。碾壓機械壓實填方時，應控制行駛速度，碾壓完成后進行承壓試驗，上面再鋪0.2m 厚混凝土，以保證臨時承重支撐與地面的平整接觸，滿足施工要求，具體參照吊機吊裝站位與現(xiàn)場實際情況處理，保證臨時支撐穩(wěn)定安全。

（3）附?；ネǔ兄刂?、分配梁及調節(jié)段的安裝和拆除

臨時承重支撐桿件在加工廠加工成標準構件，在現(xiàn)場進行組拼，組拼及支撐安裝采用25t 汽車吊輔助，承重支撐底部與混凝土承臺基礎的預埋件采用焊接固定，待承重支撐安裝且底部固定完畢后，進行上部分配梁的安裝，分配梁焊接在承重支撐頂部的鋼板上，分配梁安裝固定完畢后，進行分配梁頂部的調節(jié)段安裝，并根據(jù)橋型結構進行調節(jié)段的標高定位。

2.5.2 吊裝吊點選擇及吊耳布置

每一分段的鋼箱梁根據(jù)計算得到的構件重心位置，在每個分段上設置4 個吊耳，構件制造完成后在場內進行試吊。吊耳的布置盡量選擇在橫隔板上，吊耳安裝方向與鋼絲繩的投影方向一致，與橫隔板形成夾角時，隔板位置下方需增設加勁板。當?shù)觞c設置不對稱時，配備鋼絲繩，長度應適當調整，保證起吊后能保持鋼箱梁的平整。考慮吊裝時構件重量及構件受力時力的傳遞，吊耳設置在頂板、腹板與內部橫隔板相交處，使頂板所受到的力通過腹板和內隔板傳遞到下底板，保證構件的安全吊裝，每個梁段上設置四個吊耳。吊耳的安裝方向與鋼絲繩的方向一致，與隔板形成夾角時，吊耳下方需增設加勁板，端部用鋼板加強，保證局部吊點穩(wěn)定，吊耳采用坡口焊接[3]。

2.6 B 匝道跨線橋吊裝

第一步：1 臺300t 汽車吊一次站位吊裝構件JD-1、JD-2，詳見下圖2。

圖2 汽車吊吊裝構件JD-1、JD-2

JD-1 吊裝：300t 汽車吊回轉半徑14m，大臂為35.2m 時起重重量為61.4t，構件重量為27t，單機負載率44%，滿足吊裝要求。JD-2 吊裝：300t 汽車吊回轉半徑18m，大臂為35.2m 時起重重量為49.1t，構件重量為32t，單機負載率65%，滿足吊裝要求。

第二步：1 臺600t 汽車吊一次站位吊裝構件JD-3、JD-4，詳見下圖3。

圖3 汽車吊吊裝構件JD-3、JD-4

JD-3 吊裝：600t 汽車吊回轉半徑12m，大臂為33.9m 時起重重量為125.8t，構件重量為67t，單機負載率54%，滿足吊裝要求。JD-4 吊裝：600t 汽車吊回轉半徑12m，大臂為33.9m 時起重重量為125.8t，構件重量為82t，單機負載率65%，滿足吊裝要求。

第三步：1 臺600t 汽車吊一次站位吊裝構件JD-5、JD-6，詳見下圖4。

圖4 汽車吊吊裝構件JD-5、JD-6

JD-5 吊裝：600t 汽車吊回轉半徑16m，大臂為33.9m 時起重重量為99.9t，構件重量為57t，單機負載率57%，滿足吊裝要求。JD-6 吊裝：600t 汽車吊回轉半徑12m，大臂為33.9m 時起重重量為147t，構件重量為67t，單機負載率46%，滿足吊裝要求。

由于B 匝道鋼箱梁為單箱雙室結構，根據(jù)道路運輸條件情況，吊裝時采用單箱室吊裝，兩箱室縱向底板有一條對接焊縫，其焊縫與下方高速路斜向交叉，為保障高速公路的車輛通行，盡可能減少對地面的交通壓力，需分階段進行鋼梁的焊接作業(yè)。吊裝構件JD-3 和JD-4 時，需對沈海高速往寧波方向半幅封道，吊裝構件JD-5 和JD-6 時，需對沈海高速往杭州灣跨海大橋方向半幅封道。

結合現(xiàn)場實際情況，底縫調整及焊接時，需對所在車道進行臨時導改，以免引起交通事故，箱體底板焊接作業(yè)時，從兩端向中間進行。第一步；鋼箱梁左端部焊接施工；第二步；鋼箱梁左中部焊接施工；第三步；鋼箱梁右端部焊接施工；第四步；鋼箱梁右中部焊接施工。

由于中柱墩處構件分段位置在高速行車道處，該處吊裝時無法立設臨時支撐，為保證構件順利安全吊裝，該處JD-5 和JD-6 構件吊裝時，吊車先吊著該構件不松鉤，然后進行調整，調整就位后，安排焊接人員把鋼梁頂板、腹板、底板用碼板進行臨時焊接固定，腹板焊縫焊接長度不低500mm，橫向底板焊縫全部焊接完畢，焊接完成后吊裝鋼絲繩松鉤。

3 結語

本文對高速公路小曲線匝道橋上跨高速鋼箱梁吊裝架設施工各個施工工藝及吊裝過程中吊機、吊具及吊耳的選擇進行了詳細的分析和計算，對吊裝過程中的相關技術參數(shù)進行了明確，為后期同類型工程安全順利施工提供相關參考和借鑒。