歐立 OU Li；陳義 CHEN Yi

（中交二航局成都城市建設(shè)工程有限公司，成都 610000）

0 引言

當(dāng)橋梁跨越城市主干道或高速公路時(shí)，由于下方的道路較寬，為保證下方的通車安全，減少對(duì)下方的交通影響，一般采用整跨形式直接跨越下方交通。而連續(xù)梁是上述情況下的理想橋型，在一般情況下多采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)連續(xù)梁，但該類型連續(xù)梁在施工時(shí)對(duì)下方通車限高有嚴(yán)格要求，連續(xù)梁采用掛籃施工時(shí)對(duì)下方交通有較大影響，并且預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁無(wú)論是支架法還是懸臂法施工周期較長(zhǎng)，對(duì)周邊的交通影響時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)。若采用連續(xù)鋼箱梁可以很好的解決上述問(wèn)題，連續(xù)梁鋼箱梁可在工廠進(jìn)行分節(jié)制作，只需運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)大噸位起重設(shè)備安接焊裝即可，大大減少了施工作業(yè)周期。通過(guò)設(shè)置在梁體下方的臨時(shí)支墩，可以保證連續(xù)鋼箱梁吊裝時(shí)的安全性，同時(shí)也保證了梁體焊接后的質(zhì)量和線性。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用，該類型支架在天府農(nóng)博園美麗鄉(xiāng)村示范長(zhǎng)廊（一期）項(xiàng)目跨第二繞城高速路施工中取得很好的效果。

1 工程概況

天府農(nóng)博園美麗鄉(xiāng)村示范長(zhǎng)廊（一期）項(xiàng)目規(guī)劃快速路在K3+628.715 處跨越既有成都第二繞城高速路，由于二者之間斜交角度為55.5°，因此橋梁兩幅橋采用正交錯(cuò)孔布置?？缭礁咚俟分鳂虿捎?0+85+44m 的連續(xù)鋼箱梁，其余部分采用30m 跨徑為主的簡(jiǎn)支小箱梁形式。（圖1）

圖1 橋位平面圖

本項(xiàng)目單幅鋼箱梁采用50+85+44m 變截面連續(xù)單箱五室鋼箱梁，最大凈高4.25m，單箱室凈寬3.5m，左右幅兩側(cè)懸臂翼緣均外挑1.85m，懸臂根部高度為0.33m。左、右幅鋼箱梁橋面寬度均為20m。橋梁頂板寬度20m，底板寬度16.34m。鋼箱梁頂板厚18mm，底板厚18mm，腹板厚20mm，橫隔板厚12mm，橫隔板布置縱向間距3m 布置，頂板設(shè)置U 肋，底板設(shè)置板肋，U 肋板厚8mm，板肋板厚14mm。主橋全長(zhǎng)179m；單幅橫向分段為5 段，縱向?yàn)?段，共計(jì)分40 段。

2 連續(xù)鋼箱梁主要施工工藝

2.1 鋼箱梁運(yùn)輸

①根據(jù)構(gòu)件尺寸及重量，運(yùn)輸鋼箱梁擬采用一臺(tái)大型平板拖車進(jìn)行，鋼箱梁運(yùn)輸盡量在夜晚進(jìn)行，由于鋼箱梁超長(zhǎng)、超寬，因此在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)在構(gòu)件四方邊界位置設(shè)置信號(hào)燈或反光貼條，并加以警示燈示意。當(dāng)運(yùn)梁車經(jīng)過(guò)橋梁時(shí)，運(yùn)梁車經(jīng)橋梁旁邊輔道通行。

②鋼箱梁擱在枕木上，其中梁尾部的枕木應(yīng)比梁頭部的枕木略高一些以防止梁體向后位移，梁體尾部伸出車體不得超過(guò)6m 已確保梁體穩(wěn)定。為保證梁體運(yùn)輸中的橫向穩(wěn)定性，需在梁體兩側(cè)安裝連接擋板，連接擋板焊接在車廂內(nèi)側(cè)。

2.2 臨時(shí)支撐的搭設(shè)

梁體臨時(shí)支撐架的設(shè)計(jì)必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，確保在承受鋼箱梁重量情況下不變形、不垮塌，以及在滿足鋼箱梁安全吊裝的前提下設(shè)計(jì)，以本次工程所使用最高處支架設(shè)計(jì)，對(duì)此支架施加本次工程支架荷載中最大的荷載，驗(yàn)算支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。詳見(jiàn)圖2。

圖2 臨時(shí)支撐立面圖

2.3 鋼箱梁安裝

①鋼箱梁吊裝前在鋼箱梁底板和支座上找出支座設(shè)計(jì)中心位置并畫(huà)出沿長(zhǎng)線且在支撐上畫(huà)出鋼箱梁橫向分段線邊緣位置，并設(shè)置限位擋塊。

②鋼箱梁安裝順序必須保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和不發(fā)生永久變形，并能保持或及時(shí)校正結(jié)構(gòu)的預(yù)拱度和平面位置。

③測(cè)量人員需對(duì)梁體頂部標(biāo)高及中心位置進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查，當(dāng)超過(guò)允許偏差時(shí)及時(shí)匯報(bào)，超過(guò)允許偏差的梁體不得安裝。

④測(cè)量人員需實(shí)時(shí)對(duì)梁體落梁就位全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)必須及時(shí)匯報(bào)。

⑤鋼箱梁吊裝時(shí)應(yīng)緩慢松鉤，以確保安全。

⑥各梁段拼裝焊接作業(yè)完成之后，及時(shí)修補(bǔ)涂裝。

⑦鋼箱梁各段固定需牢固，防止變形和失穩(wěn)。

2.4 鋼箱梁焊接

①焊接順序：先兩側(cè)腹板——加勁板——下翼緣——上翼緣——后蓋板。外露焊縫均需要打磨順滑。

②梁體焊接采用對(duì)稱焊接，每個(gè)焊接處安排兩名焊工進(jìn)行對(duì)稱焊接。焊接時(shí)首先對(duì)焊接腹板處，然后焊接翼緣板處，最后實(shí)行包角焊接。[1]

③焊接前需打好坡口，焊接時(shí)需多層進(jìn)行。每層焊道接頭不得處于同一位置，應(yīng)間隔3-5cm。不同焊工焊接的焊道接頭也需嚴(yán)格注意接頭位置，每個(gè)焊道焊接完畢后需及時(shí)清理焊渣和碎屑，焊接時(shí)要注意控制兩層焊道的溫差，焊接完畢后要及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，若有缺陷需及時(shí)處理。

3 鋼箱梁吊裝及臨時(shí)支墩受力驗(yàn)算

3.1 地基承載力計(jì)算

履帶吊對(duì)地基承載能力計(jì)算：

400 噸履帶吊起重機(jī)數(shù)據(jù)：

G1——履帶吊基礎(chǔ)自重330 噸；

G2——超起桅桿（48m 臂架）和超起裝置20 噸；

G3——超起配重120 噸；

G4——200 噸級(jí)吊鉤自重5.7 噸；

G5——吊裝用鋼絲繩自重3 噸；

G6——鋼箱梁自重163.8 噸；

每個(gè)履帶的受力[2]

履帶吊履帶面積：S 面積=長(zhǎng)×寬=12m×2.2m=28.8m2

根據(jù)“1+1”理論計(jì)算，履帶吊對(duì)地面壓力要求為：

3.2 吊裝鋼絲繩驗(yàn)算

本次吊裝最大構(gòu)件重量約為163.8 噸，當(dāng)鋼箱梁起重重量固定不變時(shí)，鋼絲繩豎向夾角越大，吊索所收到的拉力也越大；或者說(shuō)，當(dāng)?shù)跛魉芾Σ蛔儠r(shí)，隨著起吊重量會(huì)隨著鋼絲繩豎向夾角的增大而減小。

本工程所吊裝的所有鋼箱梁鋼絲繩與水平面的夾角在45°～60°范圍內(nèi)，以鋼絲繩與水平面的夾角為60°計(jì)算（最重箱梁），動(dòng)荷載系數(shù)取1.2 計(jì)，采用四根鋼絲繩同時(shí)起吊，安裝最不利3 繩受力考慮，則單根鋼絲繩所受的拉力P 為：

選擇鋼絲繩直徑時(shí)，一般可根據(jù)鋼絲繩受到的拉力（即許用拉力P），求出鋼絲破斷拉力總和ΣS0，再查表找出相應(yīng)的鋼絲繩直徑。如所用的是舊鋼絲繩，則以上所求得的許用拉力P 應(yīng)根據(jù)繩的新舊程度，乘以0.4～0.7 的系數(shù)。鋼絲繩的容許拉力可按下式計(jì)算：

式中：P——鋼絲繩的容許拉力（kN）；

ΣS0——鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和（kN）；

α——考慮鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)，對(duì)6×19、6×37、6×76 鋼絲繩，α 分別取0.85、0.82、0.80；

K——鋼絲繩使用安全系數(shù)。

所以P=αΣS0/（K×100%）中，α 取值0.82、K 取值8。得：

ΣS0=K×100%×P/α=8×757/0.82≈7385kN

本工程采用雙繩吊裝，單繩破斷拉力為3693kN，查詢《重要用途鋼絲繩》（GB8918-2006）規(guī)范，選擇直徑為80mm 的公稱抗拉強(qiáng)度1770MPa 的6×37 的纖維芯鋼絲繩，破斷拉力為3740*2=7480kN>7385kN 完全滿足施工要求。

3.3 臨時(shí)支架驗(yàn)算

本工程臨時(shí)支架采用MIDAS GEN2017 進(jìn)行驗(yàn)算。箱梁支撐區(qū)域按最重段鋼測(cè)算是平均重量進(jìn)行驗(yàn)算，最重鋼箱梁為163.8 噸，考慮動(dòng)載系數(shù)為1.1，163.8*1.1≈180 噸，箱梁考慮平均受力計(jì)算，則箱梁支撐區(qū)域結(jié)構(gòu)受力為900kN，計(jì)算結(jié)果如圖3 所示。

圖3 位移等值線圖及應(yīng)力圖

鋼管立柱最大計(jì)算長(zhǎng)度10m，λ＝10000/219＝46，按照b類構(gòu)取的穩(wěn)定系數(shù)查表可得為0.87，穩(wěn)定性計(jì)算如下：

滿足要求[4]。

4 安全保證措施

①當(dāng)?shù)踯嚻鸬鯐r(shí)，吊索需保持垂直，起吊距離不得超過(guò)起重機(jī)回轉(zhuǎn)半徑從而對(duì)吊物產(chǎn)生拖拉，以免造成起重質(zhì)量超負(fù)荷使得鋼絲繩損壞或滑落。起橋時(shí)吊物應(yīng)設(shè)置牽拉繩防止其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)[3]。②起重機(jī)的臂桿升降及回轉(zhuǎn)需均勻緩慢平穩(wěn)，不得將吊物在空中進(jìn)行搖晃，同時(shí)要防止緊急制動(dòng)和沖擊振動(dòng)，防止對(duì)臂桿產(chǎn)生較大扭動(dòng)。起重機(jī)使用前應(yīng)取得相關(guān)部門的檢驗(yàn)批準(zhǔn)證書(shū)，嚴(yán)禁無(wú)證上崗操作。起重重量應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，堅(jiān)決杜絕超負(fù)荷起吊。③作業(yè)區(qū)不得有易燃、易爆物品，并按現(xiàn)場(chǎng)消防要求辦理動(dòng)火證，下方派專人監(jiān)護(hù)，防止火災(zāi)事故的發(fā)生。④電焊機(jī)每次使用后需及時(shí)關(guān)閉，有專人進(jìn)行檢查，焊接后電焊頭要及時(shí)清理，焊鉗要懸掛在專業(yè)掛鉤上并做好絕緣措施，防止與金屬構(gòu)件接觸。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)連續(xù)鋼箱梁進(jìn)行分節(jié)制作和安裝，從而很好的解決了大跨度連續(xù)鋼箱梁上跨超寬高速公路的難題，不但保證了連續(xù)鋼箱梁的吊裝安全，同時(shí)也確保了下方高速公路通車的安全性。通過(guò)設(shè)立在下方的臨時(shí)支墩，使得梁體吊裝后的焊接安裝更加精確，避免了由于梁體自身影響所產(chǎn)生的施工偏差，保證了梁體成型后的線性質(zhì)量。此方法為后續(xù)類似施工提供了借鑒和參考。