王于 WANG Yu

（中山市交通項(xiàng)目建設(shè)有限公司，中山 528400）

1 工程概況

中山市橫四線(xiàn)西段公路工程與正在運(yùn)營(yíng)的廣珠西線(xiàn)高速公路相交，交叉角度約為25度。下部結(jié)構(gòu)23A、24、25、25A、26、27A 號(hào)墩采用鋼蓋梁門(mén)架墩，在高速中分帶內(nèi)及外側(cè)設(shè)置柱式方墩的形式，基礎(chǔ)采用承臺(tái)接樁基礎(chǔ)，預(yù)留高速公路雙向十車(chē)道共53m 寬度的擴(kuò)建空間，鋼蓋梁最大長(zhǎng)度為61米，最大重量為315.8 噸。如圖1 所示。

圖1 平面示意圖

2 鋼蓋梁分段情況

為方便運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)安裝，每個(gè)鋼蓋梁在廠(chǎng)內(nèi)分段制造，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)分段吊裝施工。其中左幅23A#墩、右幅27A#墩、24# 墩、26# 墩分為2 節(jié)，25#墩、25A#墩分為4 節(jié)，節(jié)段編號(hào)從右至左。其中24#墩鋼蓋梁第2 節(jié)最重，重量為118.155 噸。每個(gè)墩鋼蓋梁的總體施工順序?yàn)椋合鹊跹b鋼立柱，再吊裝鋼蓋梁，根據(jù)分段及現(xiàn)場(chǎng)施工情況，先吊裝1 號(hào)鋼蓋梁，再吊2 號(hào)鋼蓋梁。（如圖2、圖3 所示）

圖2 鋼立柱與鋼蓋梁對(duì)接處結(jié)構(gòu)圖

圖3 原鋼蓋梁對(duì)接處結(jié)構(gòu)圖

3 現(xiàn)場(chǎng)平面布置

施工現(xiàn)場(chǎng)需拆除高速公路外側(cè)波形護(hù)欄，同時(shí)對(duì)施工場(chǎng)地外側(cè)場(chǎng)地進(jìn)行開(kāi)挖平整，施工中按200kPa 控制地基承載力，基礎(chǔ)施工前對(duì)地基承載力進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合要求處做換填處理直至達(dá)到地基承載力滿(mǎn)足要求。（圖4）

圖4 施工區(qū)域平面布置圖

4 施工方案

4.1 吊裝設(shè)備的選擇

表1 鋼蓋梁制造節(jié)段劃分表

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地大小、高速封閉時(shí)間、設(shè)備配重裝卸條件以及裝車(chē)條件等限制，綜合現(xiàn)有設(shè)備起重能力、鋼蓋梁節(jié)段的最大重量、安全、經(jīng)濟(jì)等因素，吊裝采用1 臺(tái)650 噸汽車(chē)吊。（圖5）

圖5 鋼蓋梁吊裝示意

24#墩鋼蓋梁第2 節(jié)最重，重量為118.155 噸，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置，吊車(chē)起重半徑為：R≥10.08m；吊點(diǎn)到吊臂頂點(diǎn)距離：h1=8m；支墩高度：h2=6.4m；吊耳到支墩頂點(diǎn)距離：h3=3+1=4m；吊車(chē)起重高度H≥h1（吊點(diǎn)到吊臂頂點(diǎn)距離）+h2（支墩高度）+h3（吊耳到支墩頂點(diǎn)距離）=6.4+8+4-2=18.4m；吊臂支點(diǎn)距地面的距離：h4=2m；吊車(chē)的起重有效高度：H’（有效高度）=H-h4=18.4-2=16.4m。此時(shí)吊車(chē)的起重臂長(zhǎng)為查參數(shù)表，此時(shí)額定起吊能力約為148.2t。起重噸位為[118.155+2（吊鉤重量）]×1.1=132.171t＜148.2t，滿(mǎn)足要求。

4.2 吊耳的設(shè)置

由于鋼蓋梁為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，計(jì)算確定蓋梁中心位置，在蓋梁頂部對(duì)稱(chēng)設(shè)置4 個(gè)板式吊耳，材質(zhì)為Q345B，板厚為40mm，每個(gè)吊耳設(shè)計(jì)最大起重量為40t。卸扣選用型號(hào)為S-BX55-2，銷(xiāo)子直徑為72mm，單個(gè)額定荷載55t，共設(shè)4個(gè)，即55×4=220t>117.244t，滿(mǎn)足要求。

4.3 吊繩的選用

單節(jié)鋼蓋梁最大重量為118.155t，即吊點(diǎn)受力分析：G=118.155t，節(jié)段設(shè)4 個(gè)吊點(diǎn)，鋼絲繩吊裝夾角為50°，每個(gè)吊點(diǎn)有兩根鋼絲繩，則每根鋼絲繩受力：P=G/4/cos40°=386.9kN。

選用6*83 鋼絲繩（6 為鋼絲繩的股數(shù)，83 為起重鋼絲繩每股的鋼絲數(shù)），鋼絲繩破斷拉力為4005kN，安全系數(shù)為：K=4005kN/386.9kN=10.35>10，滿(mǎn)足要求。

4.4 臨時(shí)支墩

①支墩設(shè)計(jì)。鋼蓋梁分段吊裝，現(xiàn)場(chǎng)兩個(gè)鋼立柱之間需設(shè)置臨時(shí)支墩，用于臨時(shí)支撐鋼蓋梁的安裝和焊接。臨時(shí)支墩基礎(chǔ)為條形鋼筋混凝土基礎(chǔ)，支墩主管采用φ630*10mm 鋼管，支撐桿件采用L90*6mm 角鐵，柱頂墊梁采用HM390*300*10*16mm 工字鋼， 鋼梁采用HM390*300*10*16mm 工字鋼。②支墩預(yù)壓。選用混凝土塊對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓最大荷載為鋼蓋梁梁體自重的120%，分30%、60%、120%三級(jí)進(jìn)行。按鋼蓋梁結(jié)構(gòu)形式合理布置混凝土塊，分三次進(jìn)行加載，每次加載后測(cè)出各控制點(diǎn)標(biāo)高，當(dāng)加載至120%并持荷36 小時(shí)后要再次復(fù)測(cè)各控制點(diǎn)標(biāo)高，如果加載120%荷載并持荷36 小時(shí)后所測(cè)支架日沉降量不大于2.0 毫米時(shí)，表明支架己基本沉降到位，方可卸載，否則還須持荷進(jìn)行預(yù)壓，直到支架沉降到位方可卸壓。計(jì)算出支架加載前后標(biāo)高差，并用該標(biāo)高差值來(lái)調(diào)整支架的標(biāo)高。③監(jiān)控測(cè)點(diǎn)布置。根據(jù)鋼蓋梁的受力特點(diǎn)布設(shè)測(cè)點(diǎn)，左右幅各設(shè)1 個(gè)觀(guān)測(cè)斷面，每個(gè)斷面6 個(gè)測(cè)點(diǎn)，共設(shè)測(cè)點(diǎn)12 個(gè)，用紅油漆做好標(biāo)記，加載前測(cè)出各測(cè)點(diǎn)的初始標(biāo)高值。④支架預(yù)壓注意事項(xiàng)。1）對(duì)預(yù)壓壓重認(rèn)真稱(chēng)量、計(jì)算，為了保證預(yù)壓噸位的準(zhǔn)確性和加載不發(fā)生突變。預(yù)壓時(shí)準(zhǔn)備防雨材料布等以避免進(jìn)行中雨水過(guò)大使預(yù)壓荷載過(guò)多。2）壓重所有材料提前準(zhǔn)備至方便起吊運(yùn)輸?shù)牡胤健?）每級(jí)加載完成后，應(yīng)先停止下一級(jí)加載，并應(yīng)每間隔12h 對(duì)支架沉降量進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)。當(dāng)支架頂部監(jiān)測(cè)點(diǎn)12h 的沉降量平均值小于2mm 時(shí)，可進(jìn)行下一級(jí)加載。4）觀(guān)測(cè)過(guò)程要貫穿于支架預(yù)壓全過(guò)程，在此過(guò)程中要統(tǒng)一組織，統(tǒng)一指揮。5）在全部加載完成后的支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)過(guò)程中，當(dāng)滿(mǎn)足下列條件之一時(shí)，應(yīng)判斷支架預(yù)壓合格：各監(jiān)測(cè)點(diǎn)最初24h 的沉降量平均值小于1mm；各監(jiān)測(cè)點(diǎn)最初72h 的沉降量平均值小于5mm。

圖6 臨時(shí)支墩模型圖

圖7 支墩正視、側(cè)視圖

圖8 臨時(shí)支墩基礎(chǔ)布置圖

表2 吊車(chē)參數(shù)表

圖9 預(yù)壓控制點(diǎn)平布置圖

圖10 預(yù)壓控制點(diǎn)立面布置圖

4.5 鋼蓋梁準(zhǔn)確就位

①鋼蓋梁軸線(xiàn)控制。先根據(jù)坐標(biāo)在橋墩上準(zhǔn)確的放出軸線(xiàn)和中心線(xiàn)；鋼蓋梁在裝配制作時(shí)要放出橋梁中心線(xiàn)和軸線(xiàn)，焊接完成后復(fù)查各線(xiàn)并打上樣沖標(biāo)志；鋼蓋梁在吊裝就位時(shí)離支座約50mm 時(shí)，精調(diào)鋼蓋梁，讓蓋梁中心線(xiàn)和軸線(xiàn)對(duì)應(yīng)橋墩上的各線(xiàn)。復(fù)查各線(xiàn)的重合度，并在支墩橫梁上焊接限位碼后，吊車(chē)緩慢松鉤就位，在松鉤過(guò)程中要隨時(shí)注意各線(xiàn)的偏移。②鋼蓋梁標(biāo)高控制。實(shí)測(cè)臨時(shí)支墩和橋墩支座頂面標(biāo)高，偏差應(yīng)在規(guī)范允許范圍內(nèi)，方可進(jìn)行鋼蓋梁吊裝，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。鋼蓋梁吊裝后用水平儀復(fù)查鋼蓋梁頂板高程，如高程偏差超出規(guī)范允許范圍，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。運(yùn)用極坐標(biāo)法在建筑物內(nèi)布設(shè)適量的軸線(xiàn)控制點(diǎn)。為便于測(cè)量放線(xiàn)點(diǎn)位布設(shè)盡可能靠近墻面位置。所布設(shè)的控制點(diǎn)與整個(gè)結(jié)構(gòu)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，測(cè)量結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密平差，計(jì)算點(diǎn)位坐標(biāo)，并與設(shè)計(jì)坐標(biāo)比較改化。改化之后再次進(jìn)行檢測(cè)，要求控制網(wǎng)的測(cè)距相對(duì)中誤差小于L/20000，測(cè)角中誤差小于5"。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工及道路情況，用鐵皮做長(zhǎng)4.5m、寬1m、高0.3m 的接火槽，放置于每個(gè)臨時(shí)支架焊縫位置底下，防止焊接時(shí)火花散落于高速公路所造成的安全隱患。

圖11 鋼蓋梁標(biāo)高控制圖

5 結(jié)論

綜上，伴隨我國(guó)路網(wǎng)的逐步完善，上跨既有道路的情況會(huì)越來(lái)越多，同時(shí)隨著我國(guó)常規(guī)起重設(shè)備的起重能力的逐步提升，重大構(gòu)件整體安裝將成為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，超大型構(gòu)件吊裝作業(yè)廣泛的運(yùn)用為快速、安全地完成上跨既有通行道路施工提供了有力支撐，橫四線(xiàn)跨廣珠西線(xiàn)高速鋼蓋梁吊裝施工的順利完成為類(lèi)似工程提供了經(jīng)驗(yàn)。