李 國(guó)

（中交路橋華南工程有限公司,廣東 中山 528400）

0 引言

鋼箱梁是箱梁的一種，通常用于大跨度橋梁。其外形就是一個(gè)盒子，是常見(jiàn)的大跨度橋梁結(jié)構(gòu)，也稱(chēng)為鋼板箱形梁。鋼箱梁通常由工廠進(jìn)行加工，然后送到工地進(jìn)行安裝，可采用全鋼或部分采用鋼筋混凝土鋪裝層。鋼箱梁的施工工藝對(duì)鋼箱梁的施工質(zhì)量有著重要影響，同時(shí)施工工藝對(duì)既有道路的交通影響巨大，因此開(kāi)展鋼箱梁的施工工藝研究具有重要的意義。

1 工程概況

該項(xiàng)目全線均在合肥市境內(nèi)。項(xiàng)目起點(diǎn)順接S14滁州至合肥高速公路滁州段，途經(jīng)肥東縣、長(zhǎng)豐縣后，終點(diǎn)順接S16合肥至周口高速公路壽縣劉崗至保義段。項(xiàng)目路線總長(zhǎng)85.9 km。路線起點(diǎn)至在建高速約7.4 km，采用雙向四車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，路基寬27 m。高速至合肥段終點(diǎn)，約78.5 km，采用雙向六車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。項(xiàng)目全線設(shè)計(jì)速度120 km/h，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，橋涵設(shè)計(jì)汽車(chē)荷載等級(jí)采用公路I級(jí)。

下塘互通主線橋跨合水路處采用45+75+45 m鋼箱梁跨越（左幅Z7聯(lián)，第Z18、Z19、Z20跨，右幅Y6聯(lián)，第Y18、Y19、Y20跨），合水路現(xiàn)狀路基寬度為48.1 m。45+70+45 m鋼箱梁主梁采用分體式鋼箱梁，主梁高度為3.5 m。鋼梁箱室內(nèi)頂板采用箱肋，間距60 cm，底板采用一字肋，間距為30 cm。腹板采用一字肋，根據(jù)受力情況配置。鋼主梁采用4箱室。

下塘互通AK0+921.0匝道橋跨越合水路采用45+70+45 m鋼箱梁（第3、4、5跨）。主梁采用三箱單室分體箱，橋面全寬17.5 m，梁高3.5 m，箱室間距均為2.75 m，懸臂寬度為1.5 m。鋼梁箱室內(nèi)頂板采用箱肋，間距60 cm。底板采用一字肋，間距為30 cm。腹板采用一字肋，腹板根據(jù)受力情況設(shè)置腹板加勁，間距83 cm。

2 鋼箱梁施工的總體施工方案

施工準(zhǔn)備→材料采購(gòu)→外觀檢驗(yàn)、取樣復(fù)檢→拋丸、噴涂底漆→放樣、下料→切割及開(kāi)坡口→拼接→焊接→焊接檢查→胎膜搭設(shè)→組裝檢驗(yàn)→組裝焊接→焊接檢查→外觀及尺寸檢查→除銹刷油→編號(hào)→驗(yàn)收出廠→運(yùn)輸→現(xiàn)場(chǎng)拼裝→吊裝就位。

3 鋼箱梁施工的關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 吊裝前的準(zhǔn)備工作

（1）在吊裝之前，地面標(biāo)高、混凝土柱頂標(biāo)高、支架頂標(biāo)高、跨距等按有關(guān)圖紙進(jìn)行重新測(cè)量，不得超出容許范圍。如果出現(xiàn)問(wèn)題，要及時(shí)與監(jiān)理、甲方等有關(guān)部門(mén)協(xié)商，及時(shí)處理。根據(jù)這一情況，對(duì)鋼箱進(jìn)行了定位和放線。

（2）吊耳安裝是指在確定了橋段的重心位置后，在設(shè)有隔板和加勁肋的地方，根據(jù)需要對(duì)橋段的箱梁進(jìn)行加固。在每個(gè)橋段各設(shè)置4個(gè)吊耳。在吊裝過(guò)程中，鋼箱梁的吊裝使用2對(duì)鋼絲繩卸鉤，即每個(gè)橋段由4根鋼絲繩進(jìn)行吊裝。拆下吊耳，吊掛完畢后，使用氣割割斷，拆卸時(shí)要在距母材10～30 mm的地方進(jìn)行，然后再進(jìn)行拋光，不得損壞母材[1]。

（3）吊裝機(jī)械的選擇。鋼箱梁箱體分段運(yùn)到工地后，采用一臺(tái)220 t汽車(chē)和一臺(tái)100 t汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝。到場(chǎng)的索具、卸扣、掛鉤、鋼絲繩、手拉葫蘆等機(jī)具嚴(yán)格按以下規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)：《起重機(jī) 鋼絲繩 保養(yǎng)、維護(hù)、安裝、檢驗(yàn)和報(bào)廢》（GB/T5972—2016）、《起重吊鉤》（GB/T 10051.3—2010）、《吊環(huán)》（GB/T 8395—2007）、《手拉葫蘆》（GB/T 7334—2007），索具、卸扣、掛鉤、鋼絲繩、手拉葫蘆等檢驗(yàn)不合格的索吊具嚴(yán)禁用于施工作業(yè)。

（4）在起重期間，為減少施工對(duì)交通的影響，鋼梁是在夜間進(jìn)行的，出于安全起重的考慮，必須在白天進(jìn)行。

3.2 吊裝施工工藝流程

3.2.1 吊裝的工藝流程

吊裝施工的工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 吊裝施工的工藝流程圖

3.2.2 各分段鋼箱梁吊裝工況分析

參與吊裝的所有起重設(shè)備均應(yīng)安全可靠，所有的吊裝鎖具、卸扣等均無(wú)嚴(yán)重磨損。在起重過(guò)程中，統(tǒng)一指揮，按照起重之前的工作分工，按照指令進(jìn)行作業(yè)，以對(duì)講機(jī)為主?？谏谑呛髠涞妮o助信號(hào)，由指揮員發(fā)出的信號(hào)必須清楚、響亮。起重機(jī)作業(yè)人員應(yīng)具有執(zhí)業(yè)資格證書(shū)。吊鉤操作員在啟動(dòng)前檢查吊環(huán)、吊鉤、鋼絲繩等設(shè)備，確認(rèn)指令信號(hào)。在起重之前，應(yīng)向全體工人進(jìn)行技術(shù)知識(shí)和安全教育[2]。通過(guò)對(duì)此次吊裝施工中的難點(diǎn)、重點(diǎn)、技術(shù)規(guī)范、規(guī)范、要求進(jìn)行分析，使全體員工了解整體吊裝作業(yè)流程及相關(guān)注意事項(xiàng)，嚴(yán)格按照制定的施工方案實(shí)施步驟，確保安全、進(jìn)度、質(zhì)量得到有效控制。起重機(jī)在吊裝重物的過(guò)程中，要產(chǎn)生慣性荷載，即動(dòng)荷載，一般取動(dòng)荷載系數(shù)K1=1.1；因此在計(jì)算荷載時(shí)，要計(jì)入動(dòng)荷載。雙機(jī)起吊時(shí)考慮不均載取系數(shù)K2=1.1。

3.2.3 橋段的吊裝

該鋼箱梁，分段最長(zhǎng)35 m，吊裝段最重為55.513 t，吊裝高度最高為3 m。單機(jī)起吊時(shí)，根據(jù)100 t汽車(chē)吊性能表，當(dāng)作業(yè)半徑為5.5 m，臂長(zhǎng)13 m時(shí)，可以吊65 t。單機(jī)起吊，考慮動(dòng)載系數(shù)取1.1，計(jì)算荷載為55.513×1.1=61.1 t，65 t＞61.1 t，滿足要求。220 t與100 t雙機(jī)抬吊時(shí)，根據(jù)220 t汽車(chē)吊性能表，當(dāng)作業(yè)半徑為16 m，臂長(zhǎng)27 m時(shí)，可以吊38 t。雙機(jī)抬吊考慮動(dòng)載荷系數(shù)及不均載系數(shù)，55.513×1.1×1.1/2=33.6 t，38 t＞33.6 t，滿足要求。移梁及吊裝站位示意圖見(jiàn)圖2。

3.2.4 吊裝指揮

吊裝指揮機(jī)構(gòu)是一種臨時(shí)性的組織，其功能是根據(jù)制定的吊裝方案統(tǒng)一指揮、調(diào)配，使吊裝工作井然有序，保證吊裝質(zhì)量、安全、工期。吊裝指揮機(jī)構(gòu)由總指揮長(zhǎng)任總指揮，負(fù)責(zé)整體吊裝工作的整體指揮和調(diào)度，并指定一位具有一定技術(shù)水平的施工技術(shù)人員擔(dān)任指揮長(zhǎng)，負(fù)責(zé)具體的起重工作，并在總指導(dǎo)員、副指揮長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，配有施工技術(shù)員、質(zhì)檢員、安全員、物資調(diào)度員、持證駕駛員、特種作業(yè)人員，和一定數(shù)量的技術(shù)人員與一般員工。吊裝指揮方式擬采用“口哨”“對(duì)講機(jī)”進(jìn)行哨音、語(yǔ)音指揮[3]。

3.3 計(jì)算鋼箱梁吊裝基礎(chǔ)承載力

計(jì)算吊車(chē)支點(diǎn)基礎(chǔ)承載力，以該工程最重吊裝段為例進(jìn)行分析。箱梁重55.52 t，220T吊車(chē)自重71 t。承載力計(jì)算考慮吊車(chē)4個(gè)支腿受力均勻。吊車(chē)支腿下墊鋼板尺寸為1.2 m×1.2 m×0.03 m。

N=1.2×71×10+1.4×72.6×10=1 868.4 kN

A=4×1.2×1.2=5.76 m2

P=N/A=324.4 kPa

式中，P——基底平均壓應(yīng)力；N——基底產(chǎn)生的豎向力；A——基底底面面積。取1.2倍的安全系數(shù)，則地基承載力為fa≥1.2P=389.3 kPa，即現(xiàn)場(chǎng)吊車(chē)支點(diǎn)基礎(chǔ)碾壓夯實(shí)后的地基承載力必須大于等于389.3 kPa。

4 鋼箱梁施工的安全防護(hù)措施

4.1 吊裝作業(yè)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)及高空作業(yè)安全措施

（1）進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，必須正確佩戴安全帽及勞保設(shè)施。杜絕一切違章操作，吊裝作業(yè)區(qū)設(shè)置安全警戒線，無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入，在車(chē)輛分流的路口設(shè)置醒目的安全警示標(biāo)志，并派專(zhuān)人協(xié)調(diào)管理。

（2）在吊裝前進(jìn)行安全技術(shù)交底，包括吊裝工藝、構(gòu)件重量及使用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。吊裝設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)、驗(yàn)收，按照有關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)，包括靜載和動(dòng)載試驗(yàn)，以及對(duì)各類(lèi)安全設(shè)備的靈敏度、可靠性進(jìn)行檢測(cè)，并檢測(cè)起重機(jī)所處的地面承載力。對(duì)參加起重的工人進(jìn)行安全知識(shí)、安全意識(shí)、技術(shù)要點(diǎn)、重點(diǎn)難點(diǎn)的交底，以保證整個(gè)施工的安全。

（3）吊車(chē)行走道路應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度檢查，達(dá)不到地基承載力要求時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加強(qiáng)處理。吊車(chē)站位搭腳的地面應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)、牢固，當(dāng)?shù)踯?chē)須在回填土處站位搭腳時(shí)，應(yīng)在吊車(chē)的支腿下墊設(shè)增大傳力面積的鋼板，以增大地面的受力面積，減少地面沉降從而確保吊車(chē)支腿搭設(shè)的穩(wěn)定、牢固[4]。

（4）抬吊時(shí)，必須信號(hào)統(tǒng)一，指示明確，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)指揮，所有人員密切配合。起重機(jī)操作人員應(yīng)聽(tīng)從指揮，當(dāng)信號(hào)不清和錯(cuò)誤時(shí)可拒絕執(zhí)行。

（5）吊裝前，應(yīng)對(duì)所有鋼絲繩、索具、手拉葫蘆、滑輪、纜風(fēng)繩等吊裝用具進(jìn)行檢查，合格后方可投入使用。吊索嚴(yán)格按計(jì)算所選用的規(guī)格、長(zhǎng)度使用。作業(yè)前，應(yīng)先試吊，確認(rèn)制動(dòng)器靈敏可靠后方可進(jìn)行作業(yè)。

（6）在各橋段接頭處，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況搭設(shè)懸挑操作支架及吊籠，為安裝人員提供操作平臺(tái)。懸空及高處作業(yè)人員應(yīng)掛牢安全帶，安全帶的選用與佩戴應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《安全帶》的有關(guān)規(guī)定。

（7）起重設(shè)備的起重指揮、司索、操作人員要有執(zhí)照，在施工之前要進(jìn)行身體檢查，不適宜高空作業(yè)的人員不能進(jìn)行高空作業(yè)。起重人員要身體健康，雙眼視力不能低于1.0，無(wú)色盲、聽(tīng)力障礙、高氣壓、心臟病、癲癇、突發(fā)性昏厥及其他影響起重的身體疾病。

4.2 鋼箱梁現(xiàn)場(chǎng)涂裝安全措施

（1）工作場(chǎng)所及倉(cāng)庫(kù)禁止燃放煙花爆竹。操作人員必須了解消防設(shè)備的位置及操作方式，在工作場(chǎng)所應(yīng)配備充足的滅火器。

（2）工作場(chǎng)所要保持清潔和通風(fēng)。在使用過(guò)程中，應(yīng)佩戴防護(hù)面罩。

（3）在高空工作時(shí)，請(qǐng)系好安全帶以防滑落。工具、漆桶要妥善放置。在集裝箱中進(jìn)行操作，應(yīng)采取有效的通風(fēng)措施。在夜間工作時(shí)，必須使用防爆燈，并與可燃物保持一定的安全距離。在箱內(nèi)工作時(shí)，必須用12 V的安全電壓供電。

（4）在油漆作業(yè)場(chǎng)所10 m以?xún)?nèi)，不準(zhǔn)進(jìn)行電焊、切割等明火作業(yè)。

（5）需油漆、噴漆的工件，應(yīng)放置穩(wěn)固，擺放整齊。

（6）在帶電裝置及配電箱周邊1 m范圍內(nèi)不得噴涂油漆，不得將可燃物置于下面。除有明火作業(yè)之外的其他工作，應(yīng)保持1 m以上的間距，并放置隔板。禁止油漆運(yùn)行中的設(shè)備。

（7）在清除毛刺時(shí)，移動(dòng)磨盤(pán)必須有保護(hù)罩，操作人員要戴防震眼鏡、面罩，操作前要按手持式電動(dòng)工具的操作規(guī)程檢查電源、工具，5 m范圍內(nèi)不能有易燃、爆炸的東西。

（8）在配制含鉛粉末或溶劑易揮發(fā)的涂料時(shí)，必須佩戴防護(hù)面罩。不要使用汽油或香蕉水來(lái)洗手。

5 結(jié)語(yǔ)

該施工方案分析了鋼箱梁施工中的關(guān)鍵吊裝技術(shù)，精準(zhǔn)計(jì)算鋼箱梁吊裝基礎(chǔ)承載力，保證了鋼箱梁的施工質(zhì)量，并且提出鋼箱梁施工的質(zhì)量與安全保障措施，為鋼箱梁施工提供了很好的經(jīng)驗(yàn)借鑒。