夏妮娜

（江西省公路工程有限責任公司，江西 南昌 330000）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，基礎設施的建設速度日益加快，山區(qū)高速公路等項目正在如火如荼地進行，其中山區(qū)高速公路拼接及跨設施、線路施工情況較多。因山區(qū)地勢起伏大，地質(zhì)溝壑穿插、地形險隘，會增加線路施工的難度，為滿足跨徑的整體要求，可采用鋼混組合梁形式，確保施工順利進行。施工過程中，需要對施工因素進行綜合考量，評估橋梁荷載、地基承載力等，在保證確保施工質(zhì)量與安全的前提下，快速完成鋼結(jié)構安裝，提升施工效率。

1 工程概況

某山區(qū)高速公路項目位于省級要道，其中F 匝道為整體式橋梁，起到貫通南北交通的重要作用。橋長627.63m，橋?qū)?0m，梁高2.5m，第21 跨為鋼混組合梁。該橋上跨既有高速公路，跨徑為42m。施工過程中梁體鋼材選用型鋼+混凝土，型鋼規(guī)格和使用數(shù)量如表1 所示。

表1 組合鋼梁型鋼材料清單

該項目整體施工難度大，鋼結(jié)構吊裝是施工中的重難點。由于該橋梁第21 跨位置特殊，位于既有高速公路正上方，加之兩端頭在陡壁處，臨時搭建支護結(jié)構難度較大。此外，鋼混組合梁在F 匝道橋位置，體型和重量均比較大，難以吊裝（該處橋高46m，吊車無法在橋下施工）。綜合上述情況，需借助汽車吊采取分段吊裝方式，夯實鋼結(jié)構施工基礎，以確保施工順利進行。

2 跨既有線鋼混組合梁鋼結(jié)構分段吊裝施工思路

結(jié)合施工現(xiàn)場吊裝需求，需要合理拆分F 匝道橋鋼混組合梁，將鋼結(jié)構主梁分為不同的吊裝節(jié)段（見表2），并能采用工廠分段制造方法。既有高速公路左右幅中間地勢平穩(wěn)，可搭設1 處臨時支架，確保整體結(jié)構的穩(wěn)定性。鋼結(jié)構分段運至既有高速公路對應橋位處，臨時封閉部分道路，借助吊車進行施工，吊車將結(jié)構起吊至臨時支架上，為后續(xù)施工提供保障。

表2 分段吊裝明細

3 跨既有線鋼混組合梁鋼結(jié)構分段吊裝施工技術

3.1 測量放樣

在跨既有結(jié)構箱梁分段吊裝施工中，需落實好測量放樣，以保證吊裝施工品質(zhì)和效率。在具體實踐中，可借助全站儀進行放樣，確保鋼混組合梁施工的規(guī)范性，在放樣階段測出臨時支架的具體參數(shù)值。此外，在支座墊石中心點做好相應的標記，明確沉降觀測點的位置。上述步驟完成后，要借助精準的水準儀復核標高等參數(shù)，復核已經(jīng)安裝的節(jié)段，確保安裝位置精準無誤，為后續(xù)施工提供保障[1]。

3.2 臨時支架基礎施工

測量放樣結(jié)束后，要對場地回填平整，并有效夯實。臨時支架基礎施工前還需要檢測場地承載力。結(jié)合施工技術要求，若承載力小于300kPa，說明臨時支架基礎處理不到位，無法滿足后續(xù)施工需求，需對地基實施換填處理。

臨時支架基礎施工要點如下：

第一，對支架基礎實施標準硬化（采用C30 混凝土夯實），提高地基承載力，基礎內(nèi)設兩層鋼筋，強化支撐效果，鋼筋同排間距20cm，預埋地腳螺栓，為后續(xù)的支架搭設提供保障。支架材質(zhì)為Q235B，施工中采用標準節(jié)搭設，各節(jié)段采用法蘭盤連接，且單個法蘭需要配備8 個高強螺栓，以形成一定的支撐力。

第二，為強化施工效果，消除吊裝施工質(zhì)量隱患，要求施工中所用材料具備較高的耐久性，減少結(jié)構腐蝕風險。鋼結(jié)構等材料附帶產(chǎn)品合格證及相關性能檢測報告方可進場。此外，要結(jié)合行業(yè)規(guī)定實施標準的抽樣復檢[2]。

3.3 吊裝施工

3.3.1 吊裝準備

吊裝前的準備工作包括以下內(nèi)容：

第一，搭設臨時支架，并通過相關質(zhì)量驗收。對150t 汽車吊、吊裝使用的鋼絲繩等設施進行安全性檢測，減少施工風險[3]。需要對吊裝方案、安全措施等進行交底，明確相關技術參數(shù)。吊車及鋼結(jié)構運輸車要停放在服務區(qū)（指定位置）。

第二，由于吊裝施工十分復雜，因此在正式吊裝前需封閉現(xiàn)有高速公路，提前發(fā)布施工信息，并聯(lián)系相關部門有效疏導交通。

第三，施工區(qū)域封閉后，要對支座位置進行精準放樣，以準確確定吊車支腿位置，為后續(xù)施工提供便利。結(jié)合實踐經(jīng)驗，采用2m×2m×0.04m 的鋼板材料作為支腿墊板較為可靠，可確保受力均勻，消除施工風險。

3.3.2 試吊

采用150t 汽車吊完成整個鋼結(jié)構節(jié)段吊裝，每節(jié)段吊裝前需先要進行試吊，確保吊裝的合理性。試吊技術要求：2 臺吊車落鉤，同時系好鋼絲繩，經(jīng)檢驗合格吊車緩慢起鉤，待受力在40t 左右時，吊車停止動作，停頓1～2min 無異常后，繼續(xù)完成后續(xù)操作。起重機起重量要求如下：

式（1）中：Q1、Q2為額定起重量；Q梁為箱梁的重量；Q索具為索具的重量；常數(shù)K為起重機降低系數(shù)。

此外，吊裝用鋼絲繩校核同樣不容忽視。設單根鋼絲繩的實際拉力為F1、F2，主梁為對稱吊裝，平衡方程如下：

式（2）中：F1、F2分別為單根鋼絲繩的實際拉力；T為單根鋼絲繩在吊裝階段的作用力。由于F1、F2和箱梁的吊裝夾角為60o，已知起重重量為53.5t，結(jié)合公式=G=535N，最終推導出單根鋼絲繩在吊裝階段的作用力T為308.89kN。

3.3.3 正式吊裝

右線鋼結(jié)構吊裝時，要明確運輸順序，結(jié)合表2，正確的順序為A-l、A-2、A-3，借此保障施工合理性，強化分段吊裝施工效果；左線鋼結(jié)構吊裝要秉持同樣的方法與原則，科學調(diào)整運輸順序，正確順序為B-1、B-2、B-3，借助分層和分段吊裝，搭建固定的鋼結(jié)構。在實際吊裝過程中，需復核其軸線位置及標高等，確保設計符合要求，達到理想施工狀態(tài)。鋼結(jié)構安裝后（至臨時支架），吊車緩慢卸力，在此過程中需做好變形監(jiān)測和沉降量估算等工作[4]。配置鋼筋時，為滿足截面承載的具體要求，需精準計算截面抗剪承載力，計算公式如下：

式（3）中：vd為截面抗剪承載力；vcs為截面內(nèi)鋼筋共同的承載力（kN）；vsd為截面相交位置彎起鋼筋的承載力（kN）；vpd為預應力彎起鋼筋的承載力（kN）。結(jié)合技術標準可知，當參數(shù)γ取值為1.1 時，最大剪力應為747.6kN，T 梁剪應力要想滿足設計要求，原則上不應大于1.1×747.6kN。

在鋼桁架吊裝過程中，應遵循科學吊裝原則，即先遠后近、先兩側(cè)后中間。將兩側(cè)的鋼桁架先行吊裝到位，同時落實好標高復測，借助全站儀測量鋼桁架的實際位置，確保施工位置精確。在此基礎上，調(diào)整鋼桁架位置，確保誤差在允許范圍內(nèi)。完成調(diào)整作業(yè)后，在上下弦處設置并拉緊纜風繩，以調(diào)整鋼桁架的垂直狀態(tài)，使其始終保持穩(wěn)定，之后再對鋼桁架進行吊裝，提高吊裝作業(yè)質(zhì)量和效率。

3.4 縱、橫向接口焊接

在鋼結(jié)構分組吊裝施工中，焊接環(huán)節(jié)至關重要，影響整體架構的穩(wěn)定性?？v、橫向接口焊接為重要焊接內(nèi)容，需采用CO2氣體保護焊方式，提升焊接質(zhì)量。焊接順序十分重要，要先進行縱向接口焊接，待質(zhì)量達標后，再實施橫向接口焊接，以提高整體焊接效果。焊接完畢要進行焊縫外觀檢測，確保焊縫整齊，無質(zhì)量隱患。經(jīng)檢查外觀合格，可借助無損檢測方法深度評估鋼結(jié)構的整體狀態(tài)。上翼緣板頂面是重要部位，原則上不得進行涂裝，因此在安裝前要做好除銹工作，為后續(xù)施工提供保障。

超聲無損檢測原理如下：

式（4）中：L 為探傷距離長度（m）；C 為超聲波傳播速度（m/s）；T 為發(fā)射到接受的時間（s）。

分段吊裝焊接質(zhì)量控制要點如下：

第一，鋼桁架定位焊接時，為達到理想的施工效果，在鋼桁架分段吊裝并到達指定位置后，要先進行找平和調(diào)整。分段接口處坡口位置，保障焊接效果。

第二，上述環(huán)節(jié)結(jié)束后，可實施定位點焊。為避免焊接變形，在點焊過程中應合理確定焊接順序，并科學調(diào)整坡口角度，以有效降低焊接殘余應力，保障焊接施工順利實施。此外，焊接前預熱可提升焊接質(zhì)量和實操效率。

第三，焊接鋼桁架構件時，應采用多道焊接工序，并保證各工序的質(zhì)量，焊接后應仔細檢查，存在質(zhì)量問題應及時返工。

3.5 變形監(jiān)測

在分段吊裝施工中，變形監(jiān)測不容忽視。需明確沉降位置觀測點和水準基點，在此基礎上選擇適宜的測量方法，確保監(jiān)測結(jié)果的準確性，為施工方案的完善提供科學依據(jù)。

目前常用的變形監(jiān)測方法有兩種：一是適合小規(guī)模監(jiān)測的人工監(jiān)測方法，二是自動化水平較高的自動監(jiān)測法。人工監(jiān)測法需借助相關儀器展開，監(jiān)測較為精準，但整體效率難以提升；自動監(jiān)測法是一種自動化、全方位的橋梁變形遠程監(jiān)測技術，且能克服外界因素的干擾，監(jiān)測精準度與效率較高。

結(jié)合相關經(jīng)驗可知，自動監(jiān)測法較為先進，在橋梁的短期監(jiān)測中比較有優(yōu)勢。自動監(jiān)測法最具特點的是可以借助GPS 變形測量技術完成實際工況評估。在GPS 變形測量期間，通過定位技術和衛(wèi)星導航對橋梁變形進行監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候不間斷監(jiān)測，便于及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構問題，準確評估施工品質(zhì)。GPS 變形測量技術的具體操作如下：在橋梁的某一參考點上放置1 臺接收器，用以收集和分析結(jié)構變形參數(shù)，幫助技術人員掌握橋梁結(jié)構變形值，為施工方法優(yōu)化提供重要參考。

除了GPS 變形監(jiān)測技術，還可以采用激光圖像變形監(jiān)測法進行輔助，以掌握動態(tài)的結(jié)構信息。實際監(jiān)測過程中，激光光束隨著橋梁變形移動，當固定在某一點位時，技術人員可借助光電接收器采集重要的激光信號，分析結(jié)構的變形趨勢，同時結(jié)合光斑偏移情況得出變形程度與范圍的參考值。

4 結(jié)語

案例項目施工條件復雜，F(xiàn) 匝道橋鋼混組合梁需要跨越既有高速公路施工，施工技術難點較多。經(jīng)過多次現(xiàn)場勘查，最終選用最佳吊裝方案及運輸方式。同時，在分段吊裝施工中，全面落實技術要點與溝通協(xié)調(diào)工作，對交通進行封閉管制，并對鋼結(jié)構吊裝過程進行全程跟蹤，保證了施工品質(zhì)。