摘 要：鋼箱梁橋由于其自身特性，具備自重輕、抗震性好、橋梁跨度大、運輸安裝方便快捷和可靠度高等特點，在橋梁現(xiàn)代工程中得到廣泛應用。該研究以石津渠大橋為例，主要圍繞鋼箱梁吊裝安裝技術進行研究，分析吊裝工藝流程及質(zhì)量控制;同時也對大跨徑變截面鋼箱梁從廠內(nèi)運輸至現(xiàn)場的安全管理進行優(yōu)化分析，從而形成在復雜交通組織環(huán)境和受限施工場地情況下，協(xié)調(diào)作業(yè)實用性強、組織效率高的施工交通組織技術方法。該文通過探究大跨度鋼箱梁施工技術，有效地保證結(jié)構(gòu)的安全與高質(zhì)量施工，為類似結(jié)構(gòu)的施工管控提供依據(jù)。

關鍵詞：鋼箱梁;大跨徑;施工技術;吊裝;協(xié)調(diào)作業(yè)

中圖分類號：U445 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2024）30-0181-04

Abstract： Steel box girder bridges are widely used in modern bridge engineering due to their own characteristics， such as light dead weight， good earthquake resistance， large bridge span， convenient transportation and installation， and high reliability. Taking the Shijinqu Bridge as an example， the research mainly focuses on the hoisting and installation technology of steel box girders， analyzes the hoisting process and quality control; at the same time， the paper also optimizes the safety management of large-span variable-section steel box girders transported from the factory to the site， thus forming a construction traffic organization technical method that is highly practical and efficient in coordinating operations in complex traffic organization environments and restricted construction sites. This paper explores the construction technology of long-span steel box girders to effectively ensure the safety and high-quality construction of the structure， and provides a basis for the construction management and control of similar structures.

Keywords： steel box girder; long span; construction technology; hoisting; coordinated operation

近些年，隨著我國“科技強國”和“交通強國”等戰(zhàn)略的深入推進[1]，鋼箱梁橋事業(yè)也在高質(zhì)高量全面發(fā)展，鋼箱梁橋方面的工程技術取得舉世矚目的成就;同時，伴隨著世界各國科技產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展，亟需總結(jié)有關鋼箱梁橋的既有成果，梳理此后技術發(fā)展方向和研究重點。

在現(xiàn)階段施工過程中，保證結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量施工是制約大跨度變截面鋼箱梁橋發(fā)展的瓶頸，眾多學者也對吊裝、運輸?shù)汝P鍵技術進行了研究。張勇[2]根據(jù)重慶長壽長江二橋主橋的特點，總結(jié)了纜索吊機吊裝關鍵技術，有效地節(jié)省了工期，為類似工程建設提供了可靠的借鑒。龍紹章等[3]根據(jù)現(xiàn)場運輸環(huán)境復雜、運輸構(gòu)件危險性大、高空作業(yè)多和安裝焊接難度大等狀況，總結(jié)了現(xiàn)場組織運輸過程的技術經(jīng)驗，提高了整體鋼箱梁的運輸效率。張俊雨[4]針對施工過程中技術人員的監(jiān)測控制，結(jié)合北京路快速化改造工程，總結(jié)了施工質(zhì)量控制的保證措施。眾多專家學者對施工過程各個階段的關鍵技術進行分析，但對橋梁吊裝工藝流程及施工質(zhì)量控制分析研究較少。本文結(jié)合石津渠大橋?qū)嶋H工程，對施工過程中吊裝安裝，協(xié)調(diào)運輸?shù)却胧┻M行總結(jié)分析，有效地保證了結(jié)構(gòu)的安全與高質(zhì)量施工。

1 工程概況

本項目跨石津干渠設計為3座橋梁，分別為主線石津渠大橋、南輔道跨石津干渠中橋及北輔道跨石津干渠大橋，橋梁跨度較大，且各橋梁截面不同，屬于大跨度變截面橋梁施工。

石津渠大橋上跨石津總干渠和規(guī)劃路，主跨跨徑45 m，橋梁跨徑組合采用（4×30）+（35+45+35） m。南輔道上跨石津渠中橋全長90 m，橋梁跨徑組合2 m×42 m，橋梁總寬采用20.75 m。北輔道上跨石津渠大橋全長102.08 m，本橋橋梁跨徑組合3 m×32 m，橋梁總寬采用21.25 m。石津渠大橋鋼箱梁斷面示意圖如圖1所示。

2 施工關鍵技術研究

本工程面臨諸多施工難點：首先，需要跨越南水北調(diào)的暗涵，因此吊裝方案需慎重考慮;其次，施工場地狹窄，支架施工要求高精度，并需考慮運輸過程中的吊裝性能;此外，大跨度變截面鋼箱梁的制造和焊接要求亦較高。綜合考慮多方面因素后，確定如圖2所示的具體施工工藝流程。

2.1 施工工藝流程

2.1.1 鋼箱梁運輸

在運輸預應力混凝土預制梁時，應使用重型拖車組進行搬運，以適應路線條件。運輸時，需確保鋼箱梁的安全及按正確順序裝載，避免因順序混亂而延誤工期。裝車前，應檢查固定用的鋼絲繩是否完好，確認所有卡環(huán)緊固。同時，梁板與臺車支撐間也應提前放置保護措施，保護梁板砼。為防止運輸途中的顛簸和傾斜導致梁位移，裝車后還需進行嚴格捆綁。

在大跨徑變截面鋼箱梁的出梁、移梁、運梁過程中，梁場的龍門吊從存梁或制梁臺座上提起梁板，利用兜底法原理，在制梁區(qū)采用2臺龍門吊兩端同時吊起梁板。當梁板抬升到距離支座約8至10 cm時，會暫停提升以檢查設備狀態(tài);確認無異常后，繼續(xù)提升梁板至目的地;梁板到達指定位置后，會小心放置并確保其穩(wěn)定支撐，隨后準備進行運輸;移開龍門吊后，運梁炮車即可向前行走，開始將梁板運送至吊裝位置。

2.1.2 鋼箱梁吊裝

在安裝前的準備工作中，選擇吊裝設備至關重要[5]。需要遵循安全可靠、經(jīng)濟合理、因地制宜的原則，以避免可能對人員和設備造成傷害的風險。同時，應充分利用已有設備和材料，并考慮周邊環(huán)境條件，精心選擇適合的吊裝設備。

當運梁車到達指定位置后，首先需要去除運梁車上用于捆綁梁的倒鏈和鋼絲繩。隨后，使用履帶吊和汽車吊上的鋼絲繩對梁體進行捆綁和吊裝。在捆綁過程中，需要特別注意在捆綁點放置包角，以確保捆綁的穩(wěn)固和安全。在整個過程中，始終要注重降重和優(yōu)化的原則，確保吊裝工作的高效與安全。再遇到一側(cè)為鋼箱梁，另一側(cè)已經(jīng)完成架梁的跨徑，2臺吊車應站位于同一跨徑進行吊裝。由南向北，從西向東順序依次吊裝本橋的預制梁，就位后由作業(yè)人員臨時焊接水平連接鋼筋或做好臨時支撐措施，即可松鉤，之后移動汽車吊，吊裝剩余預制箱梁，如圖3所示。

2.2 施工安全質(zhì)量控制

2.2.1 梁體吊裝安全措施

吊車站位及行走路線的地基處理包括以下步驟[6]：首先，根據(jù)周邊路面標高確定處理區(qū)域，若地基承載力不足，需進行特殊處理。具體操作為開挖約0.5 m深的坑，清除軟土層，夯實底部，然后回填約0.3 m厚的山皮土，確保分層夯實;接著鋪設約0.2 m厚的3∶7級配碎石，并使用SR26壓路機進行壓實。處理完成后，技術人員將對地基承載力進行檢查驗收，確保滿足吊裝要求。吊裝時為確保吊車穩(wěn)定，會在其履帶下鋪設走道板，采用2 cm厚的鋼板或路基箱。梁運送到位后，由于重心較高，需要迅速而穩(wěn)妥地完成落梁工作;接著進行梁的對位工作，確保前、后支座中心線對齊后，再將梁完全落下。

2.2.2 雙機抬吊安全保證措施

1）在雙機抬吊作業(yè)中，由于被抬吊的重物會在兩端高低交替中起升，其水平度是相對的，因此起重機的負荷量也會隨之在一定范圍內(nèi)變化。當使用2臺起重性能不同的起重機進行雙機抬吊時，為了保持重物的水平度并避免對起重機負荷分配造成過大影響，必須嚴格控制2臺起重機的起升速度;這要求操作人員具備高度的專業(yè)技能和協(xié)作能力，確保抬吊過程的平穩(wěn)進行。

2）在抬吊作業(yè)中，捆綁點與重心位置的高長比（h/l）是一個重要的參數(shù)。它指的是重心橫軸到捆綁點的垂直距離h與捆綁點到重心縱軸的水平距離l的比值，高長比越大，重物在抬吊過程中發(fā)生傾斜時，起重機械的負荷變化也會越大。因此，對于高長比較大的重物，必須特別關注其在抬吊作業(yè)中的水平度，以確保起重機的安全穩(wěn)定運行。

3）在雙機抬吊作業(yè)中，由于2臺起重機的吊鉤速度可能存在差異，重物往往不能同時吊離地面的所有支承點。特別是當2個支承點間距遠大于捆綁點間距時，首先被吊離支承點一端的起重機將承受更大的負荷。為確保安全，參與雙機抬吊的起重機，其負荷量應控制在自身額定起重能力的80%以內(nèi)。同時，為了避免起重機在走車或回轉(zhuǎn)時因相互牽扯而增加負荷量。這些措施旨在確保雙機抬吊作業(yè)的安全和高效進行。

3 運輸交通組織

本工程現(xiàn)場高空作業(yè)多，安裝、焊接難度大;施工環(huán)境復雜，履帶式起重機吊運道路情況安全隱患大;超重、超長、超寬構(gòu)件多，卸車和起吊較困難，危險性大;現(xiàn)場施工上跨南水北調(diào)暗涵，交通疏導組織難度大。而且鋼箱梁構(gòu)件超寬超重、超長，因此協(xié)調(diào)運輸至施工現(xiàn)場，提高整體的鋼箱梁運輸效率，是施工現(xiàn)場中的重點和難點。

3.1 箱梁運輸方式

根據(jù)預應力砼預制梁規(guī)格及運輸路線的通行條件，履帶吊架梁的橋梁預制梁采用德龍重型牽引車掛車機組運載。在預制梁運輸過程中，確保運輸?shù)陌踩头€(wěn)定至關重要。以下是一些關鍵的注意事項。

首先，務必明確所運輸?shù)南淞壕幪?，以確保正確的運輸順序和目的地。運梁車裝梁時，要特別注意梁板重心的位置，但斜交的角度和偏差必須在可控范圍內(nèi)，以確保運輸過程中的穩(wěn)定性。這些措施不僅能夠保護梁板砼免受磨損和刮傷，還能減少運輸過程中的振動和沖擊。此外，運輸前應對運梁車的各項性能進行全面檢查，確保其處于良好的工作狀態(tài)。運輸過程中，應遵守交通規(guī)則，保持適當?shù)能囁俸蛙嚲?，避免急剎車和急轉(zhuǎn)彎。在復雜的路況和氣候條件下，應特別小心謹慎，確保預制梁的安全運輸?？傊A制梁運輸是一項需要嚴格操作和管理的任務。只有確保每一個步驟和細節(jié)都做到位，才能保障預制梁安全、穩(wěn)定地到達目的地。

在石清路主線橋東南側(cè)修筑運梁便道，運梁便道從石清路一直修筑到石津渠橋南側(cè)，石津渠橋0#臺—4#墩之間進行回填壓實，修筑運梁便道。為保證現(xiàn)場運梁，現(xiàn)場運梁便道寬度應為4.5 m，施工便道壓實后填筑厚碎石;運梁便道轉(zhuǎn)彎半徑、坡度等要滿足要求。修筑運梁便道時運梁負責人和架梁隊伍負責人到現(xiàn)場實地查看，并根據(jù)運梁隊伍和架梁隊伍意見完善施工運梁便道，保證施工運梁便道滿足運梁架梁要求，地基承載力大于200 kPa。

3.2 預制梁運輸安全措施

預制梁裝運前的準備工作至關重要，首先，為了確保運梁便道能夠滿足運架設備的運輸需求，這一步驟可確保運梁車能夠安全、順暢的通過，避免在運輸過程中發(fā)生意外。同時，應提前清除走行限界內(nèi)的所有障礙物，確保運架設備能夠無障礙的行駛。在吊裝過程中，應確保龍門吊的操作穩(wěn)定、準確，避免對梁體造成損傷。這一步驟是為了確保所運輸?shù)牧后w符合設計要求，避免因梁體質(zhì)量問題導致運輸過程出現(xiàn)安全隱患。此外，在裝運過程中，還應加強現(xiàn)場管理和監(jiān)督，確保操作人員遵守操作規(guī)程和安全規(guī)定。同時，應配備必要的應急救援設備和人員，以應對可能出現(xiàn)的突發(fā)情況。綜上所述，預制梁裝運前的準備工作需要細致入微、嚴謹認真。只有這樣，才能確保預制梁的安全、穩(wěn)定運輸，為后續(xù)的施工工作奠定堅實的基礎。

4 施工方案優(yōu)化

本工程對以往施工方案進行優(yōu)化，在履帶吊組裝技術方面與梁體吊裝技術方面進行細節(jié)優(yōu)化。

4.1 履帶吊組裝技術優(yōu)化

在進行主臂和吊鉤的安裝及檢測過程中，采取以下步驟以確保操作的精確性和安全性：首先，對于主臂的安裝，特別注重每個環(huán)節(jié)的細節(jié)處理。逐步安裝剩余的主臂節(jié)，確保每一節(jié)都精確對接。其次，在吊鉤的安裝過程中，使用卡環(huán)固定端頭。最后，在確認各項自檢均正常運行后，向相關檢測單位申請了整機檢測，并根據(jù)檢測報告進行必要的調(diào)整。在整個過程中，始終嚴格遵守安全操作規(guī)程，確保人員和設備的安全。通過這些措施，本工程成功地完成了主臂和吊鉤的安裝與檢測工作，為設備的穩(wěn)定運行提供了有力保障。

4.2 梁體吊裝技術優(yōu)化

預制梁采用一臺履帶式200 t吊機+1臺450 t汽車吊雙機抬吊。在運梁車就位后，首先對預制梁進行試吊，試吊完成后，在鋼箱梁半徑范圍內(nèi)將第一片預制梁抬吊至預制枕梁上，待梁平穩(wěn)就位后，再次吊起預制梁，交替循環(huán)，直至梁就位位置，落鉤就位，吊車行走路線地面夯實平整，坡度不大于5‰。在吊裝作業(yè)中，要特別關注邊梁的重心與吊鉤的對齊情況，確保二者處于同一直線上。在必要時，需要在預制梁的外側(cè)附加一根鋼絲繩，這樣做的目的是確保預制梁在起吊過程中保持平穩(wěn)，防止其發(fā)生傾斜。這一系列措施的實施，旨在確保整個吊裝過程的安全與穩(wěn)定，從而避免任何可能發(fā)生的事故。

5 結(jié)束語

本工程采用吊裝施工工藝，注意吊裝流程及施工質(zhì)量控制，在施工過程中提前規(guī)劃好施工現(xiàn)場，合理布置吊裝場地，做好安全防護措施的同時加強現(xiàn)場安全和交通管控與施工的銜接，避免人員機械窩工，減少交通運輸方面對施工的影響，確?，F(xiàn)場施工速度，保證了工期。實踐證明，本方法具有安全可靠、操作性強、成本低、工期短和風險小等特點，同時兼顧節(jié)能環(huán)保，對周邊環(huán)境影響小，相關的施工經(jīng)驗可為類似工程提供參考。

參考文獻：

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第一作者簡介：呂曉鴻（1992-），男，工程師。研究方向為工程技術管理及項目管理，公路橋梁隧道施工。