淺談大跨度鋼箱梁分段吊裝在跨A20立交施工中的應用

馮宇飛

(上海浦東路橋建設股份有限公司，上海市 201210)

淺談大跨度鋼箱梁分段吊裝在跨A20立交施工中的應用

馮宇飛

(上海浦東路橋建設股份有限公司，上海市 201210)

鋼結構箱梁是一種可以保證城市高架橋梁自身造型美觀的橋跨結構。以上海市跨A20立交采用大跨度鋼箱梁分段吊裝施工為例，介紹工程的特點和難點，并介紹了鋼箱梁分段吊裝施工順序、構件的拼裝和焊接，可為國內類似工程施工提供一定的參考。

大跨度;鋼箱梁;分段吊裝

1 工程概況

北通道三標主線跨A20高架橋梁為雙孔蝶形截面簡支鋼箱梁。主線鋼箱梁長51 m×2跨，總長為102 m，橋寬30.5 m，橋平面線形呈R=2 000 m弧形，上蓋板有2%雙向傾角，鋼橋道路中心線處梁高2.48 m，頂板采用14mm、20 mm，底板采用12～22 mm、腹板為12～14 mm鋼板，主梁跨上拱度98 mm。該鋼橋吊裝施工區(qū)域主線為華夏路和A20交叉路口，匝道為該路口南北100～160 m的范圍區(qū)域，上述路面平整堅實，地面標高為 +4.5 m左右。該工程鋼箱梁全部采用Q345qD鋼。詳見圖1、圖2。

圖1 鋼箱梁平面位置圖

圖2 主線鋼箱梁橫截面圖(單位:mm)

2 施工準備及要求

(1)該工程全部鋼箱梁均跨越A20高架，兩跨間的墩橫梁均設置在A20雙向高架間，在該區(qū)域的吊裝施工過程中，須采取在混凝土立柱上部一側加設型鋼斜撐的施工技術措施，保證鋼橫梁安置穩(wěn)定。

(2)根據該鋼箱梁結構形式、道路運輸條件和現場起重能力需對箱梁進行分段。

(3)鋼箱梁安裝前，需對土建橋墩頂標高、支座點平正度和縱橫軸線及盆式橡膠支座規(guī)格尺寸進行復核[1]。

(4)現場安裝焊縫的焊接，先焊橫隔板與腹板的連接焊縫，再焊面底板的對接焊縫;縱向焊縫從跨中向兩端對稱施焊，以減少焊接變形和焊縫約束應力。

(5)鋼梁安裝完成且工地焊縫檢測合格后進行局部除銹補漆，最后做面漆涂裝。

鋼箱梁主要孔距、設計重量及安裝后設計橋面標高見表1。

3 工程特點及難點

該工程的特點和難點有:

(1)該工程的吊裝施工區(qū)域處于華夏路和環(huán)東二大道交叉路口，現場交通流量大，需夜間吊裝，盡量降低對交通的影響。

(2)箱梁設計寬度大，必須進行寬度方向的分段，現場安裝和焊接工作量增加，質量要求提高。

(3)所有鋼箱梁須跨越A20高架公路，且跨度大、噸位重、高度高、作業(yè)半徑遠，且墩橫梁均架設于A20雙向高架之間，主線兩中橫梁長度方向雖經分段，但其架設仍須采用大噸位吊機進行跨外吊裝，施工成本大。

表1 鋼箱梁主要孔距、設計重量及安裝后設計橋面標高

4 鋼箱梁施工流程及分段、吊裝順序

根據該鋼箱梁結構形式、道路運輸條件和現場起重能力需對箱梁進行分段、運輸、吊裝。圖3為施工順序流程圖。

4.1 臨時鋼支架施工

(1)臨時鋼支架設置立面(見圖4)。‵

(2)臨時鋼支架截面規(guī)格(見圖5)。

(3)臨時鋼支架落地部位鋪墊黃砂并覆蓋厚20 mm，寬2.2 m的鋼板。

(4)臨時鋼支架安置校直后，其底部用鋼鍥塊墊實并焊接固定。

(5)鋼梁安裝前，每個鋼支架的豎桿1.5 m標高處設置標識，供各分段鋼梁安裝時觀察沉降用。

圖3 施工順序流程圖

圖4 臨時鋼支架設置立面圖(單位:mm)

圖5 臨時鋼支架截面(單位:mm)

4.2 鋼箱梁分段及吊裝順序安排

圖6為鋼箱梁分段及吊裝順序示意圖。

(1)根據實際情況對鋼箱梁進行分段以滿足工廠加工、道路運輸及現場吊裝、焊接需要。

圖6 鋼箱梁分段及吊裝順序示意圖

(2)鋼箱梁分段需確保其長度小于43 m，寬度小于6.6 m，每吊重量控制在145 t以內。

(3)吊裝采用先橫梁后縱梁的順序，橫梁固定后進行中縱梁吊裝，然后依次邊縱梁安裝。

4.3 分段鋼箱梁構件吊裝

位于A20雙向高架道路間的北通道17軸采用280 t履帶吊和300 t汽車吊作雙機抬吊就位，其余吊裝采用280 t履帶吊進行。詳見圖7、圖8。

圖7 17軸墩橫梁吊裝作業(yè)工況圖

圖8 縱梁吊裝作業(yè)工況圖

(1)鋼梁進場前，汽車吊停位完成，吊機兩側伸出的支腿下部位鋪設路基板。

(2)鋼梁起吊、回轉、擱置和吊點轉換，以及雙機抬吊均由專人統(tǒng)一指揮，信號傳遞使用對講機。

(3)抬吊過程中，與雙機駕駛員保持密切聯系，及時了解鋼梁移位過程中兩端載荷數據的變化。

5 構件的拼裝和焊接

5.1 構件拼裝

(1)鋼梁進場前，汽車吊停位，吊機兩側伸出的支腿下部位鋪設路基板。

(2)鋼梁起吊、回轉、擱置和吊點轉換，以及雙機抬吊均由專人統(tǒng)一指揮。信號傳遞使用對講機[2]。

(3)抬吊過程中，與雙機駕駛員保持密切聯系，及時了解鋼梁移位過程中兩端載荷數據的變化。

(4)中箱梁吊裝定位后，兩端及時加以固定，底部用型鋼撐實，并焊接。

(5)相鄰鋼梁安裝后，立即采用拉結碼板和手拉葫蘆進行拼接。

5.2 現場安裝焊縫焊接

(1)依據工廠對該工程材質所作的焊接工藝評定參數[3]。表2為鋼箱梁焊接要求匯總表。

表2 鋼箱梁焊接要求匯總表

(2)焊接順序:先焊兩鋼梁間橫隔板連接構架的豎向T型角接焊縫;次焊連接構架的上下翼板連接焊縫。對接焊縫應兩個焊工對稱同方向同速進行焊接?，F場安裝焊縫的焊接，縱向焊縫從跨中向兩端，橫向焊縫從中間向兩側對稱施焊，以減少焊接變形和焊縫約束應力[4]。

(3)焊條的烘焙和保溫見表3。

表3 焊條烘焙及保溫要求匯總表

(4)焊工領取焊條一次不超過50根，領取后立即放入焊條保溫筒，用一根取一根，并隨手蓋好蓋子。

(5)每個焊接接頭應連續(xù)施焊一次完成，每層焊道焊完后，應及時清理，如發(fā)現有影響焊接質量的缺陷，必須處理后再轉入下層焊接[5]。

(6)焊縫的最終檢查:

a. 焊接結束的焊縫及其兩側，必須徹底清除焊渣、飛濺和焊瘤等，經自檢合格后，打上本人的焊工鋼印，做好自己的施工記錄。

b. 在自檢的基礎由質量檢驗人員進行專檢，檢查合格后報探傷檢測。

6 結語

大跨度鋼結構箱梁在城市高架施工中的應用解決了場地、交通、既有構筑物的影響以及橋梁外觀特殊形狀等要求，大大降低了施工作業(yè)的風險，減少了對交通的影響，滿足了城市高架橋梁外觀質量的要求。在今后城市橋梁施工中將會有廣泛的應用前景。

[1] 楊文淵，徐犇.橋梁施工工程師手冊[M].北京:人民交通出版社，2003.

[2] JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術規(guī)范[S].

[3] CJJ2—2008，城市橋梁工程施工與質量驗收規(guī)范[S].

[4] 王玉榮. 高層建筑物鋼結構吊裝施工要點 [J].科學之友， 2012 (16):32.

[5] 王小波， 羅堯治. 鋼結構橋施工吊裝監(jiān)測 [J].施工技術， 2010 (2):48.

U445

B

1009-7716(2015)11-0153-04

2015-06-10

馮宇飛(1979-)，男，黑龍江綏化人，工程碩士，工程師，長期從事市政道橋工程施工。