張銳

摘?要： 隨著我國城市建設的快速發(fā)展，交通干道的鋼箱梁工程日益增多，而受復雜環(huán)境的影響跨高速的鋼箱梁工程一般跨度較大、工期要求較緊，且要確保交通通暢和安全。針對此類復雜施工條件下遇到的施工難題，本文結合跨市內環(huán)高速鋼箱梁施工實例，研究了鋼箱梁的分段加工預拼、運輸、臨時支撐的布置、安裝、檢測工藝流程，介紹了城市復雜條件下的鋼箱梁關鍵技術，為同類鋼箱梁施工提供了有益的借鑒和參考。

關鍵詞： 橋梁;鋼梁;施工;技術

【中圖分類號】U445.4?????【文獻標識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）01-0098-02

1?工程概況

某工程跨內環(huán)高速跨線橋橋梁全長363.08m，上跨高速部分為29m+42m+29m等截面鋼結構連續(xù)箱梁，鋼箱梁截面為5箱室結構，兩側各設置懸臂段，箱梁高度2m，橋面板采

用正交異性板結構，縱肋采用U型肋、T型肋及I肋，U肋間距為600mm，I肋間距為300mm。橫隔板一般段間距2m，局部加密段采用1m左右。

2?工程特點及施工難點

（1）工程施工周期短、工期緊，為控制性工程。鋼箱梁加工需一次成型，現(xiàn)場無法預拼，廠內加工精度要求高。

（2）鋼箱梁采用公路運輸且運距較遠，受公路運輸制約運輸困難。

（3）上跨高速公路，施工期間開放交通，導改困難，安全風險大。

（4）鋼箱梁需分段吊裝精度要求較高，對吊裝施工的組織及安裝提出新的要求。

（5）橋面鋪裝施工技術難度大，特種材料鋪裝及施工困難。

3?大跨度鋼箱梁施工方案的選定

3.1?吊裝方案的比選

（1）梁體組裝后整體吊裝。梁體采用汽車分段運輸至現(xiàn)場后，分跨進行場內拼裝并焊接成形后，采用大噸位吊車整體吊裝組裝后的整體箱梁吊裝至橋墩位置，整體吊裝時需全封閉高速公路，吊裝完成后才能開放交通。此方案特點為：全封閉交通，吊裝時間較短，需大噸位吊車，需要較大的施工拼裝場地，且需要制做現(xiàn)場的組合拼裝胎架，作業(yè)時間較長且成本較高。

（2）梁體分段吊裝方案。鋼梁在梁場分段加工后，根據(jù)實際情況選用平板汽車運輸至現(xiàn)場吊裝位置，跨高速部分直接在高速上運輸至架設位置，實行半車道封閉，采用支架法，用2臺汽車吊按順序架設，架設完成后，安裝自掛式防護，開放交通，進行各節(jié)段間的焊接，及外涂裝作業(yè)。此方案特點為：半封閉交通，吊裝時間短，可多個吊車作業(yè)，對施工場地適應性強，不需要現(xiàn)場組裝，作業(yè)速度快成本低。

經(jīng)比選后確定本工程選用梁段分段運輸分段吊裝方案。

3.2?臨時支撐體系的選定

上跨高速公路部分基礎采用預制的1.2×1.2×1m的 C30鋼筋混凝土條基，立柱采用Φ530螺旋管，斜撐采用20的槽鋼，頂部采用雙拼40A工字鋼，可實現(xiàn)臨時支撐基礎的快速吊拼裝。

高速以外承臺以內部分支撐立柱位置預埋0.7×0.7×0.02m鋼板，承臺頂部采用雙拼40A工字鋼，懸挑部分底部和承臺Φ40的鋼管做45度斜撐，鋼管和承臺的預埋鋼板焊接，立柱采用Φ530螺旋管。承臺外及中間部分基礎采用12m長直徑53cm鋼管樁進行地基處理，鋼管樁采用60t振動錘施工。為保證落架和調整箱梁，在箱體與支墩相連部位設立4個100噸的千斤頂，臨時支架頂設置4臺30T千斤頂。每個鋼支墩的標高根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行按實調整，鋼支墩的標高按實際標高確定。

4?鋼箱梁的加工預拼技術

4.1?鋼箱梁分段及精加工

鋼箱梁分段原則以確保結構受力及公路運輸進行，橫向5段，縱向8段。鋼箱梁加工前根據(jù)分段部位及線型特點采用AutoCAD進行空間三維放樣，確定空間位置及關系，箱梁以全尺寸為依據(jù)通過模型來確定各節(jié)點板材的平面加工尺寸，放樣時需考慮縱向豎曲線、2%的橫向坡及預拱度，并在預拼時根據(jù)情況隨時優(yōu)化改進。放樣時需考慮各部位的余量，長度方向加放25mm余量，寬度方向加放10mm余量，底板加放6mm余量，頂板加放8mm余量，方向加放25mm余量，腹板分段處加放6mm反變形。

精加工設備全部選用數(shù)控設備，邊緣加工時需考慮切割熱影響區(qū)及剪板的硬化影響區(qū)，拼板時為減少對板材的影響吊運時采用防變形專用吊具進行，各板材加工完成后需進行檢測尺寸合格后進入單元體拼裝焊接胎具，單元體拼裝時嚴格按照胎具標識的縱橫向基線及根據(jù)拱度坡度設置的基準點進行放置，采用CO2自動保護焊進行施焊并嚴格控制焊接變形。焊接完成后在顯著位置沖樣梁體的段號及單元號。

4.2?鋼箱梁場內預拼安裝

因施工現(xiàn)場及施工周期不允許鋼梁在現(xiàn)場拼裝，為確?，F(xiàn)場安裝時鋼筋的整體豎向線形、梁體整體長度、吊點、U肋嵌補段長度、定位件安裝等，避免鋼梁到達現(xiàn)場后高空調整，加快吊裝速度，在場內進行梁段的預演橋位拼裝作業(yè)。

單元拼裝采用正裝法拼裝，拼裝順序為底板-橫隔板-腹板-懸挑梁?？傃b胎架的縱坡、橫坡、預拱度尺寸、臨時支撐點、反向點按坐標點精確控制，預拼胎架按“四縱一橫”五條基線為基準，定位組裝單元及整體結構拼裝，預拼時需及時修正梁段的姿態(tài)，通過測量定位將預拼梁段的控制點進行數(shù)據(jù)收集，用計算機編制控制點坐標數(shù)據(jù)庫，用CAD軟件工具模擬梁段架設狀態(tài)，得到拼裝處的接口間隙。根據(jù)預拼裝模擬線形，得到梁段間頂、底板接口間隙差值，為現(xiàn)場吊裝提供了基礎數(shù)據(jù)。

分段拼裝時考慮必要的防止變形的措施，設置假隔艙，確保接頭尺寸精度。冷校的環(huán)境溫不應低于5℃，矯正時應緩慢用力，總變形量不應大于變形部位原始長度的2%。熱校加熱溫度應控制在600～800℃，不允許過燒，不易在同一部位多次重復加熱。

4.3?鋼箱梁檢測

鋼箱梁出廠前需對原材、螺栓、焊材等進行材料類合格證、出廠證明、抽檢報告等再次檢查，對預拼裝記錄進行復核，對鋼箱梁外觀及結構尺寸進行全面檢查，重點對鋼箱梁焊接質量進行檢查。通過射線及超聲波探傷對鋼箱梁焊縫進行無損檢測，I級焊縫100%超聲波檢測并抽檢10%射線檢驗，II級焊縫按規(guī)范規(guī)定進行超聲波檢測，裂縫采用磁粉檢測。U肋采用隨梁試件進行焊縫檢測。

5?鋼箱梁吊裝技術

5.1?安裝前準備工作

（1）首先建立平面控制網(wǎng)，要求達到四等導線網(wǎng)的精度，平面網(wǎng)與施工平面網(wǎng)進行聯(lián)測，嚴密平差計算控制點坐標。安裝前在線路軸線上設置強制對中臺座，利用精密全站儀進行中心軸線、邊線、梁段控制坐標。

（2）梁段起吊前需對施工場地進行地基處理，確保承載力達到汽車吊裝要求，高速公路上跨段吊裝場地需進行原道路的保證，采用大面積鋼板及方木進行鋪墊。

（3）在已澆注好的混凝土支墩上或混凝土橋梁的端部，用鋼板作臨時固定點，用限位碼板作好襯墊固定，專用焊接用碼板定位牢固，確保中心軸線的正確性。

（4）為保證起拱高度的合理性及可靠性，在支墩頂部箱梁的隔艙板部位底托6米的20#槽鋼，作為千斤頂?shù)捻斖兄蜗淞旱撞康闹c，縱向移動時由千斤頂作微量調節(jié)。

（5）鋼梁吊裝前需先安裝橋墩支座，支座安裝時需嚴格控制標高、縱橫向軸線，灌漿時需保證支座底密實，強度達到后方可進行鋼梁吊裝作業(yè)。

5.2?吊點及吊耳

吊點采用4點吊方式，每個吊點有一塊吊耳，采用兩臺120T汽車吊吊裝。吊點位置位于0.214L（L為構件長度）處，吊點需設置在橫隔板處。橫向方向布置間距根據(jù)構件重心來確定，保證構件吊起為水平。現(xiàn)場塊體吊裝時，對長大塊體（長度16米以上，重量35T以上），設置6個吊點，用扁擔吊吊裝;對較小塊體（長度小于16米，重量小于35噸），采用4點吊裝。

5.3?鋼梁吊裝

鋼梁吊裝時先吊裝鋼橫梁，鋼箱梁橫向節(jié)段在現(xiàn)場拼裝平臺對接施工完成后，采用120噸汽車吊，吊鋼箱梁橫梁到橋墩上，并進行初步固定，測量定位后固定。中間梁段吊裝按先中間后兩邊的順序進行，每段鋼梁就位后采用臨時支座進行固定，軸線位置按控制坐標采用千斤頂、導鏈等工具調整梁段位置，梁段焊接前需進行重新復測方可施工。

5.4?橋面鋪裝技術

鋼橋面行車道鋪裝層厚度考慮功能要求的不同，分多層設計。橋面鋪裝設計總厚度72mm，結構組成35mm改性瀝青瑪蹄脂碎石（SMA10）+35mm澆注式瀝青混凝土（GA10）+2mm甲基丙烯酸樹脂防水粘結層。

先用清潔劑或溶劑清洗鋼橋面板表面的油、油脂、鹽分及其它雜物。用高壓清水清潔，直至無油污、塵垢為止。采用帶吸塵裝置的移動式自動無塵打砂機打磨鋼橋面，局部位置用手提式打砂機作業(yè)。噴砂除銹后的鋼橋面板表面應達到Sa2.5級的要求，粗糙度達到Rz：50～100μm。

噴砂除銹檢驗合格后，采用滾涂方式3h內實施甲基丙烯酸樹脂底漆。甲基丙烯酸樹脂膠粘劑的噴涂用量為300～400g/，待其完全固化后，進行下一道工序施工。

澆注式瀝青混合料改性瀝青的加熱溫度是170～185℃，瀝青粘度大且含量比較高，混合料容易粘附在設備上，在生產前對運料小車、儲罐或卸料斗清理并涂刷隔離劑。澆注式瀝青混合料需不斷攪拌加溫，采用專門的運輸設備（國外稱為Cooker）。在Cooker初次進料之前，將其溫度預熱至160℃左右，裝入Cooker中的混合料保持不停的攪拌，同時讓混合料升溫至220℃～250℃。Cooker車中出料時必須對加熱溫度進行調節(jié)，以避免結合料硬結。

施工澆注式混合料GA10 時，精確測量墊塊和側限擋板高度，確定攤鋪厚度。攤鋪機攤鋪澆注式瀝青混合料，人工使用木制的刮板修整接縫，采用帶尖頭的工具刺破混合料中產生的氣泡，排出內部空氣，使其充分致密。

混合料接縫采用噴火槍加熱軟化已施工接頭，設置貼封條然后繼續(xù)施工。邊角處需人工施工部分，采用小推車將澆注式混合料運輸至鋪裝區(qū)域，鐵鍬大致平整后用模板反復揉搓平整。人工施工最重要的就是要保證混合料的流動性，對于混合料貫入度可降低要求，只有這樣才能保證表面層外觀漂亮，質量可靠。

施工縫設置處，在鋼橋面鋪裝施工中，盡可能不設置橫向施工縫（單向一次成型）。若遇特殊情況，需設置施工橫縫時，橫縫設置位置在橫梁間隔約1/4處，面層設置在另一邊約1/4處。上下層橫縫錯開1.5米以上。橫縫界面應涂布高性能改性乳化瀝青粘結劑。鋪裝下層橫縫使用邊側限制板橫放的辦法。

6?結束語

隨著我國鋼鐵工業(yè)和鋼結構技術的發(fā)展，箱形截面抗扭剛度大、整體性好的特點使得鋼箱梁結構在市政橋梁設計及建造過程中得到廣泛的應用。本文結合某工程上跨內環(huán)高速鋼箱梁施工實例，研究了鋼箱梁的分段加工預拼、運輸、臨時支撐的布置、安裝、檢測工藝流程，介紹了城市復雜條件下的鋼箱梁安裝施工技術，為同類鋼箱梁施工提供了有益的借鑒和參考。

參考文獻

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