大吨位异型截面钢箱梁安装技术 郭鑫 （中铁六局集团建筑安装工程有限公司） 摘要：近年来随着城市建设规模的目益扩大，城市交通趋向于多 元立体化发展，大型立交桥逐渐成为城市交通枢纽的主要方式：互通 ２．２钢梁安装的临时支架采用非固接式模块化支架 体系，可有效提高支架的安拆效率及周转次数，满足大批 ２．３通过对钢梁吊装段的长度、重量、重心、挠度、曲 式立交组合钢结构桥梁体系主要融合了吨位大、曲率小、形状异型等 量梁段吊装需求。 空间不对称特点，因此，成功解决此类钢结构箱体梁段的安装难 题是立交桥能否得以顺利实现的关键所在。本文以太原市南中环跨 线半径、梁体横坡等参数综合分析，结合桥位处作业环境， 太榆路互通立交桥为例，着重介绍大吨位小曲率异型截面钢箱梁安 装过程中的施工原理、工艺流程、线形控制、质量卡控要点等，以期为 合理选择吊车的作业半径及支设位置，制定出最佳吊耳布 置位置，实现吊车起重能力的最大化利用，采用汽车吊（固 同类工程施工提供借鉴。 关键词：立交桥术 钢箱梁大吨位异型支架体系＋履带吊（移动位置吊装）结合的吊装形式， 安装技 定位置吊装）特殊吊装点采用多机抬吊和空中接力的吊装方式。 ２．４钢梁安装时，采用三维建模的立体坐标系法进行 １工程概况 太原市南中环跨太榆路互通立交桥为快速路相交，该 测量监控，确保安装精度和安装效率。 节点的功能定位为：解决太榆路主线与南中环的快快转换， ３安装流程及要点 火车南站与太榆路南北两向的沟通，解决晋阳街对外出入； ３．１安装流程。钢构件厂内制作 构件运输一现场二 共有２条主线，９条匝道，工程范围ＮＫ９＋４５０一ＮＫ１ ０＋８２５、 次拼装 非固接式模块化支架搭设＿＋整梁运输至桥位一 Ｋ９＋７４８一Ｋ１０＋７１２．５为桥梁段；钢箱梁共计１３联，４３个 梁段吊装 测量定位 梁体固接成型。 吊装段，主要结构形式为倒梯形单箱室结构，主要梁体分等 ３．２主要操作要点 宽（宽：１ Ｏ．５ｍ和９．５ｍ）和变截面宽度两种形式，跨径 ３．２．１钢梁二次拼装。钢箱梁半成品在工厂加工完成 ２２ｍ～５１ｍ，梁高１．６ｍ一２．６ｍ，钢材材质Ｑ３４５ｑＥ，板厚 后，使用汽车运输至现场拼装场内，在拼装胎具上进行总 ８ｍｍ一５０ｍｍ不等，为全焊接组合式结构。 拼装，本次总拼采用电脑实体模型模 ２前期布署 拟、每单联梁段单独采用专用刚性固 ２．１通过对制作工序的优化，采用工厂化钢构件分段 定胎架进行匹配拼接：胎架基础为钢 加工，现场二次组拼成型的施工工艺，解决受桥位场地 筋混凝土条形基础，骨架采用大截面 无法拼装成大吨位梁段的难题，为梁段吊装提供先决条件。 型钢：过程中精确测量检验相关几何 【上接第９９页） ＿ 严格执行各自岗 面上，厚度２ｃｍ。铺筑前用水泡木模板，以免其干燥吸水。 格执行高空作业、水上作业的安全规定， 灌注底腹板混凝土前，对顶板钢筋顶面要用布或草袋覆 位及所用机具的安全操作规程，系好安全带，戴好安全帽，盖，以防松散混凝土粘附其上。⑦用插入式振捣器在顶板 穿好救生衣。 混凝土浇注完成后对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣， ４．２持证上岗参加挂篮悬浇施工的特种作业人员要想 确保连接处密实、可靠。⑧混凝土灌注结束后，要加强对梁 上岗操作，必须要经培训合格，并持有效特种作业操作证。指 段包括箱梁内侧和外侧的撤水养护。 挥人员与操作人员距离较远时应用对讲机指挥联络。 ３．４边跨现浇段施工（工）装设支架时须严格控制支架 ４．３严把挂篮设计关挂篮系非标设备，一般由施工 位移。允许支架顶部出现小程度的位移。为避免底模板和 方白行设计制造安装。 根据悬浇施工要求，精心设计，计 支架对合龙段的约束力过大，允许底模板和支架之间存在 算数据准确，有足够的安全系数，结构合理，在保证安全的 微量的水平位移，以提高模架对现浇段梁体随温度纵向位 前提下，尽量减轻自重。为安全使用，必须严把设计关。 移及混凝土收缩变形的适应性。钢筋滚筒安放于支架下的 混凝土基础顶面，以便挂篮模架、模板和新浇混凝土顺桥 ５结束语 挂篮施工是桥梁施工的重要组成部分，其已成为当代 轴方向随箱梁作微量的水平移动。②施工顺序：边跨现浇 大跨度施工工程中必不可少的施工工艺，也是施工中的一 段在主垮Ｔ构悬浇施工结束前七天完成。装配好边跨现浇 个难点。一定要确保施工的规范性和正确性，提高相关数 段支架后，为避免其发生较大的非弹性变形，须预压支架， 据的准确性，以对整个施工进行有效控制，确保施工技术 预压重量至少为施工重量的１．４倍，最终确定弹性变形。 的安全，并不断的优化施工工艺，以提高挂篮的施工技术 ⑧预压边跨现浇段的支架以消除其非弹性变形。测定弹性 水平，使挂篮能更好的发挥作用。 变形。混凝土浇筑前参考梁段重梁加施工荷载的１０％、 参考文献： ２Ｏ％、３０％、５０％、８０％、１００％、１２０％、１４０％用水箱逐级 加载预压，每级预压至少半小时，最后两级延长至１小时。 【１】梁文军．连续箱梁挂篮施工监理要点初探［Ｊ】．山西建筑，２０１０． 【２ｌ王有才．桥梁施工工程中悬臂挂篮技术的应用探讨【Ｊ】．科技信 ４挂篮施工的安全控制 息，２０１０（９）：３０． ４．１做好安全技术交底工作参加挂篮悬浇施工的人 【３】徐会超桥梁挂篮悬臂浇筑法施工技术分析【Ｊ】．中国高新技术 员必须熟知悬浇施工的工艺流程，接受安全技术交底，严 企业，２Ｏ１Ｏ（１）． １００ 控，在实际调梁过程中监测该点的空间坐标作为钢梁的定 尺寸数据，以保证钢箱梁拼装精度要求。 ３．２＿２梁段运输。采用平板拖车＋炮车的形式对大型 位依据。由于前期全桥钢梁实体模型的建立，在测量过程中 梁段进行运输，梁体重量平均分配至运输车辆的轮胎上， 如遇置镜点与目标点不能通视的情况，可随机选取顶板处 以保证运输过程的平稳；计算检测运输线路的地基承载 任意点进行测量，同样可以达到定位调整的效果。避免了重 力，本项目采用铁路道砟摊铺后震动碾压，压实后实测地 新置镜、后视甚至挪移吊车而降低效率。⑧钢梁桥位调整就 基承载力满足重型梁段运输要求。 位。采用５０—１０Ｏ吨电动倒链和千斤顶组合根据测量监控 ３．２．３临时支架搭设。临时支架采用非固接式模块化 数据进行微调梁体的理论设计线型和支座固定位置。待钢 支架，即将钢管柱支架预制成标准段，按所需高程进行搭 梁定位完成后，进行梁段对接口及筋板嵌补段的焊接，焊接 配组装 直接放置于钢梁分 作业按照钢箱梁焊接工艺评定执行：定位焊接采用手工电 段位置。①支架标；隹段制 作。将钢管柱加工成６ｍ、 ３ｍ、１ｍ、０．５ｍ的标准节段， 加工时采用数控钻机进行 弧焊进行，主要焊接采用ＣＯ 气体保护焊接。 ４质量控制 ４．１标准。安装精度标准执行下表：（《城市桥梁工程 施工与质量验收规范》（ＣＪＪ２—２００８）） 项目 允许偏差 （ｍｍ） １０ 顶底板螺栓孔的钻制，采用 空间组合式立体胎具对其 杳炳搴 范围 检验 进行组装焊接，确保任意节段支架可随机组装匹配。②组 轴线 钢梁中线 偏位 两孔相邻横梁 点数 方法 ６ 全站仪 装搭配。支架组装前，平整夯实支架组装处的地面，达到该 中线相对偏差 每个安 点地基承载力要求，同时做好排水等工作；实地测量该处 梁底 墩台处梁底 ±１Ｏ 装段 ８ 水；隹仪 地面标高，计算出所需支架高度，按需求挑选标准节段进 杯蜀 两孔相邻横梁 ５ 行搭配组装；组装完成后，支架顶部与钢梁底部的非标准 相对高差 高差采用圆管垫块补足。 桥位焊接质量标准执行《铁路钢桥制造规范》（ＴＢ １ ０２ １ ２— ３．２．４梁段吊装。吊装前根据地形布设吊机位置，核定 ２００９／ｏ 每台吊机的性能参数，确定其作业半径及负荷量，结合梁 ４．２控制要点。①安装控制要点。１Ｏｃｍ以上的偏差利 段的外形尺寸、重心位置，确定每台吊机所对应的吊耳布 用吊车进行调整，１Ｏｃｍ以下的偏差利用千斤顶及倒链进 设位置，选用合理的钢丝绳及卡具，确保吊装过程的安全。 行调整：测量时使用全站仪的标准测量方式进行，在测量 （１）吊机选择。受桥位场地，运输车辆很难将成型的 控制点支设棱镜进行测量，避免使用免棱镜功能直接测量 梁段直接运输至吊装位置，采用汽车吊（固定位置吊装）＋ 钢板表面。②焊接控制要点。焊条必须经过烘干处理，烘干 履带吊（移动位置吊装）结合的吊装形式，特殊吊装点采用 温度３５０ｏＣ左右，保温２小时；ＣＯ 气体纯度达到９９．８％ 多机抬吊和空中接力的吊装方式，以实现梁体的顺利吊装。 以上，焊前必须按规范对焊缝及其周边１０Ｏｍｍ以内的铁 （ 吊耳布置。根据结构的形式及重量，本工程吊耳采用５０ 锈、油污、夹渣、夹碳等进行清理，焊接作业处设置围挡进 吨级承载力，吊耳布置于钢箱梁实腹隔板与腹板的刚性交 行防风，确保焊接处风速低于２ｍ／ｓ；焊后须按相关标；隹规 接位置处。⑧吊装指挥。起吊过程由一名起重工作为起重总 范要求对焊缝进行外观、无损检测。 指挥，负责指挥起重机；两台吊机分别配备一名司索工作为 ５结语 副指挥，负责向总指挥提供各自监控吊机的走位信息：两台 太原市南中环跨太榆路互通立交桥是太原市中环路 吊机的操作员根据起重总指挥的指挥进行操作。 施工开通的重点、难点和关键控制性工程，具有科技含量 ３．２．５梁段测量定位。梁段吊装至预定位置后，对钢梁 高、工艺复杂、施工组织难度大等特点，采用工厂化钢构件 线型进行精调，调梁全程采用全站仪进行空间坐标测量定 分段加工一现场二次组拼成型一大节段箱梁整体吊装以 位。结合本桥的结构特点及制作过程中的检测点布置，本项 及非固接式模块化支架体系和三维建模立体坐标系法的 目以钢箱梁顶板中心为基准作为道路中心进行测量，同时 施工技术，大大提高了钢梁安装的施工效率，减少了周转 监测梁体横坡及高程，将梁体首尾腹板隔板交汇点作为辅 材料的使用量，具有很好的经济实用性，安全质量有保障， 助监测坐标点，实行全位置立体监控，保证梁体的就位精 受到业主、设计、监理单位的一致好评；本文着重介绍大吨 度。（１）网络建立。根据设计院提供的测量控制点及桥梁线型 位小曲率异型截面钢箱梁安装过程中的施工原理、工艺流 参数图，建立本桥的坐标网，以东西方向为Ｘ轴、南北方向 程、线形控制、质量卡控要点等相关内容，工艺清晰明了， 为Ｙ轴、高程为Ｚ轴；根据结构的外形几何尺寸，建立钢梁 具有一定的参考借鉴价值。 立体模型，将钢箱梁按照道路中心线（即钢梁结构中心线） ５ 每件或 布置在坐标网内，在模型中实量出各监控点的空间坐标。⑦ 测控点布置。在梁段项板接口部位、项板中心位置和桥梁支 座处设置测控点，在坐标网内算出该点的空间坐标。通过对 桥梁各个控制点空间相对位置关系吊装过程中的实时监 １０１ 参考文献： 【１］ＧＢ ５０２０５—２００１，钢结构工程施工质量验收规范【Ｓ１ Ｉ２］ＴＢ １Ｏ２１２－２００９，铁路钢桥制造规范【Ｓ】． ［３］ＣＪＪ２—２００８，城市桥梁工程施工与质量验收规范【Ｓ】 ．［４］ＪＴＧ Ｔ Ｆ５０—２０１ １，公路桥涵施工技术规范【Ｓ］ ．
