大跨度鋼結構橋的施工技術

上海市政建設有限公司 上海 200438

1 工程概況

大蘆線航道整治工程一期（臨港新城段）19標Y6橋工程位于上海市原南匯區南蘆公路馬五公路東北側。其中，主橋為下承式系桿拱橋，主橋橋面由左右前后各2 根鋼結構箱型系梁和端梁組成，中間由BH型鋼中橫梁連接，通過鋼梁面上的栓釘與混凝土橋面形成鋼混凝土組合結構梁；橋梁上部拱肋采用月牙形疊合拱，上下層拱均為鋼箱型截面，左右兩片鋼拱肋的跨中位置設有X形風撐一道，截面為工字形（圖1）。

圖1 大橋效果圖

2 施工原則

（a）根據構件運輸路況、構件結構形式和現場工況條件，對橋面鋼箱梁和鋼拱肋系統構件進行合理分段，同時明確各分段構件吊裝順序。

（b）鋼橋系梁兩側投影線向外各20 m，為吊裝機械作業和分段構件拼裝場地。

（c）根據各分段構件的質量和重心位置，確定吊耳規格及布置尺寸。

（d）需要工廠在分段鋼梁上焊制吊耳和擱排的，事先向工廠提交零件圖和布置圖。

（e）現場安裝所需分段構件上的標記和標識，必須在工廠內完成；所有分段構件對接部位（安裝焊縫一側）上的粘著物也須在出廠前清除。

（f）施工過程中的測量定位，采取安裝位置角度測距和地面放線垂準同步控制。

（g）現場構件運輸車輛和吊機行駛路線的地面必須夯實，且基本平整，必要時需鋪設道渣或石子。

（h）橋面系梁下方設置的臨時鋼支架落地部位須夯實，并設混凝土基礎。

3 鋼結構橋施工技術[1-6]

3.1 施工流程

土建資料交接→軸線標高復測→拱腳埋入段安裝→結構吊裝→拼裝焊接→總體驗收

3.2 吊機選用

梁底鋼支架吊裝選用12 t汽車吊；橋面鋼梁系統吊裝、鋼拱肋卸車及拼裝、上部鋼支架吊裝選用125 t履帶吊；鋼拱肋構件吊裝選用125 t履帶吊和200 t汽車吊雙機抬吊；風撐吊裝選用200 t汽車吊；橋面邊梁吊裝選用16 t汽車吊。

3.3 吊耳及吊索具

橋面系梁、端梁和拱肋分段構件吊點均配置吊耳，其他構件吊裝采用鋼絲繩捆扎方式。技術要求為：

（a）吊耳和兩側加強板的材料采用A級或與其相接近的鋼構件材料。

（b）吊耳切割后的切割斷面應打磨光順，且表面不允許有咬口、凹凸不平等現象。吊耳的吊孔應磨光，孔的邊緣必須倒角。

（c）吊耳在分段構件上設置時，重要受力構件的吊耳應進行專項設計，特殊情況時進行加強處理。

（d）吊耳的焊接要求：吊耳開坡口處，坡口焊后，再增加6～8 mm焊腳；吊耳不開坡口處的角焊縫，其焊腳為其中薄板板厚的0.7 倍；所有吊耳零件間的焊縫都為連續焊縫，如有端頭需進行包角焊，其包角焊的焊腳須符合設計要求。

（e）吊耳所處位置反面的結構焊接要求：吊耳反面的縱、橫結構是雙面連續焊的，應對在距吊耳中心1 m范圍內所有縱、橫向構架進行加強焊，其加強焊焊腳高度在原焊腳高度的基礎上再增加2～3 mm；若吊耳反面的縱橫結構在規定加強焊的范圍內不連續，其結構端頭均應進行包角焊，其包角焊的焊腳高度為加強焊的1.2K（K為加強焊的焊腳高度）。

3.4 鋼結構施工

3.4.1 總體吊裝流程

梁下臨時鋼支架架設→系梁吊裝→端梁吊裝→中橫梁吊裝→拱肋地面拼裝（橋面鋼梁吊裝期間同步施工）→架設上部臨時鋼支架→吊裝側向拱肋→吊裝拱肋合攏段→吊裝風撐→橋面兩側挑梁吊裝

3.4.2 結構吊裝

（a）經復測和復核，如土建標高存在偏差，書面確認后按實配制的調整鋼墊板安置在橡膠支座下。

（b）鋼結構進場前，吊機停車位置的地耐力必須符合要求；汽車吊支腿必須伸足，支腿下設置路基箱或鐵板，確保支腿穩定。

（c）吊裝作業時，對吊機起吊幅度、把桿長度、起重量、起吊能力和站車位置等進一步復核，復核重點是吊裝的可實施性和安全余量。

（d）鋼結構梁和鋼拱肋的起吊、回轉、放置到位、吊點變換和雙機抬吊等必須由持有效證件的起重司索人員統一指揮。

（e）鋼結構吊運過程中，起重指揮人員實時與吊機駕駛員進行信息溝通，隨時了解鋼結構移位時的吊機荷載值。

（f）鋼結構梁和拱肋安裝到位，立即對其兩端進行固定，并用型鋼撐實其底部，及時施焊。

（g）鄰接的鋼結構件吊裝到位后（圖2），馬上用手動葫蘆和拉接碼板對其合攏拼裝；拱肋合攏段的受力狀態由設計單位復核明確。

圖2 中間合攏段構件吊裝工況

3.4.3 安裝焊縫的焊接

（a）焊接的次序：先對鋼結構的橫隔板、腹板進行焊接，并進行豎向T形角接焊縫（連接構件）的焊接；然后焊接鋼結構上下翼板，此時由對稱且同方向的2 個焊工同速對焊縫進行施焊。現場對安裝焊縫進行施焊時，其縱向的焊縫由跨中朝兩邊施焊，其橫向的焊縫由中間往兩邊對稱進行焊接，保證焊縫約束應力和焊接變形的對鋼結構的影響減少到最小。

（b）焊條干燥：烘焙溫度300 °C～350 °C，烘焙時間60 min，保溫溫度100 °C～150 °C，允許存放時間4 h，回烘溫度300 °C～350 °C，回烘時間60 min，允許回烘2 次。

（c）所有的焊接接頭應連續一次施焊完成，每一層焊道焊接好后，馬上進行清理，如果存在影響焊接質量的缺陷、必須處理完畢后才能進行下一步的焊接。

4 主要質量控制點

（a）施工現場起重吊裝機械位置驗算；

（b）鋼梁吊裝過程中結構穩定性的驗算[7]；

（c）對土建施工的相關軸線和標高的復測，以及吊裝前的測量放線；

（d）鋼梁和拱肋安裝定位的設計尺寸：縱橫軸線的定位與四角部位的標高[8]；

（e）相鄰鋼梁對接的連接構架定位尺寸；

（f）安裝對接焊縫間隙和焊縫打磨擦白；

（g）對接焊縫的外觀和內部的無損檢測（包括裝配角焊縫的外觀和內部的無損檢測）。

5 結語

本文對大蘆線13標航道整治工程一期（臨港新城段）19標Y6橋工程的現場施工技術進行了介紹，由于該工程運用了有針對性的施工技術措施，鋼結構橋在安全和質量管理方面都取得了不錯的效果。