橋梁鋼結構吊裝施工技術要點探討

鄧 慧(中鐵二十五局集團第六工程有限公司，廣西柳州 545007)

橋梁鋼結構吊裝施工技術要點探討

鄧 慧
(中鐵二十五局集團第六工程有限公司，廣西柳州 545007)

隨著這幾年建筑技術的進步，我國建筑企業已經基本具備各種大型公共建筑施工的能力，其先進設備的使用也為建筑施工質量提供了可靠的保障。鋼結構吊裝施工技術的應用為我國建筑企業實現大型工程施工提供了便捷，以貝雷梁為主要吊裝基礎的施工技術為大型工程的施工提供了保證。本文以某溪剛構中橋施工為例介紹了鋼結構吊裝技術施工中的要點。

某剛構中橋;貝雷片;鋼結構;吊裝技術;技術要點

前言：目前，我國大型建筑企業基本都取得了一級施工資質、特級施工資質，這種情況代表著我國建筑行業綜合實力的提升。大型建筑物采用鋼結構吊裝施工技術為實現建筑物高質量、高速度建設提供了可靠的保證。常見鋼結構吊裝施工技術中貝雷梁桁架吊裝施工技術應作為重點加以考慮。貝雷梁桁架吊裝施工技術是一種結構簡單、運輸方便、載重量大、互換性好的施工技術，在一些大型建筑中廣泛應用并取得了很好的效果。

1.橋梁鋼結構吊裝施工工程概況介紹

某鋼構中橋位于某省某市，該橋橋跨結構形式為三跨剛構橋，主跨22m，副跨各14.65m成14m+22m+14m連梁剛構，橋梁總寬度為233.68m，共分15節，每節寬約4.98～19.98m，板厚約1.35m，橋上共有33股道（不含預留股道）；下構為樁基礎，0#臺、1#墩、2#墩、3#臺均設有雙排樁基礎。橋位與河道的情況是，0#、3#臺位于河岸上，1#墩、2#墩位于河道上。該橋跨越某溪，河水流量小，河面寬度為26m，水深在3m左右。某溪在河道K0+154處有一水壩，水壩上游沒有進行河道整治，下游已經進行河道整治。某溪K0+154處水壩頂寬2m，為混凝土結構，水壩上下游水面高差4.1m（上游水面標高90.615m，下游水面標高86.5m）。上游河道寬約26m，兩側為土河堤；下游河道寬20m，河道兩側為漿砌片石河堤，河堤兩側均經綠化，且有巡河道路，路邊還建有污水管。施工現場由于靠近某道路，需修建部分道路與村道及某道路相通，交通相對比較便利。

2.橋梁鋼結構吊裝施工技術分析與探討

2.1 主要施工技術方案介紹

通過勘察設計人員現場詳細調查，某溪水壩上游水位高，污泥深；但河道河水流量并不大，水壩上僅2.5m寬的出水口就能保證上游水位的衡定。經過多次技術協商決定該橋在不影響河道流水的情況下采取如下措施施工該橋。在河道中采取搭設鋼便橋作為跨河交通道路，水中搭設鉆孔平臺進行1#、2#墩的鉆孔樁施工，水中搭設鋼板樁圍堰進行1#、2#墩承臺施工，水中搭設平臺進行剛構頂板施工等。

2.2 橋梁鋼結構吊裝施工技術分析

2.2.1 剛構中橋跨河便橋道路施工

前面提及該橋順接某廠廠區道路，為提供交通運輸便利及物料進出方便進行跨河便橋道路施工。便橋全寬6m，橋面至水面高2.0m設計,橋梁全長42m，橋梁建筑面積為252㎡。支撐基礎采用長8m、Ф63cm螺旋鋼管樁采用錘擊沉樁法打入弱風化基巖,每墩臺布置2根Ф63cm螺旋鋼管樁間距6m，墩與墩間距6m；上部采用定型軍用貝雷梁（1.5m×3m）架設，貝雷梁上橫抬梁采用雙I14工字鋼作為分布梁間距0.3m，上鋪8mm厚鋼板作為橋面，鋼板局部用鋼筋頭固定。

2.2.2 水中1#、2#墩臺鉆孔樁施作平臺施工

平臺結構施工中采取Φ63cm螺旋管鋼作基礎，主跨梁每0.3m間距均布雙I14工字鋼作分布梁；頂部采取鋼板焊接，留出各需鉆孔的孔位?？紤]施工電力供應問題，一次同時施工3個平臺，每組施工平臺投入螺旋鋼管34m，工字鋼等鋼材76.2噸，除水中因太深無法撥出的部分，其他材料周轉使用；每墩搭設38個平臺，總計搭設76個平臺。

2.2.3 采用鋼板樁圍堰施作1#、2#墩水中承臺

由于1#墩和2#墩位于河道中，承臺標高較低，開挖較深，須在河道修建圍堰，確保承臺開挖。若采用土圍堰存在占用河道較寬，影響導水能力，故采取鋼板樁圍堰方案。鋼板樁圍堰布設方式為剛構中橋1#墩和2#墩各有15節，每節4.98m 至19.98m；按單節承臺施工，采用400mm*125mm規格，長7.0m鋼板樁，實施圍堰。鋼板樁圍堰安裝完畢后，靠河道的外側采取編織袋裝砂卵石封底，內部采取基坑開挖后，混凝土封底。

2.2.4 水上貝雷梁平臺施作剛構橋頂板施工

根據項目特點，頂板按分節施工搭設剛構頂板澆注平臺，單節平臺最寬處按20米設計，在主跨和副跨頂板下，選擇作業平臺以φ820mm,壁厚12mm鋼管樁打入河床作支承，剛構中部利用貝雷梁作縱向支承主梁。主跨在河道水上搭設平臺；副跨待平整場地后在陸上搭設平臺。為確保副跨兩端的剛構頂板施工，0#、3#橋臺，按兩次澆注混凝土，便于副跨伸入橋臺部分的頂板平臺搭設和頂板施工。

（1）主跨結構布設要求

支柱為φ820mm,d=12mm螺旋鋼管樁打入弱風化巖層面0.5米，縱向布設7排間距3米，每排橫向間距2.5米設1根計有96根；主梁為單排單層貝雷梁，縱向長18米，橫向每組間距2.5米計有96列；貝雷梁上層橫向均勻鋪設I45b型工字鋼橫抬梁間距1.0米計19排，每排橫向布設24根，每根12m，根與根之間重疊1米；I45b型工字鋼上再橫向均布I14型工字鋼間距0.5米計479列，每列縱長18m布設2根I14型長12m工字鋼；I14型工字鋼間分布鋪設15cm方木；頂部為剛構頂板底模。

（2）副跨結構布設要求

支柱為φ820mm,d=12mm螺旋鋼管樁打入弱風化巖層面0.5米，縱向布設5排間距3米，每排橫向間距2.5米設1根計有96根；主梁為單排單層貝雷梁，縱向長12米，橫向每組間距2.5米計有96列；貝雷梁上層橫向均勻鋪設I45b型工字鋼橫抬梁間距1.0米計17排，每排橫向布設24根，每根12m，根與根之間重疊1米；I45b型工字鋼上再橫向均布I14型工字鋼間距0.5米計479列，每列縱長16m布設2根I14型長12m工字鋼；I14型工字鋼間分布鋪設15cm方木；頂部為剛構頂板底模。

（3）副跨結構施工場地準備

由于副跨結構施工要求，頂板底至地面的凈高須有4m左右的凈空才利于頂板平臺的搭設，而現場地面起伏不一，故先開挖土方至標高，然后進行地面硬化，硬化結構為0.25m碎石墊層，0.20m厚C25混凝土面層。

2.2.5 貝雷梁結構相關承載能力及結構性能分析與驗算

根據施工施工設計要求，采用剛構設計沉降縫分段澆筑，支架以最大沉降縫25米。

（1）作業平臺的搭設

作業平臺以φ820mm,d=12mm鋼管樁打入河床作支承，鋼構中部利用貝雷梁作縱向支承便梁，其上層均勻鋪設I45b工字鋼橫抬梁間距1.0米；I45b工字鋼上再縱向均布I14型工字鋼間距0.5米；I14工字鋼中間鋪設15cm方木，箱梁底模與方木間用木楔調節。貝雷梁作為縱向支承便梁，7組單排單層，間距2.5米。其上層均勻鋪設Ⅰ45b工字鋼，橫抬梁，間距1米；Ⅰ45b工字鋼上再縱向均布Ⅰ14型工字鋼，間距0.5米；Ⅰ14工字鋼間鋪設15cm×15cm方木,間距0.5米；頂面鋪設20mm竹膠板。

（2）作業平臺結構荷載情況驗算

1.剛構自重：厚1.35m×長13m×寬19.98m×2.7噸/m3=946.75T；

2.貝雷梁重量：0.270噸/m×長12m×5排×2雙排=32.4T；

3.Ⅰ45b工字鋼:(長8m+長12m+長8m) ×13片 ×0.0874噸/m=31.81T；

4.Ⅰ14工字鋼：(長12m+長8m) ×(板長20m÷間距0.3m)×0.0169=22.5T

5.模板：底模板12×20×0.02×0.6+側模板12×1.35×2×0.02×0.6=3.3T

6.模板支架及扣件拉桿等：根據設計圖紙及相關工藝，模板支架及扣件拉桿采用三排橫桿，每2m設根豎桿，根據統計計算其總重約2T。

7.沙箱：0.065噸/個×18個=1.17T

8.人、機具設備、砼傾倒及振動產生的荷載：根據統計計算總重約4T+2T=6T。

（3）鋼管樁計算

根據作業平臺結構荷載情況驗算，取安全系數為1.8，每根φ820×12mm鋼管承重能力為50T計算，需要鋼管根數為：（946.75+32.3+31.81+22.5+3.3+2+1.17+6）×1.8/50=37.65根。

按跨度3米計算，則邊跨需布置橫向5排鋼管樁，每排9根，共計5排×9 根=45根。中對中間距為板寬20m÷（11根-1根）=2.0m

（4）貝雷梁檢算同（3）驗算貝雷梁承載力時，取安全系數按1.8，平均分布到貝雷梁每延米荷載為：單排單層加強型貝雷梁Ix=577434.4cm4Wx=7699.1cm3

跨中彎距Mc： Mc=qL2/8=17.4×32/8=19.575T.m ＝195.75KN.m

由公式可知：

撓度計算：fmax=5qL4/(384EI)=（5×17.4×104×34×103）/（384×210×109× 577434.4×10-8）=0.151mm＜f允（L/400=3000/400=7.5mm）符合要求

綜上，采用單排單層加強型貝雷梁間距2.5m,跨度3m。檢算通過。

（5）45b工字鋼及I14工字鋼檢算

根據各個工字鋼及I型鋼所受力情況，同上取安全系數為1.8，經查相關材料性能參數，進行各材料撓度計算如下：

45b工字鋼：fmax=(5qL4)/(384EI)=（5×7.6×104×24×103）/（384×210×109× 33800×10-8）=0.22mm＜f允（2000/400=5mm）符合要求。

I14工字鋼：fmax=5qL4/384EI=（5×3.6×104×14×103）/（384×210×109×712 ×10-8）=0.3mm＜f允（1000/400=2.5mm）符合要求。

綜上，經驗算5b工字鋼及I14工字鋼在方案設計中滿足要求，檢算通過。

2.2.6 安裝砂箱

根據本方案設計，采用砂箱作為脫模的手段；砂箱設置于鋼管立柱頂部和工字鋼橫梁之間，底部與鋼管柱頂帽采用8顆螺栓聯結。砂箱采用大管（外徑為50cm）套小管（Φ471mm）的方式；砂箱用砂采用潔凈的中砂，曬干、過篩，測出比重后，根據所需高度稱重裝箱，確保所有砂箱頂板標高一致。

3.結語

在實際工程使用中，在選用其它吊裝技術成本較高且不易施工時，貝雷梁桁架法吊裝無疑是很好的選擇。本工程采用貝雷梁桁架法吊裝在節約成本的前提下高質量的完成了吊裝作業，實現了良好的經濟效益。

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1007-6344（2016）04-0019-02