大跨度鋼箱梁吊裝施工工藝

李 暉

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030006)

大跨度鋼箱梁吊裝施工工藝

李 暉

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030006)

結合晉城市圣亞環形人行天橋工程，以現場施工為基礎，針對大跨度鋼箱梁吊裝的重點進行論述。通過分析鋼箱梁的分段，起重設備的選擇，鋼箱梁的地面拼裝、焊接、吊裝方法等，論述了鋼箱梁吊裝施工的詳細步驟和工藝特點，以保證鋼箱梁能夠安全、高效的完成吊裝，為今后類似工程的設計與施工提供借鑒。

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0 引言

隨著社會經濟的飛速發展，為了建造更大、更長的各種超大型結構物來滿足人們對生活空間的追求，大跨度鋼結構隨之發展起來。本文以大跨度鋼箱梁吊裝為題材，分析了大跨度鋼結構的安裝工藝。

1 工程概況

晉城市圣亞環形人行天橋位于黃華街與紅星街交叉口。天橋橋梁跨徑總長布置為192.107 m，具體橋梁跨徑布置為跨黃華街36 m，跨紅星街31 m，跨中梁高1.2 m，墩頂梁高1.8 m，梁底采用圓曲線變化。主橋采用單箱單室鋼箱梁，鋼箱梁采用全焊接結構，所有鋼板材質均采用Q345qD鋼。

2 鋼箱梁分段

鋼箱梁施工方案采用：工廠分為16個梁段制作，分段運輸，現場搭設拼裝臨時鋼平臺，直段整體拼裝整體吊裝，弧段單獨吊裝。圣亞環形天橋鋼箱梁經二次深化設計，具體斷點位置見圖1。

3 吊車的選擇

鋼箱梁總共分16段，鋼箱梁分節最重39.387 t，最輕11.584 t，鋼梁最長16 m。結合梁段的重量及現場施工條件，充分考慮鋼箱梁在吊裝過程中與吊車大臂的安全距離及一定的安全儲備系數，確定選用一臺QY130K-Ⅰ型汽車吊進行鋼箱梁的裝卸、拼裝。吊車工作半徑10 m，起重量45.5 t。

A，B，C，D段鋼箱梁直梁段吊裝，鋼梁最重約107 t(106.674 t)，最長鋼梁為40.7 m。結合梁段單元的重量及現場施工條件，充分考慮鋼箱梁在吊裝過程中與吊車大臂的安全距離及一定的安全儲備系數，確定選用兩臺QY240-Ⅱ型汽車吊進行鋼箱梁直梁段的抬吊。吊車工作半徑10 m，起重量61 t。

4 鋼箱梁吊裝工藝流程

根據吊裝順序用平板車將16段鋼箱梁運到現場進行地面拼裝，按照鋼箱梁直段A→B→C→D→弧段A→弧段B→弧段C→弧段D的順序進行拼裝吊裝。

現場搭設拼裝臨時鋼平臺，采用130 t汽車吊拼裝鋼箱梁直段A→B→C→D。

4.1 拼裝臨時鋼平臺的搭設

在每段準備拼裝的梁段的馬路上，用H型鋼HN596×199×10×15作為支座搭設鋼平臺，每小段梁下設置兩根3 000 mm長的H型鋼，每段鋼箱梁拼裝平臺下設置6根，總共準備3 000 mm長的H型鋼24根，鋼平臺的平整度用鋼楔子來調整。每根H型鋼下的路面上鋪20 mm厚的鋼板1 000 mm×3 000 mm。

4.2 鋼箱梁拼裝

鋼箱梁直段A,B,C,D分別有3個小段拼裝組合而成。整體斷點形式采用“Z”字斷口，即頂板斷點與兩腹板斷點錯開500 mm，腹板與底板再錯開500 mm。鋼箱梁現場拼接安裝節點采用在上下翼緣板設置12個連接耳板。

4.3 鋼箱梁拼裝焊接

鋼箱梁節段吊裝到拼裝位置后，吊車移動鋼箱梁，保證箱口截面對角線尺寸、焊縫間隙及板面錯位符合允許偏差，及時連接拼裝耳板固定。將要吊裝的直梁段整體拼裝好后，進行各梁段環形焊縫的焊接。內加勁肋的焊接要在箱體內進行，在焊接位置的橋面上預留人孔，焊接完成后及時封堵。

4.4 鋼絲繩、卸扣、吊耳的選用及驗算

4.4.1 鋼絲繩的選用

根據最大起吊重量為107 t，每直段鋼箱梁共設8個吊點，兩臺吊車抬吊，每臺吊車吊53.5 t。

計算簡圖如圖2所示。

每根鋼絲繩所受拉力：

其中，S為鋼絲繩各分支的應力；Q為鋼絲繩索系吊的荷載重力；m為鋼絲繩的分支數，m=4；θ為鋼絲繩的夾角，θ=60°。取鋼絲繩的安全系數為10，則有P=10×S=115.8 t=1 158 kN。根據“鋼絲繩的破斷拉力表”：選用6×37系列，公稱抗拉強度選用1 550 MPa，直徑47.5 mm的鋼絲繩。

4.4.2 吊點與吊耳的設計與驗算(根據“起重吊耳標準”)

1)計算確定中心位置，用8個板式吊耳，對稱于中心位置各布置4個，要求箱梁的中心要在兩端吊耳的中心連線所在的垂直面上，誤差不超過10 mm，避免箱梁傾斜。

2)吊耳的允許負荷計算：

其中，P為吊耳允許的負荷，kgf；D為起重量(包括加強材料等重量)，kgf；c為不均勻受力系數，取c=1.5～2；n為同時受力的吊耳數。

每段鋼梁最重為107t,設8個吊耳,兩臺吊車起吊。即：

3)吊耳的形式(見圖3)。

4)吊耳的形式和規格見表1。

表1 D型吊耳的形式和規格

根據計算的吊耳允許的負荷(26.75 t)和吊耳的規格，為了安全起見，選用允許負荷為30 t～40 t的吊耳。卸扣直徑為58 mm。

5)吊耳位置及加勁布置。

為確保鋼箱梁吊裝過程中箱體結構安全，將吊耳設置在腹板上方，腹板參與吊裝整體過程受力，并在吊耳位置內部加勁處理。

4.5 鋼箱梁吊裝

根據鋼箱梁長度和重量、現場條件選定鋼箱梁直段吊裝采用兩臺240 t汽車吊進行抬吊，吊車站在環形天橋內。先分別將A，B，C，D段吊裝就位，分別固定，每完成一個梁段的安裝，復測鋼箱

梁橋軸線、標高等數據，作為下一梁段安裝控制依據。然后開始吊裝4個彎道梁，即弧段A，B，C，D，每吊裝完成一個彎梁后，及時完成該節段與兩邊鋼箱梁的焊接工作；然后再吊裝下一個弧段。

鋼箱梁直段吊裝到位后，及時安裝定位匹配件，匹配件連接應保證箱口截面對角線尺寸、焊縫間隙及板面錯位符合允許偏差要求，及時連接拼裝耳板固定。

4.6 臨時支架

支架體系應牢固可靠，滿足施工需要,項目部采用H型鋼柱支架，具體設置方法為：支架頂部架設在鋼箱梁的側下方，H型鋼頂部設置封頂鋼板和鋼楔子作為鋼支架高度調節器。鋼梁安裝好后，將H型鋼支架和鋼楔子、鋼箱梁點焊連接。底部鋪設鋼板底座1 000 mm×1 000 mm×20 mm，以增加強度和接觸面。每段直段鋼箱梁設置4組支架，整橋一共設置16組支架，見圖4。

4.7 檢查驗收

根據CJJ 2—2008城市橋梁工程施工與質量驗收規范第14.3.2節的規定，本次鋼箱梁安裝允許偏差如表2所示。

表2 鋼箱梁安裝允許偏差

5 結語

晉城市圣亞環形人行天橋的施工質量經驗收達到合格，鋼箱梁位置尺寸準確，焊接質量合格，順利交工，整體效果美觀、大方。通過分析大跨度鋼箱梁吊裝施工的詳細步驟和工藝特點，不僅保證了鋼箱梁安全、高效的完成吊裝，而且為類似工程的施工總結了寶貴的施工經驗。

[1] JGJ 276—2012，建筑施工起重吊裝安全技術規范[S].

[2] 卜一德.起重吊裝計算及安全技術[M].北京：中國建筑工業出版社，2008.

The hoisting construction technology of long span steel box girder

Li Hui

(ShanxiFirstConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

Combining with Jincheng Shenya ring pedestrian overpass engineering, based on site construction, this paper discussed the hoisting key points of large span steel box girder, through the steel box girder segment analysis, lifting equipment selection, steel box girder ground assembly and welding, hoisting method and other aspects, discussed the detailed steps and process characteristics of steel box girder hoisting construction, to ensure that the steel box girder could safe, efficient completion of hoisting, provided reference for future similar engineering design and construction.

large span, steel box girder, crane, construction technology, steel wire rope

1009-6825(2017)20-0101-02

2017-05-08

李 暉(1985- )，男，工程師

TU758.15

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