環形鋼箱梁高空安裝合龍施工技術

李 立 強

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

環形鋼箱梁高空安裝合龍施工技術

李 立 強

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

首先利用計算機輔助軟件進行二次深化設計，根據運輸和吊裝條件鋼箱梁分16段在工廠加工后運到施工現場。先將四個直段鋼箱梁在地面各自拼裝成一體，然后進行雙機抬吊安裝。直段鋼箱梁安裝后及時進行臨時支撐加固，保證安全的條件下盡早進行通車，然后開始安裝四個彎段鋼箱梁，進行高空安裝合龍。

環形，鋼箱梁，高空，安裝合龍

晉城市圣亞環形天橋位于黃華街與紅星街交叉口，周圍有晉城影劇院、新潮商場、亞購物廣場等商貿中心，車輛、人流量較大。圣亞環形天橋橋梁跨徑總長布置為192.107 m，具體橋梁跨徑布置為36 m(跨黃華街)+17.410 4 m+31 m(跨紅星街)+19.249 4 m+36 m(跨黃華街)+17.410 4 m+31 m(跨紅星街)+19.242 9 m。橋梁為變截面全焊接環形鋼箱梁，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，箱梁橋面寬度為3.5 m+0.2 m(欄桿)+3.1 m(人行道)+0.2 m(欄桿)，見圖1。

1 環形鋼箱梁高空安裝合龍技術

本工程位于晉城市的繁華階段，車輛、人流量大。

施工工藝流程：

鋼箱梁運輸→搭設臨時拼裝鋼平臺→直段鋼箱梁依次拼裝、焊接、涂裝→直段鋼箱梁安裝→臨時支撐安裝加固→道路通車→彎段鋼箱梁安裝、焊接→環形鋼箱梁涂裝→梯道安裝。

2 操作要點

2.1搭設臨時拼裝鋼平臺

在每段準備拼裝的梁段下的馬路上，用熱軋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長的熱軋H型鋼，每段鋼箱梁拼裝平臺下設置6根，鋼平臺的平整度用鋼楔子來調整。每根熱軋H型鋼下的路面上鋪設20厚的鋼板1 000 mm×3 000 mm，作用一是保護路面，二是保證道路平整。

2.2直段鋼箱梁拼裝、焊接、涂裝

環形天橋鋼箱梁分成16段在工廠制作，斷點位置見圖2，整體斷點形式采用“Z”字斷口(見圖3)，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個連接耳板先進行定位連接(見圖4)，然后再進行焊接連接，焊接完成后割除連接耳板。

每個直段鋼箱梁由三節鋼箱梁段組成，在搭設好的拼裝鋼平臺上，采用130 t吊車進行直段鋼箱梁的拼裝。直段鋼箱梁整體拼裝好后，在滿足焊接要求時進行各梁段環形焊縫的焊接及焊縫檢測。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下人孔，焊接完成后及時封堵。鋼箱梁拼裝焊接完成并檢測合格后，對焊接區域、現場油漆破損部位采用電動工具打磨除銹，除銹等級達到Sa3.0級標準，按設計要求進行逐層補涂。

2.3直段鋼箱梁安裝

在鋼箱梁吊裝前，用全站儀對8個支座進行標高和軸線測量，提前調整好標高。

直段鋼箱梁吊裝采用兩臺240 t汽車吊，吊車站在環形天橋內。鋼箱梁段具體吊裝立面圖如圖5所示。鋼箱梁節段吊裝就位后，及時復測鋼箱梁橋軸線、標高等數據，作為下一梁段安裝控制依據。

2.4臨時支架安裝加固

第一段直段鋼箱梁A段安裝時，整個梁段長40.682 m，重約106 t，只有兩端兩個500 mm直徑的支座，鋼箱梁自身的穩定性難以保障。為了保障鋼箱梁的穩定性，防止吊裝彎道時的磕碰，更是為了能及時安全通車，所以在每個支座附近增加兩個臨時支架，即每個直段鋼箱梁采用四根臨時支架對鋼箱梁進行加固(見圖6)。臨時支架加固好后進行通車。

2.5彎段鋼箱梁安裝

四個直段鋼箱梁安裝就位后，開始安裝彎段鋼箱梁進行高空合龍。在合龍前三天，連續進行合龍口尺寸的觀測，找出合龍溫度與尺寸的相對關系。根據合龍時的預測溫度，按已測定的對應關系對合龍段進行配切，使之適應合龍口尺寸，保證合龍的順利進行。精確測量合龍口的距離，第一次測量后，需及時進行復測，同一點的測值相差不得大于3 mm，否則需再次測量；剔除超差值，將兩組數據按各點取平均值，作為合龍段長度依據。在同一時間用同一把鋼盤尺，測量合龍口尺寸和合龍梁段尺寸，確保順利安裝。

彎段鋼梁在加工時要考慮安裝方便，其兩端頭切口成對稱“Z”字形切口，便于彎道鋼梁從上或從下安裝進入彎道梁位置。

2.6鋼箱梁涂裝

鋼箱梁安裝焊接完成并檢測合格后，對焊接區域采用電動工具打磨除銹，除銹等級達到Sa3.0級標準。并按技術交底要求進行逐層涂刷。對鋼箱梁橋體現場油漆破損部位采用電動工具或砂紙打磨，按設計要求進行補涂。

3 臨時支架設計

本支架最高處支架高度為6.5 m，進行支架受力驗算時按照6.5 m高度進行計算。

3.1H型鋼支撐力計算

H型鋼柱采用HM588×300×12×20，每根H型鋼柱的長度為6.5 m，下端支承在方形枕木上，上端支承在鋼箱梁的下翼緣板上，在此條件下，H型鋼柱兩端視同鉸支；則:

桿件計算長度=桿件實際長度l=6.5 m。

單根H型鋼支架的截面回轉半徑:i=6.93 cm。

H型鋼的受壓截面毛面積A=187.2 cm2。

H型鋼是熱軋H型鋼，材質為Q235鋼，容許應力按[σ]=117.5 MPa。

單根H型鋼的容許支撐力：

[N]=φ×[σ]×A=0.676×117.5×0.018 72=135.50 t。

3.2臨時支架驗算

臨時支架只是作為直段鋼箱梁的輔助支撐，鋼箱梁梁段重106 t，由4根臨時支架支撐，而每根臨時支架能承受的最大容許支撐力為135.5 t，則臨時支架強度遠遠滿足要求。

3.3支架基礎設計

在原有的馬路上放置兩根方形枕木，枕木上放置10 mm厚鋼板。

4 效益分析

4.1經濟效益

原計劃圣亞環形天橋鋼箱梁安裝需用時21 d，其中全封閉道路15 d。采用此技術后，鋼箱梁安裝僅用了15 d就安裝完畢，其中全封閉道路7 d，比預計節約成本15.3萬元。

4.2社會效益

在整個施工過程中，既保證環形鋼箱梁的安裝精度和施工安全，又使道路提前通車，最大程度地降低了對晉城市道路交通的壓力。

4.3企業效益

本工程高空作業量大，施工人員多，在安全施工中我們采取有效措施，執行專人看守制度，安全防護到位有效，安全無事故，順利完成施工任務。

[1] 林中賀.大跨度連續鋼箱梁吊裝施工探討[J].科技資訊,2013(1):6-10.

[2] 高長清.淺談大跨度鋼箱梁吊裝施工技術[J].城市建設理論研究(電子版),2013(13):141-143.

[3] 馬文中.城市高架橋大跨度鋼箱梁整體吊裝施工技術[J].科技信息,2010(16):307-308.

Constructiontechnologyofhigh-altitudeinstallationofringsteelboxgirder

LiLiqiang

(ShanxiFirstConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

The first use of computer aided software for the second design, journey according to the conditions of transportation and hoisting steel box girder in the factory after processing to the construction site. First four straight section of the steel box girder in the ground each assembled into an organic whole, then to double machine lift crane installation. Temporary support straight section of the steel box girder is installed in a timely manner, to ensure traffic safety conditions as soon as possible, and then start the installation of four bending section of the steel box girder, aerial installation closed.

ring, steel box girder, high-altitude, install collapse

1009-6825(2017)30-0095-02

2017-08-15

李立強(1981- )，女，工程師

TU758

A