城市匝道橋曲線段鋼箱梁制作與安裝

高 艷 芳

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

鋼箱梁制作、運輸、吊裝是本工程的重點難點，匝道線性較為復雜，緩和曲線連續變化，施工測量放樣反復校核，平行施工作業多，施工工藝復雜，合理組織施工是本工程的重點。

1 工程概況

本工程為市政快速路匝道橋，蒙山大街與濱河西路互通立交工程分為兩個匝道，均為單向雙車道匝道，匝道寬9.5 m，橋面凈寬8.5 m，匝道1橋梁全長365 m，第四聯采用26 m+33 m+26 m等截面連續鋼箱梁。匝道2橋梁全長473.5 m，第四聯采用26 m+32 m+26 m等截面連續鋼箱梁。濱河西路為城市準快速路，是城市南北交通的主干路，道路單幅寬度11 m，雙向六車道，濱河東路兩幅道路中央為3 m寬綠化分隔帶。匝道橋縱坡最大3.95%，橫坡均為坡向曲線內側2%，曲線半徑最小為50 m。

2 鋼箱梁吊裝環境特點

1)在橋梁施工范圍內，西側紅線范圍內有村民宅基地、平房、種植物菜地等大量簡易或永久性建筑未拆遷或征地，且在古寨村口與既有進村道路平交。東側施工范圍處于綠化帶及部分堤壩、岸灘地帶，綠化地帶雜填土、腐殖土、大石塊等需清理。

2)受濱河西路影響，鋼箱梁匝道橋部分節段不能在橋墩附近組焊后吊裝，所以根據吊裝能力和場地條件在鋼箱梁工廠分段預制，運輸到現場吊裝起在臨時支墩上進行組焊。

3)匝道2鋼箱梁除上跨濱河西路外，還上跨匝道1，場地狹小就位高度較高約9 m，吊裝困難。現場施工場地位于快速路旁，構件進場比較麻煩，鋼箱梁箱內作業高度有限(1.5 m)，且空間相對封閉，構件安裝和焊接不適人員操作高度，施工難度大。

4)鋼匝道橋跨濱河西路上方，跨路鋼梁安裝對交通影響大，施工風險大，交通組織要求高，吊裝時吊車需占用濱河西路南北雙向車道，需交警配合進行交通管制。

3 鋼箱梁制作

3.1 鋼箱梁分段設計

根據設計圖紙、運輸路線、現場安裝場地、交通疏解要求，進行節段劃分(見圖1，圖2)。

1)匝道鋼梁。

匝道橋的截面為單箱雙室，結構特點為蓋板(頂、底板)包腹板。在腹板兩側設有懸臂撐板，箱型橋面的頂板、底板均設有通長縱向加勁肋，橫隔板在箱室內按1.8 m間距均布，在橋墩位置處加密。

2)箱體底面的橫向坡度和匝道縱向(線路長度方向)均有變坡設置。

3.2 鋼箱梁制作工藝

鋼箱梁制作工藝見圖3。

4 鋼箱梁運輸

鋼箱梁各塊段在工廠加工完成，焊縫經100%檢測合格并涂裝完成后，運至施工場地，運輸過程中存在的主要風險是鋼箱梁重心不穩、固定不牢造成脫落或車輛傾覆。

4.1 運輸線路

鋼箱梁制造廠→大昌南路→汾東大街→太太路→化章街→塢城南路→正陽西街→汾東南路→唐城公路→小店汾河橋→濱河西路→鋼箱梁安裝現場(全長12 km)。

4.2 運輸安全措施

1)裝車過程中，鋼構件落地點擺好墊木，使產品落位平穩(在梁段兩端頭隔板處加墊枕木，中間隔板處應根據實際情況加設枕木)，防止梁段的下撓，為防止運輸過程中構件位移，并在構件四周適當位置加固定樁。

2)用鋼絲繩將構件與車輛兩側的地耳拉緊固定。

3)鋼箱梁裝車捆扎。

運輸構件裝車的固定采用鋼絲繩與手動葫蘆進行捆扎。利用車輛平臺上的捆扎扣點鉤系鎖鋼絲繩，將鋼絲繩從運輸構件橫向進行捆扎，每個構件橫向捆扎三道，用5 t手動葫蘆進行捆扎緊固。

4.3 鋼箱梁臨時存放

鋼箱梁根據出廠前編號分類堆放，以免混亂，鋼箱梁堆放的底部必須墊高，支承穩固，通風良好，不得吊錯鋼梁的正反面，防止出現變形。移動時的吊點位置應按設計規定。

4.4 運輸過程控制措施

1)作業前檢查(油、水、電、緊固、潤滑、方向、制動等)，道路基礎狀況的檢查等。

2)運梁平板車應安裝專用支架，裝梁時檢查確認各支點對位準確，梁體重心在運梁平板車的縱向中心線上，并使用倒鏈葫蘆固定牢固。

3)運梁平板車應在專用運輸通道中間行駛，保持勻速，嚴禁突然加速或急剎車，曲線、坡道地段應嚴格控制速度。運輸過程中，必須有專人指揮并護送，如有發現異常，及時采取相應的措施。

4)大雨、大風等惡劣條件下，不得進行運輸作業。

5 鋼箱梁吊裝

5.1 施工準備

1)根據批準的交通疏解方案，設置圍擋、布置道路交通警示標牌等。

2)施工支架基礎，安裝臨時支墩，并在吊裝前進行復測，確保高程、里程及支墩狀態滿足吊裝要求。

3)鋼梁就位前應清理支座墊石，其標高及平面位置應符合設計要求。

4)起重機定位，根據吊裝現場環境和分段吊裝定位要求，確定起重機站位位置，并做好標記。鋼箱梁的起吊安裝，為確保安全施工，將陸地地面平整并夯實，現場的地下管道、線纜應提前標明。現場組裝場地、構件運輸道路、吊車站車位置、臨時支架搭設位置要提前進行整平碾壓，并測試地面承載力，當地基承載力不滿足要求時應進行地基換填處理。

5)臨時支架以及支架地基必須符合要求，在吊裝前，先進行臨時支架的就位。

5.2 鋼梁吊裝總體施工流程

鋼梁吊裝總體施工流程見圖4。

5.3 鋼箱梁吊裝機具選擇

根據鋼梁的重量以及現場場地條件，經吊重分析，選用QAY500型汽車吊作為鋼箱梁分段吊裝的起重設備。選用25 t汽車吊作為輔助吊機，主要用于設備吊裝、支架安裝，該吊機不需要配重且占地面積較小，方便現場移位。

5.4 臨時支架的設計

支架采用鋼管格構柱，鋼管柱主要為φ377×9 mm，立柱連接系為[16槽鋼和200角鋼。

臨時支撐調節采用φ273×8 mm短鋼管與50 t液壓千斤頂進行，主要用于鋼箱梁標高調節和安裝結束后整體卸載，調節段高度為300 mm～400 mm。

5.5 鋼箱梁安裝順序

結合實際地形、節段重量、交通疏解方式，考慮每個節段吊裝吊機站位，以每段鋼梁吊裝吊機站位為例進行介紹。

2號匝道橋吊裝時第1階段：2號-1和2號-2節段為非垮路鋼箱梁，吊機側面起吊，先吊裝2號-1隨后吊裝2號-2。第2階段：2號-3與2號-4為道路封閉狀態下吊裝，吊機側面起吊，先吊裝2號-3隨后吊裝2號-4。最后吊裝2號-5。

1號匝道橋吊裝時第1階段：1號-1和1號-2節段為非垮路鋼箱梁，吊機側面起吊，先吊裝1號-1隨后吊裝1號-2。第2階段：1號-3與1號-4為道路封閉狀態下吊裝，吊機側面起吊，先吊裝1號-3隨后吊裝1號-4。最后吊裝1號-5。

5.6 鋼箱梁吊裝方法

1)調節分配梁上部臨時支撐的高度，使其接近但不超過理論標高。

2)將鋼箱梁吊裝上支架，緩慢落在臨時支撐上，通過千斤頂調節箱梁的標高。

3)腹板與分配梁上搭設導鏈葫蘆調節鋼梁的橫向位置。

4)調節到滿足設計要求后，通過臨時支撐及臨時斜撐將鋼梁在支架上固定。

5)吊裝相鄰箱梁，并通過同樣的方法調節箱梁的位置。

6)按順序吊裝后續節段，節段間安裝臨時匹配件。

5.7 鋼箱梁現場焊接

1)現場焊接方法。

頂板及底板上的縱縫及頂板上的對接橫縫采用自動埋弧焊接，立焊縫、仰焊縫、底板上的對接橫縫及其他不適宜采用自動埋弧焊接的焊縫采用直流電弧焊接。挑臂與鋼箱梁間縱向拼接焊縫采用CO2氣保焊打底、埋弧焊填充蓋面，在氣保焊打底焊接時采用從中間往兩邊分段退焊法控制焊接變形，每一分段控制在500 mm左右，埋弧焊遵循從起弧端向熄弧端焊接的順序。先焊接左邊，后焊接右邊。

節段之間的一周環向對接焊縫，頂底板對接采用CO2氣保焊打底、埋弧焊填充蓋面，腹板采用CO2氣保焊焊接。

2)現場焊接順序。

先焊接節段之間一周環向對接焊縫，后焊接挑臂縱向對接焊縫及挑臂間環向對接焊縫。

3)焊接保護。

設置防雨防風封閉作業棚、焊前坡口及周圍清理污渣、焊前焊口部位預熱、焊后保溫等措施保護焊接。焊后焊縫表面自檢和后熱：焊接后采用氧炔中性焰沿焊縫中上下各100 mm范圍均勻加熱至150 ℃，并在此溫度保持60 s后立即封閉作業棚，防止冷風吹拂焊接縫。

6 結語

隨著城市經濟高速發展，交通道路擁堵現象不斷升級，城市快速路雨后春筍。可是城市道路建設面臨拆遷困難，地下管線以及基礎設施的障礙，鋼結構橋梁得到了越來越廣泛運用，采用大跨度鋼箱梁既解決了拆遷難，又不影響交通中斷。但是，鋼箱梁的分段制作以及臨時吊裝成為本工程的關鍵點，文章結合蒙山大街與濱河西路互通立交工程吊裝成功實例，為上跨快速路鋼箱梁吊裝施工提供參考。

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[4] GB/T 12470—2003,埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑[S].

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