公路鋼箱梁吊裝施工的控制要點

張 波

(山西遠方路橋(集團)有限責任公司，山西 大同 037000)

隨著公路工程技術的不斷進步發展，一些跨河跨江的橋梁呈現出造型奇特，功能多樣的特點，在眾多橋梁上部結構的選擇中，鋼箱梁得到了廣泛的運用，吊裝的施工，對鋼箱梁的質量控制起著至關重要的作用。

1 概述

1.1 工程概況

太原東二環高速B匝道凌井店至龍白段樞紐工程位于壽陽縣凌井店村東南100 m處，上跨太陽高速，中心里程BK1+134，上部結構采用40 m+56 m+40 m鋼箱梁，全長136 m，位于A0號～A3號墩，設計為3跨連續鋼箱梁，梁高1.5 m，材質為Q345qD，斷面為雙箱室，橋面頂板寬度8 m，厚度16 mm，底板跨度為4.8 m，厚度16 mm，腹板厚度16 mm，加筋厚度14 mm；下部橋墩為柱式墩，橋臺為肋板臺，墩臺均采用灌注樁基礎。本工程鋼箱梁的施工采用吊裝法施工。

1.2 拼裝思路

根據現場施工情況及受力特點，對40 m鋼箱梁縱向分為3節，每節13.33 m，其中，第1節、第3節按“L”型切割加工，第2節按“T”型切割加工；對56 m鋼箱梁分為4節，其中，第1節、第4節按“L”型切割加工，第2節按“T”型切割加工，第3節按“Z”型切割加工；各節在工廠加工好后運輸至施工現場，分節分段進行焊接拼裝。

1.3 拼裝的具體要求

各節段在工廠制備好后，必須進行預拼裝，長度、寬度及斷面尺寸符合規范的要求，其中長度拼裝成整體后劃線切頭，寬度及斷面尺寸通過調整對接間隙、標高達到標準要求；水平曲線、豎曲線及預拱度符合設計要求；通過預拼裝胎架設置的控制點確定鋼箱梁的整體線性；焊縫的間隙符合焊接工藝的要求；提供橋上的定位連接裝置，最終拼裝成型滿足設計意圖和相關規范的要求。

2 吊裝前的準備工作

2.1 現場實地考察

鋼箱梁的制備由于材料的性質，一般采用工廠(廠房)進行加工、制作。公路工程往往施工條件、作業環境較差，現場地形情況復雜，距離工廠(廠房)較遠等特點，實地考察主要包括兩個方面，一方面是運輸沿線的考察，另一方面包括吊裝現場的考察。對現場實地的考察，有利于方案的編制、材料的運輸、吊裝等工作的開展，統籌整個吊裝工作的施工。

2.2 編制吊裝施工方案

方案是指導施工的依據，根據具體的實際情況，編制切實可行的方案，有利于工作的順利進行。方案編制完成后，需根據工程的規模進行專家論證或相關部門、單位的審核，審批后方可實施。

3 吊裝施工的控制要點

3.1 鋼箱梁運輸的控制

鋼箱梁在加工過程中，根據運輸的特性進行分段、分塊制備，最大限度的滿足施工和運輸的需要。在施工過程中，根據構件的重量和運輸條件，選擇合適的運輸方式。本工程采用的是汽車運輸。

1)運輸路線的控制。在接到構件運輸的指令后，必須根據現場考察的路線，針對構件超長、超高、超重的特點，及時與沿線的交警、路政等部門進行溝通，辦理相關證件后，方可進行運輸。

2)運輸車輛的選型及投入的控制。根據構件的特點，選擇的運輸車輛必須是能滿足運輸的特種作業車輛，作業司機除具有與運輸車型相匹配的駕駛資格證外，必須對運輸的構件進行運輸培訓，方可準駕。根據調運的發貨清單，調配適合的運輸車輛，可進行輪回運輸，滿足現場的施工進度及經濟運輸的要求。

3)構件包裝及堆放的控制。構件在出廠前，必須對產品進行質量檢驗，符合設計及圖紙的要求后，允許出廠。構件堆放時，選用的場地必須平整干燥，備有足夠的墊木、墊塊、外側具有排水設施，堆放平穩；當橫向剛度較大的構件堆放時，應水平堆放，使墊木與構件位于同一軸線。

3.2 支架搭設的控制要點

1)支架搭設處的地基基礎處理控制。在支架搭設前，應對搭設的場地進行平整、碾壓，地基承載力滿足相應規范的要求，并對基底標高進行測量，預留一定冗余量。地基上方澆筑30 cm～50 cm的C30水泥混凝土墊層，保證基礎具有足夠的強度，混凝土中預埋鋼筋構件，保證構件與支架的焊接位置準確。

2)臨時支架搭設的控制。支架的搭設根據構件的重量和特點計算而得，本工程施工經計算采用1 500 mm×1 500 mm圓管主支架[1]，支管為φ63.5 mm×5 mm直腹桿[2]、斜腹桿φ70 mm×6 mm[3]，支架頂部設置H400 mm×200 mm×8 mm×12 mm縱橫墊梁[4]，墊梁的頂端設置硬支撐，支撐位于鋼箱梁腹板與隔板的交叉部位或底板處。為保證鋼箱梁的準確定位，支架頂端外側根據鋼箱梁的外軸線設置卡槽[5]，保證構件準確落位，見圖1。

3.3 吊裝設備選擇的控制

1)吊車選擇的控制。根據鋼箱梁構件分段重量、吊裝高度、臨時便道場地及現場吊車站位的特點，本工程單段鋼箱梁最大重為29.2 t，選用200 t吊車，最大吊裝高度8 m，臂長26.8 m，鋼箱梁與吊臂最小距離5 m，計算留有一定的冗余。吊車的選用根據全地面起重機主臂起重性能及鋼箱梁單節、單段最大重量選用。

2)鋼絲繩及卸扣選擇的控制。根據構件的最大吊裝重量，經過計算確定鋼絲繩采用φ36 mm及S-DW25型卸扣，材料符合國家相關規范的要求，具有出廠檢驗合格證及檢驗報告，其中，鋼絲繩的抗拉強度為重點控制指標。

3.4 吊裝順序及站位的控制

1)吊裝順序選擇的控制。吊裝的順序根據構件的分段加工特點，進行預拼裝，4點吊裝法起吊至支架位置，按每段依次順序或兩側同時吊裝，滿足支架搭設和施工進度的要求。2)吊裝站位的控制。吊車的站位必須根據作業半徑、施工道路、構件特點綜合考慮確定并考慮周邊建筑物、人員、支架等特點，采用灰線標出吊車站位的位置。3)吊耳設置的控制。鋼箱梁吊耳的設置，直接影響鋼箱梁吊裝的平衡，出廠前應提前設置好現場安裝的吊耳。吊耳的控制原則，應設置在隔板與腹板的交叉位置，每片梁設置4個吊耳，吊裝的重心分別為梁的幾何中心位置，吊耳的設置還需考慮鋼箱梁的傾斜角度，滿足承重的要求。

3.5 分段精確定位調整的控制

在吊裝過程中，每節的分段鋼箱梁應系好兩根纜風繩，以控制構件在空中的狀態，在專業人員的指揮下，安全有序的落位至距臨時頂面上方50 mm左右時停下，參照事先確定的底板邊線、中心線初步確定落點，先進行平面位置的調整，后進行垂直方向的調整。

1)平面位置精確調整的控制。順橋方向的調整：在安裝完畢的構件與待進行調整位置的箱室兩側腹板內各焊接兩個受力點，然后在兩個受力點間安裝千斤頂，通過調整千斤頂伸長量對構件進行調節；橫橋方向：在承載構件分段的墊梁工字鋼上焊接一個千斤頂反力點，安裝千斤頂，通過千斤頂的推力來完成構件左右位置的調整。2)垂直方向調整的控制。垂直方向的調整通過4臺千斤頂來調節，千斤頂要放置在支架體系分配梁的上方，千斤頂不能直接接觸梁板，在液壓桿上放置1塊200 mm×200 mm×20 mm鋼板塊，調整時進行精密測量，達到要求后加入鋼墊片及鋼楔，要求在每個腹板處均設置墊片。3)鋼箱梁位置調整完畢后，要在梁體兩側及兩端的平臺上焊接限位板，用以固定梁體。

3.6 拼裝及焊接的控制

1)拼裝的控制。鋼箱梁構件吊裝到位后，按預先確定的順序拼接，并測量拼接后的橋梁中心偏差及各位置的標高，按焊接工藝要求對構件及時進行焊接，保證焊接質量。

2)焊接順序的控制。構件的焊接順序應分段進行焊接，先進行縱縫的焊接，后環縫的焊接，焊縫焊接順序為：邊腹板對接，底板對接，頂部對接，后進行筋板的焊接；焊接過程中，應采用雙人對稱焊接，控制鋼板焊縫的變形量。

3.7 焊縫的檢測控制

所有焊縫焊接完成后，在外觀檢查合格后，對焊縫進行超聲波探傷檢查，并對10%的焊縫進行射線檢測，評定標準按照相關的規范要求進行，超過允許偏差，加倍檢驗，不合格的焊縫進行返修處理，同一部位的返修不得超過2次。

各聯的鋼箱梁焊接完成后，通過檢測合格，報驗手續完成，可對鋼箱梁進行卸載工作，卸載工作的完成，同時也標志吊裝施工結束。

4 結語

隨著鋼箱梁在公路工程上部結構中的廣泛運用，通過上述實例對鋼箱梁吊裝施工質量控制要點的論述，經過自檢、抽檢、專檢、功能性荷載實驗的檢測，焊縫檢測100%合格，荷載實驗等各項指標滿足國家相關規范的要求，經過設置的觀察點對整個鋼箱梁的變形監測，各指標在國家規范容許的范圍內，確保了上部結構主要控制節點的質量，滿足設計要求及使用功能；通過對鋼箱梁施工的對比分析，采用吊裝法施工能有效地減小施工難度，縮短施工工期，本工程可縮短5 d～7 d；另一方面，通過鋼箱梁吊裝工程實例，總結工程經驗，不斷分析補充，為鋼結構吊裝施工提供了理論支撐，為創造優良工程提供了技術保障。