上跨地鐵站鋼箱梁架設技術簡述

劉申 王象群

摘 要：本文以某立交項目為例，首先對其鋼箱梁結構進行介紹，再對施工測量以及臨時支架的拆除以及安裝進行了分析，并對上跨地鐵站的鋼箱梁施工步驟進行描述，最后對架設質量控制措施進行分析，旨在為今后鋼箱梁架設提供借鑒。

關鍵詞：鋼箱梁;上跨地鐵站;技術

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A

1 鋼箱梁結構

1.1 連續鋼箱梁

橋寬等寬（或者變化較小）且橋寬小于9.9 m，其斷面為單箱單室，底板和腹板之間的夾角為78°，挑臂為1.75 m，箱梁頂板和頂板平行。當頂板和頂的厚度為16 mm時，可將其視為鋼梁的梁高;當頂板厚度大于16 mm時，可以適當的減少橋面的防水混凝土厚度，達到調整頂板厚度的目的。以支撐墩間距以及鋼箱梁跨度為基礎，使用不同厚度的鋼板對頂底腹板進行加工，通常腹板厚度范圍為14 mm～20 mm，底板厚度范圍為16 mm～20 mm，頂板厚度范圍為16 mm～20 mm。

1.2 鋼混結合梁

鋼混組合梁的斷面為箱型，梁高為1.75 m/2.15 m，當梁寬不超過3.3 m時，可以不設置中腹板。使用D22×180 mm的鉚釘對隔板頂板以及腹板上翼緣板進行連接。將楔形墊塊設置于支座處箱梁底，以達到調整縱橫坡的目的，楔形塊中心的厚度范圍為50 mm～65 mm，使支座處于水平狀態。為了使邊支座具有壓力儲備，可以在個別中墩或者邊墩處填筑鐵砂混凝土，容重應不小于35 kg/m3。與此同時，抗震擋塊應鉛錘于大地設置于支座處。

2 施工測量

2.1 對測量過程進行技術管理

通過對本工程進行分析，為了保障位置精確定位，可以使用GPS定位與全站儀極坐標相結合的方式對其進行測量。以全站儀三角高程法為基礎，借助精密水準儀對其進行幾何水準測量，達到高程放樣的目的，與此同時，為了保障測量精確度，應對其進行兩次以上測量。

2.2 施工測量放樣

（1）為了確保鋼梁架設能夠順利完成，施工人員應對混凝土墩柱頂支座的高程以及坐標進行復核。在對鋼梁進行架設之前，施工人員應對完工后的支座高程以及平面位置等內容進行檢測，確保其符合設計要求才能繼續施工。

（2）臨時支架安裝過程中的基礎測量。①以創建的三維坐標和控制網點為基礎，對各鋼管立柱的中心位置進行確定，并以鋼管立柱中心為基礎，對混凝土基礎/錨固鋼板角點的位置進行測量。②以標線為依據對支架基礎進行放置，并對鋼管立柱中心位置進行二次標注，與此同時，還應該對支架結構進行搭設，主要包括柱頂分配梁、連接系以及鋼管立柱等。③支架完成后，以建設的控制網為依據，并對鋼梁中心線與分配梁頂部的交點進行標記，并以此為基準點對各支撐點進行測量，得到各個支撐點的高程，并對標高調整墊塊的高度進行計算。

（3）鋼梁安裝施工測量。當臨時支架安裝完后，應對支架上匝道鋼梁道路的邊線（底板）以及中心線進行復測，對其進行標記，最后以標記為依據對限位擋板進行設置。

將鋼梁吊裝到臨時支架上時，應對鋼梁頂板測量點的高程以及坐標進行測量，與其理論高程和坐標進行對比，并使用千斤頂對其進行微調，使符合理論坐標的要求。

3 臨時支架的施工和拆除過程

臨時支架鋼管立柱下料過程以及分配梁的焊接過程需要在工廠完成，到達現場的時候需為單元件的形式。施工人員在對其進行安裝時應該即發即裝，避免因支架在場地積壓導致工期的延誤，與此同時，施工人員應以放樣點為基礎，使用25 t的汽車吊對鋼管立柱之間的連接系、鋼管立柱、頂部加勁板和分配梁進行安裝，并對配設標高進行測量，完成墊塊的調整。

在架設完整聯鋼梁之后，應使用25 t的汽車吊對臨時支架進行拆除，通常應采用自上而下的順序，先對支承分配梁進行拆除，再對鋼管立柱之間的連接系進行拆除，最后再對鋼管立柱進行拆除。在實施拆除的過程中，為了保險應該使用導鏈葫蘆進行保護，各構件的焊縫需要使用火焰切割進行處理，具體步驟如下：

（1）使用火焰切割發對標高調整墊塊進行切割，并使用麻繩拴住割下部分，安全送至地面。

（2）使用火焰切割對頂部立柱和分配梁的連接處進行處理，并用吊車拴住一端，使用倒鏈移出鋼梁，再將其安全吊至地面。

（3）使用麻繩拴好立柱之間的連接系，再使用火焰切割對其進行處理，并將其吊至地面。

4 鋼梁架設吊機站位及施工步驟

在對該聯鋼聯進行架設過程中，采用從兩端向中間的順橋向進行施工，橫橋架設順序為*2→*3→*1→*4。

步驟一：完成支架施工后，對各支架頂標高調整墊塊的標高以及平面坐標進行復核，確保其符合設計要求。

步驟二：使用運輸車將待吊梁段運送到相應的位置，并借助220 t汽車吊對A/N段鋼梁進行吊裝，將其置于臨時支架上，并將其調整到設計位置再將吊鉤松開進行固定。

步驟三：對鋼梁頂面測量點的坐標進行測量，以此為基礎對偏差值進行計算，再使用千斤頂對其位置進行調整，最后使用定位焊對鋼梁和支架進行焊接固定。

步驟四：按照箱室段B2/M2→箱室段B3/M3→挑臂段B1/M1→挑臂段B4/M4的順序對其進行吊裝和定位。

步驟五：按順序對C*段、K*段、D*段、H*段、G*段以及F*段進行吊裝定位和焊接。

步驟六：在對合龍段梁長數據進行測量的過程中，應該選擇氣溫穩定且低的夜間，并以測量數據為基礎，對合龍段余量進行配切，并選擇與測量溫度相近的時間段對合龍段進行吊裝定位和焊接。

步驟七：對焊縫進行現場檢測，確保其合格后，再對兩端墩頂段內的混凝土進行澆筑，對混凝土澆筑孔進行封堵，并對梁段接縫處剪力釘和模板單元件進行補焊處理，最后將臨時吊耳等附屬構件拆除。

步驟八：使用油漆對全聯鋼梁破損處進行修補，并對焊縫處進行除銹涂裝。

步驟九：成橋后再進行最后一道面漆涂裝。

步驟十：對支架進行卸載，卸載過程應按照從跨中到墩頂的順序，完成鋼梁受力體系的轉換，并對臨時支架進行拆除。

5 鋼梁吊裝方式及定位調整

在吊裝施工前，應在每個分段上設置2根纜風繩，從而達到控制分段空中狀態的目的。當各分段鋼梁吊點和掛鉤施工完成后，安全員對其進行進一步的檢驗，確保合格后指揮員才可以指揮吊車司機起升分段。當分段達到規定高度時，指揮員應指揮司機緩慢旋轉吊臂，使分段達到預安裝位置的上方，此時吊車應緩緩放下吊鉤，使分段達到臨時支架頂面上方5 cm左右的位置，再以鋼梁底板中心線以及邊線為參考對其進行定位并落鉤。

5.1 吊點布置

所有的梁段均設置4個臨時吊點，挑梁、小縱梁以及工型橫梁設置2個臨時吊點，與此同時，板單元件應根據具體情況設置臨時吊點，吊耳吊點焊接、制作、等級等均符合規范。焊接完成連接焊縫之后，施工人員應對其進行UT探傷檢測。與此同時，吊耳焊接位置應為主結構面，當吊耳位置沒有結構面時，為了提高吊耳強度，施工人員可以采取臨時加強的方式對其進行處理，除此之外，吊耳應在分段的四周均勻的分布，確保吊耳連線交點為分段的重心。

5.2 鋼梁吊裝主要測量方式

在對鋼梁進行安裝時，項目測量人員應對其進行全過程的檢測。在對鋼梁進行吊裝施工之前，測量人員應將鋼梁中心線及邊線標記在臨時支架的頂部，以提高鋼梁吊裝定位的準確性，與此同時，施工人員還應該對臨時支架頂部高程進行復核，確保其符合規范要求。當每節鋼梁拼裝完成之后，施工人員應使用十字測量的方式對安裝完成的鋼梁頂板進行放線施工，并對高程進行測量，與此同時，還應對鋼梁垂直方向和平面方向的安裝準確性進行復核。

5.3 合龍段吊裝主要測量方式

在對合龍段進行安裝之前，施工人員應對其進行全過程的檢測，在對合龍段進行吊裝之前，施工人員應在理論設計溫度（通常為20℃）的條件下對合龍口兩端梁段間的距離進行反復測量，從而得到準確的合龍口長度，并用得到的數據減去10 mm，對合龍段的合龍余量進行調整，方可實施吊裝。

5.4 鋼梁吊裝完成后的定位固定

將鋼梁梁段調整到設計位置時，應將其與臨時支架進行焊接和固定，后續梁段調整到設計位置時，應使用碼板碼焊方式與已定位完成的梁段進行連接，碼板尺寸為12～16×150×300 mm，碼板間距500/300 mm，鋼梁和碼板之間的焊縫為8 mm單面角焊縫，且焊縫長度應超過100 mm，沒有完成碼板焊接之前，吊機不能松鉤。

6 控制架設質量的主要措施

6.1 檢驗相關措施

（1）本項目在進行檢驗過程中，嚴格按照公司規定進行。

（2）在鋼梁拼裝過程中，施工人員應遵循三檢制度（專檢、互檢和自檢）。當一道工序完工后，應立即實施“三檢”，并在自檢記錄或者“流程卡”中進行簽章記錄，如果該工序不符合要求則不可進行下一工序的施工。

（3）監理應對工序進行確認，質檢人員對該工序進行檢驗后，并對檢驗申請單并通知監理進行檢查，監理確認該工序符合要求后，才可開始下道工序的施工。

6.2 線形、尺寸測量質量的控制措施

（1）測量工具及儀器：鋼卷尺、水平儀、經緯儀、全站儀等，檢驗部門應對測量工具和儀器進行檢測，確保其符合要求才可使用。

（2）對測量基準點進行設置：工廠在對梁段進行生產的過程中，需要使用鋼印對標高基準點進行標記，且在施工過程中應確保該基準點不被破壞，與此同時，應將永久沉降觀測點設置在架設現場的四周，并將縱向基準測量點標記在橋中線的兩端。

（3）測量方法：為了保障各節段之間連接的準確性，施工人員應使用經緯儀或者全站儀對安裝節段中線進行測量，使用全站儀對里程進行測量，且使用水平儀對高程測量。用水平儀測量高程，用全站儀測量里程。

（4）每完成一個節段的安裝就應對整體線形進行一次測量，使線形偏差得到控制。

（5）應選擇陰天或者無日照的時候進行測量。

（6）為了提高鋼梁合龍的準確性，應對合龍段箱口尺寸以及合龍段長度進行控制，控制合龍口距離測量的準確性，并以測量結果為基礎對其進行配切，使其滿足合龍長度要求。

7 結論

隨著社會的發展，空間的利用也變得多樣化，地鐵的建設也隨之增多，因此在對道橋進行施工的過程中經常會出現上跨地鐵站的情況，本文通過對某立交項目進行分析，對上跨地鐵站鋼箱梁的架設施工技術及質量控制等內容進行了分析，為今后道橋的發展提供借鑒。

參考文獻：

[1]張謙，楊曉，李貴峰.上跨既有線路箱梁頂推施工技術及安全控制[J].安全建筑，2012（04）：117-118.

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