城市中心區(qū)空中連廊工程的大型鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工

劉偉紅

上海公路橋梁（集團(tuán)）有限公司 上海 200433

1 工程概況

淞滬路—三門路作為上海新江灣城與五角場的銜接點(diǎn)，承擔(dān)了重要的樞紐作用。新建新江灣城空中連廊工程（圖1）位于該銜接點(diǎn)上，是服務(wù)于淞滬路、三門路和閘殷路三路交叉的人行系統(tǒng)，是平面上顯示5條路線匯聚于一點(diǎn)的重要交通節(jié)點(diǎn)[1-2]。

圖1 新江灣城空中連廊工程效果鳥瞰

本工程主要包括：空中連廊主橋長度約353 m，主橋及連接平臺面積約4 288 m2；人行樓梯9條，電扶梯7處，垂直電梯5處；地面附屬坡道及綠地堆坡面積6 338 m2，城市廣場面積6 104 m2；總投影面積約12 442 m2。

2 空中連廊結(jié)構(gòu)特征

新江灣城空中連廊工程橋梁上部結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，下部立柱及基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用連續(xù)鋼箱梁，標(biāo)準(zhǔn)箱梁高為1.8 m，標(biāo)準(zhǔn)箱梁寬度2.4 m，兩側(cè)各懸挑1.7 m，結(jié)構(gòu)總寬度5.8 m。部分區(qū)域的連續(xù)箱梁根據(jù)使用功能進(jìn)行加寬等處理。

橋梁在轉(zhuǎn)彎處及出入口處根據(jù)空中連廊的建筑曲線進(jìn)行了變截面設(shè)計(jì)，造成橋梁鋼箱梁各單元的外形特征變化較大。

空中連廊上部鋼結(jié)構(gòu)采用廠家預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，將鋼構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行安裝，然后進(jìn)行現(xiàn)場焊接涂裝，最后現(xiàn)場驗(yàn)收。

結(jié)合工程現(xiàn)場及結(jié)構(gòu)特征，實(shí)施中主要存在以下幾個(gè)方面的難點(diǎn)：

1）本空中連廊工程上部結(jié)構(gòu)建筑造型多變，造成上部鋼箱梁單位種類較多，對鋼結(jié)構(gòu)加工運(yùn)輸及吊裝均存在挑戰(zhàn)性。

2）鋼結(jié)構(gòu)分段長度較長、單件質(zhì)量較大，超寬構(gòu)件較多。構(gòu)件運(yùn)輸也是工程施工的一大難點(diǎn)。

3）現(xiàn)場吊裝作業(yè)線較長，且施工中不可避免地會遇到地下、地上管線和障礙物等，影響施工進(jìn)度。

4）跨路吊裝時(shí)，需占道施工，對交通組織造成一定的影響。

3 工程實(shí)施技術(shù)及要點(diǎn)

3.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)

本工程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)廠家距離施工現(xiàn)場40 km。預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)要充分考慮運(yùn)輸?shù)缆返难赝緦?shí)際情況、分段質(zhì)量、現(xiàn)場吊車起吊能力。雇傭?qū)I(yè)大型運(yùn)輸公司來運(yùn)輸構(gòu)件，在鋼箱梁等大型結(jié)構(gòu)分段生產(chǎn)時(shí)，充分考慮運(yùn)輸公司的建議，并且由運(yùn)輸公司提供道路可運(yùn)輸構(gòu)件的長、寬、高等參數(shù)。分段標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為：分段寬度最大一般不超過7 m，超過5 m寬的構(gòu)件長度盡量控制在25 m以內(nèi)；分段寬度不超過4.5 m的構(gòu)件，運(yùn)輸長度可控制在45 m以內(nèi)；分段構(gòu)件運(yùn)輸高度控制在3.2 m以內(nèi)。

除此之外，為保證一次性吊裝成功，所有上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件在出廠前均進(jìn)行節(jié)段預(yù)拼裝，確保現(xiàn)場吊裝的準(zhǔn)確性。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)輸

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件外形尺寸較大，為不影響交通，鋼箱梁等構(gòu)件運(yùn)輸均安排在23點(diǎn)到2點(diǎn)之間。大型構(gòu)件采用重型牽引車與掛車相結(jié)合的方式運(yùn)輸，掛車制動系統(tǒng)除牽引車通過氣壓操縱掛車制動外，掛車上還裝有通過手柄開關(guān)的緊急制動。運(yùn)輸時(shí)在一般道路上行駛，直行速度≤35 km/h；彎道速度≤5 km/h。通過路口時(shí)，按指揮信號行駛，確保安全通行。通過橋梁時(shí)，速度≤3 km/h。

3.3 施工設(shè)備

汽車吊具有進(jìn)出施工現(xiàn)場靈活、施工作業(yè)方便、起重規(guī)格多樣等特點(diǎn)。本工程吊裝施工需要占用社會道路，并且施工期間社會道路不得全部封閉，需綜合考慮道路交通封閉協(xié)調(diào)、各區(qū)段道路翻交、可施工時(shí)間段限制等因素，因此選擇汽車吊進(jìn)行吊裝。根據(jù)各類構(gòu)件的質(zhì)量、外形特征、場地條件等，選用的汽車吊種類主要包括260、160、130、70、25 t等。

其中，260、160、130 t的大型汽車吊主要進(jìn)行大型鋼箱梁構(gòu)件的吊裝，70、25 t汽車吊則對鋼箱梁吊裝進(jìn)行輔助，并且吊裝一些配套構(gòu)件和臨時(shí)支架等。

人員登高作業(yè)采用落地式腳手架及下掛式腳手架操作平臺。腳手架均采用φ48.3 mm×3.6 mm的腳手架鋼管（Q235B），落地式滿堂架均按相關(guān)規(guī)范中的設(shè)計(jì)尺寸要求搭設(shè)。下掛式腳手架操作平臺沿鋼梁縱向搭設(shè)，橫向?qū)挾炔淮笥?.2 m，平臺上部兩側(cè)吊點(diǎn)縱向間距1.5 m。

臨時(shí)支撐架采用吊裝專用的1.8 m×1.8 m截面的格構(gòu)式支撐架，支撐架底部采用專用重型路基箱作為基礎(chǔ)。高12 m臨時(shí)支架的支撐力最大可達(dá)500 t以上。

3.4 吊裝施工要點(diǎn)

吊裝施工流程依次為：前期人、機(jī)、材動員與準(zhǔn)備，交通道路占用申請審批等→臨時(shí)支架安裝→坐標(biāo)、標(biāo)高等復(fù)測→構(gòu)件、吊車進(jìn)場→吊裝施工→拼裝焊接。

綜合前面論述，本工程上部結(jié)構(gòu)吊裝施工的最大難點(diǎn)并非是構(gòu)件質(zhì)量及起重設(shè)備方面的影響，而是公共交通在時(shí)間、空間上的制約。因此本工程上部結(jié)構(gòu)吊裝的重點(diǎn)為合理的施工組織和施工管理。

在吊裝施工過程中，應(yīng)充分考慮以下細(xì)節(jié)及要點(diǎn)：

1）吊裝之前根據(jù)各構(gòu)件平面位置、構(gòu)件質(zhì)量、汽車吊可站位場地位置等情況，深化吊裝方案，做到每一榀鋼箱梁吊裝順序明確、所需臨時(shí)支撐數(shù)量明確、臨時(shí)支撐及地基承載力等計(jì)算合格、最不利工況在可容許范圍內(nèi)。

2）對于上部結(jié)構(gòu)較重的構(gòu)件，可在臨時(shí)支架下方安放強(qiáng)度較大的路基箱板，起到分散集中力的效果，吊裝過程中對構(gòu)件標(biāo)高進(jìn)行跟蹤測量，確保構(gòu)件坐標(biāo)位置穩(wěn)定。

3）在施工現(xiàn)場規(guī)劃一處臨時(shí)堆放構(gòu)件場地，夜間臨時(shí)占道吊裝時(shí)，運(yùn)梁車裝載構(gòu)件從堆梁場地出發(fā)運(yùn)輸?shù)降跹b現(xiàn)場，降低運(yùn)輸?shù)牟淮_定性。為不影響社會交通，吊裝施工必須于次日4點(diǎn)30分之前完成，5點(diǎn)之前現(xiàn)場清理完畢并恢復(fù)交通功能。

4）吊裝施工過程中認(rèn)真進(jìn)行過程測量工作。已完成吊裝的構(gòu)件應(yīng)及時(shí)與相鄰構(gòu)件進(jìn)行連接焊接。

5）汽車吊站位和運(yùn)梁車停車位置嚴(yán)格按照方案執(zhí)行，盡量讓汽車吊鎖定回轉(zhuǎn)半徑實(shí)施構(gòu)件吊裝作業(yè)。汽車吊雙機(jī)抬吊作業(yè)中，單臺吊車起重量不得超過其最大起重能力的80%，并且不得超過2臺吊車總起重能力的75%。

6）所有構(gòu)件原則上現(xiàn)場卸車不落地，車輛撤離后直接進(jìn)行吊裝就位。

4 結(jié)語

城市中心重要交通樞紐常為經(jīng)濟(jì)活躍，人流、車流量大的商業(yè)中心區(qū)域，在城市活動中起重要的作用。但是這些區(qū)域車流量大、人流密集，對道路交通產(chǎn)生較大的壓力，同時(shí)對行人多有不便。交通樞紐地區(qū)建設(shè)空中連廊工程可極大緩減和改善這種狀況。

交通樞紐擔(dān)負(fù)著城市重要的交通任務(wù)，不得輕易封閉道路、影響交通。因此工程施工和城市交通處于長期并行中。在這樣的區(qū)域進(jìn)行土木工程建設(shè)時(shí)，需要充分考慮社會交通的時(shí)間、空間影響。在施工前期充分深化施工方案。實(shí)施過程中，充分考慮預(yù)制廠預(yù)制構(gòu)件分段、道路情況、構(gòu)件運(yùn)輸、吊裝時(shí)間制約、場地制約等每一個(gè)細(xì)節(jié)，只有合理組織、合理規(guī)劃，才能順利完成工程作業(yè)。