海拉爾西街跨線橋工程施工組織優化設計研究

王亞明

（中鐵十六局集團路橋工程有限公司，北京 101500）

1 施工的地理位置及施工總體設計

主橋采用等截面鋼箱梁，引橋為裝配式預應力混凝土連續箱梁，施工的地理位置如圖1所示。

圖1 施工的地理位置

此次施工將鋼箱梁分為左右兩幅，位于5#墩～8#墩（樁號K0+413.936～K0+523.936），跨徑為30m+50m+30m，跨越了西二環路。鋼梁的平面處于直線段上，而將其立面設置為前后兩個縱坡，其中前坡為+3.311，后坡為-3.361；鋼梁的豎曲線半徑設置為2000m，變坡點樁號為K0+470，變坡點高程為1070.150，鋼梁橫坡由支座墊板設置，橫坡1.5%。橋梁跨度的設計需要按照道路中心線進行，各橋梁的具體跨度會有所差別。

2 鋼梁的設計

該工程的鋼箱梁完整寬度為12.39m，由于施工地點跨越西二環路，而該路需要保留至少兩條車道，因此需要對原來的設計方案進行更改，將分段長度加長。經測算，跨越西二環主梁的鋼梁段應設計為19.5m，對于此鋼梁段的寬度而言，無法進行整體運輸，因此實際運輸中必須將鋼梁的橫向進行分段以保證鋼梁的順利運輸。橫向鋼箱梁分為左右兩幅，每幅鋼梁均為全封閉全焊接的單箱雙室連續箱梁，兩側設置挑檐。

鋼梁的橫截面設計為上底12.39m,下底6.604m的梯形結構，并采用2.189m的挑檐。在鋼箱梁內設置實腹隔板和空腹隔板，挑檐設置挑檐隔板，頂板和底板設置U型肋板和I型肋板，腹板設置I型肋板。

鋼梁底板部位設置檢修孔，檢修孔蓋板與底板為拴接連接。

鋼梁采用Q345qE材質的鋼材，主要鋼板板厚分為 24mm、22mm、20mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm等不同的規格。

鋼梁與基礎支座為“墊石-支座”的連接方式。除了需要對主跨鋼梁進行分段，還由于原設計分段與箱內隔板距離太近，對其他鋼梁的節段也應該做出相應的調整。

3 施工場地布置與使用

3.1 廠內加工階段

根據工程規模、結構特點及加工設備等情況綜合考慮，安排具體施工場地。該工程廠內加工階段的主要施工場地有原材料除銹涂裝區域、零件綜合制作區域、小單元件組焊區域、單元件存放區域。各施工場地的主要工作任務如表1所示。

表1 各施工場地的主要工作任務

3.2 工地總裝階段

該工程工地總裝階段的主要施工場地為待總裝件存放區域、總裝區域。

3.3 吊裝和安裝階段

鋼結構的吊裝和安裝區域為工地的最終安裝區域，在進行鋼結構的安裝時，需要安排施工人員住進附近的民宅或者賓館里。

4 工藝準備

4.1 工藝試驗

該工程的工藝試驗采取“焊接工藝評定試驗”，為此需要遵照規范按照施工前確定的方法制備試件，試件經過試驗合格后方可將此施工工藝用到該工程的施工中。

隨著作物生產中化肥農藥用量的急劇增加，農業面源污染已經成為引起水質惡化的主要原因之一。氮素的流失成為水體富營養化的主要來源，引起了人們高度的關注（侯朋福等，2017；柳云龍等，2017）。湖南水稻（Oryza sativa L.）生產中采用過量施用氮肥以獲得高產已是普遍現象。不可否認，施用氮肥增加了水稻產量，但是過量施肥容易造成氮素流失，存在著極大的水環境污染風險（孫愛華等，2015）。前人的研究更多地關注氮肥的施用量、施肥方式、施肥時期等，忽視了過度施氮通過稻田泡田棄水以及徑流所產生的面源污染風險研究（宮亮等，2014）。因此，開展稻季田面水氮素動態特征影響研究十分有必要。

4.2 圖紙復核、會審

技術部門收到圖紙后應組織技術、工藝、質量控制人員對圖紙進行會審，并將工程量、宏觀數據、技術和工藝的可行性、板件搭配的合理性作為復核的重點內容。會審完畢，相關人員需要提出一些建議，并經過討論制訂出合理的解決方案，從而保證工程的順利進行。

4.3 施工詳圖的設計和交底

技術人員在原有施工圖的基礎上，按照總體的施工方案和施工流程并結合工程特點和施工工藝等設計出施工詳圖會直接對設計圖紙進行分解，從而將其變成施工過程中的“傳遞單”，同時根據施工工藝和順序制訂工序交底或者工藝方案。

在正式施工前需要對該工序進行技術交底，并由工藝人員持續提供施工傳遞單。

5 施工工藝流程

5.1 放樣

工藝準備工作完成以后，首先工藝人員需要按照技術要求、工程進度、結構特點同時考慮加工設備和場地等外部因素對鋼結構的整體尺寸和形狀進行放樣，以便對鋼結構的尺寸和形狀有所把握。之后，在此基礎上，工藝人員對各個零件進行準確放樣，并繪制出各個零件的實際制造詳圖，在此過程中一定要將焊接收縮量、機加工進刀量、線形調整量、焊接間隙量以及切割間隙量考慮在內，從而使之更好地為零件的下料、數控編程、質量控制提供依據。

5.2 下料

經過放樣就能確定各零件的最終尺寸，再結合零件的樣式和尺寸等制訂下料方式，完成下料工作。下料方式的選擇如表2所示。

表2 下料方式的選擇

5.3 拼接

該工程的拼接主要指底板、腹板、頂板成型下料前的拼接，下面對拼接的基本要求加以敘述。

首先應按照工藝單的要求了解清楚整體方向、零件方向、組對尺寸等，然后據此進行組對。需要注意的是拼接接料長度不宜＜1000mm，寬度不宜＜200mm，橫向接料焊縫軸線距孔中心線不宜＜100mm；拼接接料焊縫采用“十”字形或“T”字形，相鄰“T”字形交叉節點間距不得＜200mm；拼接焊縫應該錯開一些。

為減小焊接變形，對于復雜板件的拼接應按照先局部拼接，后最終拼接的順序進行；為了保證切割邊緣母材的外觀，引弧板、引出板采用火焰切割，嚴禁采用錘擊的方式去除；焊接完成24h以后要由專門的質檢人員進行外觀檢驗，并由第三方利用超聲波和射線進行無損檢測，檢測合格后方可繼續施工。

6 正式施工過程

（1）鋼梁在制作時，主要的部件劃分為底板單元件、腹板單元件、頂板單元件、實腹隔板單元件、空腹隔板單元件、挑檐隔板單元件等幾個部分。單元件中的零件和其他總裝零件均需提前制備出來，然后再將各零件組焊為各部件，完成部件的制作以后，需要將其與零件共同安排在工廠內進行梁段的總裝，形成出廠節段。單元件劃分如圖2所示。

圖2 單元件的劃分圖示

（2）將鋼梁制作完成以后，還需要在原來的總裝區域進行試拼裝，并檢測試拼裝的各項指標，完成驗收工作。

（3）如果檢查各項指標都符合要求，還需將個別的節段進行橫向的拆分，從而形成吊運節段。

（4）鋼梁出廠時，預留一遍箱外面漆噴涂工序，預留箱內焊接區域的涂裝工作。

（5）工地在安裝接口位置搭設臨時支架，臨時支架采用鋼管支架，上部設置工字鋼。安裝前，完成工地的復測工作。

（6）參照交管部門的意見和之前制訂好的運輸路線將鋼梁運輸到安裝工地。

（7）在工地采用汽車吊雙機的方式吊裝鋼梁，在吊裝主跨區域的鋼梁時需要臨時封路，以保證過往行人的安全。

（8）鋼梁的安裝過程中需先焊接橫向分塊，再焊接縱向分塊，安裝完鋼梁后及時對其卸載，最后拆除臨時支架。

（9）最終完成箱外最后一遍面漆的噴涂工作。在施工的過程中還要注意保護環境、節約資源，并且保證施工人員的安全。

7 結束語

通過對人員進行有效的組織和安排能夠使施工具有組織性和規范性，通過對施工工藝進行設計和對施工規范做出具體的要求可以保證工程的質量，從而使工程順利進行。