城市高架橋鋼箱梁吊裝施工技術分析

袁煉 項世芳 李金鋒

摘? 要：隨著社會經濟的飛速發展，我國城市高架橋鋼箱梁吊裝施工技術也在不斷地進步，作為城市道路上的橋梁，高架橋的主要構成是高職稱機構以及支柱，通過疏通交通的密度，使得土地面積能夠被充分利用的同時還可以使運輸效率提高，鋼箱梁以其力學性能優良、外觀平整、主梁跨度大、工期短等優點被廣泛應用于城市高架橋的建設中。該文根據一個具體的案例項目，確定了高橋鋼箱梁的吊裝方案，選擇起重機，確定吊點位置，選擇鋼絲繩，進行鋼箱梁吊裝時焊接過程的穩定性控制和分析。

關鍵詞：高架橋? 鋼箱梁? 施工技術? 分析

中圖分類號：U448? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1672-3791（2021）11（a）-0000-00

Analysis on Hoisting Construction Technology of Steel Box Girder of Urban Viaduct

YUAN Lian? ?XIANG Shifang? ?LI Jinfeng

（Tengda Construction Group Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang Province， 310000 China）

Abstract： With the rapid development of social economy， the construction technology of steel box girder for urban viaducts in my country has also been continuously improved. As a bridge on urban roads， the main components of viaducts are high-level institutions and pillars. By dredging the density of traffic， the land area is increased. It can be fully utilized and can also improve transportation efficiency. Steel box girder is widely used in the construction of urban viaducts due to its excellent mechanical properties， flat appearance， large main girder span， and short construction period. According to a specific case project， this article determines the hoisting plan of the steel box girder of Gaoqiao， selects the crane， determines the position of the hoisting point， selects the wire rope， and controls and analyzes the stability of the welding process during the hoisting of the steel box girder.

Key Words： Viaduct; Steel box girder; Construction technology; Analysis

1 高架橋介紹

目前，從橋梁未來的發展趨勢來說，高架橋有著較多優勢，這是因為高架橋屬于一種立交橋，但有高鋼筋混凝土以及磚石拱門，在城市不斷發展的過程中，交通擁堵使用此類橋梁可以疏散交通密度，此外，城際公路和鐵路線路跨平面，節省土地，若要消除使用道路的需要可使用堤防和此類橋梁[1]。這種類型的橋梁受現存建筑的限制和線路要求的約束。許多彎曲和傾斜的橋梁、連續梁（或拉面）和懸臂梁比較少見。使用簡支梁時確保橋面水平梁是光滑的，通常只是由連續橋的橋面支撐。如果連續梁與墩頂連接緊密，則為連續梁。如果橋梁跨度不大，可以采用板式結構，其美觀、板厚。因此，有些沒有經過改造或僅沿水平橋進行了改造，具有類似真菌的結構，較大的跨度通常會產生肋狀或盒狀截面。

2 城市高架橋之間的相同點

一是梁體。箱梁是國內外廣泛使用的結構形式之一，具有優良的綜合力學性能。在結構性能方面，高抗彎抗扭剛度和低蠕變外傾角滿足卡車對輕軌項目結構垂直位移的要求。除了箱形梁外，還有T形梁、空心板梁和槽鋼可用于城市軌道交通，但大多選擇箱形梁。其次是碼頭類型[2]。橋墩可選擇Y型墩、雙柱墩、T型墩、弧形上單柱墩等。Y形橋墩外形美觀，應力適中;雙柱橋墩簡單、堅固且安全; T形橋墩施工方便，頂部有弧形頂底;單柱墩過渡平穩，造型美觀。可以根據環境進行審美評價，當橋墩和橋梁所存在的環境互相適應之后，鋼筋混凝土樁需要被作為一個基礎，而如果其在土層的深度比較深，那么就需要通過使用樁基去進行施工。因為對于樁基來說，具有著承載力高、下沉速度慢的特點。除此之外，鋼筋混凝土還能夠通過樁基在土中的承載力所具有的性質，能夠合理地進行施工[3]。

3 工程概況

立交工程主橋采用鋼箱梁結構，為現有高速簡支鋼箱梁，平面為圓曲線，半徑320 m。每端有6個LNRd570×163尺寸支架，鋼箱梁中心線長度為61.5 m，鋼梁寬度為13.25 m。它有一個3箱單室截面，梁高為3.3～3.7 m。預繞準備工作直接關系吊裝的成敗和吊裝結構的安全，因此在吊裝前要做好相應的準備工作[4]。地基需要加強，才能提升。在這種情況下，在目前所存在的高速公路南側中，施工人員建立了一個升降平臺，作為鋼箱梁的整體，能夠與平臺成功地對接，這也是選擇這一工程的主要原因。

4 鋼箱梁吊裝施工技術

4.1 鋼箱梁吊裝方案的確定

考慮到這條高速是該地區的主要交通干道，車流量大，現有高速路口為橋段，千斤頂，節段式提升機，以減少對交通和現有橋梁結構的影響。節段式提升機組合通過對兩種方案的比較，最終選擇了450 t履帶起重機作為節段式提升機。現有高速橋面未采取支撐措施，保障橋下高速通行，保護現有橋梁結構[5]。起重機將南側的3根鋼箱梁吊起3片，通過橫梁高速連接總體，抬起每一塊將暫時關閉道路一個小時，以減少對正常高速交通運行的影響，在之后進行焊接時候，也需注意減小對高速交通帶來的影響。

4.2 鋼箱梁分段分塊

鋼梁在工廠預制。為方便鋼梁運輸，將鋼梁水平單箱室分開制作，垂直分成三段，三段長約20 m，鋼箱梁成塊運輸到現場，并在升降平臺上執行。問題在于分段節點的配對，并且這一情況在進行配對時，很大概率都會出現變形的情況，這會嚴重造成鋼筋量的直線度受到影響，與此同時，鋼筋量的配對能力也需要提高，確保配對裝置的質量，該配對設備配對間隙均勻，配對速度快。塊接頭組裝過程為：首先，需要安裝好扭矩傳遞以及從液壓千斤頂調試配對的裝置，隨后檢查其配對的狀態是否完好，檢查完成之后，讓千斤頂就位，調整好對接間隙，最后再將其進行固定和焊接。

4.3 鋼箱梁制作與精度控制

鋼箱梁采用倒裝芯片法制造，沒有余量精度控制。倒裝芯片制造工藝包括放樣、切割一組焊接好的頂板、焊接頂板的垂直肋、組裝中心[6]。由于鋼箱梁是分段的，如果沒有余量，會進行一些修正，但是如果在鋼箱梁合攏的過程中沒有充分控制對中精度，會提高成型精度，可能會影響到鋼箱梁的質量。因此，在鋼箱梁節段的裝配和裝配過程中，要求對中精度。相關人員必須要嚴格控制鋼箱梁的形成，滿足安裝精度標準。

4.4 鋼箱梁臨時支頂架

從鋼箱梁的主跨部位來看，首先施工人員需要在其端部安裝好支撐架，同時在起吊的過程中需要對鋼箱梁進行一個支撐環節，隨后根據每一個支撐架的數量，在其上端安裝3個500 kN千斤頂裝置，并將鋼箱梁的位置擺正好，最后再調整好鋼箱梁的角度以及高度，確保其角度和高度在合理的范圍。

4.5 確定鋼箱梁的吊點

根據高架鋼箱梁的尺寸和單個部件的重量，選擇4個吊點。由于鋼箱梁內部結構較為復雜，同一截面鋼箱梁的線密度不同，設計時應設計決定整個鋼箱梁重心的截面。最后，確定提升點的位置。由于鋼箱梁的構件比較大，纏繞點在橫隔板和豎隔板的交點處，避免構件在纏繞過程中變形，將構件正確放置到位，否則吊裝點需要加強。

4.6 選擇合適的鋼絲繩

作為鋼箱梁吊裝過程中的承重物，鋼絲繩的好壞直接關系吊裝的成敗。經計算，鋼絲繩的安全性能滿足吊裝要求。按最重梁節計算，最重梁節164 t，有4個吊點，每個吊點承重55.74 t，索具配置：抗拉強度1 670 MPa，φ65-6X37+FC，6根30 m鋼絲繩（儲備2根）、角度為60°。

4.7 鋼箱梁吊裝就位時穩定性控制

等高箱梁在被吊裝的時候，首先需要進行實驗，確保之后的施工過程中不會有任何的差錯，與此同時，在起重作業的前期，起重機的設備也需要能夠滿足相關的要求，如鋼絲繩是否有裂紋或磨損、基礎是否滿足起重能力、起重路線是否正確。確保吊裝條件能夠在合理的范圍內，隨后需要將起升件轉動到規定位置，將鋼箱梁的起升速度降低到0.5～1 m，根據實際工況調整超起配重。在鋼箱梁下方 200 mm 處停止下料。這時就需要調整鋼箱梁的水平和垂直安裝距離。確定安裝位置后，慢慢將組件放置到位。松開吊鉤后，檢查鋼箱梁的受力狀態，如果受力良好，繼續擰緊，直到千斤頂變弱，松開支撐桿。當千斤頂開始出現松動的時候，如果出現了千斤頂從箱梁脫落的情況，相關人員也需要及時做好記錄。底層鋼箱梁的放置是整個吊裝過程的核心，也是一個主要的風險點，必須采取有效措施確保其安全。

5 鋼箱梁的現場焊接工藝

鋼箱梁吊裝到位后，進行現場檢查驗收，確保絕對位置和相對位置正確后，方可開始整體連接。橫梁的安裝材料是門式框架，因此不會影響后續焊接過程中的正常高速交通。在進行焊接梁的時候，跳板的梁段、時間都是能夠展開的，與此同時，跳板上面也會覆蓋模板，模板上面也會有耐火石棉布，還要準備一個耐火的洗臉盆，其主要的目的就是為了預防高空中墜落的物體，以讓施工人員的安全得到有效保障。但是目前鋼箱梁的用量比較大，將導致其工作量也比較大，因此，通過使用二氧化碳氣體來保護焊接順序：臨時焊接、水平隔板、豎肋、腹板對接焊縫、上下對接焊縫、焊縫外觀質量檢驗。起吊后進行焊接時，由于海拔較高，需要采取有效的防風措施，以保證焊接質量。

6 結語

作為城市基礎設施來說，城市高架道路是最為主要的設施，而目前對于鋼梁箱的使用也越來越廣泛，這也是橋梁工程中最需要關注的部分，而作為主要的部分，更相量可以解決線路的問題。因此，相關部門就需要從這一方向持續地發展下去，同時提升鋼箱梁施工的質量，嚴格遵守施工環節，確保施工安全。

參考文獻

[1] 楊陽，嚴亞飛，李勝乾，等.城市高架鋼結構橋的鋼箱梁制作技術[J].建筑施工，2018，40 （12）：2140-2142.

[2] 岳粹歌.城市高架橋鋼箱梁吊裝施工技術分析[J].工程與建設，2021，35（4）：805-807.

[3] 宮潤喜.城市高架鋼箱梁制作與安裝施工技術[J].珠江水運，2020（9）：22-23.

[4] 周韜.城市軌道交通高架段線路接觸軌膨脹接頭安裝曲線優化研究[J].城市軌道交通研究，2021，24（7）：74-78.

[5] 王敏權.城市高架鋼箱梁橫向分塊吊裝施工效應分析研究[D].杭州：浙江大學，2018.

[6] 汪勁豐，張良，向華偉，陳春雷.城市鋼箱梁橋橫向分塊施工分析[J].橋梁建設，2017，47（1）：109-113.

作者簡介：袁煉（1975—），男，碩士，高級工程師，研究方向為市政。

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2110-5042-2984