淺析鋼箱梁施工中的吊裝及測控技術

（江蘇捷達交通工程集團有限公司，江蘇 淮安 223001）

經濟發展推動城市化建設，其中包括交通工程項目的建設。城市道路工程中，公路橋梁項目占據重要位置，隨著公路橋梁建設觀念的變化，現階段更多會采用鋼箱梁結構作為主要形式，對比其他結構形式，鋼箱梁施工需要經過預制構件、運輸與吊裝等流程，為了保證吊裝施工質量，還需要科學掌握測控技術。現場施工人員必須熟練操作吊裝、測控技術，使鋼箱梁施工技術的作用發揮出最大，提高城市中公路橋梁項目的結構穩定性。

1 工程概況

某公路橋梁工程采用鋼箱梁施工技術，跨長是21.56m，為掛孔鋼梁，在橋跨的兩側呈對稱分布，設計階段設定為單箱三室鋼箱梁，其中單幅橋的橋面寬度是14m，全長是22.65m，梁高度為1.35m。前期在工廠預制所有鋼箱梁構件，完成預制后運輸到施工現場組裝、焊接，通過輔助支架，施拉法安裝導梁。另外，本次工廠施工重點針對吊裝、測控兩個環節的施工技術與工藝制定方案，加強鋼箱梁施工水平。

2 鋼箱梁施工吊裝方案與技術

2.1 編制鋼箱梁吊裝方案

本次施工的主橋鋼箱梁，由工廠負責前期分段預制，在胎架上方檢查預拼裝效果，檢驗通過之后，鋼箱梁在運梁平車的運輸下，到達施工現場橋梁縱軸線指定位置，再運用龍門吊行，轉移到箱梁節段，為后續的吊裝施工做準備。這一過程中進行測量控制，所有接頭位置需要精準對中，梁底的所有支點位置也要全方位檢查，調整箱梁節段高程軸線，直到滿足規范便可以松鉤，進行后續全截面焊接施工作業[1]。組裝鋼箱梁時根據順序進行，最后合攏。公路橋梁項目的鋼箱梁，需要劃分為24 個梁段分別架設、安裝，通過施工現場的龍門吊，一一吊裝段梁至已經搭設支架上方，完成鋼箱梁臨時支架的布設，即可完成鋼梁主體結構安裝。隨后，施工現場的汽吊組裝兩側位置翼板，此時鋼箱梁吊裝工作全部完成。

2.2 鋼箱梁施工吊裝技術

鋼箱梁吊裝技術，一般會用到龍門吊技術、支架基礎處理技術、主梁架設技術等。根據不同施工技術，參照本次工程施工實際情況展開如下分析：

2.2.1 龍門吊參數與位置設計

安裝主梁運用到自行式龍門吊，該龍門吊采用桁架片拼裝形式，將標準貝雷片拼裝之后組成。基于鋼筋混凝土基礎，施工人員在上方鋪設雙軌道。橋面頂板、底板、腹板、橫隔板與錨固設施等共同構成箱梁，所有板件單元均要在胎架上方進行拼裝，構成箱梁節段。按照前期設計方案，鋼箱梁共被劃分為24 個梁段，每一個梁段具為矩形，也可以理解為梁段斷面、蓋板之間鉛直狀態。所有梁段經過劃分之后形成主梁、兩側翼板，施工現場各個施工段與塔、梁、墩固接還需要進一步細化[2]。

使用龍門吊必須精準測量箱梁節段尺寸參數、自重等，因為跨徑會對龍門吊起吊能力帶來直觀的影響，施工現場環境也是非常直觀的限制條件，所以安裝鋼箱梁，首先可以操作龍門吊完成箱梁主體的安裝，隨后通過汽吊安裝兩側翌板。龍門吊起吊環節，要求的最大箱梁主體節段參數不能超過9m×25.75m，高度與重量則以2.2～1.93m、112t 為標準。按照箱梁主體構造與龍門方向，設置吊點間距是15.0m，具體位置要在橫隔板、腹板交叉范圍內。

關于龍門吊的起吊性能、具體起吊位置與操作可行性，應該結合現場條件一一分析。首先確定起吊高度，設定橋面設計標高在跨中最高處，距離原地面標高是4.6m。安裝龍門吊的起吊托架，要在已經完成安裝的箱梁頂部行走，起吊高度設定在13m 左右，吊鉤、鋼絲繩、箱梁頂部吊環之間設置垂直高度，建議在1m 左右，所以龍門橫梁底部到地面的高度，必須超過14m。基于此，龍門吊高度需要運用到貝雷片進行豎向拼接，跨徑也是如此，再利用上下弦桿起到加強的效果。關于龍門吊的起吊能力，需重點分析基本荷載，確定箱梁、平車、滑輪、吊具的重量[3]。

2.2.2 確定吊點位置

按照現場劃分箱梁節段情況，遵循“橫向一體”原則，采取四點吊法。梁段主體參數是25.62m×9m，設置吊點位置于箱體主體橫向的兩端，即縱腹板、橫隔板交叉處[4]。同時，設置鋼箱梁吊點，要以耳板的形式呈現，鋼箱梁頂板焊接耳板，保證吊點剛度、承載力符合起吊能力參數。本次施工共設置4 個吊點，吊重共計114t（含箱梁主體），根據各個吊點分別進行計算，焊接則采取2cm 的鋼板坡口，確定安全系數與焊接長度，鋼板兩側位置的焊接需要運用到加強鋼板。

2.2.3 處理支架基礎

按照設計階段繪制的公路橋梁施工圖紙，在施工現場勘查橋位地形，根據鋼梁運輸與架設采用的方法、吊裝機械設備等，提出支架基礎處理的方案。當前確定了橋位所處位置之后，進行基礎處理，如果周圍有大量積水，需要提前抽水、清淤，完成這一處理后回填5%灰土，施工人員逐層壓實。鋼箱梁施工的吊裝場地做好全方位硬化處理，設置臨時支點，在對應的位置放樣。已經確定好的臨時支點位置，利用推土機清理表面，隨之初平、碾壓，上方覆蓋5%的灰土，厚度約為40cm。當壓實度已經超出90%，支點處可以澆筑混凝土，澆筑厚度宜20cm，平面面積與支撐點受力規定相符，那么混凝土基礎高程應該提前計算，根據橋面設計高程做好推演，為施工現場的測量控制創造條件[5]。

2.2.4 搭建主梁支架

鋼箱梁搭建主梁支架，需要運用到貝雷片，作為主梁必不可少的支撐點，根據縱橋向放置，且要保持平行。支架頂面位置鋪設1 層方木，規格為10cm×10cm，梁段斷面的兩側半幅分別設置砂筒，起到支點的作用。施工人員提前測量好砂筒頂面高程，后期橋梁縱坡會出現變化，而砂筒頂面高程也會隨之改變。支點處通過重量為50t 的液壓式千斤頂，進行臨時調節，但高程軸線到達指定位置，此時砂筒會以箱梁臨時支點的形式發揮作用。

結合施工現場主梁架設環境與要求，本次施工中設置自行設計龍門吊，安裝主橋箱梁。架設鋼箱梁時，遵循“少支架多支點支撐”的原則，首先架設箱梁主體，隨后再主體上組裝兩側翼板。該環節需要重點考慮預制構件到施工現場的運輸條件，因為前期預制構件是在工廠中進行，所以無需進行拼裝與現場制作[6]。但若是運輸條件受到限制，便可以在施工現場進行制作、拼裝，在胎架上進行預拼裝之后成型后，再采用平車運輸到橋孔內部，龍門起吊之后運輸與到設計指定位置，并且在臨時支架上方進行架設。預拼裝環節明確鄰近兩個節段相對位置，將兩節段臨時連接件一一對應，在焊縫兩側位置安裝，施工現場高空吊裝，臨時連接件要保證定位準確性，有利于迅速恢復臨時連接件的預拼裝狀態。

2.2.5 吊裝施工與管理

關于現場龍門架設，過程中務必保證立柱穩定，完成架設之后還需及時組織試吊，確定各方面滿足要求才可以正式投入使用[7]。吊裝鋼箱梁環節，需要用到的所有機械輔助設備與吊裝設施，應該定期接受安全檢查、維護，關鍵承重設備開始吊裝前，也需要組織統一的檢測，例如鋼絲繩、吊環等。本次施工采取四點提升吊裝法進行箱梁吊裝，期間以免所有吊點吊重、起吊速度出現偏差，啟動卷揚機時不宜過快，所有起重鋼索在逐步受力之后還應該要不斷調整，確保能夠均勻受力，而且吊裝提升環節梁段也要具備穩定性。

當梁段已經吊離地面，需要關注梁段是否發生位置偏移現象，以免偏移之后出現橫擺。所有梁段正式開始吊裝前，施工人員運用專業的測量儀器，對架設梁段所在位置進行標定，而且吊具也需經過定位試驗，通過定位調整可以實施梁段起吊操作。

整個龍門吊起重安裝過程中必須統一指揮，專人操作。

3 鋼箱梁施工測控技術

3.1 鋼箱梁施工現場設置測量控制網

鋼箱梁施工中運用測控技術，所有施工人員明確施工測量的重要性之后，在施工現場布設測量控制網，展開公路橋梁工程項目施工全過程的實時監控，尤其是橋梁斷面橋軸線，也是監控測量的重點對象。橋梁項目兩側位置，提前設置好控制點，要求控制點、導線構成控制系統，這是后期鋼箱梁吊裝施工所需要的觀測點。

3.2 梁段預拼裝環節的測控

鋼箱梁施工必須保證精準性，前期制作鋼箱梁構件時，通過胎架進行整體預拼裝，隨之展開質量檢測，確定達到標準，在梁段上的對應位置做好標記，為后續觀測作業提供精準的觀測點。所有觀測點之間一一連接，在箱梁前點周圍還可以形成理論軸線[8]。

3.3 組裝鋼箱梁階段進行測控

鋼箱梁施工中梁段架設這一環節，有可能砂筒、橋基、支架等部位會出現變形、沉降等現象。為此，作為施工人員要在開始安裝梁段安裝前，將梁段放置于支架上方，避免外力作用影響，也可以在存放過程中實時觀測，使沉降值、變形率恢復到正常數值。安裝鋼箱梁采用專業水準儀，對梁體兩側位置的邊緣筋板進行觀察，發現偏差及時調整，經緯儀與軸線對應，梁段軸線上方的標記點經過觀測后，若發現所在位置不準確，通過千斤頂微調即可。調整到相應位置，再采用碼板予以固定，已經固定的梁段軸線還需要展開復核。

安裝鋼箱梁這一環節存在大量的不確定因素，均會影響到高程，比較常見的影響因素有環縫焊接、橋面。應該要在安裝時綜合分析現場條件，杜絕標高在其影響下受到影響而出現偏差。高程的控制，要重點觀測節段、支點所在位置沉降等因素，基于原有高程設計值，可以結合情況予以調整，預抬高程之后梁段、設計高程墩柱必須精準連接，使合攏段與固接位置線形符合要求。

4 結束語

綜上所述，公路橋梁工程中采用鋼箱梁結構，對比其他結構，該形式的優勢主要表現在前期鋼箱梁構件預制與預拼裝，有效提升了施工效率。另外，吊裝技術與測控技術的應用，經過優化設計，與鋼箱梁施工要求更為貼合，提高鋼箱梁施工吊裝現場測控有效性，也能夠提前展開預測，消除可能存在的公路橋梁項目質量隱患。