分析大跨度公路橋梁中的鋼箱梁施工技術

（江蘇捷達交通工程集團有限公司，江蘇 223001）

鋼箱梁施工技術具有良好的強度、自重、剛度與整體性等優勢，對于公路橋梁工程而言，也是主梁的關鍵結構形式。因為當前道路交通流量、鋼箱梁跨度不斷增加，使得跨路施工也面臨極高的難度高，處在相對復雜的施工環境中，大跨度鋼箱梁施工不僅要保證穩定性與質量，還要規避對周圍環境、人們日常生活的影響。基于此，下面針對某大跨度公路橋梁工程中鋼箱梁施工技術的應用展開探討。

1 工程概況

（1）淮安市快速路匝道鋼箱梁所在標段主線匝道 A 起點樁號為AK0+094.858，終點樁號為AK0+714.811，橋梁全長619.9525m，全橋共7 聯，第3 聯上部結構采用26+43+26m 鋼箱梁。梁體斷面采用單箱單室截面，底板水平設置，頂板設5%的單向橫坡，邊腹板采用斜腹板。鋼箱梁一般段中心線處梁高1800mm，梁頂面總寬10100mm，全梁底面總寬5776mm。鋼箱內側懸臂長1791mm，外側懸臂長1708mm。主梁平面中心線在R=90.15m 的圓曲線。

（2）鋼箱梁一般段中心線處梁高1800mm，梁頂面總寬9000～10100mm，全梁底面總寬4526mm。鋼箱梁橋面寬度漸變，懸臂根部1.2m 范圍尺寸為定值，橋面寬度變化通過挑臂端部長度變化調整。鋼箱梁懸臂采用托架結構，托架底板厚20mm，底板寬480mm。鋼箱梁標準段縱向每2 米設置一道跨間橫隔板，橫隔板采用實腹式與框架式間隔布置；跨間隔板板厚14mm，實腹式隔板中間開設人孔，采用板肋式豎向加勁；在各支點處設置端橫隔板，端支點處隔板板厚為20mm，中支點處隔板板厚為30mm；支點處隔板兩面各設兩道板式豎向肋，并于底板磨光頂緊。鋼箱梁為全封閉構造，端隔板為圍焊，不設焊縫通過切口。

2 大跨度公路橋梁鋼箱梁施工技術的應用

2.1 準備工作

因為此次公路橋梁工程的交通環境比較復雜，大跨度連續鋼箱梁結構施工應該要加強技術管理，準備階段編制管理方案，對現場實際施工提供指導。正式展開鋼箱梁施工之前參照設計規范、現場施工環境制定組織管理方案、鋼箱梁施工方案等[1]。公路橋梁鋼箱梁的最大跨度是48m，具有危險性，所以還應該開展專家論證。施工單位和所在地區的交通管理部門及時聯系，制定交通疏導規劃，選擇車流量少的時段展開吊裝施工。

2.2 預制施工

開始預制施工之后，根據已經制定的鋼箱梁施工方案展開針對性的預制施工作業，包括鋼箱梁分段、制作板單元及拼裝梁端拼裝、鋼箱梁預拼裝三個環節。

①鋼箱梁分段。鋼箱梁前期制造，由專業工廠負責，開始預制之前技術人員需要閱讀鋼箱梁規范要求，所有進場原材料必須嚴格按照，經過取樣、復驗、焊接工藝評定這一系列流程，最終得出的評定結果，可以作為焊接工藝的參考依據[2]。對照鋼箱梁結構特征、制作要求、材料運輸、施工環境等多方面因素，鋼箱梁分段時要控制分段距離，不能過長或者過短，很容易增加后期吊裝環節的難度，選擇的分段與接口位置錯縫，也應該滿足設計規范。本次公路橋梁工程鋼箱梁分段作業，將位于主線兩側的鋼箱梁縱向分段，數量為5 段，而橫向分段，則是根據箱室分塊，有單箱雙室和單箱三室。根據縱向分段情況，鋼箱梁兩側位置的翼緣板提前在工廠制作完成后再運輸到施工現場焊接。施工項目所有主體箱室分為20 段，其中最重吊裝段的長度是25.27m，重量在 82t 左右。箱梁分塊、分段注意頂部與底板之間應該保持錯開狀態，錯開距離大約15cm。

②制作板單元及拼裝梁端拼裝。制作板單元時，所有制作流程包括預處理、切割下料、組焊、檢驗與組裝、焊接，處理過程中全部采用自動化裝置，保證處理效率、質量，還可以及時發現質量問題[3]。拼裝梁段時，技術人員同時運用多梁段連續匹配組焊、預拼裝兩種工藝，提前在封閉的廠房內進行拼裝，可以規避外部惡劣天氣對拼裝效果的影響。節段涂裝作業，也在專門的涂裝空間展開，而且還空間內設置了除濕、通風等專業設置，優化涂裝環境質量，使最終的涂裝效果符合工藝規范。

③鋼箱梁預拼裝。當鋼箱梁正式出廠、運輸之前，務必經過預拼裝環節，可以校正橋面板、橋底板，使長度達成統一。計算所有梁段頂板、底板長度差，有利于后期預拼裝環節校正尺寸參數。針對鋼箱梁梁段進行預拼裝處理時，要求全部梁段實施拼裝，參照圖紙在梁段之間提前預留好縫隙，加強鄰近兩個梁段之間連接斷面的契合度。隨后便可以施焊預裝焊縫，確定這一環節處理合格，前一節鋼箱梁可以運輸至統一地點堆放，預留出一節鋼箱梁和下一節鋼箱梁實施預拼裝，要求和安裝順序一致，中途不能隨意調換梁段號。鋼箱梁預拼裝還可以調整鋼箱梁的總長度，當預拼裝單元預拼之后要進行長度的測量，對比之后的差值及時修正，不能出現誤差積累現象。對接口在預拼裝環節也得到修正，梁段端口數值偏差經過調整后，空中安裝環節便能夠精準焊接。

2.3 鋼箱梁運輸

前期預制環節結束，鋼箱梁運輸到施工現場，廠內起重機吊裝大鋼箱梁節段至運輸平車上，由運輸平車運到安裝地點。運輸過程中車廂上的枕木位于鋼箱梁的尾端，且高度超出頭部，尾部懸挑適中即可，運輸環節做好鋼箱梁成品工作。

2.4 現場放置臨時支墩

鋼箱梁進入到現場吊裝，臨時支墩是非常重要的輔助工具，應該及時計算穩定性、強度和剛度等參數，使臨時支墩、吊車、地基等與上部荷載規范一致，開始吊裝前做好防護，加強吊裝施工安全性。因此本次公路橋梁施工現場涉及到大量鋼管周轉，考慮到成本、受力問題，設置臨時支墩時，選擇8 根鋼管進行拼裝，組裝鋼管的參數全部是Ф630mm×10mm，獲得桁架塔式鋼管柱支墩。連接橫向鋼管，采用28#槽鋼，基礎預埋件作為支墩下部固定位置[4]。施工現場設置的所有臨時支墩，采用雙拼I45a 工字鋼將頂部進行橫向連接，構成縱梁平臺，縱梁頂部位置放置雙向千斤頂，當鋼箱梁就位，便可以對分段高度、里程位置進行調節。基礎部分的鋼混結構采用C20 鋼混結構，內部設置150mm 間距，分布規格為Ф18 的雙層主筋，Ф10 箍筋的分布間距則是300mm。

2.5 試吊與吊裝

鋼箱梁通過吊裝的方式放置到指定位置，但在正式吊裝前要進行試吊。開始試吊前應該了解當日天氣，吊裝不能在風力較大的環境下進行，若風力超過5 級便要停止吊裝，保證試吊與施工人員的人身安全。現場采用起吊設備，提前規定好放置的指定位置，設備的支腿位置參考地質勘查報告內容及時做好處理，可以鋪設鋼板、路基箱。正式試吊前對起重性能進行檢驗，保證試吊操作全過程的安全性。當試吊構件已經起吊，此時在起吊構件的下方一定范圍內拉起安全防護繩，避免威脅到附近行人的人身安全。構件已經起吊且距離地面約500mm，此時便要停止吊裝，由施工人員檢查地基基礎承載，當確定基礎承載安全，反復試吊2 次之后再進行檢查。如果構件試吊環節十分順利，便可開展結構正式吊裝[5]。

提前在工廠制作完成的鋼箱梁單元塊，經過預拼裝、噴涂等處理流程，以不同的批次運輸到現場指定位置，待所有單元塊吊裝架設到達指定位置，可以開始拼裝、焊接、涂裝等作業。正式開始吊裝后，按照吊裝主體箱梁、翼緣板的順序，注意如下幾點：①根據全橋最大、最重及吊裝半徑最大位置進行吊裝設備選型，選擇租用一臺300 噸汽車吊，35.9 米主臂、14 米回轉半徑進行吊裝，根據選取最不利工況核算，汽車吊安全系數1.35，起重機的起重高度必須滿足所吊裝的構件的安裝高度要求。②根據起重設備選型樣本，最重節段吊裝4 點起吊。③所有吊耳在吊裝前需對其進行無損探傷檢查。④根據鋼箱梁分段，通過全站儀定位支架安裝位置，橋梁吊裝前應對支架標高進行確認，支架標高、位置必須滿足施工要求，部分支架地基必須硬化處理。⑤吊機提前進入指定吊裝位置，以免后期吊裝發生移動現象。開始吊裝后，操作人員利用吊機吊起構件，到達指定的安裝高度后回轉。注意回轉要采用φ20 白棕繩，將其作為風繩，由專業技術人員控制，以免在吊裝時和臨時支架、附近構筑物碰撞。一旦開始回鉤，鋼箱梁就位要與提前標注測量控制點位置想接近，通過倒鏈、千斤頂可以準確就位，未松鉤時先栓緊臨時定位板，接口縫寬度也應該精準控制，避免在找正時產生較大位移量。

3 大跨度公路橋梁鋼箱梁施工技術安全控制建議

本次大跨度公路橋梁工程中，針對鋼箱梁施工技術的應用專門提出安全管理要求，現場鋼箱梁施工樹立安全意識。關于鋼箱梁施工技術的安全管理，提出以下建議：

3.1 加強安全培訓與控制的重視

施工現場搭建的施工平臺，應該加強布置合理性，對應工作崗位的施工人員、機械設備、消防設備、電氣設備與使用操作規范等，也需要加強安全防范工作，根據完本次施工制定的安全制度完善布置，提前編制應急預案，而且需要在崗前培訓中，重點強調施工人員安全教育，使所有施工人員重視安全控制。

3.2 明確鋼箱梁試吊的重要性

開始鋼箱梁施工前，施工人員需要嚴格對照施工圖紙、組織施工方案等，做好技術交底。尤其是吊梁的試吊環節，確定試吊的必要性，在試吊時對鋼箱梁吊裝有充足的準備，保證正式吊裝穩定性、操作安全性，提高鋼箱梁施工技術的應用水平。

3.3 鋼箱梁與構件安全防護

前期工廠預制結束后，將鋼箱梁成品運輸到施工現場，在運輸過程中預制梁支撐點不能發生變化。構件吊裝環節，也要注意吊點所在位置，不能任意發生變化或改動。運輸之前做好梁體防護，確保后期施工時預制梁吊裝，能夠保證起吊處在水平位置，還不能在吊裝時與其他構件發生碰撞，以免重要設備破損。

3.4 機械設備安全檢查

施工現場一般會運用到大量機械設備，這些設備在正式使用前，應該統一組織性能方面的檢查，確保后期施工不會出現中途發生故障的現象，也能夠滿足鋼箱梁施工技術的操作要求，規避吊裝環節出現繩索脫扣與破斷等危險性行為。另外，鋼箱梁吊裝作業盡可能在白天進行，如果必須要夜間施工，則要保證施工現場照明條件，指揮人員發出準確的信號，避免夜間吊裝指揮錯誤而影響到鋼箱梁施工效果。

4 結束語

綜上所述，大跨度公路橋梁工程采用鋼箱梁施工技術，從前期預制構件開始，直至施工現場吊裝施工結束，施工人員均要樹立安全管理觀念，避免操作不當導致的危險。另外，鋼箱梁施工涉及到運輸這一環節，尤其要做好防護工作，保障預制構件性能，也為現場施工吊裝做好準備，憑借鋼箱梁施工技術，提高大跨度公路橋梁工程施工效率。