城市鋼結(jié)構(gòu)橋梁吊裝施工研究

（中鐵二十局集團(tuán)第一工程有限公司，江蘇 蘇州 215151）

有軌電車天橋是連通站點(diǎn)與外圍的一個(gè)通道，由于有軌電車的軌道位于道路中間，因此需要跨越機(jī)動(dòng)車道，才能到達(dá)有軌電車的站點(diǎn)，天橋的存在就是解決了這種問題。天橋的完工屬于有軌電車的配套工程，它不僅可以讓乘客方便的到達(dá)有軌電車的車站，還能盡量減少有軌電車對于周圍交通的影響。

1 項(xiàng)目概況

“蘇州高新有軌電車縱一路站、華通花園站、西塘路站3 座天橋及配套工程”，是蘇州市重大建設(shè)項(xiàng)目。項(xiàng)目建設(shè)單位為蘇州高新有軌電車有限公司，施工總承包單位為中鐵二十局集團(tuán)第一工程有限公司，項(xiàng)目獲得了蘇州市“姑蘇杯”優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。合同總造價(jià)3957.8 萬元，實(shí)際開工日期2018年6月12日，實(shí)際竣工日期2019年1月30日。

目前，蘇州高新有軌電車運(yùn)營線路共有2 條，為蘇州高新有軌電車1 號線及其延伸線、蘇州高新有軌電車2 號線。其中，縱一路站為蘇州高新有軌電車1 號線延伸線站點(diǎn)，華通花園站、西唐路站為蘇州高新有軌電車2 號線站點(diǎn)。

本工程主要包括三座天橋。

縱一路站人行天橋位于太湖大道與縱一路交叉口西側(cè)。擬建天橋呈近南北走向，跨越東西向的太湖大道，橋梁總長為66.0m，橋?qū)?～10m，跨徑組合為33m+33m，屬中橋。華通花園站人行天橋跨越通滸路及滸光運(yùn)河。其中天橋跨越通滸路時(shí)采用2 孔36.65+38.925m 的連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，橋總長為78.575m，寬度為 6.5m，天橋跨越有軌電車及滸光運(yùn)河時(shí)采用 3 孔20.325+50+6.775m 簡支梁橋，寬度為6.5m，其中有軌電車在北側(cè)一孔20.235m下方通過。西唐路站人行天橋跨越滸光運(yùn)河。其中天橋跨越有軌電車及滸光運(yùn)河時(shí)采用2 孔14.025+50m 簡支梁橋，總長66.95m，寬度為6.5m，其中有軌電車在北側(cè)一孔14.025m 下方通過。

華通花園站、西唐路站天橋采用了古香古色的廊橋仿古造型，行人漫步于天橋回廊之間，可欣賞亭、廊、軒等，感受古式建筑韻味。已經(jīng)成為有軌電車2 號線一大文化特色。

2 華通花園站天橋概況

本工程為蘇州有軌電車2 號線華通花園站人行天橋，天橋跨越通滸路及滸光運(yùn)河，天橋下方有軌電車通過。天橋跨越通滸路時(shí)采用 2 孔36.65+38.925m 的連續(xù)結(jié)構(gòu)，橋總長為78.575m，寬度為6.5m，天橋跨越有軌電車及滸光運(yùn)河時(shí)采用3 孔20.325+50+6.775m 簡支梁橋，寬度為6.5m，其中有軌電車在北側(cè)一孔20.235m 下方通過。

鋼箱梁為等高連續(xù)直腹板鋼箱梁，橫斷面為單箱單室結(jié)構(gòu)，頂、底板按平坡設(shè)計(jì)；鋼箱梁梁高2400mm，頂寬6500mm，底寬4500mm，箱梁懸臂長395mm。頂板下設(shè)U 形加勁肋，U 形加勁肋板厚8mm，間距600mm。底板設(shè)開口加勁肋，截面16×200mm，間距400mm。腹板設(shè)置開口加勁肋，截面12×150mm，間距400mm。橫隔板間距一般為2250mm，普通橫隔板板厚12mm，支點(diǎn)橫隔板板厚20mm，端支點(diǎn)橫隔板板厚20mm。焊縫通過過焊孔焊后要求用密封膠密封，支點(diǎn)處橫梁設(shè)有檢修人洞，靠近端支點(diǎn)橫隔板處箱梁底板設(shè)有檢修人洞，以保證整個(gè)箱梁日后檢修維護(hù)通道的需要。

3 鋼箱梁塊體節(jié)段劃分

鋼箱梁分段吊裝施工在橋梁施工中是一種應(yīng)用非常廣泛的施工技術(shù)，其施工工序繁雜且對于精度要求極高。若分段節(jié)段過大，即不便于運(yùn)輸，也不利于控制變形，因此考慮運(yùn)輸?shù)谋憷砸约翱刂谱冃危?jié)段劃分應(yīng)科學(xué)合理。

根據(jù)現(xiàn)場情況，綜合考慮節(jié)段運(yùn)輸及吊裝施工，鋼箱梁節(jié)段在加工廠內(nèi)進(jìn)行分節(jié)段制造，鋼箱梁沿縱橋向劃分為若干個(gè)大節(jié)段，每個(gè)大節(jié)段橫向再分為2 個(gè)小節(jié)段進(jìn)行加工制造。鋼箱梁劃分原則為：鋼箱梁節(jié)段沿橫向劃分為2 個(gè)塊體，縱向劃分后的最大長度控制在18m 左右，單個(gè)節(jié)段塊體重量控制在42t 以下。本工程鋼箱梁總重為693.9t，以3 號鋼箱梁為例，鋼箱梁的分段如下：

4 鋼箱梁節(jié)段運(yùn)輸

在對鋼箱梁構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)應(yīng)該確保兩個(gè)基本原則，首先應(yīng)該確保構(gòu)件在運(yùn)輸階段的安全性，其次則應(yīng)該保證構(gòu)件的運(yùn)輸次序科學(xué)合理，避免造成由于構(gòu)件運(yùn)輸順序混亂導(dǎo)致的工期延誤。

在構(gòu)件運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)備階段應(yīng)該合理選擇待運(yùn)構(gòu)件的擱置地點(diǎn)，保證其環(huán)境干燥并且必須對構(gòu)件進(jìn)行覆蓋處理，避免生銹，同時(shí)還要確保放置地點(diǎn)可以提供足夠的支撐力，杜絕下沉。為了避免鋼構(gòu)件相互擠壓而發(fā)生形變，在進(jìn)行構(gòu)件的放置時(shí)應(yīng)該維持各層構(gòu)件的墊枕支點(diǎn)處于同一垂直線上。另外為了確保運(yùn)輸過程的有序性，需要對各部分待運(yùn)構(gòu)件進(jìn)行分類與編號，確保裝車過程有序快速的完成。

5 工程現(xiàn)場吊裝

5.1 吊裝部署

本工程鋼梁在工廠內(nèi)采用分節(jié)段加工，然后采用汽車陸運(yùn)的方式運(yùn)輸至施工現(xiàn)場。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際狀況（鋼箱梁分別跨越通滸路、滸光運(yùn)河及有軌電車），結(jié)合鋼箱梁分段，在陸地區(qū)域及水中相應(yīng)位置鋼梁下部分別設(shè)置鋼管格構(gòu)臨時(shí)支墩。本工程匝道鋼箱梁節(jié)段吊裝分2 個(gè)區(qū)域進(jìn)行，水中區(qū)域鋼梁采用單臺70t 以上浮吊進(jìn)行安裝，陸地區(qū)域梁段根據(jù)塊體重量擬采用單臺80t～160t 汽車吊進(jìn)行安裝。

現(xiàn)場布置如圖所示，其中圖中陰影部分①、②、③為臨時(shí)支架拼裝作業(yè)及汽車吊吊裝作業(yè)區(qū)域，該區(qū)域地基須進(jìn)行硬化，以滿足汽車吊作業(yè)需求；陰影部分④為水中區(qū)域梁段運(yùn)輸卸貨場地，陰影部分⑤為浮吊現(xiàn)場吊裝作業(yè)區(qū)，范圍為從橋位投影線往西側(cè)50m，該范圍內(nèi)水深須在2m 以上以滿足浮吊作業(yè)需求。

華通花園站鋼箱梁吊裝現(xiàn)場部署示意圖

5.2 吊裝步驟

現(xiàn)場臨時(shí)支架分為3 類，分別為臨時(shí)支架1、臨時(shí)支架2 和臨時(shí)支架3。其中，臨時(shí)支架1 位于中央分隔帶處的橋墩承臺頂面，臨時(shí)支架2 位于通滸路機(jī)非分隔帶處及道路兩側(cè)邊緣位置，臨時(shí)支架4 位于滸光運(yùn)河水中區(qū)域。除中央分隔帶處的橋墩之外，其余橋墩區(qū)域不設(shè)臨時(shí)支架，在橋墩頂部設(shè)置型鋼墊塊，鋼箱梁塊體直接擱置在橋墩頂部。以3 號鋼箱梁為例，鋼箱梁塊體吊裝步驟如下。

第一步，臨時(shí)支架位置放線、水中臨時(shí)支架鋼管樁打樁施工、鋼管格構(gòu)支架制安。第二步，采用浮吊安裝3 號鋼箱梁JD1 的兩個(gè)塊體，并做好與臨時(shí)支架的固定，適時(shí)焊接鋼箱梁的對接縱縫。第三步，采用浮吊安裝3 號鋼箱梁JD2 的兩個(gè)塊體，適時(shí)焊接鋼箱梁的縱縫及環(huán)口對接焊縫。第四步，采用浮吊安裝3 號鋼箱梁JD3 的兩個(gè)塊體，適時(shí)焊接鋼箱梁的縱縫及環(huán)口對接焊縫。第五步，采用汽車吊安裝2 號鋼箱梁及4 號鋼箱梁的各個(gè)塊體，適時(shí)焊接鋼箱梁的縱縫，本聯(lián)鋼箱梁安裝完成。第六步，拆除下部臨時(shí)支架、鋼箱梁現(xiàn)場涂裝、附屬設(shè)施施工、鋼箱梁成橋。

3 號鋼箱梁塊體吊裝步驟示意圖

5.3 吊裝方案

5.1.1.水中區(qū)域鋼箱梁塊體吊裝

本項(xiàng)目3 號鋼箱梁位于水中區(qū)域。水中區(qū)域鋼梁塊體通過公路運(yùn)輸至滸光運(yùn)河南岸，然后浮吊直接卸船安裝，根據(jù)塊體節(jié)段劃分，3 號鋼箱梁（水中區(qū)域鋼梁）節(jié)段塊體單件最大重量約為41.5t（3 號鋼箱梁JD1-K2），70t浮吊起重臂長度為33m，吊裝作業(yè)時(shí)，作業(yè)半徑為16.5m，額定起重50t，實(shí)際起重為41.5t+1t（索具鋼絲繩等重量）=42.5t，起重荷載率為85.0%，符合要求。

水中區(qū)域鋼箱梁塊體吊裝示意圖

陸地區(qū)域鋼箱梁塊體吊裝示意圖

5.1.2.陸地區(qū)域鋼箱梁塊體吊裝

以2 號鋼箱梁為例，2 號鋼梁跨越有軌電車區(qū)域，采用單臺160t 汽車吊進(jìn)行現(xiàn)場安裝。吊裝JD1-K2 時(shí)，起重臂長度為21.8m，作業(yè)半徑9m，額定起重56t，實(shí)際起重為44.3t+1t（索具鋼絲繩等重量）=45.3t，起重荷載率為80.9%，符合起重吊裝作業(yè)要求。吊裝作業(yè)時(shí)，吊車支腿距離電車軌道為3.45m。

6 鋼箱梁焊接

鋼箱梁段吊裝就位后，在形成整體鋼箱梁過程中完成的焊接及相關(guān)作業(yè)。主要包括梁段間環(huán)縫的焊接、橋面附屬件的現(xiàn)場吊裝和焊接。

現(xiàn)場焊接時(shí)，根據(jù)吊裝順序安排詳細(xì)的焊接順序。以主橋面吊裝為例分析吊裝過程中各個(gè)焊縫焊接順序。

第一步,吊裝中間箱梁塊體，首先同時(shí)完成頂板與底板縱縫焊接，然后完成中腹板焊接。

第二步,吊裝兩側(cè)塊體，兩側(cè)塊體根據(jù)現(xiàn)場施工人員以及設(shè)備情況，可同時(shí)施工，兩側(cè)均為首先同時(shí)完成頂板與底板縱縫焊接，然后完成中腹板焊接。

第三步,完成環(huán)縫焊接。環(huán)縫焊接時(shí)，同樣首先焊接頂板與底板焊縫，按照由中間向兩側(cè)的順序進(jìn)行；然后焊接兩側(cè)腹板位置焊縫，按照由下向上的原則進(jìn)行。

第四步,完成嵌補(bǔ)件的焊接。

7 結(jié)語

通過華通花園站天橋鋼箱梁吊裝施工的研究，可見城市橋梁雖然工程規(guī)模比較小，但是施工工藝復(fù)雜，要求高精度，在場地受限的情況下，受既有道路通行的影響，施工難度大，需要總承包單位科學(xué)、嚴(yán)密地組織實(shí)施。該項(xiàng)目的順利完工，也體現(xiàn)了總承包單位較高的技術(shù)水平。

如今，行人駐足橋頭，可感受有軌電車穿橋而過的美麗畫面，欣賞滸光運(yùn)河兩岸優(yōu)美環(huán)境。而夜晚，兩座天橋廊道上的華燈亮起，還將成為滸光運(yùn)河上的新地標(biāo)。