鋼箱梁施工技術在大跨度公路橋梁工程中的應用

徐碩華

廣東虎門大橋有限公司，廣東 東莞 523910

1 工程概況

某高速公路段起訖樁號為K3+200～K6+000，路線全長2.8km，沿線建有秦淮新河大橋，全長837m，橋梁半幅橋面寬度為24.15m，左幅、右幅均由不同尺寸的混凝土鋼箱梁和鋼箱梁組成。鋼箱梁屬于重點施工內容，廠內預制、現場拼裝等相關工作均需由專員以合理的方式落實到位。

2 鋼箱梁的材料及質量要求

橋梁主體鋼構件選用的是Q345qD低合金高強度結構鋼，進場時加強質量檢驗，并檢查與質量有關的相關資料。在質量檢驗中，重點考慮尺寸、厚度、重量、表面平整度等方面，均要滿足要求。以平整度的檢查為例，要求鋼板2m內無任何S變形或褶皺的情況，形態應合理，與此同時還需保證每1m的波浪度和瓢曲度偏差均控制在2～3mm，否則無法投入使用。

3 廠內預拼裝

（1）提前試拼，各拼裝單元應是相鄰組件與分段，同時需要相連3塊或更多；為保證拼裝效果，縱橫均應進行試拼。試拼后，若無質量問題，則將前面2塊運走，留下剩余部分并將其前移，以便參與下批試拼作業中，按照此方法有序推進。

（2）試拼在拼裝胎架上完成，所設置的胎架需要與鋼箱梁線型相適應，各構件均要維持自由狀態，所產生的接縫需得到有效的控制。參與試拼的構件需得到檢查，只有在其尺寸、完整性等方面均滿足要求后，方可用于試拼。

（3）對于拼裝好的構件，則按照特定的順序依次編號并記錄具體信息，隨拼裝進程的持續推進，逐步繪制出完整的拼裝編號圖。

4 鋼箱梁組裝焊接

對接焊縫采用瓷襯墊，在應用襯墊工藝時，需保證對接焊縫最小處至少達到6mm，在操作時可采用單面焊接雙面成型的方法。

4.1 焊接條件

焊接作業對現場環境提出較高的要求，若出現以下情況，需暫停焊接作業：

（1）鋼板厚度超20mm時，若室溫小于5℃，且并未在現場采取行之有效的預熱措施，不予以焊接。

（2）被焊表面潮濕，或是作業現場存在暴露在外界，而天氣狀況為雨雪以及大風時，不予以焊接。

（3）若采用CO2氣體保護焊的方法，當現場風力大于2m/s，且并未采取防風措施時，不予以焊接；此外，在采用手工電弧焊的方法時，當現場風速大于5m/s，且缺乏防風措施時，依然不具備焊接的條件。

4.2 焊接的技術要點

（1）無論何種形式的焊縫，焊前均要組織工藝評定試驗，通過此途徑確定具體的作業方案，包含焊接工藝流程、具體作業參數等，把其作為正式焊接的依據。

（2）鋼箱梁的結構焊縫較多，容易出現焊接變形以及殘余應力偏大的情況，因此宜選用CO2氣體保護焊的方法，原因在于其焊接變形及焊縫收縮量均較小。

（3）焊接時，嚴格控制兩條平行焊縫的間距，至少需達到100mm。

（4）根據焊接施工要求，提前搭建臨時工作棚，由專員在該處開展焊接工作。頂、底板兩部分采用自動焊，焊接時加強質量檢驗，從源頭上規避問題。

5 現場拼裝及吊裝

鋼箱梁現場拼裝及安裝流程圖如圖1所示。

圖1 鋼箱梁現場拼裝及安裝流程圖

5.1 鋼箱梁吊裝

鋼箱梁由多個節段共同組成，分別在工廠加工成型，再以船運的方式將其運輸至施工現場，利用300t浮吊原位吊裝，有序將各節段鋼箱梁吊裝至指定位置，構成完整的鋼箱梁結構體系。

5.2 鋼箱梁節段進場時間及質量檢驗

（1）根據現場施工要求，提前將鋼箱梁節段運至現場，最遲在吊裝前兩天完成該項工作。鋼箱梁節段到場后，核對編號等基礎信息，確保無誤。

（2）鋼箱梁節段的標記需外露，以便施工人員及時識別，到場后卸載至指定的堆放場所，采取防護措施，以免因外部因素的影響而出現質量問題[1]。

5.3 現場復驗

現場復驗的目的在于全面檢查到場鋼箱梁節段的質量，確定具有可使用價值的部分。現場檢驗的重點內容包含焊縫質量、尺寸、外觀等，要求各方面均無誤。

5.4 吊裝停泊點要求

吊裝前需將施工現場的考察工作落實到位，綜合考慮所掌握的現場條件以及施工要求，選定合適類型的吊機，規劃運輸船停泊點，為正式吊裝夯實基礎。此外，對于浮船停泊位置吃水深度不滿足要求的情況，可采取疏浚措施，以保證浮吊有足夠的吃水深度。

5.5 鋼箱梁試吊

試吊是正式吊裝前的重要工作，主要需考慮如下內容：將起吊設備配備到位，復核設備的起重性能，若無誤則參與試吊；在起吊構件正下方拉設安全防護繩，保證施工安全；構件起吊后，保持該狀態12min，在該過程中加強檢查，判斷是否有異常狀況；經過試吊后，確定作業方法以及作業參數，把其作為正式吊裝的依據[2]。

（1）吊裝設備的配套。綜合考慮現場施工條件、鋼箱梁節段的尺寸以及形狀等因素，選擇1臺規格為300t的浮吊設備，由其參與吊裝作業。

（2）吊裝順序。縱向，首先按照QH-3、QH-7→QH-2、QH-8→QH-1、QH-9→QH-4、QH-6→QH-5的順序吊裝，再組織懸挑段及中間填充段兩部分的吊裝作業。

（3）臨時胎架的設置。臨時胎架含兩類，具體如下：①利用老橋墩搭設格構式鋼管胎架。材料方面，以HN700mm×300mm×13mm×24mmH型鋼為基礎材料，搭建頂層平臺；采用Ф630mm×8mm立桿；腹桿采用I25工字鋼；配套千斤頂，用于調整標高；盡可能將支點布設在隔板處，若因某些原因而導致其不在隔板處，則需增設十字加勁。②在新建橋墩兩側搭設支撐胎架。材料方面，以成品格構柱支撐柱為主，適配高度約為500mm的調節段及千斤頂，兩者共同用于鋼箱梁標高的調節。

5.6 鋼箱梁安裝定位

在箱梁頂板處設臨時定位板，通過此裝置的應用，可以給鋼箱梁的定位提供參照基準，確保其在安裝后的位置具有合理性。

5.7 合攏

（1）準備工作。正式合攏前落實準備工作，以便后續可準確且快速地合攏。準備工作的重點內容如下：①復測兩側單元與合攏單元交界箱梁的控制坐標，確定其具體的偏差值，準確測定數據并記錄；②測量合攏段連接構件間的長度，將該值與理論值做對比分析，判斷兩者的偏差是否在許可范圍內，若超出，則分析具體的原因，采取具有針對性的處理措施，對于構件偏差明顯偏大的情況，則對其做適當的修正[3]。

（2）合攏時間的確定。溫度易對合攏效果及合攏進程帶來影響，因此需合理規劃合攏時間。根據工程進度，鋼結構合攏時間在高溫季節時，需重點考慮變形規律和合攏間隙，確定溫差最小、影響最為微弱的時段，及時合攏。

（3）合攏技術要點。①合攏是一項精細化的工作，需由專員參與監測工作中，全面采集數據，根據數據判斷合攏點的空間位形變化，用數據指導現場施工。②主動掌握合攏前后的天氣狀況，再結合工期要求，在天氣條件較好時完成合攏作業，并在合攏前向參與人員做好技術交底，使其準確掌握作業方法，提高施工的規范性，從源頭上保證合攏效果。③按照相關規范完成臨時連接固定、焊前預熱、正式焊接等相關工作，保證每道工序的施工質量，進而提升最終的合攏效果。

6 結束語

綜上所述，鋼箱梁具有跨度大、拼裝效率高、施工現場占地面積小等諸多優點，是多數公路橋梁的重要結構。文章從鋼箱梁預制、運輸、現場吊裝、合攏等方面展開探討，提出具體的施工技術要點，希望可以給同仁提供有價值的參考意見。