復雜環境下人行天橋大型鋼結構吊裝施工技術

喬威

（上海交通建設總承包有限公司，上海200135）

1 工程概況

某鋼結構人行天橋建設于溧陽市中關村大道與城北大道交叉路口處，含主通道（A軸）和次通道（B軸），二者均由相切圓弧線條鋼架拼接成型。主通道圓弧半徑78.0 m，寬度由7.0 m漸變至9.8 m，采用鋼桁架結構，吊裝為重點作業內容且屬于施工的難點；次通道圓弧半徑33.0 m，寬度由4.0 m漸變至7.35 m，利用鋼箱梁與主通道搭接。人行天橋主次通道的平面分段見圖1。

圖1 人行天橋主次通道平面分段

2 人行天橋的基本結構

2.1 應用優勢

鋼結構橋梁吊裝工藝的應用優勢主要體現在以下3個方面：

1）吊裝梁的施工效率較高，首片梁的吊裝時間略長（約為2 h），后續梁的吊裝時間明顯縮短，最快僅用0.5 h便可完成一片梁的吊裝作業，整個過程的平均用時為50 min/片梁。

2）吊裝時，經一段時間的靜置后使鋼箱梁維持穩定的狀態，待梁體標記與支座標記對齊，再以緩慢的速度落梁；若存在不對齊的情況，可適當向上提升梁體，并經過修正后再下落，直至安裝偏差被控制在許可范圍內為止。

3）雖然施工現場空間較小，占道時間較短，仍然會給城市車流帶來影響。對此，依據吊裝點位和梁體跨度特點，可以選擇相適應的交通管制方法，例如借道分流、半幅封閉等，能夠兼顧現場施工和車流秩序的雙重要求。此外，通過配套交通導改標志的應用，還可以快速將各處鋼箱梁吊裝至指定位置，從而減小施工給交通帶來的影響。

2.2 結構特點

1）主通道。上部結構為3跨連續鋼桁架，材料為Q345qc鋼，全長100 m；10 mm厚鋼板作為橋面板的關鍵材料，并適配10#工字鋼（龍骨），可以構成完整且穩定的橋面結構體系。

2）次通道。上部結構為4跨連續鋼箱梁，材料與主通道一致，全長106 m，主要以焊接的方式組成，可穩定搭接在主通道桁架牛腿處。

3）天橋的主結構采用了大量的鋼結構件。各跨段的質量在60～259 t，運輸與吊裝任務繁重。

3 水平運輸及吊裝的關鍵施工技術

3.1 水平運輸

操作人員利用手持對講機溝通，可以及時掌握構件的實際位置，便于靈活地調整，確保構件穩定在車輛中心線位置。若施工期間存在異常狀況則隨即暫停施工，可及時與司機溝通，并就實際情況采取針對性的處理措施[1]。

此外，要從現場施工條件出發，合理規劃平移路線，待構件轉至現場后，利用吊車吊裝至指定位置。在本項目中，主通道橋下凈高5.5 m，次通道橋下凈高度1 m，平板車承接面高度1.4 m，運輸總高度2.4 m。根據高度關系可知，在完成主通道的安裝工作后，不會對次通道的運輸造成干擾，即依然可以高效運輸次通道的材料。但需要注意的是，必須加強對運輸車輛速度的控制，使其平穩、勻速運行，以便更好地確保施工安全。

3.2 吊裝準備

要做好吊裝準備，就要完成以下工作：（1）全面檢查吊裝機械，驗證其性能良好，滿足要求方可入場；（2）對吊帶組織試拉試驗，滿足要求才可以投入使用；次通道吊裝采用吊耳起吊時，在使用前對吊耳的焊縫做無損探傷檢測；（3）確定平板車及吊機的停放位置，將停放位置在地面上做好標記，作為后續施工的參照基準；（4）加強人員管理，落實持證上崗制度，覆蓋范圍包含信號工、起重工等，由此構建高素質的施工人員隊伍。

由于吊裝荷載較重，要求路基具有足夠的承載力。從項目建設條件來看，現場路基的承載力至少達200 kPa，出于安全考慮，吊裝時按最重的A3跨（259 t）考慮，并適配起重能力450 t的吊機，該吊機自重為8 400 kN（84 t），配重1 400 kN（140 t）；為保證路基穩固，取尺寸為2.5 m×2.5 m、厚度20 cm的鋼板置于支腿下方，以便擴大支腿承載面積。

根據上述的已知數據展開壓應力的計算，得出吊裝過程中最大壓應力小于200 kPa，經與路基承載能力對比分析，可知施工現場路基的承載力可滿足吊裝的要求。

3.3 吊裝過程中需注意的施工要點

1）采取交通管制措施，有效疏導過往車流，在確保車輛能夠有序繞其他道路通行的同時，還能給現場施工創設安全的環境。

2）在吊裝前，先在節段拼接部位架設臨時鋼管支架，并兼作施工平臺；另外，要加強安全防護，例如，在平臺的周邊增設圍擋以及其他防護裝置、在頂部平臺的周邊配套足夠高度的防護欄桿并在此基礎上緊密掛設安全網等。

3）吊裝全程需要由專業人員指揮，以免因操作者視野盲區而出現不合理吊裝的情況；待鋼結構脫離臨時平板車的距離達到0.2 m時，需維持該狀態不變，并對吊裝施工條件做全面的檢查，例如，吊車支腿地基應具有穩定性、吊耳與吊帶的相關裝置均無異常等，并在確保無誤后，可繼續后續的吊裝作業。

4）旋轉吊車大臂時，為了精準控制方向，可在鋼結構兩側端頭栓白棕繩來起到牽引導向的作用，并以緩慢的方式將梁體轉移至蓋梁或墩柱支座位置。

5）在鋼結構落架過程中，要做好姿態控制工作，且需在兩側安排專業人員輔助作業，從而對落點做精細化的調整，并在該輔助作業方式下，提高鋼結構梁下落的精準性。

6）鋼梁定位擱置后，以緩慢的速度卸載吊車，但此過程中吊帶需維持原位置不變；此后，安排專業人員在預先搭建成型的工作平臺上焊接，使原本相對獨立的節段穩定連接于一體；經檢查后，若焊接連接質量滿足要求，再撤走吊帶。

按上述方法安全有序地將梁段吊裝到位后，檢查各項工作均完成且實際工作成效滿足要求時，即可恢復交通。

3.4 安裝及位置的調整

3.4.1 施工要點

在安裝與調整位置時，要做到以下3點：

1）按設計圖紙要求，組織測量放線工作，即測放橋體定位十字線；為確保兩側桁架擱置面的標高具有合理性，利用水準儀復核；為確保橋墩中心線位置的合理性，利用經緯儀復核。

2）在橋身安裝全流程中，詳細檢查各部位的拱度以及平面尺寸，完整記錄數據，并根據所得結果校正橋墩定位尺寸，在持續調整的工作模式下，切實保證橋墩定位尺寸的合理性[2]。

3）橋墩安裝前，需將倒T形定位擋板置于桁架擱置面，并為桁架適配纜風繩。因施工擾動性較強，還需要針對立柱采取橫向加固措施。

3.4.2 項目分析在本項目中，以主通道（A軸）A3主跨為例進行分析：

1）在A5軸橋墩一側的桁架底梁處焊接T形限位肋板，首先檢查該橋墩一側的定位情況，要求其具有準確性，隨后再根據A4軸橋墩一側的實際情況做微量的調整。

2）對于A4軸的一側，其作業細節較多，需要利用槽鋼實現有效的加固；配套手拉葫蘆，此裝置的作用在于實現對橫梁的微調；經調整后若無誤，則啟用吊機，利用吊機裝置將主跨轉至橋墩上，期間加強安全防護，避免劇烈磕碰或是其他異常情況。

3）對于邊跨A1、A2及其他搭接跨，依然按前述所提的方法將支墩一端安裝到位，通過限位肋板輔助安裝。

4）以A1段的安裝為例，該部分與A3段銜接時，需要提前對A3段部位做針對性的處理，即在該處搭接端頭2根下弦桿底部焊接卡板（厚度按2 cm控制），由此發揮出臨時支托的作用。

5）以焊接的方式在下弦桿側面設置肋板，目的在于用此肋板裝置起到臨時限位作用。在此期間，A1需順著側邊限位肋板穩定置于底部支托卡板處，并檢查接口的實際情況，對其采取修正措施，若滿足要求則有序撤離吊帶，最后需完成焊縫的焊接工作。

4 吊裝施工的安全防護措施

要做好吊裝施工的安全防護工作，主要有以下4個方面：

1）以GB 6067—2010《起重機械安全規程》等相關規范為準，結合現場作業條件，適配滿足吊裝施工要求的吊裝機械、機具等，從而為日常工作的開展提供硬件層面的支持。

2）根據施工要求，挑選具有資質的工作人員，并在施工前做好技術交底和安全交底工作，以提高施工的規范性，以更好地為日常工作的開展提供軟件層面的支持[3]。

3）在吊機運行前做詳細的檢查，例如，安全裝置、報警裝置等均要成為重點檢查對象，相關裝置需要維持穩定運行的狀態，以免因某些細節存在問題而影響施工的安全性。

4）吊機就位前，需要對起重臂的運行情況做詳細檢查。待各項工作均無誤后，方可正式吊裝，期間應由專業人員加強協調與管理，嚴格控制起重臂的運行姿態，并避免起重臂超載運行的情況。

5 結語

鋼結構人行天橋是現階段城市協調人流與車流秩序的關鍵基礎設施，其中，鋼結構的尺寸和自重均較大，對吊裝施工技術提出了較高的要求。論文以工程實例為依托，對吊裝施工技術所涵蓋的關鍵要點展開探討，希望所提內容可作為類似工程的參考，以提高鋼結構人行天橋的吊裝施工水平，確保在安全的環境下高效施工。