鋼箱梁的安裝與測量

陳 鋒 童 鋒

（1.黃岡職業(yè)技術學院，湖北 黃岡 438000；2.湖北水總水利水電建設股份有限公司，湖北 武漢 430056）

近年來，我國城市高架橋建設規(guī)模不斷擴大，鋼箱梁的安裝、測量問題開始受到人們的重視。現(xiàn)階段我國在這方面還存在一定的問題，高架橋鋼箱梁橋體安裝和測量工作的開展仍存在許多問題，需要施工單位重視高架橋鋼箱梁橋體安裝和測量工作的開展，為進一步促進城市發(fā)展奠定基礎。

1 城市高架橋鋼箱梁簡介

鋼箱梁一般應用于跨度較大的道路橋梁建設中，也稱為鋼板箱型梁。鋼箱梁制作和安裝過程中，施工人員需按要求將其分為多個梁段。結合實際需求，鋼箱梁可由腹板、頂板、底板、橫隔板等部件組成，其中，頂板是經(jīng)過縱向加勁肋與蓋板逐漸形成的橋面板。在具體施工中，施工人員需采用焊接方法將這些材料進行連接。一般鋼箱梁的外形特征鮮明，主要表現(xiàn)為橫截面呈寬幅與扁平形態(tài)。另外，施工單位還需結合工程實際情況和需求，合理選擇施工方案。

2 鋼箱梁的安裝

2.1 安裝順序

2.1.1 總體安裝順序

鋼箱梁立面為變截面，且橋墩處截面較大，安裝人員在單元件安裝作業(yè)時，應先安裝橋墩處箱梁部分，再安裝中間部分，最后安裝中間合攏段。

2.1.2 鋼箱梁單元件現(xiàn)場拼裝順序

在進行鋼箱梁單元件現(xiàn)場拼裝時，安裝人員要按要求搭設鋼箱梁單元件組裝支撐體系和劃地樣線，再按照圖1所示的順序進行拼裝。

圖1 鋼箱梁單元件拼裝順序

2.2 鋼箱梁安裝工藝要求

（1）施工人員在完成一個節(jié)段的底板組合單元件焊接作業(yè)后，需按要求切割一端余量，組裝相鄰下一節(jié)段底板組合單元件。完成此節(jié)段組焊后，繼續(xù)進行與之相鄰節(jié)段的作業(yè)。

（2）由于每一個節(jié)段頂板都有設置節(jié)段的縱橫基準線和標高控制點，因此，施工人員可以使用全站儀來確定節(jié)段縱、橫基準線標高。

（3）為了方便施工人員和相關設備進出，并保證施工作業(yè)安全，在施工現(xiàn)場安裝作業(yè)時，可在各條環(huán)縫附近的頂板上開出一個長圓入孔，一般可開1～2個，尺寸為600mm×280mm。

（4）合攏段吊裝前，應檢測余量端口位置和理論位置存在的偏差，根據(jù)偏差值對余量進行切割。施工人員在測定切割余量值時，最好是在規(guī)定的時間內、同一溫度下進行多次測量，選擇平均值作為實際余量切割值。

3 實例分析

3.1 工程概況

某市內環(huán)路工業(yè)大道段a、b線路主要由兩條3跨、5跨連續(xù)鋼箱梁橋體組成。該工程的施工方法主要是利用工廠分段加工鋼箱梁片體，將其運輸?shù)狡唇訄龅剡M行拼裝。現(xiàn)場需臨時搭設支架，將已進入現(xiàn)場的節(jié)段完成吊裝準備。在施工過程中，施工人員需按要求將a線的四跨劃分成7段，每段由3個片體組成；b線以3跨5段進行劃分，每段由4個片體組成。橋梁整體重量為1 038t。

3.2 施工方法和技術措施

3.2.1 鋼箱梁吊裝方案選擇

一般情況下都是采用雙機抬吊進行構件吊裝，但由于涉及的實際工程中的障礙物較多，只能單機作業(yè)。為此，施工單位根據(jù)施工現(xiàn)場及周圍環(huán)境等因素，選用200t汽車起重機進行單機吊裝。

3.2.2 鋼箱梁縱向分段分塊和接頭設計

鋼箱梁結構從縱向看為分段連接，從橫向看為分塊連接。因此，施工人員在進行鋼箱梁吊裝作業(yè)時，需考慮起重機承載力、施工現(xiàn)場情況等諸多因素，必須滿足設計圖紙及有關技術要求。當進行縱向分段接頭時，施工人員需將其放置在距橋墩3～6m處，對箱梁的長度也要按要求分段處理；橫向分塊要放置在腹板相關位置處。通常鋼箱梁的重量在60～100t之間。為確保鋼箱梁制作、吊裝、焊接的操作效果，施工人員必須對實際分段、分塊接頭進行較為全面、深入的優(yōu)化調整。

3.2.3 鋼箱梁安裝

支頂架是焊接鋼箱梁的操作平臺，在實際應用中不僅能保證施工人員的工作效率，而且對保證施工人員的安全作業(yè)起著重要作用。本工程建設中，鋼箱梁與橋墩間跨度距離在30～60m以內，為了更好地支撐和穩(wěn)固鋼箱梁，施工人員應按施工要求，在縱向接頭處設置支頂架。同時，還要在每一個支頂架上設置一定重量的千斤頂，其主要作用是調整鋼箱梁位置與橋墩之間的夾角。

3.2.4 現(xiàn)場安裝控制測量

①臨時支架基礎位置定位放線。在永久坐標點中引出兩個控制點，將其作為橋體施工控制點多次檢測。用經(jīng)緯儀確定臨時支架的中心位置點，并將經(jīng)緯儀架設在中心位置，用極坐標法確定支架中心線和基礎開挖控制線。②臨時支架基礎頂面放線。根據(jù)有關標準和要求，確定支架基礎頂面縱向里程碑和橫向中心線，并對各基礎頂面標高進行測量，計算支架下料長度。③支架吊裝垂直度觀測。一是將經(jīng)緯儀分別架設在不同的方向線上，二是重點觀測支架體的垂直度，如圖2所示。

圖2 支架吊裝垂直度觀測

3.2.5 現(xiàn)場鋼箱梁總拼時的測量調整

為確保測量調整的有效性和合理性，在進行鋼箱梁總拼時，施工人員需要將地下路面控制點逐漸引到兩端混凝土橋面位置。

①片體連段調整。片體主要安裝在臨時支架擋塊和橫向隔板控制線位置，需要用水準儀測量橋面標高，確保其符合設計標高要求。完工后，還應預拼裝、標記片體間焊縫情況，確保符合有關的設計標準和要求。

②片體形成節(jié)段后，施工人員需要進行定位調整。定位調整主要是對節(jié)段控制點坐標進行控制，并用經(jīng)緯儀或全站儀進行測算，將誤差控制在合理范圍內。所有節(jié)段的控制點均控制在符合要求的范圍后，施工人員才能開始節(jié)段定位焊接作業(yè)。

3.2.6 鋼箱梁吊點的設置

根據(jù)本工程建設中涉及的鋼箱梁外形尺寸、重量等指標，制定了具體的操作方案，選擇4個吊點進行吊裝作業(yè)。在實際工程建設中，由于鋼箱梁結構具有一定的復雜性，即使處于同一段的鋼箱梁也會有不同的密度。對于這種情況，施工單位要切實做好鋼箱梁設計圖紙、分段尺寸、分塊重量等的計算工作，以明確各構件的位置，并確定要進行吊裝操作的位置。為使鋼箱梁在吊裝過程中最大限度地避免發(fā)生變形，施工人員需確定主要吊點位置，一般為構件長度的2/3處，而橫隔與縱向加筋處也可作為吊點位置。

3.2.7 鋼絲繩的選擇

在鋼箱梁吊裝作業(yè)中，施工人員應選擇合適的鋼絲繩扣。經(jīng)技術人員仔細計算，在實際應用中每根鋼絲繩的最大承受力應為170kN，要保證吊裝安全，鋼箱梁的重量必須小于鋼絲繩的承受拉力。因此，施工單位在施工中應特別注意這一點，切實保證鋼箱梁的安裝質量和效果，符合有關標準要求。

3.2.8 鋼箱梁吊裝就位時穩(wěn)定性控制

在第一塊鋼箱梁吊裝作業(yè)完成后，重心將處于支頂架外側。同時，如果施工現(xiàn)場松開400t的汽車起重機，將會出現(xiàn)鋼箱梁偏斜現(xiàn)象，由于受場地因素的限制，施工人員不能對其進行有效支撐。為了避免這種情況的發(fā)生，施工單位需借助汽車起重機適當上提鋼箱梁外側。在第二塊鋼箱梁吊裝作業(yè)時，將其放置相應位置后，要及時松開掛鉤，以保證后續(xù)工作順利進行。

3.2.9 鋼箱梁分塊接頭的組對

鋼箱梁吊裝作業(yè)完成后，施工人員還需按要求進行組對操作，這個環(huán)節(jié)是鋼箱梁安裝的難點，一定要引起重視。在設計圖紙中，鋼箱梁的制作縫隙較小，但在實際制作中難免會出現(xiàn)誤差，結合本工程的實際情況，接頭長度為15～20m。對此情況，施工人員需利用外力，將第一塊鋼箱梁放置相應的位置。同時，通過有效地應用鋼箱梁分塊接頭組對的方法，縮短相關工作的準備時間，保證組對縫隙的均勻性，提高施工效率。為能切實做好鋼箱梁橫向分塊接頭組對操作，施工人員需熟練掌握操作流程：首先，確定工字鋼位置，進行焊接操作。其次，放置傳動力方框與液壓系統(tǒng)，調試接頭組有關設備參數(shù)，完成后對其進行升壓操作，在此環(huán)節(jié)中，施工人員需嚴格檢查組對情況與對接縫隙。最后，施工人員進行相應的固定和焊接操作。

4 鋼箱梁安裝過程中的注意事項

城市高架橋鋼箱梁施工具有較高的危險性，且施工場地狹小、障礙物較多。因此，施工單位在吊裝作業(yè)前，必須清除施工場地障礙物，同時，確保吊裝施工現(xiàn)場沒有閑雜人員，切實做好相關防護措施后，方可進行吊裝。吊裝前，施工人員還要測量汽車起重機與鋼箱梁運輸車的位置，在最大程度上保證汽車起重機吊裝過程中的回轉半徑和起重重量處于一個合理范圍。另外，還要重點檢查鋼箱梁位置的穩(wěn)定性，確保它能達到安全要求。做好上述工作，可保證工程施工的整體質量，滿足城市高架橋的施工要求。

5 結語

綜上所述，在現(xiàn)階段城市高架橋建設中，鋼箱梁的制作與安裝是必不可少的一環(huán)，必須加以重視。因此，施工單位應嚴格按照施工規(guī)范，做好鋼箱梁的安裝和測量工作，根據(jù)工程建設需要和鋼箱梁的規(guī)格，選擇合理的施工方案，以保證工程建設的順利進行，滿足有關標準要求。