淺談鋼結構Y型廊橋施工工藝

任 刃， 張俊彥， 劉隨成

(中國水利水電第十工程局有限公司 ，四川成都 610072)

1 工程概況

1.1 項目概況

成都SKP項目場地位于成都市武侯區(qū)天府大道北段(環(huán)球中心對面)，北側為錦悅東路，南側為成都繞城高速，西側為天府大道，東側為成都繞城高速天府收費站。本工程占地面積約12.7 hm2，總建筑面積約34萬m2，全部為地下空間開發(fā)利用，主要建設內(nèi)容為SKP商業(yè)綜合體，均為框架結構，其中地下商業(yè)面積15.2萬m2，地下車庫面積約13.1萬m2，設備用法及其他配套設施面積約4萬m2。項目基地范圍內(nèi)有地鐵16號、18號、29號3條地鐵線換乘車站。

1.2 Y型廊橋概況

因施工需要，Y型廊橋在施工完成后，會被用作北館區(qū)域的頂板覆土施工的主要道路，所以對廊橋進行了加固，即廊橋的工況分為2種，具體工況：

1.2.1 初始工況

Y型廊橋結構采用型鋼，GL1的截面尺寸為H1600×300×30×50,GL2的截面尺寸為H1325×300×30×50，GL3的截面尺寸為H1600×300×30×30，GL4的截面尺寸為H650×200×14×25，GL5的截面尺寸為H200×200×8×12，廊橋整體采用6個抗震球型鋼支座進行支撐，支座的形式有3種，支座的抗壓承載力均為1 500 kN，抗拉承載力為100 kN，型鋼結構的焊接采用二氧化碳氣體保護焊，廊橋的樓板采用壓型鋼板上澆筑的輕集料混凝土的鋼筋樓板，廊橋大樣如圖1所示。

圖1 廊橋初始工況平面(單位:mm)

1.2.2 最終工況

因要過覆土車，所以加大了廊橋靠右邊一側次梁的密度(間距2.6 m改為1.3 m)，右端次梁(GL5)的尺寸改為H400×200×8×12，并增加了鋼柱支撐，間距為2～6 m不等，橋面板為25 mm厚花紋鋼板。待后期運輸通道施工內(nèi)容完成后拆除臨時鋼柱支撐及橋面板，其他按工序按設計施工，具體情況如圖2所示。

圖2 廊橋最終工況平面(單位:mm)

2 鋼結構模型深化計算

臨時支撐底部采用鉸接節(jié)點，廊橋的原設計支點處按設計圖紙設置邊界條件，臨時鋼梁與主結構采用鉸接連接。桿件材質(zhì)均為Q355B，建立計算模型如圖3、圖4所示。

圖3 廊橋計算模型示意一

圖4 廊橋計算模型示意二

2.1 荷載取值及工況

計算荷載見圖5。

圖5 廊橋計算荷載示意

(1)結構自重(DL1)，軟件自動計算。

(2)上方鋪設20 mm厚的鋼板，自重(DL2)為：1.57 kN/m2。折算成線荷載為：1.57 kN/m2×1.3 m=2.04 kN/m。

(3)現(xiàn)場要求的上部活荷載標準值(LL1)：35 kN/m2。折算成線荷載為：35 kN/m2×1.3 m=45.5 kN/m。

(4)風荷載。因本結構大部分位于地面以下，暫不考慮風荷載的影響。

(5)車輛水平制動荷載(LL2)。偏于安全考慮，順車道方向及垂直于車道方向均按90 kN合力考慮，考慮2個方向的作用，沿廊橋Y軸方向和傾斜30°方向，兩者不同時起作用，施加在棧橋上表面中間部位(圖6)。

圖6 水平制動荷載示意

(6)荷載組合。荷載組合LCB1：1.3×(DL1+ DL2)+1.5×(LL1+ LL2Y)荷載組合LCB2：1.3×(DL1+ DL2)+1.5×(LL1+ LL2XY)。

2.2 計算結果

對主體結構及臨時支撐結構的計算結果見表1、圖7。

圖7 計算結果示意

3 施工工藝

3.1 預埋件安裝

根據(jù)施工圖紙，采用全站儀進行放樣，放出預埋件點位并進行安裝，安裝完成后進行標高及水平度檢查。預埋件必須固定牢固，鋼筋施工及混凝土澆筑過程中嚴禁擾動預埋件。派專人旁站監(jiān)督，校核埋件標高及水平度，保證預埋件位置精確。

3.2 臨時立柱安裝

臨時立柱為φ609 mm鋼管柱，底部設置混凝土基礎，鋼管支撐下部與混凝土之間通過預埋件進行栓接。支撐與支撐間設置連系梁及剪刀撐。

3.3 主、次梁安裝

因施工現(xiàn)場場地情況，主梁采用500 t汽車吊進行吊裝，吊裝前應仔細檢查卡環(huán)、吊鉤級吊耳是否符合要求，確認無誤后方可吊裝。分段在綁扎后拉設溜繩，將構件緩慢吊至就位位置上方，對準臨時支撐上已做好的基準線，徐徐落鉤，使分段安全落于臨時支撐上。在就位過程中，應避免對臨時支撐的振動沖擊，確保節(jié)點定位精度。

構件就位后，借助在臨時支撐上設置的調(diào)整節(jié)，用全站儀測量三維坐標進行測量校正。分段桁架就位后經(jīng)測量校正后，進行臨時防傾倒固定；2段對口結束后，加設碼板進行臨時固定，加固合格后松鉤。

主次通過預埋件之間栓接加焊接進行連接，次梁與主梁間為全熔透焊縫(圖8)。

圖8 廊橋模型節(jié)點示意

3.4 臨時橋面板鋪設

主次梁安裝完畢后，采用吊車進行橋面板吊裝，橋面板采用25 mm厚花紋鋼板，鋼板與鋼板間采用幫條焊接。鋼板鋪設需平整且鋼板與下部支撐必須保證可靠連接。

3.5 臨時橋面板及支撐拆除

采用吊車，將臨時支撐系統(tǒng)及橋面板進行拆除。對焊接位置進行氣割焊分離，拆除過程中嚴禁對其余永久性結構造成損壞。

3.6 永久橋面板施作

臨時橋面板及支撐系統(tǒng)拆除后，施作永久結構橋面板，永久橋面板為輕集料預制混凝土橋面板，施作前應提前安裝其與主次梁連接件。采用吊車進行吊裝，并進行安裝鋪設。

4 安全注意事項

4.1 安全控制措施

(1)安裝人員必須服從安全施工的管理，遵守項目部制定的有關安全管理規(guī)章制度，每天早晨開始工作前班組長要對隊員進行安全教育，加強安全意識。

(2)特種作業(yè)人員必須持特種作業(yè)證上崗，遵守安全操作規(guī)程和安全生產(chǎn)六大紀律，高空操作人員應符合高層施工體質(zhì)要求，開工前檢查身體。安裝人員進入施工現(xiàn)場一律戴好安全帽，穿好工作服，系好安全帶(高掛低用)[1]。

(3)鋼柱吊裝前必須把鋼爬梯牢固固定在鋼柱上，鋼桁架吊裝前必須在桁架上弦桿上方設置安全繩。

(4)柱、梁、桁架安裝就位時，所用的工具都必須用工具袋掛在身上，以免高空掉下。

(5)鋼構件安裝就位后進行摘鉤時，摘鉤人必須在安全帶掛好的前提下摘鉤。

(6)對鋼絲繩、卡環(huán)、卸扣等實施定期檢查，絕不允許使用報廢的鋼絲繩、卡環(huán)、卸扣。

(7)在吊裝前各種安全防護措施必須具備，嚴禁在不具備作業(yè)條件的情況下，進行鋼構件吊裝施工。

4.2 吊裝作業(yè)安全措施

(1)班組進行構件吊裝前，要結合圖紙，明確構件重量，確定選用正確的鋼絲繩、吊耳，設置正確的吊點。

(2)吊裝前要根據(jù)起重機械性能要求吊裝構件，確保吊裝安全。

(3)吊裝時，信號必須正確、明確、果斷，過程中嚴格執(zhí)行“十不吊”。

(4)鋼梁安裝過程中，兩端固定牢固，嚴禁松鉤解繩。

(5)吊裝危險區(qū)域，必須有專人監(jiān)護，非施工人員不得進入危險區(qū)。

(6)吊裝范圍內(nèi)應劃為警示區(qū)域，用警示繩圍護。

(7)對起重鋼絲繩要加強日常的檢查和維護，凡表面磨損、腐蝕、斷絲超過標準的、死彎、斷股、油蕊外露的均不得使用[2]。

(8)作業(yè)人員堅持“三不傷害”原則。

(9)附著式鋼爬梯：施工過程中人員上下采用鋼爬梯及登高繩，爬梯采用∠30×3 mm角鋼和φ10 mm圓鋼焊接而成，每段長度約為6 m。

爬梯與鋼、桁架柱采用鋼絲繩綁扎固定牢固，爬梯固定在構件的靠結構中間一側，使用爬梯時應與自鎖器、登高繩配合使用。

(10)防墜器。為避免高空墜落，在進行登高安裝作業(yè)時必須配備防墜器，以供作業(yè)人員上下爬梯時掛系安全帶。安全防墜器必須高掛低用，禁止平掛或低掛高用。

(11) 生命線。鋼結構施工過程中，為保證人員高空行走安全，在構件上方1.2 m處設置一道生命線，選用φ10 mm的鍍鋅鋼絲繩，并在每個立柱處用一個繩夾將立柱兩側的鋼絲繩卡緊在一起。作業(yè)人員在進行高空作業(yè)時，可將安全帶掛設在生命線上，放止高空墜落事故的發(fā)生[3]。

5 結束語

成都SKP項目Y型廊橋施工采用永臨結合的形式，既解決了地下室頂板覆土運輸通道問題，同時又未改變原有Y型廊橋設計意圖。相對于采用吊車或塔吊進行頂板覆土土方吊運，節(jié)約了施工工期，降低了施工成本，保證工程按照既定時間節(jié)點順利完工。