IT大道跨郫溫路橋鋼箱梁工程吊裝施工要點

張曉

摘? 要：在城市現(xiàn)代化發(fā)展的過程中立體交通體系已經(jīng)成為主要的建設(shè)內(nèi)容，同時與城市交通發(fā)展水平有著直接的關(guān)系。其中鋼箱梁吊裝施工技術(shù)已經(jīng)成為城市路橋工程建設(shè)中的主要施工技術(shù)之一，因為該項技術(shù)具有一定的先進(jìn)性，所以可以得到更好的施工效果，提升路橋工程整體建設(shè)質(zhì)量，因此得到廣泛的應(yīng)用。要想更好地體現(xiàn)出鋼箱梁吊裝施工技術(shù)的優(yōu)勢，應(yīng)充分了解吊裝施工要點，并對整體吊裝施工過程進(jìn)行嚴(yán)格管控，更好地推動城市路橋工程領(lǐng)域發(fā)展。

關(guān)鍵詞：路橋工程；鋼箱梁工程；吊裝施工；技術(shù)要點；施工質(zhì)量

中圖分類號：U445.4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）05-0185-04

Abstract： In the process of the development of urban modernization， three-dimensional transportation system has become the main content of construction， and has a direct relationship with the level of urban traffic development. Among them， steel box girder hoisting construction technology has become one of the main construction technologies in urban road and bridge construction， because this technology has a certain advanced nature， so it can get a better construction effect and improve the overall construction quality of road and bridge projects， so it has been widely used. In order to better reflect the advantages of steel box girder hoisting construction technology， we should fully understand the key points of hoisting construction， and strictly control the overall hoisting construction process， so as to better promote the development of urban road and bridge engineering.

Keywords： road and bridge engineering; steel box girder engineering; hoisting construction; technical key points; construction quality

隨著公路橋梁建設(shè)觀念的變化，現(xiàn)階段常采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)作為路橋工程建設(shè)主要形式，對比其他結(jié)構(gòu)形式，鋼箱梁吊裝施工需要經(jīng)過預(yù)制構(gòu)件、運輸與吊裝等流程，為了保證吊裝施工質(zhì)量，現(xiàn)場施工人員需熟練操作吊裝施工技術(shù)并可以科學(xué)、熟練掌握測控技術(shù)，最大限度發(fā)揮出鋼箱梁施工技術(shù)的作用，從而提高城市中公路橋梁項目的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

1? 工程整體情況分析

該工程為IT大道跨郫溫路橋，位于郫都區(qū)IT大道跨與郫溫路交叉路口位置，工程梁全長517 m，整體跨段長300 m，引道擋土墻兩側(cè)總長度為217 m。該工程中橋梁共10跨，上部結(jié)構(gòu)的7跨為25 m預(yù)制混凝土小箱梁，另外3跨為連續(xù)性鋼箱，總體重量為1 200 t。4號、5號、6號與7號墩上均為鋼箱梁橋梁，其中4號至5號墩跨度為35 m，5號至6號墩跨度為55 m，6號至7號墩跨度為35 m。郫溫路跨線橋設(shè)計為雙向四車道，橋面整體寬度為17 m，橫向布置：1.675 m（挑梁）+5.4 m（車行道）+2.85 m（連梁帶）+5.4 m（車行道）+1.675 m（挑梁）=17 m。橋梁車速設(shè)計為60 km/h，橋面寬度為17 m，雙向四車道設(shè)計，IT大道底部道路設(shè)計為雙向四車道，其中兩側(cè)為非機(jī)動車道與人行道[1]。

2? 做好施工前期準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行施工前期準(zhǔn)備工作時應(yīng)對施工現(xiàn)場環(huán)境、施工要求等方面的因素進(jìn)行充分考慮，在進(jìn)行準(zhǔn)備工作時應(yīng)注意以下方面。①在進(jìn)行施工現(xiàn)場平面布置時應(yīng)與施工進(jìn)度進(jìn)行結(jié)合并做好相應(yīng)的調(diào)整工作，從而保證施工可以順利進(jìn)行。②在進(jìn)行施工現(xiàn)場布置時還應(yīng)根據(jù)施工需求做好施工現(xiàn)場辦公地點、出入道路與出入口、材料設(shè)備臨時存放地點等場地的布置工作。③做好中小型設(shè)備布置安裝工作，保證其使用過程是安全的。④施工現(xiàn)場臨時用電線路鋪設(shè)到安全的位置并設(shè)置安全警示標(biāo)志，有效避免安全問題的發(fā)生。⑤在進(jìn)行本工程施工的過程中應(yīng)重點做好施工現(xiàn)場安全管理工作并強(qiáng)化施工過程環(huán)境保護(hù)工作，在施工現(xiàn)場四周設(shè)置圍擋，從而保證工程可以在干凈整潔、有序的環(huán)境中完成。⑥做好施工現(xiàn)場粉塵、污水及廢棄物的管理與處理工作。⑦做好施工現(xiàn)場道路布置工作，為工作車輛及大型運輸車輛出入提供便利，減少安全事故的發(fā)生。⑧合理設(shè)置施工現(xiàn)場辦公區(qū)域、材料庫房、構(gòu)件存放場地等臨時場地的設(shè)置。可以將石子碎渣鋪設(shè)到現(xiàn)場道路上，同時每天做好路面灑水工作，減少施工現(xiàn)場出現(xiàn)塵土飛揚的情況。同時還應(yīng)做好施工現(xiàn)場清理及打掃工作，確保施工現(xiàn)場整潔、無積水。⑨合理設(shè)置現(xiàn)場變壓器設(shè)備，保證施工現(xiàn)場用電安全，使用開關(guān)箱進(jìn)行控制并做好漏電保護(hù)裝置設(shè)置。保證施工現(xiàn)場總電源低壓配電柜、各類配電箱、分電箱及開關(guān)箱的質(zhì)量與使用效果，從而可以保證施工現(xiàn)場用電安全[2]。

3? 鋼箱梁吊裝施工技術(shù)具體應(yīng)用

3.1? 做好鋼箱梁制作工作

目前在制作鋼箱梁時主要使用倒裝法并采用無余量精度控制法對制作精度進(jìn)行控制。吊裝法的應(yīng)用流程包括以下方面：精準(zhǔn)測量梁體長、寬、高；在了解各鋼梁規(guī)格后利用剪切、沖切方式做好鋼板形狀切割；鋼板連接采用縱肋進(jìn)行固定；采用側(cè)腹板固定下部鋼板、橫隔板與冀緣位置；在進(jìn)行模擬拼裝時可以應(yīng)用BIM技術(shù)，從而對拼裝過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)整，保證拼裝質(zhì)量；做好鋼箱梁防腐蝕工作，保證所使用的防腐涂料滿足鋼箱梁防腐要求。在進(jìn)行鋼箱梁分段作業(yè)時可以采用無余量設(shè)置方式對梁體進(jìn)行補(bǔ)償，若各段梁體拼裝時出現(xiàn)偏差會給鋼箱梁安裝質(zhì)量帶來影響，無法保證整體工程建設(shè)質(zhì)量。因此應(yīng)準(zhǔn)確控制余量并對鋼箱梁拼接過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，對收縮變形量進(jìn)行控制，有效避免拼接偏差，保證合攏質(zhì)量。

3.2? 確保鋼箱梁吊裝效果

正式吊裝施工前應(yīng)先做好吊裝演示工作，確保整體吊裝過程可以準(zhǔn)確開展，但是當(dāng)出現(xiàn)吊裝失敗的情況時應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行吊裝演示。完成吊裝演示后應(yīng)嚴(yán)格檢查起重設(shè)備與鋼索，確保鋼箱梁起吊無誤，在進(jìn)行吊裝過程中應(yīng)將吊裝速度控制在1.25 m/min。鋼梁吊起的高度距離橋墩制作面約1 m，機(jī)械臂可以延伸到24 m處。在明確距離后與施工現(xiàn)場情況進(jìn)行結(jié)合，完成起吊結(jié)構(gòu)調(diào)整。鋼箱梁吊裝時可以轉(zhuǎn)動機(jī)械臂，采用緩慢下放的方式。鋼箱梁與梁體間間距在20 cm時可以將梁體位置進(jìn)行微調(diào)，保證梁體吊裝位置準(zhǔn)確后再將鋼箱梁放下。梁體接觸到橋面后將吊鉤摘掉并對梁體受力情況進(jìn)行檢測，在了解受力結(jié)果后完成設(shè)備升降處理，進(jìn)而保證梁體使用效果。

①鋼箱梁起吊時可以采用500 t履帶起重單機(jī)并對吊裝工作進(jìn)行統(tǒng)一管理，落實建筑機(jī)械安全使用規(guī)定，將單機(jī)起吊載荷控制在允許載荷的80%后完成吊裝施工。②可以在鋼箱梁吊裝后將500 t履帶吊至到指定施工位置并對操作幅度進(jìn)行核查。③在進(jìn)行正式吊裝前應(yīng)先進(jìn)行試吊，試吊時應(yīng)將箱梁與地面距離控制在20 cm，然后在空中靜置10 min。在進(jìn)行試吊時應(yīng)對吊車可以承受的荷載力進(jìn)行檢查，同時檢查起吊區(qū)域是否存在塌陷情況、吊耳是否穩(wěn)定等。在明確以上問題無誤后再進(jìn)行起吊作業(yè)。④正式起吊前應(yīng)保證起重機(jī)設(shè)置位置的準(zhǔn)確性，主吊裝索具系掛時與地面距離在200 mm時停止，檢查吊車穩(wěn)定性，并檢查鋼箱梁不同位置的受力情況，相關(guān)管理人員完成核查與確認(rèn)后再進(jìn)行吊裝。吊裝指令發(fā)出后進(jìn)行吊裝，然后吊車?yán)没剞D(zhuǎn)方式提升鋼箱梁的高度，接著采用緩慢且多次的回轉(zhuǎn)臂桿方式對鋼箱梁位置進(jìn)行調(diào)整，保證鋼箱梁能夠準(zhǔn)確就位，當(dāng)技術(shù)人員確認(rèn)鋼箱梁安裝準(zhǔn)確后取掉掛鉤[3]。

3.3? 控制鋼箱梁焊接質(zhì)量

1）焊接前處理好焊縫。焊縫坡口處理時應(yīng)有專業(yè)人員進(jìn)行分段定位，確保坡口形式與焊接要求相符，然后進(jìn)行打磨處理，確保焊縫表面無雜質(zhì)且有金屬光澤。

2）合理應(yīng)用焊接工藝。做好鋼梁連接焊接：①保證焊接母材質(zhì)量后才能進(jìn)行焊接作業(yè)。②焊接坡口位置加工時采用機(jī)械加工或是熱切割加工方式，保證坡口表面的平整度且無質(zhì)量缺陷。③對坡口表面及兩側(cè)雜質(zhì)進(jìn)行清理，保證整潔度。④坡口在露天位置存放時會出現(xiàn)銹蝕情況，因此在焊接前應(yīng)先進(jìn)行打磨，使其可以顯現(xiàn)出金屬光澤。⑤多層結(jié)構(gòu)焊接時，完成一層后就及時進(jìn)行清理，保證焊接位置平整度。⑥在進(jìn)行坡口焊接時底層焊道可以采用小直徑材料完成填充，底部焊道厚度控制在6 mm以內(nèi)。⑦對焊接過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)變形情況，保證焊接質(zhì)量（表1）。

3）具體焊接方法與順序。①使用單面焊雙面成型焊接方式完成頂板縱向焊縫焊接，將陶質(zhì)襯墊粘貼到背面，打底焊時可以將二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行底層保護(hù)，中層、上層填充與蓋面焊道可以采用埋弧自動焊平位焊接方式或是二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接方式。②使用單面焊雙面成型焊接方式進(jìn)行底板縱向焊縫焊接，將陶質(zhì)襯墊粘貼到背面，焊接時采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接方式。③在進(jìn)行焊接時應(yīng)嚴(yán)格按照順序進(jìn)行焊接并避免焊接變形，對焊縫中的應(yīng)力進(jìn)行控制，進(jìn)而保證焊接質(zhì)量。

4）做好焊接環(huán)境管理。①在進(jìn)行焊接工作時應(yīng)搭建防風(fēng)棚，減少外界環(huán)境所帶來的影響。在采用氣體保護(hù)焊時應(yīng)將風(fēng)速控制在2 m/s，使用其他焊接方式時風(fēng)速控制在8 m/s。將濕度控制在90%。②焊件溫度控制在0～20 ℃，最開始焊接位置100 mm范圍內(nèi)預(yù)熱在15 ℃以上。

5）做好引弧板、引出板與墊板安裝。①不得在焊縫之外的位置焊接母材上進(jìn)行打火或引弧。在進(jìn)行焊接作業(yè)時要計算承受動荷載時焊縫以外的焊接母材不得進(jìn)行打火或是引弧，同時不需要安裝焊接夾具。②將引出板、引弧板設(shè)置到焊縫兩側(cè)，選擇與被焊母材材質(zhì)相同的材料，保證坡口形式一致。③采用手工電弧焊與氣體保護(hù)焊時焊縫長度不得小于25 mm。引弧板與引出板寬度不得小于50 mm，長度應(yīng)是板厚度的1.5倍且不得小于30 mm，厚度不得在6 mm以下。④采用其他焊接方式進(jìn)行焊接時焊縫引出長度不得小于80 mm，引弧板與引出板寬度不得小于80 mm，長度應(yīng)是板厚度的2倍且不得小于100 mm，厚度不得在10 mm以下。⑤完成焊接作業(yè)后取出引弧板與引出板時可以采用火焰切割方式，保證其平整度，不得采用錘擊方式。

6）定位焊接作業(yè)。①確保從事定位焊接的人員有相應(yīng)的資格證，保證焊接質(zhì)量。②定位焊接材料質(zhì)量與正式焊接材料質(zhì)量相同，對最終焊縫質(zhì)量進(jìn)行控制。③在接頭坡口內(nèi)完成鋼襯墊焊接，定位焊接厚度不得超過焊縫設(shè)計厚度的2/3，長度應(yīng)超過40 mm，焊縫間的間距控制在500～600 mm并對弧坑進(jìn)行填滿。④定位焊焊縫在預(yù)熱時的高度應(yīng)比正式焊接時的預(yù)熱溫度高一些。⑤當(dāng)定位焊接過程中出現(xiàn)氣孔或裂縫時應(yīng)及時清除進(jìn)行再次焊接。

7）嚴(yán)格控制焊接變形問題。①可以使用對稱與構(gòu)件中和軸的順序完成對稱界面構(gòu)件焊接。②進(jìn)行雙面非對稱坡口焊接時可以先采用焊深破口側(cè)部分焊縫，然后再使用后焊淺坡口側(cè)焊縫，最后在完成深破口側(cè)焊縫。③長焊縫焊接時可以采用分段退焊方法或是多人對焊方法。④可以使用跳焊法防止構(gòu)件局部過熱情況。⑤利用預(yù)置反變形方式進(jìn)行拼接板焊縫焊接，普通構(gòu)件采用定位焊進(jìn)行固定并提升鋼性拘束力。⑥在正式拼裝前應(yīng)先做好部分構(gòu)件變形控制工作然后再完成總裝焊接施工。

8）保證焊縫返修效果。①根據(jù)產(chǎn)品探傷報告對焊縫有質(zhì)量問題的位置進(jìn)行確定，然后使用砂輪打磨、機(jī)械加工或碳弧氣刨方式將有質(zhì)量問題的位置進(jìn)行去除。②打磨待補(bǔ)焊位置，其四周側(cè)邊坡口成傾斜狀，對邊緣進(jìn)行修整并保證其可以圓滑過渡，避免出現(xiàn)硬邊問題。③檢查補(bǔ)焊位置是否光滑時可以采用磁粉檢測方式，確保有質(zhì)量問題的位置是干凈的。④在進(jìn)行補(bǔ)焊時可以在坡口內(nèi)部完成引弧，熄弧時將弧坑填滿；保證待補(bǔ)焊縫長度，在了解缺陷位置尺寸后兩側(cè)均延長30 mm。⑤若2次補(bǔ)焊仍存在質(zhì)量問題應(yīng)對返修方案進(jìn)行調(diào)整。⑥做好返修記錄并做好存檔管理。

9）確保碳弧氣刨滿足要求。①保證碳弧氣刨工作者可以持證上崗。②當(dāng)發(fā)現(xiàn)夾碳時應(yīng)在夾碳邊緣5～10 mm位置進(jìn)行重新起刨，起刨深度應(yīng)比夾碳位置深2～3 mm。③碳弧氣刨后使用砂輪進(jìn)行打磨，打磨清理后再進(jìn)行焊接作業(yè)。④檢測焊縫質(zhì)量時可以采用無損探傷檢測方式，通常在完成焊接后的24 h開始，由專業(yè)人員對焊縫進(jìn)行100%UT檢驗，探傷檢查合格后由第三方檢測機(jī)構(gòu)出具探傷檢測合格報告[4]。

3.4? 保證鋼箱梁測量的準(zhǔn)確性

1）鋼箱梁線形控制主要包括縱向線形控制、橫向線形控制與豎向線形控制，要想保證線形控制效果應(yīng)對橋梁周邊測量控制網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，主要做好水準(zhǔn)高程控制網(wǎng)、導(dǎo)線點控制網(wǎng)的設(shè)置，從而避免誤差問題，可以采用固定控制三角網(wǎng)（圖1）。

2）在梁段頂板分段2 cm處設(shè)施測量點，在測量點位置科學(xué)安裝高程與平面坐標(biāo)，進(jìn)而為鋼箱梁準(zhǔn)確放樣提供保障，監(jiān)測點安裝位置（圖2）。

3）做好吊裝前的工作。在梁段位置支架上安裝500 t履帶吊并應(yīng)用全站儀對鋼箱梁梁體高程與坐標(biāo)進(jìn)行檢測，保證公差可以在允許范圍內(nèi)，然后再使用千斤頂與手拉葫蘆科學(xué)調(diào)整梁段平面及橫坡位置，在進(jìn)行調(diào)整工作時應(yīng)做好各高程值與坐標(biāo)值的監(jiān)測工作，將誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，當(dāng)一跨各梁段就位后做好各梁段監(jiān)測點二次檢測工作，當(dāng)各檢測值滿足要求后完成吊裝合攏工作，保證合攏段安裝質(zhì)量。

4）控制吊裝過程。可以將4個50 t的千斤頂設(shè)置到各梁段下面，各梁段隔板與中腹板連接位置設(shè)置千斤頂并做好高程與橫坡調(diào)整，可以利用千斤頂?shù)纳颠M(jìn)行微調(diào)，確保與鋼箱梁高程值、橫坡值相符。

3.5? 提升施工質(zhì)量的措施

第一，應(yīng)根據(jù)工程要求制定質(zhì)量管理目標(biāo)并對各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化，同時將質(zhì)量管理責(zé)任落實到人，采用層層遞進(jìn)的方式進(jìn)行質(zhì)量管理。第二，進(jìn)一步強(qiáng)化材料質(zhì)量驗收工作的重要性，材料進(jìn)場前應(yīng)對材料質(zhì)量進(jìn)行抽檢并嚴(yán)格檢查質(zhì)量合格證書等相關(guān)證明，確保進(jìn)場材料質(zhì)量滿足施工要求。第三，應(yīng)由專業(yè)人員完成試驗內(nèi)容并對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確且完整的記錄，將其作為質(zhì)量分析的依據(jù)。第四，采用先進(jìn)的測量工具并提升測量控制水平。對全站儀等檢測儀器精準(zhǔn)度進(jìn)行校對，保證測量工作的精準(zhǔn)度，避免測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。第五，做好結(jié)構(gòu)件控制線檢查并做好構(gòu)件編號，建立完整的編號圖冊。第六，保證施工現(xiàn)場參與安裝、焊接的人員均有相應(yīng)的資質(zhì)，可以嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工。例如在進(jìn)行焊接作業(yè)時，應(yīng)確保焊接人員可以持證上崗，保證其專業(yè)性，可以嚴(yán)格按照規(guī)定完成焊接施工。在進(jìn)行焊接作業(yè)時還應(yīng)由專業(yè)人員對焊口質(zhì)量進(jìn)行檢查，若有質(zhì)量問題應(yīng)及時進(jìn)行處理。第七，在應(yīng)用焊條進(jìn)行焊接施工前，應(yīng)先根據(jù)要求進(jìn)行烘焙處理，同時做好烘焙時間、烘焙溫度等相關(guān)信息的記錄工作。在進(jìn)行焊條發(fā)放時應(yīng)做好記錄工作，防止出現(xiàn)隨意領(lǐng)取的情況。將三級檢查制度進(jìn)行全面落實，進(jìn)一步加強(qiáng)焊接施工質(zhì)量檢查，在保證沒有任何質(zhì)量問題的基礎(chǔ)上才可進(jìn)入到下一道工序，確保各項工作可以有序開展。第八，在進(jìn)行施工的過程中還應(yīng)做好質(zhì)量檢驗評定工作，確保各項施工內(nèi)容質(zhì)量均可以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時做好工程技術(shù)資料收集與管理工作，保證工程技術(shù)資料的真實性與完整性，從而可以為質(zhì)量分析工作提供參考依據(jù)[5]。

4? 結(jié)束語

現(xiàn)階段在進(jìn)行高架橋建設(shè)時鋼箱梁吊裝施工技術(shù)已經(jīng)成為主要的施工技術(shù)之一，此項技術(shù)在應(yīng)用后可以實現(xiàn)對工期的有效控制并可以減少給周邊交通所帶來的干擾，最大限度保證橋梁建設(shè)質(zhì)量。但是應(yīng)用鋼箱梁吊裝施工技術(shù)在應(yīng)用的過程中還有一些不足，因此需要相關(guān)的技術(shù)人員根據(jù)工程情況進(jìn)行升級，更好地體現(xiàn)出鋼箱梁吊裝施工技術(shù)的優(yōu)勢，更好地推動城市路橋建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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