南光-南坪互通立交工程鋼箱梁制作及安裝安全研究

伍松平

（江蘇偉信工程咨詢有限公司，江蘇，南京，210029）

南光-南坪互通立交工程鋼箱梁制作及安裝安全研究

伍松平

（江蘇偉信工程咨詢有限公司，江蘇，南京，210029）

本文主要以深圳市南光-南坪互通立交工程跨廣深高速鋼箱梁的制作和安裝工程為例，對(duì)鋼箱梁制作、安裝和施工安全等問題進(jìn)行探討。

立交工程；鋼箱梁；安裝；安全生產(chǎn)

一、工程概況

鋼箱梁結(jié)構(gòu)形式非常靈活，主要根據(jù)場(chǎng)地需要。具有結(jié)構(gòu)輕盈，跨度大，施工工期短等特點(diǎn)。本文所涉及到的工程為南光-南坪互通立交工程鋼箱梁的制作和安裝工程，該工程B1聯(lián)、D1聯(lián)橫跨廣深高速。

本工程B匝道第一聯(lián)B1～B4軸（共3跨）位于跨線橋接南坪快速二期路段，設(shè)計(jì)縱坡為 3.2%，主梁采用預(yù)應(yīng)力鋼—砼組合箱梁。梁高 1.8米，其中沿中軸線鋼箱梁高度為1.4米，現(xiàn)澆橋面板厚0.4米。鋼箱梁跨距布置為45+45+41.8=131.8米，橫向?yàn)閱蜗潆p室斷面，橋梁全寬為10.5米，鋼箱梁底板寬6.5米，頂面寬度為7.3米，鋼箱梁底板水平，腹板高度沿橫向 2%的坡度變化。鋼箱梁在工廠預(yù)制成整體后按設(shè)計(jì)要求分為 6段運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，并在鋼梁分段對(duì)接口處設(shè)置臨時(shí)支墩，采用汽車吊車架設(shè)安裝，分段口處均采用高強(qiáng)螺栓和焊接連接。

D匝道第一聯(lián)D1～D4軸（共3跨）位于跨線橋接南坪快速二期路段，設(shè)計(jì)縱坡為3%，主梁采用預(yù)應(yīng)力鋼—砼組合箱梁。梁高1.7米，其中沿中軸線鋼箱梁高度為 1.3米，現(xiàn)澆橋面板厚0.4米。鋼箱梁跨距布置為34+41.6+34=109.6米，橫向?yàn)閱蜗潆p室斷面，橋梁全寬為10.5米，鋼箱梁底板寬6.5米，頂面寬度為7.3米，鋼箱梁底板水平，腹板高度沿橫向3%的坡度變化。鋼箱梁在工廠預(yù)制成整體后按設(shè)計(jì)要求分為 5段運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，并在鋼梁分段對(duì)接口處設(shè)置臨時(shí)支墩，采用吊車架設(shè)安裝，分段口處均采用高強(qiáng)螺栓和焊接連接。

二、鋼箱梁的制作

鋼箱梁的制作滿足設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，施工流程如下：對(duì)施工材料的復(fù)檢→鋼材的預(yù)處理→放樣和號(hào)料→對(duì)鋼材進(jìn)行切割→對(duì)鋼材進(jìn)行加工→完成部件的安裝和焊接→進(jìn)行平面的分段制造→完成分段組立和焊接→對(duì)成品質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收→分段進(jìn)行涂裝→進(jìn)行分段檢驗(yàn)→預(yù)組裝→驗(yàn)收、交貨。

1、材料的復(fù)檢

本次施工所使用的主要為Q235b和Q345c鋼材，為了保證施工質(zhì)量，特別設(shè)置了材料復(fù)檢人員，要求所使用的鋼材必須具備質(zhì)量說明書，符合設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。其中，鋼材表面麻點(diǎn)的深度不得超過鋼板厚度的7%，若超過，則需用砂輪進(jìn)行打磨；如果其深度超過所允許的公差，則需進(jìn)行補(bǔ)焊處理。在經(jīng)過修復(fù)處理后，鋼材局部的削減量應(yīng)小于軋制厚度的公差。

2、鋼材的預(yù)處理

對(duì)于鋼材的預(yù)處理主要包括打砂除銹，需要達(dá)到Sa2.5級(jí)的水平，在清理結(jié)束之后，需要送至清潔車間進(jìn)行底漆的噴涂，噴涂厚度以 20μm為宜。

3、放樣和號(hào)料

本次工程的放樣根據(jù)分段劃分圖、設(shè)計(jì)施工圖和工藝標(biāo)準(zhǔn)的要求嚴(yán)格進(jìn)行，采用1:1計(jì)算機(jī)放樣，鋼箱梁內(nèi)部橫向強(qiáng)加勁肋提供數(shù)控切割軟盤。鋼箱梁的底板與腹板垂直、橫向結(jié)構(gòu)按照垂直于頂板和底板的要求進(jìn)行設(shè)置，而橋墩部位的橫向結(jié)構(gòu)則與水平面垂直。在縱向結(jié)構(gòu)上，每1m需要增設(shè)1mm的焊接收縮補(bǔ)償；在分段縱向合攏口位置，在高度方向和分段橫向上則設(shè)有余量的要求。在進(jìn)行號(hào)料之前，需要對(duì)所使用鋼材的規(guī)格、牌號(hào)、雙表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果合格后方可進(jìn)行號(hào)料，其外形尺寸允許偏差為±1mm。工程所使用零部件的預(yù)留余量則需根據(jù)號(hào)料草圖的要求進(jìn)行確定，例如在進(jìn)行氣割分離的時(shí)候，就應(yīng)根據(jù)切割方式以及鋼板的實(shí)際厚度來確定切割余量，一般以2～3mm為宜。

4、對(duì)鋼材進(jìn)行切割

在本次工程中，對(duì)于零件的分離優(yōu)先使用數(shù)控切割的方式，對(duì)于坡口則通過半自動(dòng)機(jī)進(jìn)行切割，不允許采用手工切割或是剪切的方式。坡口和切割邊緣應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，并由專人對(duì)切割質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。在本次工程中，箱梁的腹板、底板、頂板均為中厚板，全部的焊接坡口均在內(nèi)場(chǎng)處理完畢。在切割結(jié)束后，對(duì)于存有棱角、掛渣、氧化渣的邊緣要及時(shí)進(jìn)行處理，并將全部的自由邊緣打磨成R2mm的圓角。

5、對(duì)鋼材進(jìn)行加工

本次工程的坡口切割全部采用半自動(dòng)形式完成，切割所允許的偏差主要由焊接工藝決定，以不影響焊接施工質(zhì)量為準(zhǔn)。所使用零件的切割邊緣應(yīng)進(jìn)行修整和打磨，板面和緊加工面的垂直度應(yīng)該控制在零件厚度的 1%以內(nèi)，并且最大不得超過0.3mm；在進(jìn)行打磨時(shí)，要注意磨去切口棱角的波紋、氣割邊緣的掛渣和飛刺。對(duì)于永久外露的自由邊，應(yīng)將其棱角打磨成R2mm的圓弧，以便保證熱噴涂工藝能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6、完成部件的安裝和焊接

本次工程中箱梁的平面分段裝焊在倒裝胎架上完成，腹板和底板在通用水平框架上組品完成。進(jìn)行裝焊時(shí)，可采用分離式裝配法，即先完成縱肋的裝配，再進(jìn)行橫隔板的安裝。需要注意的是，橫隔板的安裝盡在頂板平面上分段進(jìn)行，在進(jìn)行縱肋的安裝時(shí)，要特別注意對(duì)各分段口的縮入和伸出尺寸進(jìn)行復(fù)查。

7、完成分段組立和焊接

在進(jìn)行組裝之前，要對(duì)胎架、平面分段的水平線和中心線是否出現(xiàn)變化進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)問題要通知技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)處理，待合格后，將左右腹板的小合攏件吊入上頂板的平面分段，與裝配線和對(duì)合線對(duì)齊，同時(shí)做好臨時(shí)加強(qiáng)。在安裝妥當(dāng)之后，根據(jù)相應(yīng)的工藝要求完成焊接工作。需要注意的是，在整個(gè)分段制作過程中，必須對(duì)分段的編號(hào)、方向、中心線、十字線等進(jìn)行明確標(biāo)記，以保證施工精度。

8、預(yù)組裝

全部分段在出廠之前都需要進(jìn)行預(yù)組裝，根據(jù)兩軸號(hào)間鋼箱梁分為幾部分進(jìn)行，為了確保預(yù)組裝與現(xiàn)場(chǎng)吊裝的狀態(tài)相同，不僅需要預(yù)先對(duì)預(yù)組裝胎架進(jìn)行精確制作，還要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)兩軸號(hào)之間的實(shí)際距離進(jìn)行復(fù)查。另外，在預(yù)組裝過程中，還要將全部的分段余量切除，確保分段的無余量出廠。

三、鋼箱梁的安裝及安全防護(hù)

本次工程中，鋼箱梁的現(xiàn)場(chǎng)吊裝流程主要有以下幾個(gè)步驟：臨時(shí)支撐吊裝和焊接→箱梁、翼板吊裝→對(duì)箱梁進(jìn)行調(diào)整和焊接→完成翼板部分的焊接→完成封閉部位的涂裝→安裝封板并進(jìn)行焊接→拆除臨時(shí)支撐→完成整橋涂裝。

1、施工前的準(zhǔn)備工作

在正式進(jìn)行鋼箱梁的安裝之前，首先要做的就是對(duì)土建支座、墩柱的中心線、標(biāo)高、偏差值等內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)收，對(duì)于超出的部分及時(shí)予以糾正。其次，是要做好資源和人員的合理配置，保障鋼箱梁的安裝工作能夠有序完成。

2、架設(shè)臨時(shí)支墩

本次工程的臨時(shí)支墩采用的是現(xiàn)場(chǎng)加工的形式，由φ625*6mm的鋼管組成矩陣，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行鋼管的駁接，使其直接對(duì)鋼箱梁的重量進(jìn)行支撐，支墩與基礎(chǔ)的鏈接部位通過焊接加撐角的方式進(jìn)行固定。

3、箱梁的分段吊裝

在進(jìn)行箱體分段的吊裝時(shí)，將吊裝地高速路分道封閉，避免因吊裝事故而對(duì)過往車輛造成損害。吊裝過程中的調(diào)整主要分為吊裝調(diào)整和就位調(diào)整兩部分，調(diào)整內(nèi)容包括梁面的前后位置、標(biāo)高、整體平面線形。在調(diào)整結(jié)束后，即可對(duì)箱梁進(jìn)行焊接。焊接的主要內(nèi)容包括對(duì)頂板、底板和腹板的對(duì)接焊縫，腹板與頂板和底板的角焊縫，頂、底板之間的加強(qiáng)肋對(duì)接，焊接操作嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求進(jìn)行。

4、翼板片的吊裝

本次工程的翼板片由吊車在快速路面上起吊，在到達(dá)相應(yīng)位置后，將箱梁與翼板上碼板進(jìn)行點(diǎn)焊，每米翼板碼數(shù)量應(yīng)大于 2個(gè)，點(diǎn)焊長(zhǎng)度應(yīng)大于3cm，同時(shí)應(yīng)注意在翼板片的中部、兩端各焊接一個(gè)法蘭螺絲。翼板底部的焊接操作采用掛籃施工完成，操作平臺(tái)應(yīng)鋪設(shè)防火板，并且用安全網(wǎng)將施工位置圍護(hù)住，避免焊渣落在公路上。

5、注意事項(xiàng)

在吊裝過程中，應(yīng)注意檢查通道的暢通性，以及是否存在底下筑物，若發(fā)現(xiàn)存在著各類管線，則應(yīng)通過鋼板、枕木等進(jìn)行加固處理。起重機(jī)的懸臂范圍內(nèi)不得存在高壓線、路燈、樹木、棚架等阻礙，如果吊裝需要在溝邊進(jìn)行，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行加固處理。由于鋼箱梁本身屬于導(dǎo)電體，所以在進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)注意將鋼箱梁接地，需要在橋面經(jīng)過的電線可通過木支架唾棄，并盡量避開材料運(yùn)輸車輛的路線。除了要設(shè)置防護(hù)圍欄避免意外墜落，還要在臨時(shí)護(hù)欄上鋪設(shè)安全網(wǎng)，防治施工過程中的飛濺物對(duì)過往車輛造成威脅。

四、結(jié)語

鋼箱梁是高架橋工程的重要結(jié)構(gòu)形式，涉及高精密加工、大型吊裝施工特點(diǎn)，技術(shù)要求高，施工周期短，隨著我國公路事業(yè)的不斷發(fā)展，未來此類工程項(xiàng)目將會(huì)越來越多，工作人員在積極采取有效措施保障工程質(zhì)量的同時(shí)，也應(yīng)注意做好安全防護(hù)工作，以便為施工人員的生命安全提供更多的保障。

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TU751

1674-3954（2011）03-0430-02