淺談城市立交橋鋼箱梁施工管理

王世沖

摘要：文章為立交橋鋼箱梁施工結(jié)構(gòu)為重點，從某城市一號立交橋?qū)嵗霭l(fā)，對施工工程進(jìn)行關(guān)鍵部分的整拼法等工藝介紹以及曲線連續(xù)的難點分析，為同類型施工提供相關(guān)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，使該類型工程進(jìn)一步完善。

關(guān)鍵詞：鋼箱梁曲線連續(xù)梁整拼法監(jiān)測

中圖分類號：TU71文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1工程概況

在某市的一號大道與環(huán)路的交叉路口車流量很大，在早晚的交通高峰期經(jīng)常造成交通擁堵。該城市的一號立交橋已經(jīng)有兩條定向匝道，均為左向。在立交橋的第四層設(shè)有新建匝道的鋼箱梁，高度一般在20米以上。與立交橋配套的還有一座寬為35米的跨線橋，其箱梁寬為8米，高度為1米左右，跨度可以達(dá)到80余米。在這個區(qū)域內(nèi)，共設(shè)計有四聯(lián)連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，在設(shè)計的過程中，由于考慮到是四層重疊設(shè)置鋼箱梁，就會導(dǎo)致鋼箱梁的高度十分高。還由于施工現(xiàn)場的地理位置所限，各類樁、橋墩等密集分布，使鋼箱梁的整體結(jié)構(gòu)為曲線連續(xù)，專家反復(fù)論證得出的結(jié)果表示，在該區(qū)域進(jìn)行鋼箱梁施工，需要采用的措施為“縱向調(diào)整，橫向施工、現(xiàn)場拼裝、中間合攏、吊車吊裝、空中對接”的設(shè)計方案。

2鋼箱梁施 工難點及關(guān)鍵技術(shù)

2.1鋼箱梁的分段鋼

我們通過實際觀察得知，這種箱梁分段安裝是比較合理的，不僅可以給機械運輸以及道路運輸方面提供極大的方便，對于經(jīng)濟(jì)收益的直接影響也是很大的，是建筑公司施工單位能夠獲得較為客觀的利潤。在鋼箱梁施工的過程中，主要需要考慮以下幾個因素：第一，在箱梁分段處的彎曲處的應(yīng)力最小，應(yīng)該注意此處的焊接工藝，要使該處有一定的承載力；第二，要注意鋼箱梁在制作中的尺寸和重量，以運輸設(shè)備能吊起為標(biāo)準(zhǔn)。第三，在鋼箱梁運輸和起吊的過程中，盡量避免對交通的堵塞，盡量不去占用機動車道，不對交通產(chǎn)生過大影響。第四，在對鋼箱梁進(jìn)行設(shè)計和施工的時候，在保證質(zhì)量的前提下，使用最經(jīng)濟(jì)的施工方式，這樣能夠增加企業(yè)的絕對利潤，使企業(yè)更加具備競爭優(yōu)勢。將以上幾點相結(jié)合進(jìn)行考慮，最終確定了優(yōu)化方案。

2.2結(jié)構(gòu) 圖三維模型轉(zhuǎn)換曲線

由于在結(jié)構(gòu)中會出現(xiàn)三維模型以及出現(xiàn)曲線的轉(zhuǎn)換，這樣一來，在設(shè)計的過程中如果使用手工繪制則顯得十分麻煩，針對這種狀況，需要使用計算機進(jìn)行繪圖，這樣除了可以保證工程的精度外，還可以大大縮減工程工期，使鋼箱梁的設(shè)計達(dá)到質(zhì)量與設(shè)計時限的要求。并且計算機繪圖可以將各部分的模型通過計算機模擬好，進(jìn)行虛擬的組裝連接，為設(shè)計的合理性論證提供了直觀的依據(jù)。

2.3箱梁線形控制

該橋梁的鋼箱梁工程在施工時需要采用整體拼裝法操作，并且要在專用的結(jié)構(gòu)架上進(jìn)行拼裝作業(yè)，由于這種整體拼裝法受到的限制較多，其在焊接的過程中，底板的局部不能夠同時焊接，需要在設(shè)計中給定的預(yù)拱度基礎(chǔ)上，有工程施工的實際情況設(shè)計合理的預(yù)拱度，盡量使鋼箱梁不變形。在鋼箱梁制造的過程中，在胎架上設(shè)置一些基準(zhǔn)點來保證其不變形，這些基準(zhǔn)點要覆蓋鋼箱梁結(jié)構(gòu)的縱橫結(jié)構(gòu)。此外，還要在胎架的外部設(shè)置獨立的孔、線等，以便對鋼箱梁的成型狀況進(jìn)行檢測。最重要的是鋼箱梁的線形，這直接影響到橋梁的形態(tài)，制造的過程中，要對鋼箱梁整體進(jìn)行坡度的控制，保證其線形符合設(shè)計要求。

2.4臨時支墩的選型設(shè)計

該橋梁工程整體安裝高度在20米左右，并且很容易受到當(dāng)?shù)氐慕煌ㄓ绊懸约白匀画h(huán)境的影響。還需要在主體工程附近安裝一些臨時的支墩，對于支墩的設(shè)計，不僅需要有足夠的強度，還需要有足夠的穩(wěn)定性以及延展性，這樣才能夠保證鋼箱梁在安裝的過程中不會出現(xiàn)變形，也能夠保證支墩不會被鋼箱梁壓垮。除了安裝一些必要的支墩外，還可以借助一些臨時墩、萬能桿件等承受一部分重量，這種做法在國內(nèi)的施工設(shè)計中被普遍使用。在進(jìn)行具體操作時，需要注意以下幾個問題：第一，臨時墩的設(shè)計要保證質(zhì)量安全，并且在造價方面要給施工單位一定的利潤空間。第二，要滿足預(yù)期的安全性，包括橋梁的剛性、延展度、設(shè)計通車標(biāo)準(zhǔn)等。第三，在材料的選用上，要從保養(yǎng)和維修的角度出發(fā)，為保養(yǎng)和維修創(chuàng)造方便條件。第四，要從橋梁本身出發(fā)進(jìn)行鋼箱梁的選型，若鋼箱梁的規(guī)格較為統(tǒng)一，且都符合設(shè)計要求，則在安裝的過程中會十分便捷，且方便對其進(jìn)行施工驗收。通過對以上條件進(jìn)行分析，并且將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，得出了較為合理的施工方案，即使用碗扣式腳手架作為支墩，可以滿足安全性的要求同時可以使經(jīng)濟(jì)利潤達(dá)到最大化。在進(jìn)行碗扣式腳手架的設(shè)計時，需要注意腳手架在使用的過程中會出現(xiàn)一定程度的回彈，這就要求設(shè)計中加入預(yù)壓回彈值，使支墩的支點更加準(zhǔn)確。

2.5安裝吊點選定

在鋼箱梁的吊裝過程中，確定吊點的位置是十分重要的環(huán)節(jié)，在吊裝的過程中，不能夠使鋼箱梁整體出現(xiàn)歪斜、旋轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，甚至不能夠出現(xiàn)明顯的搖晃，那樣可能會使吊運過程中的鋼箱梁重心發(fā)生偏移，可能出現(xiàn)鋼箱梁下落的危險，是十分危險的。此外，還應(yīng)采用多條綁帶進(jìn)行吊裝的技術(shù)，盡量使鋼箱梁發(fā)生較小的形變，幾條綁帶同時吊起，使鋼箱梁的多點受力，不止出現(xiàn)明顯的變形。而對于鋼箱梁吊點位置的確定，可以通過計算機對鋼箱梁進(jìn)行三維分析而得出結(jié)論。

2.6空中對接,中間合攏技術(shù)

在工程中涉及到BLS連續(xù)鋼箱梁，這種鋼箱梁為五跨連續(xù)鋼去限量箱梁，其半徑約為0.8米左右，由于其中間跨越過該城市的一號大道跨線橋，所以吊裝高度要求較高，為32米以上。而經(jīng)過專家的測算，不能夠在該城市的這座跨線橋上進(jìn)行支墩的搭建。在這種情況下，經(jīng)過設(shè)計人員和施工人員根據(jù)具體情況的反復(fù)分析，準(zhǔn)備將該橋設(shè)計成為三段鋼箱梁結(jié)構(gòu)，兩端可以由運輸車輛運至跨線橋兩側(cè)，可以直接在地面建模進(jìn)行標(biāo)高，之后進(jìn)行兩雙拼。在進(jìn)行BLS跨度部分鋼箱梁的安裝時，需要實際安裝41米左右的梁段，使用的車輛設(shè)備為200噸的卡車以及350噸的履帶式吊車。吊裝的具體環(huán)節(jié)如下：首先，將該城市一號橋一側(cè)長約14米的梁段準(zhǔn)備就位，之后進(jìn)行吊裝作業(yè)，將其頂板與已經(jīng)安裝成功的底板進(jìn)行焊接。再使用350噸履帶式吊車將64米的梁段吊起，進(jìn)行270°旋轉(zhuǎn)后組織焊接。該橋梁通過此種方式進(jìn)行施工，工程得到了圓滿的完成。

3 鋼箱梁安裝技術(shù)

3.1施工準(zhǔn)備

在安裝之前，要認(rèn)真核對與箱梁相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，并且要做好記錄。其次，要對一些控制點進(jìn)行精確的標(biāo)。最后，要求建立部門、施工部門以及設(shè)計部門在場進(jìn)行技術(shù)交底，并對相關(guān)文件和設(shè)計圖紙進(jìn)行簽字確認(rèn)，無誤后方可進(jìn)行施工。

3.2箱梁的安裝定位

在此類橋梁施工過程中，需要對若干段鋼箱梁進(jìn)行安裝，第一段鋼箱梁必須以邊墩的支座為中心，并通過對施工土質(zhì)的測算，將箱梁的底邊在橋墩處進(jìn)行標(biāo)注，以此標(biāo)注來確定標(biāo)高，是吊裝工作的基礎(chǔ)。并在此基礎(chǔ)上，以首段鋼箱梁為基準(zhǔn)，進(jìn)行線形的繪制，使其他鋼箱梁在接下來拼接的過程中方便快捷。

3.3安裝接口控制

在進(jìn)行第二段梁的安裝過程中，在接口部分如果出現(xiàn)了一些偏差，需要進(jìn)行及時調(diào)整，如果誤差較小，則可以采用人工的方式進(jìn)行微調(diào)，直到其符合安裝的標(biāo)準(zhǔn)，如果出現(xiàn)了大的誤差，可以采用千斤頂?shù)裙ぞ邔ζ涓拱暹M(jìn)行調(diào)整，使焊縫以及高差在允許的范圍之內(nèi)?？傊趯︿撓淞哼M(jìn)行安裝時，一定要注意每段是否符合規(guī)定數(shù)據(jù)，在出現(xiàn)誤差后采用適當(dāng)手段進(jìn)行調(diào)整，保證橋梁質(zhì)量。

3.4施工溫度及時間控制

鋼箱梁的工作一般在夜間進(jìn)行，這樣做為了避免對當(dāng)?shù)氐慕煌óa(chǎn)生影響。每晚可以吊裝兩段，在安裝的過程中，要對環(huán)境溫度、濕度進(jìn)行觀察，切記兩段相鄰的鋼箱梁在施工時的環(huán)境條件相差過大，這樣會造成其內(nèi)應(yīng)力增大，影響橋梁的穩(wěn)定性，有研究表明，這種情況是造成鋼結(jié)構(gòu)橋梁出現(xiàn)裂縫等病害的重要原因之一。

3.5箱梁固定

鋼箱梁在成型后要對各部分進(jìn)行細(xì)致的校對，在校對無誤后，可以才出臨時支墩等裝置，等待驗收。

3.6施工監(jiān)測

在焊接工作完成之后，需要將結(jié)果反映給設(shè)計人員，如果發(fā)現(xiàn)問題，則要及時與設(shè)計人員取得聯(lián)系，及時解決出現(xiàn)的問題。

4結(jié)語

本文通過對某市一號立交橋的設(shè)計方案與施工過程的展示，旨在說明我國城市立交橋的修筑建設(shè)技術(shù)已經(jīng)取得一定成就，并在城市建設(shè)和社會發(fā)展中貢獻(xiàn)了很大的力量。但也需要注意，我國立交橋領(lǐng)域的施工設(shè)計水平與國際高水平相比還相差很遠(yuǎn)，希望在未來我國的橋梁修筑建設(shè)事業(yè)能夠達(dá)到國際一流水平。

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