杭州清江路立交橋B9號～B12號墩鋼梁架設(shè)施工

熊 開 兵

(中鐵大橋局集團(tuán)第二工程有限公司,江蘇 南京 210015)

杭州清江路立交橋B9號～B12號墩鋼梁架設(shè)施工

熊 開 兵

(中鐵大橋局集團(tuán)第二工程有限公司,江蘇 南京 210015)

分析了杭州市清江路立交橋鋼梁架設(shè)施工中的重難點(diǎn)，主要介紹了該立交橋B9號～B12號墩鋼梁架設(shè)過程中的支墩安裝、鋼梁吊裝焊接、對位調(diào)整及體系轉(zhuǎn)換等施工要點(diǎn)，為今后鋼梁架設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)。

鋼梁安裝，支墩，對位調(diào)整，體系轉(zhuǎn)換

1 工程概況及特點(diǎn)

杭州市秋石三期工程(石德立交南～清江路立交)南起清江立交以南，北至機(jī)場路立交以北，全長5.816 km，全線共設(shè)置2個(gè)立交，即清江路立交和艮秋立交，其中清江路立交跨越清江路地面道路及錢江三橋北引橋上下匝道。本文主要介紹清江立交B匝道B9號～B12號墩鋼梁架設(shè)施工。

該聯(lián)鋼箱梁為單箱兩室全焊鋼結(jié)構(gòu)，橋梁跨度為(49+55+30.669)m，橋梁全寬為9.3 m，鋼箱梁底板橫向水平，縱向根據(jù)柱頂標(biāo)高呈現(xiàn)不規(guī)則拋物線線形，頂板設(shè)置單向2%橫坡。

本橋施工重難點(diǎn)主要如下：

1)鋼架施工期間需保證地面道路及錢江三橋正常通行，交通組織難度大。

2)為方便鋼梁運(yùn)輸，鋼梁節(jié)段較小，現(xiàn)場吊裝焊接工程量大。

3)現(xiàn)場作業(yè)場地狹小，吊機(jī)占位受限，吊裝難度大。

4)為最大限度減少交通影響，鋼箱梁安裝快速完成，工期壓力大。

2 鋼梁架設(shè)

B9號～B12號墩鋼梁架設(shè)采用臨時(shí)支墩方案，在墩間搭設(shè)臨時(shí)支架及施工平臺，將在工廠制造完成的鋼箱節(jié)段發(fā)運(yùn)至現(xiàn)場橋址附近拼裝場地，利用汽車吊將鋼箱梁節(jié)段按順序吊裝至預(yù)先準(zhǔn)備好的地面拼裝胎架上進(jìn)行吊裝節(jié)段的二次總拼焊。吊裝段在地面胎架拼焊完畢后按施工順序用汽車吊吊裝至支架上進(jìn)行橋位拼裝焊接，支架高度10 m～14 m。支架布置如圖1所示。

2.1 臨時(shí)支墩

1)臨時(shí)支墩設(shè)計(jì)需除考慮自身的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性滿足要求外，支墩布置時(shí)還要考慮交通組織影響及鋼梁節(jié)段劃分要求。

2)支墩基礎(chǔ)處理為結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵所在，在進(jìn)行基礎(chǔ)處理時(shí)根據(jù)現(xiàn)場情況區(qū)別對待，具體如下：

a.基坑開挖處地基處理。將基坑范圍內(nèi)重新壓實(shí)，回填破碎后的原路面層，整平壓實(shí)，并澆筑8 cm C20混凝土。地基處理時(shí)，設(shè)置2%的排水坡，防止基礎(chǔ)積水。

b.原瀝青路面處地基處理?？刹贿M(jìn)行地基處理，直接施工擴(kuò)大基礎(chǔ)。

c.特殊情況下地基處理。如支墩基礎(chǔ)范圍內(nèi)探明存在綜合管線，在綜合管線處抄墊10 mm厚鋼板，將荷載均勻傳遞，同時(shí)擴(kuò)大基礎(chǔ)配筋，并懸掛警示標(biāo)識，防止破壞基礎(chǔ)下綜合管線。

d.擴(kuò)大基礎(chǔ)施工。擴(kuò)大基礎(chǔ)下方地基需按照上述方法進(jìn)行處理后方可進(jìn)行擴(kuò)大基礎(chǔ)施工，擴(kuò)大基礎(chǔ)施工時(shí)，需加強(qiáng)振搗，保證預(yù)埋件鋼板底部混凝土密實(shí)。

3)支墩拼裝應(yīng)注意管樁拼裝過程中的穩(wěn)定性，需設(shè)置纜風(fēng)繩進(jìn)行臨時(shí)固定。支墩拼裝完成后，需對樁底與擴(kuò)大基礎(chǔ)間、柱頂與分配梁間、柱間連接系等部位進(jìn)行檢查驗(yàn)收，確保焊接質(zhì)量合格。

4)支墩標(biāo)高控制是支架施工的一個(gè)難點(diǎn)，支墩頂標(biāo)高需考慮以下幾個(gè)因素：a.成橋后設(shè)計(jì)標(biāo)高；b.設(shè)計(jì)預(yù)拱度；c.支墩基礎(chǔ)沉降及自身變形。在施工時(shí)為方便標(biāo)高調(diào)整及鋼梁落架，可在墩頂設(shè)置調(diào)節(jié)鋼板來控制支墩頂標(biāo)高。

2.2 鋼梁吊裝

鋼箱梁采用汽車吊機(jī)進(jìn)行吊裝，吊裝順序縱向?yàn)锽9墩～B12墩，橫向?yàn)橄戎飨涫以僖砭?，最后吊裝鋼護(hù)欄。鋼梁吊裝時(shí)，考慮縱向坡度影響采用2臺吊機(jī)抬吊以便調(diào)整鋼梁角度與鋼梁縱向線形保持一致。鋼梁吊裝過程需要注意事項(xiàng)如下：

1)吊裝前對臨時(shí)支墩進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可進(jìn)行；

2)對吊機(jī)規(guī)格、吊幅吊距、鋼梁節(jié)段編號尺寸、節(jié)段重量以及吊耳、卡環(huán)、鋼絲繩等進(jìn)行逐項(xiàng)檢查，確認(rèn)無誤后進(jìn)行吊裝；

3)臨時(shí)墩支墩頂設(shè)置限位鋼板輔助鋼梁定位；

4)鋼梁就位后立即對鋼梁平面位置、線形進(jìn)行測量放樣，合格后進(jìn)行臨時(shí)固定。

2.3 鋼梁焊接

當(dāng)一跨鋼箱梁拼裝完畢后，測量人員對其整體線性測量復(fù)核無誤后，方可進(jìn)行焊接作業(yè)。合理的焊接順序和焊接方向?qū)τ陬A(yù)防焊接變形和減小焊接應(yīng)力非常重要，因此本工程所有焊縫施焊時(shí)應(yīng)遵循對稱、均勻、同步、先長后短的原則進(jìn)行。

1)鋼箱梁既有順橋向分段，又有橫橋向分塊，為了最大程度的減小焊接應(yīng)力，控制焊接變形，應(yīng)遵循先施焊縱縫將橫橋向分塊連接形成縱向節(jié)段，再施焊縱向分段間的橫橋向焊縫將順橋向分段連接形成架設(shè)節(jié)段。同時(shí)，要求節(jié)段縱橫焊縫的施焊相對于分段(塊)間的匹配拼裝滯后1個(gè)～2個(gè)節(jié)段，以確保梁段間的整體匹配性。

2)鋼箱梁橫向分段間的焊接主要有頂板、底板縱向(順橋向)對接，橫隔與腹板T型角接焊縫等。焊接時(shí)先焊橫隔角接焊縫，再同時(shí)同向焊接頂板、底板對接焊縫。

3)每條環(huán)縫(橫橋向?qū)雍缚p)焊接順序相同,具體如下：a.向上立焊縱隔對接焊縫；b.從中間往兩邊焊接頂板、底板對接焊縫；c.以上焊縫探傷合格后拼裝焊接T肋嵌補(bǔ)段及肋板嵌補(bǔ)段。可多點(diǎn)同時(shí)焊接，先焊對接焊縫，再焊其與頂?shù)赘拱宓腡型角接焊縫。

2.4 支墩拆除

鋼箱梁焊接完成，檢查檢測合格后并完成體系轉(zhuǎn)換后方可割除支墩頂調(diào)節(jié)鋼板，然后進(jìn)行支架拆除作業(yè)。支墩拆除應(yīng)按照支墩搭設(shè)的逆順序進(jìn)行，做好支墩臨時(shí)支撐措施，以確保支架拆除過程中的支墩穩(wěn)定與安全。

3 鋼梁施工難點(diǎn)及措施

鋼箱梁精確定位調(diào)整及體系轉(zhuǎn)換是鋼箱梁施工兩個(gè)重難點(diǎn)，處理不當(dāng)會直接影響鋼梁的安裝質(zhì)量及結(jié)構(gòu)安全，必須有合理可行的措施方可順利完成鋼梁架設(shè)。

3.1 精確定位調(diào)整

鋼箱梁吊裝至既定位置后，若位置與設(shè)計(jì)位置存在誤差，需對鋼梁吊裝位置進(jìn)行細(xì)部精確調(diào)整，調(diào)整按照先平面位置再高程的順序進(jìn)行。調(diào)節(jié)方法是通過導(dǎo)鏈葫蘆和20 t千斤頂調(diào)節(jié)不同梁段吊耳間距調(diào)節(jié)梁段間縱向間距和橫向間距。

鋼箱梁底板與碼板接觸，經(jīng)過對材料之間的摩擦系數(shù)表查證得知：鋼板與鋼板之間的起動摩擦系數(shù)為0.15～0.2，考慮施工中各方面不確定因素的影響，摩擦系數(shù)取0.2。本項(xiàng)目中，現(xiàn)場吊裝鋼梁最大分段重量為70 t，故最大起動摩擦力為14 t，則每側(cè)通過2個(gè)12 t導(dǎo)鏈葫蘆和20 t千斤頂能夠滿足要求。

另外，箱梁精確定位調(diào)整時(shí)，支架會產(chǎn)生一個(gè)水平力使得支架傾斜，因此在支點(diǎn)上抄墊四氟板減少摩擦力，調(diào)梁前在支架頂端拉上纜風(fēng)，確保支架穩(wěn)定。

3.2 體系轉(zhuǎn)換

鋼箱梁在架設(shè)過程中采用順次逐段安裝焊接，為保證鋼梁架設(shè)過程中的穩(wěn)定性，需對鋼梁節(jié)段采用臨時(shí)固定措施，具體為對墩頂活動支座臨時(shí)鎖定。但當(dāng)單孔鋼梁架設(shè)完成后，已架設(shè)鋼梁會出現(xiàn)多余約束變?yōu)槌o定結(jié)構(gòu)。在溫度變化影響下，鋼梁會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，另外還有鋼梁自重及施工荷載影響也會產(chǎn)生多余應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致鋼梁及臨時(shí)支墩受到破壞。

因此，本聯(lián)鋼梁在進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)禁鋼梁出現(xiàn)超靜定體系，及時(shí)對鋼梁多余約束進(jìn)行解除，以確保鋼梁出現(xiàn)溫度應(yīng)力及施工多余應(yīng)力。

所有鋼梁架設(shè)完成后，應(yīng)對全橋鋼梁線形進(jìn)行復(fù)測，并通過墩頂處頂升滑移裝置對鋼梁平面位置及高程進(jìn)行調(diào)整。線形調(diào)整完畢后，對鋼梁支座進(jìn)行灌漿，待灌漿料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除墩頂抄墊裝置。

4 結(jié)語

杭州市清江路立交橋B線匝道于2014年12月底已施工完成并通車，橋梁線形及外觀質(zhì)量良好。橋梁的順利建成通車不僅為市區(qū)連接蕭山重要綠色通道，也為后續(xù)鋼箱梁安裝施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也希望能為今后同類橋梁施工提供一點(diǎn)參考。

[1] JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》編委會.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[3] JTJ 025—86，公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] GB 50017—2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5] CJJ 2—2008，城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

On steel truss erection of B9～B12 pier of passover along Qingjiang road in Hangzhou

Xiong Kaibing

(No.2EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailwayBridgeBureauGroup,Nanjing210015,China)

The paper analyzes the main points and difficulties of the steel truss erection of B9～B12 pier of passover along Qingjiang road in Hangzhou, mainly introduces the construction points for the pier installation, welding of beam truss hoisting, counterpart adjustment, and system transfer, so as to accumulate construction experience for following steel truss erection.

steel truss installation, pier, counterpart adjustment, system transfer

2014-11-24

熊開兵(1974- )，男，碩士，工程師

1009-6825(2015)04-0169-02

U445.46

A