鋼箱梁施工中的吊裝及測控技術(shù)

王 宇

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 工程概況

某大橋全長510.48 m，橋面寬37.5 m，引橋橋面寬24 m，大橋的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。主塔與水平面之間的角度為57°，塔頂與橋面的距離為76 m，主塔向內(nèi)側(cè)傾斜2°，斜長91 m。主梁中心高2.2 m，橋面橫坡為2%雙向坡。

圖1 大橋的結(jié)構(gòu)示意圖

主橋鋼箱梁的施工采用的是分段預(yù)制的方式，首先，將拼裝的鋼箱梁穿過胎架;其次，將該鋼箱梁運至橋梁縱軸線的位置;最后，對鋼箱梁進(jìn)行吊裝施工。在施工測量控制階段，要注意檢查梁底各接頭、支點的對中，當(dāng)其位置不對中時，通過調(diào)節(jié)箱梁節(jié)段的高程軸線使其滿足要求，符合要求后再松鉤，完成焊接。

2 鋼箱梁吊裝主要施工技術(shù)

2.1 龍門吊設(shè)計

施工橋梁的主梁采用的是桁架片拼裝而成的自行式龍門吊，龍門吊的拼裝采用的是貝雷片。施工橋梁的箱梁由橋面頂板、底板、邊縱腹板、中縱腹板、橫隔板、錨固設(shè)施等組成。由于外力筋錨固的要求，會在箱梁的兩端設(shè)置橫隔板。鋼箱梁共有24 個分區(qū)，各分區(qū)是矩形構(gòu)造，每個分區(qū)又分為主梁和兩側(cè)翼板。龍門吊受力的多少與受跨徑的大小有著直接的關(guān)系，由于施工環(huán)境的限制，在進(jìn)行鋼箱梁安裝時，以龍門吊的鋼箱梁作為主要部分。安裝后用汽車吊進(jìn)行兩側(cè)翼板的安裝。龍門吊最大箱梁的尺寸為9 m ×25.75 m，高為2.2 ～1.93 m，重量為112 t。根據(jù)箱梁的結(jié)構(gòu)，龍門吊吊點的位置應(yīng)設(shè)置在龍門上，且與龍門的間距為14.4 m。

2.2 吊點位置設(shè)置

鋼箱梁共有24 個分區(qū)，起吊時采用四點吊法，梁段的尺寸為，吊點設(shè)置在鋼箱梁橫向的兩端以及橫縱交叉的地方，鋼箱梁吊點采用設(shè)置耳板形式，吊點的剛度以及承載力要符合相關(guān)的規(guī)定，能夠達(dá)到起吊的最低要求。起吊共需吊重112 t。每個吊點以N =28 t 進(jìn)行計算，施工焊接采用的是2 cm鋼板坡口，則δ=0.02;σ=145 MPa。

Lf=N/σ·δ=28 ×104/0.02 ×145 ×106=0.097 m;當(dāng)安全系數(shù)為2 時，需要焊接的長度為20 cm，同時要在鋼板兩側(cè)各焊接1 塊90°夾角的加強(qiáng)鋼板。

2.3 吊裝的安全管理

在安裝龍門吊時要確保龍門吊的穩(wěn)定，確保投入使用時龍門吊能夠安全施工;在進(jìn)行吊裝安裝時，所使用的設(shè)備都要進(jìn)行檢查，例如，起重機(jī)、鋼絲繩、吊環(huán)、吊鉤等機(jī)具在吊裝安裝之前都要進(jìn)行安全檢查。為了避免龍門吊施工過程中吊點、吊重和起吊的速度不均勻，吊裝應(yīng)采用四點吊裝法，在啟動卷揚機(jī)時，速度要緩慢且均勻。經(jīng)過反復(fù)測試，使龍門吊受力均勻，保證在進(jìn)行提升過程中梁段平穩(wěn)。當(dāng)梁段接近地面時，要保證梁段的穩(wěn)定，以免發(fā)生偏移，因此在梁段吊裝上應(yīng)安裝經(jīng)緯儀等測量儀器，通過精確設(shè)定架設(shè)梁段的位置，對其進(jìn)行吊具定位試驗，在定位后再進(jìn)行梁段起吊。在吊裝的整個施工中都要服從統(tǒng)一的安排，并有專人進(jìn)行操作。

3 鋼箱梁吊裝測量控制技術(shù)

3.1 測量控制網(wǎng)布設(shè)

施工測量作為鋼箱梁吊裝施工中最重要的技術(shù)，施工過程中的測量控制很重要。為了能夠有效地對施工過程進(jìn)行監(jiān)控，要對橋梁斷面的橋軸線進(jìn)行控制，所以應(yīng)在橋梁的兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)的控制點，使控制點與導(dǎo)線形成一個控制系統(tǒng)，讓其成為鋼箱梁吊裝施工中的觀測點。

3.2 梁段預(yù)拼測量及觀測點標(biāo)記

為了提高鋼箱梁以及施工中的準(zhǔn)確度，在鋼箱梁制作過程中要采用胎架整體預(yù)拼，預(yù)拼后還要進(jìn)行相關(guān)的檢查，檢查達(dá)標(biāo)后在梁段處做標(biāo)記，并將標(biāo)記作為觀測點，將點進(jìn)行連接，使其成為箱梁前點附近的理論軸線。

3.3 鋼箱梁安裝測量控制

在架設(shè)梁段后經(jīng)常會出現(xiàn)砂筒以及橋基的沉降、支架變形的問題。為了解決這一問題可以在梁段安裝之前，將其放在支架上，在不受外力的作用的情況下存放一段時間，從而降低沉降值以及變形率。在進(jìn)行鋼箱梁的安裝時，用水準(zhǔn)儀觀察梁體兩側(cè)邊緣筋板處，經(jīng)過調(diào)整，將經(jīng)緯儀對準(zhǔn)軸線，觀測梁段的軸線標(biāo)記點，如果位置不合理，可以利用千斤頂進(jìn)行微調(diào)。調(diào)整后利用碼板對其進(jìn)行固定，固定后還要對軸線進(jìn)行復(fù)核。在進(jìn)行鋼箱梁安裝時，有很多不確定的因素對高程產(chǎn)生影響，例如，環(huán)縫的焊接、橋面等等，所以在安裝的過程中要考慮各方面的因素，以免這些因素對標(biāo)高產(chǎn)生影響。在對高程進(jìn)行控制時要考慮各節(jié)段以及支點位置的沉降影響，在對高程的設(shè)計值基礎(chǔ)上適當(dāng)提高，所以要處理好預(yù)抬高程后的梁段與設(shè)計高程墩柱之間的銜接，以保證合攏段、固接處的線形。

4 結(jié)束語

目前，鋼箱梁橋在我國橋梁中占有很重要的地位，因其強(qiáng)度高、重量輕、適用范圍廣等特點，被廣泛應(yīng)用于各種城市橋梁中。隨著橋梁工藝的不斷進(jìn)步以及交通的日益發(fā)達(dá)，鋼箱梁的跨徑也在不斷增長，大多數(shù)城市高架橋位于市區(qū)，可見大跨度鋼箱梁會不斷在城市交通系統(tǒng)建設(shè)中出現(xiàn)。鋼箱梁施工中吊裝與測控都要符合具體的施工要求，龍門吊必須進(jìn)行低空試吊時，確保龍門吊的安全穩(wěn)定。在吊裝安裝過程中，經(jīng)過調(diào)試保證它的受力均勻。安裝完成后，保證支架、支點受力均勻，才可以進(jìn)行松鉤。

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