鋼箱梁頂推施工技術(shù)的應(yīng)用

孫春梅，王 晉

（山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600）

1 工程概況

本工程位于晉中市榆次區(qū)北部地區(qū)，起點(diǎn)為鳴謙大街，途經(jīng)太舊高速、規(guī)劃龍城大街東延，直至烏金山旅游消防專用公路一期起點(diǎn)，全長(zhǎng)約2.7 km。本工程上跨太舊高速，橋梁中心線與太舊高速中心線交點(diǎn)左幅K0+699.915，右幅K0+704.946，中心線交角76.37°。按兩幅橋設(shè)計(jì)，錯(cuò)開布置，每幅橋均為正橋，采用跨徑55 m等截面連續(xù)鋼箱梁。

2 分段劃分

考慮到吊裝運(yùn)輸?shù)纫?，鋼箱梁制作時(shí)計(jì)劃?rùn)M向分為5個(gè)箱梁制作段，縱向分3個(gè)制作段，共15個(gè)制作段。

3 安裝方案

根據(jù)設(shè)計(jì)要求、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、吊裝運(yùn)輸?shù)纫蛩?，?chǎng)內(nèi)做成運(yùn)輸節(jié)段至現(xiàn)場(chǎng)組成整體55 m梁段，采用100 t連續(xù)千斤頂頂推安裝且左右幅同時(shí)頂推就位。

3.1 吊裝方案[1]

3.1.1 施工流程（圖1）

3.1.2 臨時(shí)支架及導(dǎo)梁設(shè)計(jì)方案

3.1.2.1 臨時(shí)支架設(shè)計(jì)

支架體系是由拼裝和滑移臨時(shí)支架（ZJ3、ZJ1）和牽引支架（ZJ2）組成，總體布置情況如圖2所示。

滑移支架有φ630 mm×10 mm螺旋焊管作為支撐，根據(jù)受力情況鋼管傾斜設(shè)置，鋼管間通過30a工字鋼進(jìn)行連接，鋼管上放置50a工字鋼，工字鋼上放置千斤頂、滑道等施工裝置，支架基礎(chǔ)是（3.5×3.5×0.8）m鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，拼裝支架采用（19.1×1.5×0.8）m鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

圖1 施工流程圖

牽引支架φ630 mm×10 mm螺旋焊管作為支撐，根據(jù)受力情況鋼管傾斜設(shè)置，鋼管間通過30a工字鋼進(jìn)行連接，鋼管上放置50a工字鋼，工字鋼上放置100 t連續(xù)千斤頂施工裝置，為了保證施工的安全，支架頂部和地面進(jìn)行錨固[1]。

3.1.2.2 導(dǎo)梁設(shè)計(jì)

圖2 臨時(shí)支架整體布置圖

導(dǎo)梁采用厚20 mm的Q345qD鋼板組焊的桁架結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度3 m，為了保證導(dǎo)梁順利通過滑動(dòng)，導(dǎo)梁前部1 000做成平滑圓弧，各桿件之間焊接焊腳尺寸為8 mm，質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)，對(duì)接焊縫質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)[1]。

3.1.3 吊車選用及場(chǎng)地要求

3.1.3.1 吊車的選用

本工程吊裝采用一臺(tái)250 t汽車吊進(jìn)行作業(yè)。

3.1.3.2 吊車的站位及場(chǎng)地要求

吊裝前對(duì)吊裝場(chǎng)地進(jìn)行平整、硬化，對(duì)地面比較松軟的地方進(jìn)行灰土處理，并在地表鋪設(shè)一層200mm厚砂礫，以保證運(yùn)梁車的順利通行。

3.1.4 吊裝過程設(shè)計(jì)（如圖3）

a）吊車架設(shè)于支架外側(cè)，從A段開始由里向外按A5-A4-A3-A2-A1的順序依次吊裝（以西側(cè)左幅為例）。

圖3 吊裝過程設(shè)計(jì)圖

b）吊裝完A段后依次完成B、C段的吊裝。

c）吊裝東側(cè)右幅鋼箱梁，完成全橋吊裝。

3.1.5 頂推過程（如圖4）

鋼箱梁采用頂推方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，把運(yùn)輸節(jié)段在非橋位上組焊成整體，就位后進(jìn)行千斤頂頂推至橋梁設(shè)計(jì)位置的施工方案。

首先搭設(shè)拼裝用和頂推用臨時(shí)支架，其中ZJ3為組裝鋼箱梁拼裝平臺(tái)，ZJ2支架為牽引動(dòng)力支架，支架上設(shè)置牽引千斤頂用于頂推時(shí)的動(dòng)力，ZJ1支架分別設(shè)置在1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)、4號(hào)墩中間，和1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)墩一起作為頂推時(shí)的滑道。

圖4 滑道布置圖

拼裝和滑移臨時(shí)支架上設(shè)置滑道、限位裝置和牽引千斤頂裝置，其中滑道是由型鋼焊接而成，兩側(cè)設(shè)置倒角，以方便鋼箱梁和導(dǎo)梁順序滑移至滑道上，滑道上固定不銹鋼板，保證摩擦系數(shù)小于0.1，頂推時(shí)，聚四氟乙烯板在不銹鋼上滑動(dòng)，并在前方滑出，通過在滑道后方不斷喂入聚四氟乙烯板，帶動(dòng)梁身前進(jìn)。千斤頂放置在橫梁上，是用于在拼裝過程中調(diào)整鋼箱梁豎向標(biāo)高，并用于頂推過程中調(diào)整滑道高度，使鋼箱梁和滑道支架不因鋼箱梁線型的問題而造成的接觸不良。

在永久橋墩1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)橋墩上設(shè)置滑道和千斤頂，滑道組成和滑移支架相同，千斤頂是用于在拼裝和頂推施工過程中調(diào)整鋼箱梁豎向標(biāo)高；ZJ2號(hào)支架為牽引支架，上面設(shè)置連續(xù)牽引千斤頂，作為鋼箱梁進(jìn)行頂推施工時(shí)的動(dòng)力。

鋼箱梁底板上吊耳和牽引鋼絲繩錨接。錨板和構(gòu)件之間采用高強(qiáng)螺栓連接，采用M24×130高強(qiáng)螺栓（等級(jí)10.9s）。錨板耳板和錨板底板的焊接采用CO2氣體保護(hù)焊，全熔透焊接，焊絲用ER50-6[1]。

a）支架和頂推系統(tǒng)搭設(shè)完畢后，把運(yùn)輸節(jié)段鋼箱梁全部吊裝非橋位臨時(shí)支架位置，就位后進(jìn)行焊接連成整體，并安裝導(dǎo)梁（如圖5a）。

b）開始頂推至設(shè)計(jì)位置，拆除導(dǎo)梁（如圖5b）。

圖5 頂推過程圖

3.1.6 落梁過程

a）放置千斤頂，使千斤頂頂起鋼箱梁底部；

b）除去滑道，在永久墩上放置沙箱、千斤頂；

c）移去千斤頂，通過調(diào)節(jié)沙箱的高度來調(diào)節(jié)鋼箱梁的高度；

d）調(diào)節(jié)沙箱高度直至鋼箱梁落到永久墩的支座上，移走沙箱，拆除加勁板[1]。

3.2 橋位上連接

3.2.1 臨時(shí)支架的就位

a）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)系和設(shè)計(jì)高程確定鋼管支架的位置和鋼管長(zhǎng)度，鋼管支架搭設(shè)完畢后放置滑道、千斤頂和糾偏裝置。在永久墩上放置沙箱，用水平儀測(cè)量沙箱高程，保證沙箱高程要高出實(shí)際高程3～5 cm。

b）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)系用全站儀在永久墩上測(cè)量出兩端頭定位點(diǎn)，每個(gè)端頭至少測(cè)量出兩個(gè)點(diǎn)，來保證梁段的位置[1]。

3.2.2 梁段就位

a）在調(diào)整相鄰梁段間頂板和底板的間隙時(shí)，應(yīng)同時(shí)調(diào)整相鄰梁段端口的標(biāo)高。

b）待梁段就好位后按順序調(diào)整底板、腹板、頂板，使其分別就位并用馬板固定。

c）落梁過程中，同時(shí)要用全站儀監(jiān)控梁段的位置坐標(biāo)。

d）待箱梁頂推完畢，再通過掏出沙箱里的沙子來和調(diào)節(jié)千斤頂進(jìn)行落梁，在落梁過程中要隨時(shí)用水平儀檢測(cè)箱梁頂板高程，直到達(dá)到設(shè)計(jì)高程為止。

3.2.3 節(jié)段間的連接

鋼箱梁吊裝完畢且線形調(diào)整到位經(jīng)檢查合格后進(jìn)行橫向的焊接，焊接方向應(yīng)從橋軸中心線位置向兩側(cè)對(duì)稱施焊，焊接順序是：

a）底板對(duì)接焊接；b）腹板對(duì)接焊接（粘貼陶瓷襯墊從下往上進(jìn)行焊接）；c）翼板對(duì)接焊接；d）梁段間焊縫經(jīng)檢查合格后，按照先對(duì)接后角接的順序焊接加勁肋等嵌補(bǔ)件。

3.3 鋼梁防護(hù)

防護(hù)涂裝材料的品種、規(guī)格、技術(shù)性能指標(biāo)必須符合設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范的要求，具有完整的質(zhì)量合格證明書，并經(jīng)涂裝施工單位和監(jiān)理工程師復(fù)檢合格后方可使用。涂裝過程中的環(huán)境條件、每層涂裝間隔以及使用的機(jī)具設(shè)備等均應(yīng)滿足涂裝施工工藝和涂料說明書的要求。由運(yùn)輸?shù)仍斐傻姆雷o(hù)涂裝損壞必須修復(fù)[2]。

4 安全措施

4.1 吊裝及支架拆除安全保證措施

a）吊裝及拆除作業(yè)前各工種按工作需要準(zhǔn)備合格的千斤頂、手拉葫蘆、鋼絲繩、割刀、焊線、馬板、耳板等必需的工具；穿戴好安全防護(hù)用品：安全帽、工作服、軟底防滑鞋、安全帶等。

b）裝配作業(yè)時(shí)，千斤頂?shù)葢?yīng)生根牢固，必要時(shí)用鐵絲拴牢，防止滑落。

c）鋼構(gòu)件內(nèi)作業(yè)前要保證照明充足，通風(fēng)設(shè)備安全可靠。

4.2 高處作業(yè)及立體交叉作業(yè)安全技術(shù)措施

a）臨邊作業(yè)要設(shè)置防護(hù)欄桿，欄桿高度1.0～1.2 m，外側(cè)周邊應(yīng)用安全網(wǎng)封閉，下側(cè)拉上安全網(wǎng)。

b）進(jìn)行交叉作業(yè)時(shí)，不得在同一垂直方向上下同時(shí)操作，下層作業(yè)的位置必須處于依上層高度確定的可能墜落范圍半徑之外。