環(huán)形鋼箱梁高空安裝合龍施工技術(shù)

李 立 強(qiáng)

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

環(huán)形鋼箱梁高空安裝合龍施工技術(shù)

李 立 強(qiáng)

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

首先利用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)，根據(jù)運(yùn)輸和吊裝條件鋼箱梁分16段在工廠加工后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。先將四個(gè)直段鋼箱梁在地面各自拼裝成一體，然后進(jìn)行雙機(jī)抬吊安裝。直段鋼箱梁安裝后及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支撐加固，保證安全的條件下盡早進(jìn)行通車(chē)，然后開(kāi)始安裝四個(gè)彎段鋼箱梁，進(jìn)行高空安裝合龍。

環(huán)形，鋼箱梁，高空，安裝合龍

晉城市圣亞環(huán)形天橋位于黃華街與紅星街交叉口，周?chē)袝x城影劇院、新潮商場(chǎng)、亞購(gòu)物廣場(chǎng)等商貿(mào)中心，車(chē)輛、人流量較大。圣亞環(huán)形天橋橋梁跨徑總長(zhǎng)布置為192.107 m，具體橋梁跨徑布置為36 m(跨黃華街)+17.410 4 m+31 m(跨紅星街)+19.249 4 m+36 m(跨黃華街)+17.410 4 m+31 m(跨紅星街)+19.242 9 m。橋梁為變截面全焊接環(huán)形鋼箱梁，跨中梁高1.2 m，墩頂梁高1.8 m，梁底采用圓曲線變化。主橋采用單箱單室鋼箱梁，箱梁橋面寬度為3.5 m+0.2 m(欄桿)+3.1 m(人行道)+0.2 m(欄桿)，見(jiàn)圖1。

1 環(huán)形鋼箱梁高空安裝合龍技術(shù)

本工程位于晉城市的繁華階段，車(chē)輛、人流量大。

施工工藝流程：

鋼箱梁運(yùn)輸→搭設(shè)臨時(shí)拼裝鋼平臺(tái)→直段鋼箱梁依次拼裝、焊接、涂裝→直段鋼箱梁安裝→臨時(shí)支撐安裝加固→道路通車(chē)→彎段鋼箱梁安裝、焊接→環(huán)形鋼箱梁涂裝→梯道安裝。

2 操作要點(diǎn)

2.1搭設(shè)臨時(shí)拼裝鋼平臺(tái)

在每段準(zhǔn)備拼裝的梁段下的馬路上，用熱軋HN596×199×10×15作為支座搭設(shè)鋼平臺(tái)，每小段梁下設(shè)置兩根3 000 mm長(zhǎng)的熱軋H型鋼，每段鋼箱梁拼裝平臺(tái)下設(shè)置6根，鋼平臺(tái)的平整度用鋼楔子來(lái)調(diào)整。每根熱軋H型鋼下的路面上鋪設(shè)20厚的鋼板1 000 mm×3 000 mm，作用一是保護(hù)路面，二是保證道路平整。

2.2直段鋼箱梁拼裝、焊接、涂裝

環(huán)形天橋鋼箱梁分成16段在工廠制作，斷點(diǎn)位置見(jiàn)圖2，整體斷點(diǎn)形式采用“Z”字?jǐn)嗫?見(jiàn)圖3)，即頂板斷點(diǎn)與兩腹板斷點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)500 mm，腹板與底板再錯(cuò)開(kāi)500 mm。鋼箱梁現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝節(jié)點(diǎn)采用在上下翼緣板設(shè)置12個(gè)連接耳板先進(jìn)行定位連接(見(jiàn)圖4)，然后再進(jìn)行焊接連接，焊接完成后割除連接耳板。

每個(gè)直段鋼箱梁由三節(jié)鋼箱梁段組成，在搭設(shè)好的拼裝鋼平臺(tái)上，采用130 t吊車(chē)進(jìn)行直段鋼箱梁的拼裝。直段鋼箱梁整體拼裝好后，在滿足焊接要求時(shí)進(jìn)行各梁段環(huán)形焊縫的焊接及焊縫檢測(cè)。內(nèi)加勁肋的焊接要在箱體內(nèi)進(jìn)行，在焊接位置的橋面上預(yù)留下人孔，焊接完成后及時(shí)封堵。鋼箱梁拼裝焊接完成并檢測(cè)合格后，對(duì)焊接區(qū)域、現(xiàn)場(chǎng)油漆破損部位采用電動(dòng)工具打磨除銹，除銹等級(jí)達(dá)到Sa3.0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行逐層補(bǔ)涂。

2.3直段鋼箱梁安裝

在鋼箱梁吊裝前，用全站儀對(duì)8個(gè)支座進(jìn)行標(biāo)高和軸線測(cè)量，提前調(diào)整好標(biāo)高。

直段鋼箱梁吊裝采用兩臺(tái)240 t汽車(chē)吊，吊車(chē)站在環(huán)形天橋內(nèi)。鋼箱梁段具體吊裝立面圖如圖5所示。鋼箱梁節(jié)段吊裝就位后，及時(shí)復(fù)測(cè)鋼箱梁橋軸線、標(biāo)高等數(shù)據(jù)，作為下一梁段安裝控制依據(jù)。

2.4臨時(shí)支架安裝加固

第一段直段鋼箱梁A段安裝時(shí)，整個(gè)梁段長(zhǎng)40.682 m，重約106 t，只有兩端兩個(gè)500 mm直徑的支座，鋼箱梁自身的穩(wěn)定性難以保障。為了保障鋼箱梁的穩(wěn)定性，防止吊裝彎道時(shí)的磕碰，更是為了能及時(shí)安全通車(chē)，所以在每個(gè)支座附近增加兩個(gè)臨時(shí)支架，即每個(gè)直段鋼箱梁采用四根臨時(shí)支架對(duì)鋼箱梁進(jìn)行加固(見(jiàn)圖6)。臨時(shí)支架加固好后進(jìn)行通車(chē)。

2.5彎段鋼箱梁安裝

四個(gè)直段鋼箱梁安裝就位后，開(kāi)始安裝彎段鋼箱梁進(jìn)行高空合龍。在合龍前三天，連續(xù)進(jìn)行合龍口尺寸的觀測(cè)，找出合龍溫度與尺寸的相對(duì)關(guān)系。根據(jù)合龍時(shí)的預(yù)測(cè)溫度，按已測(cè)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)合龍段進(jìn)行配切，使之適應(yīng)合龍口尺寸，保證合龍的順利進(jìn)行。精確測(cè)量合龍口的距離，第一次測(cè)量后，需及時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)，同一點(diǎn)的測(cè)值相差不得大于3 mm，否則需再次測(cè)量；剔除超差值，將兩組數(shù)據(jù)按各點(diǎn)取平均值，作為合龍段長(zhǎng)度依據(jù)。在同一時(shí)間用同一把鋼盤(pán)尺，測(cè)量合龍口尺寸和合龍梁段尺寸，確保順利安裝。

彎段鋼梁在加工時(shí)要考慮安裝方便，其兩端頭切口成對(duì)稱(chēng)“Z”字形切口，便于彎道鋼梁從上或從下安裝進(jìn)入彎道梁位置。

2.6鋼箱梁涂裝

鋼箱梁安裝焊接完成并檢測(cè)合格后，對(duì)焊接區(qū)域采用電動(dòng)工具打磨除銹，除銹等級(jí)達(dá)到Sa3.0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。并按技術(shù)交底要求進(jìn)行逐層涂刷。對(duì)鋼箱梁橋體現(xiàn)場(chǎng)油漆破損部位采用電動(dòng)工具或砂紙打磨，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行補(bǔ)涂。

3 臨時(shí)支架設(shè)計(jì)

本支架最高處支架高度為6.5 m，進(jìn)行支架受力驗(yàn)算時(shí)按照6.5 m高度進(jìn)行計(jì)算。

3.1H型鋼支撐力計(jì)算

H型鋼柱采用HM588×300×12×20，每根H型鋼柱的長(zhǎng)度為6.5 m，下端支承在方形枕木上，上端支承在鋼箱梁的下翼緣板上，在此條件下，H型鋼柱兩端視同鉸支；則:

桿件計(jì)算長(zhǎng)度=桿件實(shí)際長(zhǎng)度l=6.5 m。

單根H型鋼支架的截面回轉(zhuǎn)半徑:i=6.93 cm。

H型鋼的受壓截面毛面積A=187.2 cm2。

H型鋼是熱軋H型鋼，材質(zhì)為Q235鋼，容許應(yīng)力按[σ]=117.5 MPa。

單根H型鋼的容許支撐力：

[N]=φ×[σ]×A=0.676×117.5×0.018 72=135.50 t。

3.2臨時(shí)支架驗(yàn)算

臨時(shí)支架只是作為直段鋼箱梁的輔助支撐，鋼箱梁梁段重106 t，由4根臨時(shí)支架支撐，而每根臨時(shí)支架能承受的最大容許支撐力為135.5 t，則臨時(shí)支架強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求。

3.3支架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在原有的馬路上放置兩根方形枕木，枕木上放置10 mm厚鋼板。

4 效益分析

4.1經(jīng)濟(jì)效益

原計(jì)劃圣亞環(huán)形天橋鋼箱梁安裝需用時(shí)21 d，其中全封閉道路15 d。采用此技術(shù)后，鋼箱梁安裝僅用了15 d就安裝完畢，其中全封閉道路7 d，比預(yù)計(jì)節(jié)約成本15.3萬(wàn)元。

4.2社會(huì)效益

在整個(gè)施工過(guò)程中，既保證環(huán)形鋼箱梁的安裝精度和施工安全，又使道路提前通車(chē)，最大程度地降低了對(duì)晉城市道路交通的壓力。

4.3企業(yè)效益

本工程高空作業(yè)量大，施工人員多，在安全施工中我們采取有效措施，執(zhí)行專(zhuān)人看守制度，安全防護(hù)到位有效，安全無(wú)事故，順利完成施工任務(wù)。

[1] 林中賀.大跨度連續(xù)鋼箱梁吊裝施工探討[J].科技資訊,2013(1):6-10.

[2] 高長(zhǎng)清.淺談大跨度鋼箱梁吊裝施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(13):141-143.

[3] 馬文中.城市高架橋大跨度鋼箱梁整體吊裝施工技術(shù)[J].科技信息,2010(16):307-308.

Constructiontechnologyofhigh-altitudeinstallationofringsteelboxgirder

LiLiqiang

(ShanxiFirstConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

The first use of computer aided software for the second design, journey according to the conditions of transportation and hoisting steel box girder in the factory after processing to the construction site. First four straight section of the steel box girder in the ground each assembled into an organic whole, then to double machine lift crane installation. Temporary support straight section of the steel box girder is installed in a timely manner, to ensure traffic safety conditions as soon as possible, and then start the installation of four bending section of the steel box girder, aerial installation closed.

ring, steel box girder, high-altitude, install collapse

1009-6825(2017)30-0095-02

2017-08-15

李立強(qiáng)(1981- )，女，工程師

TU758

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