交通橋梁項(xiàng)目鋼箱梁施工的技術(shù)分析

張永靈

/浙江華安泰工程集團(tuán)有限公司

交通橋梁項(xiàng)目鋼箱梁施工的技術(shù)分析

張永靈

/浙江華安泰工程集團(tuán)有限公司

某交通橋梁項(xiàng)目利用單箱四簡(jiǎn)支鋼箱梁高架橋，分兩幅在公路橋梁上設(shè)立50m跨徑鋼箱梁，重達(dá)600噸。根據(jù)項(xiàng)目施工地區(qū)的特點(diǎn)，如交通的復(fù)雜性，有限的建設(shè)范圍，對(duì)箱梁的大跨度的梁部分的重量，該橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究。鋼箱梁的施工是在分段預(yù)制、運(yùn)輸、吊裝以及安裝等施工工序，以及支撐形式，采用鋼管格構(gòu)柱和全力支持相結(jié)合的方案，并對(duì)其進(jìn)行改革高架線下的流量。通過(guò)實(shí)踐表明，鋼箱梁的預(yù)制節(jié)段施工以及現(xiàn)場(chǎng)安裝，有效地解決了跨接線鋼箱梁橋施工中的難點(diǎn)。

跨線高架橋；鋼箱梁；分段預(yù)制；交通疏導(dǎo)

一、工程基本情況

在某單箱四簡(jiǎn)支鋼箱梁方案高速公路區(qū)間高架橋項(xiàng)目中，分為東、西兩橋段，每座橋跨度是15×50米，橋面寬度是12米，梁高是高2 米，道路寬8米。對(duì)箱梁頂面設(shè)置一個(gè)單一的橫坡為1.5%，和縱坡的垂直曲線確定的，與設(shè)計(jì)曲面是8厘米，和縱向的橋是按照兩次拋物線。每個(gè)鋼箱梁重達(dá)600噸。

高架橋橫跨幾條交通干道。橫跨公路是6車(chē)道，道路寬度是36米，是靠近公路和城市道路和連接西部通道，日最大流量達(dá)到超過(guò)3萬(wàn)8輛，在大范圍區(qū)域交通運(yùn)輸中有著舉足輕重的作用。如公路中斷，將造成重大的交通擁擠和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，修建跨高架高架橋，必須保證下面高速公路的正常通行。由于該項(xiàng)目位于市區(qū)內(nèi)，施工面積近同時(shí)施工項(xiàng)目，施工場(chǎng)地有限，施工條件比較復(fù)雜。

二、項(xiàng)目施工的重點(diǎn)與難點(diǎn)

第一，在公路及城市道路和交通路線的高架橋，是交通量巨大的交通要道，因此交通很擁擠；由于施工場(chǎng)地受限，而且需要和城市軌道項(xiàng)目平行施工，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)不再適用，在施工范圍內(nèi)需要進(jìn)行交通導(dǎo)改。

第二，吊裝施工的鋼箱梁高架橋涉及大型鋼件，同時(shí)鋼箱梁橋600噸是最大重量的主要結(jié)構(gòu)，而附屬鋼重量的12噸，而且重力式結(jié)構(gòu)的重心和中心不重合；對(duì)于大跨度鋼橋，陽(yáng)光以及溫度的變化對(duì)大型結(jié)構(gòu)變形的影響，可能會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安裝精度的影響。

第三，基于大跨度鋼箱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋼箱梁架設(shè)的施工需要精度非常高。

三、鋼箱梁施工的關(guān)鍵技術(shù)

（一）分塊梁施工

由于受施工場(chǎng)地條件、運(yùn)輸條件和吊裝設(shè)備條件的限制，鋼箱梁不能用于整個(gè)吊裝過(guò)程，因此有必要對(duì)梁段進(jìn)行合理的劃分。梁分段需要考慮的因素主要有：一是結(jié)構(gòu)因素：避免加大構(gòu)件的支持，并不是所有的對(duì)接焊縫和規(guī)范規(guī)定的分割和最小間距的箱梁類(lèi)型；（2）設(shè)備因素：廠內(nèi)設(shè)備起重能力，施工現(xiàn)場(chǎng)的吊裝能力和運(yùn)輸設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)吊裝有限的空間；（3）施工因素：為保證施工質(zhì)量，減少焊縫的數(shù)量和長(zhǎng)度，頂部和底部的焊縫必須錯(cuò)開(kāi)超過(guò)200毫米。綜合考慮各種因素，它是確定的鋼箱梁梁段分為8個(gè)部分，而且梁最大重量控制在24噸，這樣可以大大降低了施工設(shè)備和空間的要求。

（二）梁體生產(chǎn)和運(yùn)輸

為保證鋼箱梁的精度，在出廠后對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)。兩相鄰懸掛點(diǎn)的垂直間距誤差為為3毫米，梁的允許偏差是12厘米長(zhǎng)度，隨著每一束線設(shè)計(jì)中軸線允許偏差為1毫米，梁節(jié)點(diǎn)誤差為2毫米，1.5毫米范圍內(nèi)安裝后的頂面標(biāo)高與梁接頭配件。

在梁段的運(yùn)輸過(guò)程中，為了防止鋼梁與運(yùn)輸車(chē)輛發(fā)生碰撞和摩擦，使平車(chē)在運(yùn)輸橫梁上鋪設(shè)枕木，而且保證梁的運(yùn)輸過(guò)程不會(huì)發(fā)生變形。其特征是用手拉葫蘆和鋼絲繩將鋼梁固定在運(yùn)輸車(chē)輛大梁之間，防止鋼梁與車(chē)體之間的滑動(dòng)。

（三）梁吊裝

1.吊裝設(shè)備

通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的分析，對(duì)鋼箱梁用先吊裝東面橋段的方案，然后在進(jìn)行西面橋段的施工，其中吊裝最大高度約為12米。汽車(chē)起重機(jī)具有良好的可操作性，完成鋼箱梁安裝工作可以限制在復(fù)雜的空間壁壘，從而滿足施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，施工吊車(chē)梁的定位要求，因此本項(xiàng)目選擇起重機(jī)械。梁的長(zhǎng)度50米的鋼箱梁吊裝半徑，應(yīng)達(dá)到25米以上，并滿足最重起梁的需要，所以采用200t和70t汽車(chē)起重機(jī)各1臺(tái)，對(duì)鋼箱梁進(jìn)行吊裝確定。

2.安裝梁施工

為了確保道路交通運(yùn)行的影響被移交到最低，整個(gè)裝配順序50厘米鋼箱梁的第一孔后進(jìn)行交叉；在梁長(zhǎng)度的保證前提下，對(duì)DY8梁段預(yù)留5CM的縱向長(zhǎng)度，并根據(jù)實(shí)際施工情況調(diào)整DY8梁的縱向長(zhǎng)度。由于同一結(jié)構(gòu)的東部和西部，施工現(xiàn)場(chǎng)是相似的，所以相同的施工方案。

梁體安裝順序：先施工梁段的DY1軸承，并運(yùn)用全橋梁的橫向線性塊位置的精確定位；在梁塊DY3、DY2、DY4位置進(jìn)行施工；再安裝梁塊DY6，運(yùn)用橫向線性全橋梁塊DY8位置進(jìn)行精確定位。在每一塊梁吊裝完成后，有必要調(diào)整水平和垂直的梁截面對(duì)齊，這就要求相鄰梁段的水平間距范圍在6厘米以?xún)?nèi)，在進(jìn)行焊接操作。

（四）梁支撐體系

根據(jù)不同的施工條件，采用鋼管格構(gòu)柱支撐體系。在8號(hào)墩、7號(hào)墩臨時(shí)支撐體系中，鋼管格構(gòu)柱。4×8毫米的鋼管作為臨時(shí)支護(hù)的主要支撐結(jié)構(gòu)，鋼管焊接在鋼管的頂部，而Q235模型鋼管型號(hào)為 250 x 500毫米。每一組對(duì)應(yīng)的臨時(shí)支護(hù)，60噸液壓千斤頂分別配備2臺(tái)，與鋼箱梁的垂直對(duì)齊方式可以隨時(shí)調(diào)整。鋼管格構(gòu)柱的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性均能滿足工程荷載要求。

結(jié)合交通導(dǎo)向的改革措施，充分支持的臨時(shí)支撐體系是跨繞城高速范圍內(nèi)采用，8M的車(chē)道設(shè)置在高速公路中間的。在支架施工完成后，公路車(chē)輛可通過(guò)通道預(yù)留，用于慢行交通，而鋼箱梁的架設(shè)和安裝施工均可正常。施工前的支架，有必要設(shè)置場(chǎng)地，從而使強(qiáng)度符合地基承載要求。在中央分隔帶的臨時(shí)搬遷和地面處理附近區(qū)域，清除表土、碎石鋪路，澆筑0米厚C25混凝土，可以讓交通基礎(chǔ)保證承載力和穩(wěn)定性。然后，參考上部結(jié)構(gòu)的布置以及梁段的劃分，確定支架的垂直和水平坐標(biāo)和高程。

為了防止臨時(shí)支撐系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛行駛的影響，需要對(duì)道路、施工現(xiàn)場(chǎng)及周?chē)?chē)輛進(jìn)行疏解，而且要設(shè)置足夠的防撞設(shè)施。將錐形筒置于臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)附近，并在關(guān)鍵部分設(shè)置反光和防撞筒等，避免車(chē)輛的直接碰撞。

四、臨時(shí)交通分流

立交橋移交道路交通，對(duì)于交通運(yùn)輸具有重大戰(zhàn)略意義。在高架橋施工中，要保證道路的正常運(yùn)行和行車(chē)安全。主要措施是利用路肩路肩公路和應(yīng)急停車(chē)場(chǎng)、建筑面積照明設(shè)備和設(shè)置限位，設(shè)置防撞防撞措施，確保交通安全和雙向車(chē)輛暢通。

上部建筑支架安裝前，首先通過(guò)門(mén)孔設(shè)置南北兩側(cè)各一個(gè)。在道路上的汽車(chē)方向兩側(cè)的1 5米位置開(kāi)始設(shè)置限速標(biāo)志、導(dǎo)向標(biāo)志和安全警示牌等設(shè)施變更車(chē)道。當(dāng)一側(cè)開(kāi)口的橫梁進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)，道路交通由緊急停止減速，緩慢通過(guò)開(kāi)口區(qū)。

五、結(jié)論

（1）在加工廠成型后必須組裝鋼箱梁結(jié)構(gòu)件。所有組件的試件偏差在允許偏差范圍內(nèi)，可運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

（2）為了避免對(duì)構(gòu)件的安裝精度的鋼箱梁在運(yùn)輸過(guò)程中車(chē)輛和摩擦的影響之間的碰撞，要特別注意裝卸鋼箱梁和車(chē)輛的固定措施。

（3）道路車(chē)輛充分考慮，避免施工現(xiàn)場(chǎng)和車(chē)輛相互影響，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)緩解交通，在防撞措施足夠的支持系統(tǒng)，以確保在施工期間交通安全及暢通。

（4）在施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制鋼箱梁的線形，如有必要，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。卸料過(guò)程中保證緩慢均勻，先卸下支架附近的永久支撐，然后卸下支架靠近中間。

施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，箱梁的施工階段和橋梁線形均能滿足相關(guān)規(guī)范。該橋鋼箱梁的安裝施工技術(shù)有效地解決了跨高架鋼箱梁橋的施工問(wèn)題，避免了重大的交通擁堵和交通安全事故。