城市高架橋鋼箱梁制作安裝施工技術(shù)探討

朱明明

（濟(jì)南城建集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

1 工程概況

某高架橋工程交通環(huán)境復(fù)雜，交通量大。高架橋剛性箱梁采用多室或單室懸臂鋼箱梁結(jié)構(gòu)。鋼箱梁的設(shè)計(jì)寬度為12-18m，鋼箱梁的質(zhì)量為3200t，單個(gè)構(gòu)件的最大尺寸為30×6.8×1.4m，鋼箱梁的最大質(zhì)量為100t，本文以該工程為例，對(duì)U 型鋼箱梁的制作、安裝和施工工藝進(jìn)行了分析和探討。

2 主要的施工技術(shù)

2.1 選擇箱梁吊裝方案

常用的起重構(gòu)件為雙吊車，但本工程環(huán)境復(fù)雜，預(yù)留用于起重作業(yè)的施工場地較小。因此，采用單臺(tái)起重機(jī)吊裝作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境因素，采用200t 汽車吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。

2.2 鋼箱梁接頭設(shè)計(jì)

由于縱向鋼箱梁分段，橫向鋼箱梁分段，鋼箱梁在現(xiàn)場施工時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境和起重機(jī)的性能因素進(jìn)行調(diào)整，以保證其施工過程的順利進(jìn)行。鋼箱梁滿足相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙的要求，因此縱斷面施工中鋼箱梁的長度應(yīng)保持在25 米左右?？倷M向鋼箱梁應(yīng)放置在距離橋墩5 米處，隔板寬度應(yīng)為6 米左右。由于鋼箱梁長度為25 米，高度為2米，寬度為5.9 米，因此應(yīng)將單件質(zhì)量控制在65-95 噸之間，以便于焊接和制造ST。在鋼箱梁施工過程中，對(duì)鋼箱梁的分段節(jié)點(diǎn)和分段節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行深化。

2.3 無余量精度設(shè)置與倒裝法制作工藝

為加快鋼箱梁吊裝施工進(jìn)度，保證鋼箱梁吊裝施工質(zhì)量，采用無余量精度控制法和反演法進(jìn)行鋼箱梁施工。鋼箱梁吊裝采用倒置法的步驟一般如下①利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行放樣、切割以及下料，②組裝中腹板，③組裝橫隔，④組裝側(cè)腹版，⑤組裝底板、翼緣，⑥進(jìn)行模擬預(yù)拼裝，⑦根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行校正，⑧進(jìn)行涂裝工作，即完成了吊裝法鋼箱梁的制作在此過程中，采用詳細(xì)的施工工藝控制施工過程。在所有零件尺寸確定后，進(jìn)行模擬預(yù)裝配。主要目的是觀察復(fù)雜零件在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題。為今后的鋼箱梁拼裝打下基礎(chǔ)。

2.4 設(shè)置鋼箱梁安裝支頂架

高架橋鋼箱梁橋墩之間的跨度約為40 米，因此在提升鋼箱梁時(shí)，應(yīng)在鋼箱梁的縱向接縫處設(shè)置支撐頂，主要支撐整體結(jié)構(gòu)，并承受鋼箱梁的重量。在施工過程中，每個(gè)支撐架頂部應(yīng)有三個(gè)千斤頂提升裝置。每個(gè)裝置約有400 千牛。千斤頂升降裝置主要用于調(diào)整鋼箱梁的角度、位置和高度。同時(shí)，支撐頂板還可作為鋼箱梁分段節(jié)點(diǎn)的焊接作業(yè)和分組作業(yè)場地，具有安全、方便、節(jié)省空間的優(yōu)點(diǎn)。

2.5 設(shè)置鋼箱梁吊點(diǎn)

鋼箱梁具有質(zhì)量大、尺寸大的特點(diǎn)，應(yīng)選擇四個(gè)吊點(diǎn)完成吊裝作業(yè)。鋼箱梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密度不均勻，增加了起重作業(yè)難度。在設(shè)置吊點(diǎn)時(shí)，必須準(zhǔn)確計(jì)算塊段的尺寸，確定鋼箱梁的中心，最后確定吊點(diǎn)的位置。為了減少這種情況的發(fā)生，便于安裝，吊點(diǎn)一般設(shè)在構(gòu)件總長的四分之三處。各吊點(diǎn)橫向間距約2.5 米。每個(gè)吊點(diǎn)應(yīng)位于縱向鋼筋和橫隔梁的交叉處。如果實(shí)踐中不滿足此要求，則吊點(diǎn)應(yīng)位于縱向鋼筋和橫隔梁的交叉處。根據(jù)圖紙重新計(jì)算吊點(diǎn)位置，直至達(dá)到吊點(diǎn)位置。

2.6 選擇鋼筋繩

鋼箱梁吊裝時(shí)，型號(hào)為48.5mm 鋼絲繩扣，每個(gè)起重作業(yè)需要四個(gè)鋼絲繩扣，根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，確定鋼絲繩扣的懸掛方式為每兩根鋼絲繩懸掛在一個(gè)鋼絲繩口上，鋼箱梁吊裝施工安全系數(shù)為5。鋼絲繩與水平面的夾角不應(yīng)小于59 度。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，該類鋼絲繩的最大牽引力為180千牛。由于小于鋼絲繩的允許標(biāo)準(zhǔn)張力，所以這種鋼絲繩可以安全使用。

2.7 鋼箱梁吊裝就位時(shí)穩(wěn)定性的控制

第一根鋼箱梁吊裝時(shí)，其重心位于支座外側(cè)。此時(shí)，200t 汽車起重機(jī)的鋼箱梁在松動(dòng)后會(huì)有一定的傾斜或翻滾，但由于現(xiàn)場的限制和限制，無法支撐。為了有效地解決這種現(xiàn)象，需要借助30t 汽車吊吊裝鋼箱梁。當(dāng)?shù)诙撓淞旱踔林付ㄎ恢脮r(shí)，吊鉤松開。另外，在30t 汽車起重機(jī)的幫助下，可以及時(shí)調(diào)整鋼箱梁兩側(cè)的高度，為后續(xù)模塊組的工作打下基礎(chǔ)。

2.8 鋼箱梁分塊接頭的組對(duì)

鋼箱梁吊裝作業(yè)完成后，必須進(jìn)行組對(duì)組作業(yè)，這也是鋼箱梁安裝的難點(diǎn)。由于設(shè)計(jì)圖中節(jié)點(diǎn)長度為20-30 米，鋼箱梁間隙較小，實(shí)際制造過程中存在一定誤差，安裝難度較大。因此，必須用強(qiáng)大的外力將第一鋼箱梁推到指定位置。借助鋼箱梁組塊接頭組的設(shè)備，大大縮短了準(zhǔn)備時(shí)間，保證了組間間隙的均勻性，提高了工作效率。橫向塊接頭組的操作過程如下：確定工字鋼位置后，進(jìn)行焊接，放置傳動(dòng)箱和液壓系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，然后進(jìn)行升壓操作。在增壓過程中，需要檢查組的狀況和對(duì)接間隙，然后進(jìn)行固定和焊接。

2.9 鋼箱梁焊接

鋼箱梁焊接前，應(yīng)及時(shí)清理焊接接頭周圍的污漬和銹跡，并用砂輪機(jī)或砂紙打磨焊接接頭，使其產(chǎn)生原始的金屬光澤。根據(jù)要求，對(duì)接焊縫兩端設(shè)置導(dǎo)板，并進(jìn)行焊接操作，保證焊接質(zhì)量符合要求，對(duì)接焊縫背面需加陶瓷襯墊，既能提高焊接美觀性，又能保證焊接質(zhì)量。在焊接過程中，操作人員需要嚴(yán)格按照焊接工藝操作，采用多種焊接方法。

3 結(jié)語

在城市高架橋鋼箱梁安裝施工過程中，合理設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)位置，科學(xué)選擇吊裝方案，確定鋼箱梁吊點(diǎn)的位置。以實(shí)際工程為例，對(duì)鋼箱梁制作安裝施工工藝進(jìn)行了分析和探討，取得了良好的施工效果，可為類似工程提供參考。