高架公路鋼箱梁施工工藝探析

李洪峰 周海英

（1.山東省交通工程監(jiān)理咨詢有限公司，山東 濟(jì)南 250031；2.山東省德州市交通工程監(jiān)理公司，山東 德州 253000）

高架公路在交通事業(yè)發(fā)展中占據(jù)重要地位，對(duì)于交通出行、社會(huì)建設(shè)具有積極意義。鋼箱梁跨度較大，可以將整個(gè)工程結(jié)構(gòu)分割成為若干段，施工較為簡(jiǎn)便，同時(shí)具有較強(qiáng)的抗震性能，抗扭剛度較大，橫向穩(wěn)定性較高，在高架公路中具有良好應(yīng)用效果。

一、工況概述

某高速公路一路段采用互通跨線橋建設(shè)方式，上跨高速公路，支線工程中心樁號(hào)為AK1+433.6，采用左右幅錯(cuò)孔布置形式，左右幅全長(zhǎng)都是166m，其中左幅起點(diǎn)樁號(hào)為AKI+340.4，終點(diǎn)樁號(hào)為AKI+513.7，右幅起點(diǎn)樁號(hào)為AKI+349.4，終點(diǎn)樁號(hào)為AKI+516.7。上部結(jié)構(gòu)采用連續(xù)鋼箱梁建設(shè)方式，具體形式為43m+68m+43m，橋墩使用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、柱式墩，而橋臺(tái)則使用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、肋板臺(tái)和柱式臺(tái)。鋼箱梁左幅鋼箱寬度為3.6m，橋?qū)挒?2.8m，采用雙箱單室形式，而右幅鋼箱寬度為5.8m，橋?qū)挒?.8m，采用單箱雙室形式。鋼梁主墩部位高度為3.2m，鋼梁跨中、橋臺(tái)部位高度為2.2m。

二、鋼箱梁加工制造工藝

工程施工鋼箱梁組成結(jié)構(gòu)涉及較多結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如底板、頂板、腹板、箱間橫隔板、橫隔板及挑檐板等，需要在工廠內(nèi)加工制作完成，并在試拼場(chǎng)完成整體性預(yù)拼裝作業(yè)，安裝臨時(shí)定位構(gòu)件。

圖1 鋼箱梁內(nèi)部構(gòu)造圖

（一）鋼梁

要推動(dòng)鋼箱梁快速運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，需要切割整條鋼箱梁，使其成為若干段，分別開展加工制作。

劃分制作段時(shí)，要嚴(yán)格按照鋼箱梁圖紙要求，并合理預(yù)留錯(cuò)口和接焊縫。

加強(qiáng)板焊接時(shí)，需要有效做好反變形處理工作，避免過多矯形工作。

焊接好底板和縱肋后，需要在整體橋臺(tái)上吊好，使用和工作焊縫相同型號(hào)的材料，照縱向開展臨時(shí)連接作業(yè)。

設(shè)置兩橫隔板，從制作段的實(shí)際結(jié)構(gòu)，放置縱隔板和側(cè)腹板，確保所有定位裝置合理加裝，在保證復(fù)核形位尺寸達(dá)到準(zhǔn)確效果后，開展整體性焊接作業(yè)。

（二）左幅、右幅單元段

事先確保底板、頂板能夠與其相對(duì)應(yīng)的加強(qiáng)板完成焊接。加強(qiáng)板焊接作業(yè)中，需要切實(shí)強(qiáng)化反變形處理工作，降低矯形工作量。

（三）縱梁

零件下料。通過數(shù)控切割機(jī)開展下料作業(yè)，為確保施工效果，需要預(yù)處理好鋼材。

加工零件。從頂?shù)装寤《惹闆r出發(fā)，配制完成刨邊的腹板，促使箱體高度、尺寸都具有較高精確度。嚴(yán)格控制隔板的加工精度，從而掌控縱梁的斷面尺寸，避免扭曲變形情況的發(fā)生。

（四）橫隔板單元

工程建設(shè)中，橫隔板單元是重要受力構(gòu)件，包含頂板、勁板和橫隔板。通過熔透焊方式連接好橫隔板與頂板，務(wù)必要嚴(yán)格控制好這一焊縫，從而保障鋼箱梁工程施工質(zhì)量。具體作業(yè)時(shí)，需要按照預(yù)處理→零件下料→零件機(jī)加工→劃線→阻焊橫隔板→橫隔板板單元阻焊的順序。

（五）除銹和涂裝

依照Sa3.0級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)開展鋼箱梁除銹作業(yè)，確保鋼材外表不存在有害物質(zhì)，且技術(shù)表面顯露出光澤。噴砂作業(yè)中，磨料的具體技術(shù)要求如表1所示。

表1 磨料具體技術(shù)要求表

涂裝作業(yè)是為有效避免鋼箱梁表面發(fā)生銹蝕現(xiàn)象而采取的重要手段，通過熱噴鋁涂層可以達(dá)到防腐效果。噴砂除銹和表面粗糙化，是涂裝鋼箱梁之前的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)經(jīng)過除銹作業(yè)后，鋼箱梁銹度達(dá)到GB8923-88標(biāo)準(zhǔn)，滿足Sa3.0級(jí)別即可，而粗糙度也需要滿足GB9793-88標(biāo)準(zhǔn)。

三、現(xiàn)場(chǎng)組裝工藝

在鋼箱梁施工現(xiàn)場(chǎng)開展各個(gè)構(gòu)件部位的組裝作業(yè)，將能夠迅速開展施工作業(yè)，節(jié)省很多施工步驟，其中需要在施工之前架設(shè)好臨時(shí)承重支架，設(shè)置好高速公路開口。現(xiàn)場(chǎng)組裝吊裝作業(yè)的過程中，各個(gè)部分結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)都不同，需要加以準(zhǔn)確計(jì)算，明確吊裝順序，即從西向東的順序。

全面按照吊裝順序，擺放整齊事先放置好的吊裝段，將墩柱蓋梁頂部雜物加以有效清除，設(shè)置鋼箱梁擺放邊線、控制軸線及支座中心線，確保砂箱頂部高度超出梁底標(biāo)高，一般控制在10mm即可。每次開展吊裝作業(yè)之前，都需要系統(tǒng)調(diào)試吊裝設(shè)備。在實(shí)際吊裝跨高速公路高架公路鋼箱梁的過程中，需要采用雙向封閉左右兩幅的方式，當(dāng)完成吊裝作業(yè)后再正常通行。

吊裝施工中，可以采用單機(jī)吊裝和雙機(jī)抬吊有機(jī)結(jié)合的方式，選擇合適規(guī)格型號(hào)的起重機(jī)，盡可能避免地面道路被占用，從現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境出發(fā)，確定起重機(jī)的實(shí)際道路。為確保鋼箱梁吊裝作業(yè)順利穩(wěn)步開展，避免吊裝環(huán)節(jié)有失誤情況出現(xiàn)，可以使用BIM技術(shù)開展事先模擬活動(dòng)，將鋼箱梁各項(xiàng)吊裝作業(yè)的數(shù)據(jù)都錄入到項(xiàng)目BIM信息系統(tǒng)中，創(chuàng)建出1:1的真實(shí)三維模擬模型，綜合統(tǒng)籌分析好現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境和建設(shè)形體，從而模擬科學(xué)可行的吊裝方案，并模擬出吊裝環(huán)節(jié)運(yùn)行情況，避免實(shí)際吊裝中產(chǎn)生碰撞現(xiàn)象，促進(jìn)施工作業(yè)的順利開展。

四、安全保障措施

鋼箱梁施工過程中涉及到多方面的內(nèi)容，工藝環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，因而要做好多方面安全保障工作。第一，確保人身安全。全面按照國(guó)家工程項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)、防護(hù)規(guī)定，開展個(gè)人防護(hù)工作，架梁工作人員在培訓(xùn)合格之后方可正式上崗，施工之前要開展充分全面的技術(shù)交底工作，確保架梁工作人員能夠充分掌握具體施工要點(diǎn)。加強(qiáng)施工安全管理工作，開展施工人員培訓(xùn)工作，提升施工人員的安全意識(shí)。第二，確保機(jī)械設(shè)備安全。定期檢查和調(diào)試各項(xiàng)設(shè)備，及時(shí)處理發(fā)現(xiàn)的施工問題，避免工程事故的產(chǎn)生。

五、結(jié)語(yǔ)

高架公路施工作業(yè)中，積極應(yīng)用鋼箱梁施工模式，可以起到良好施工效果，本文著重分析了鋼箱梁施工作業(yè)工藝，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工程項(xiàng)目建設(shè)工作提供一定參考，更好地推廣鋼箱梁工藝的應(yīng)用。實(shí)際加工制作鋼箱梁的過程中，需要從鋼梁、左幅、右幅單元段、縱梁、橫隔板單元及除銹和涂裝方面入手，合理把握各項(xiàng)組裝要點(diǎn)，從而有效保障施工效果。