海拉爾西街跨線橋工程施工組織優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

王亞明

（中鐵十六局集團(tuán)路橋工程有限公司，北京 101500）

1 施工的地理位置及施工總體設(shè)計(jì)

主橋采用等截面鋼箱梁，引橋?yàn)檠b配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，施工的地理位置如圖1所示。

圖1 施工的地理位置

此次施工將鋼箱梁分為左右兩幅，位于5#墩～8#墩（樁號(hào)K0+413.936～K0+523.936），跨徑為30m+50m+30m，跨越了西二環(huán)路。鋼梁的平面處于直線段上，而將其立面設(shè)置為前后兩個(gè)縱坡，其中前坡為+3.311，后坡為-3.361；鋼梁的豎曲線半徑設(shè)置為2000m，變坡點(diǎn)樁號(hào)為K0+470，變坡點(diǎn)高程為1070.150，鋼梁橫坡由支座墊板設(shè)置，橫坡1.5%。橋梁跨度的設(shè)計(jì)需要按照道路中心線進(jìn)行，各橋梁的具體跨度會(huì)有所差別。

2 鋼梁的設(shè)計(jì)

該工程的鋼箱梁完整寬度為12.39m，由于施工地點(diǎn)跨越西二環(huán)路，而該路需要保留至少兩條車道，因此需要對(duì)原來(lái)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行更改，將分段長(zhǎng)度加長(zhǎng)。經(jīng)測(cè)算，跨越西二環(huán)主梁的鋼梁段應(yīng)設(shè)計(jì)為19.5m，對(duì)于此鋼梁段的寬度而言，無(wú)法進(jìn)行整體運(yùn)輸，因此實(shí)際運(yùn)輸中必須將鋼梁的橫向進(jìn)行分段以保證鋼梁的順利運(yùn)輸。橫向鋼箱梁分為左右兩幅，每幅鋼梁均為全封閉全焊接的單箱雙室連續(xù)箱梁，兩側(cè)設(shè)置挑檐。

鋼梁的橫截面設(shè)計(jì)為上底12.39m,下底6.604m的梯形結(jié)構(gòu)，并采用2.189m的挑檐。在鋼箱梁內(nèi)設(shè)置實(shí)腹隔板和空腹隔板，挑檐設(shè)置挑檐隔板，頂板和底板設(shè)置U型肋板和I型肋板，腹板設(shè)置I型肋板。

鋼梁底板部位設(shè)置檢修孔，檢修孔蓋板與底板為拴接連接。

鋼梁采用Q345qE材質(zhì)的鋼材，主要鋼板板厚分為 24mm、22mm、20mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm等不同的規(guī)格。

鋼梁與基礎(chǔ)支座為“墊石-支座”的連接方式。除了需要對(duì)主跨鋼梁進(jìn)行分段，還由于原設(shè)計(jì)分段與箱內(nèi)隔板距離太近，對(duì)其他鋼梁的節(jié)段也應(yīng)該做出相應(yīng)的調(diào)整。

3 施工場(chǎng)地布置與使用

3.1 廠內(nèi)加工階段

根據(jù)工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工設(shè)備等情況綜合考慮，安排具體施工場(chǎng)地。該工程廠內(nèi)加工階段的主要施工場(chǎng)地有原材料除銹涂裝區(qū)域、零件綜合制作區(qū)域、小單元件組焊區(qū)域、單元件存放區(qū)域。各施工場(chǎng)地的主要工作任務(wù)如表1所示。

表1 各施工場(chǎng)地的主要工作任務(wù)

3.2 工地總裝階段

該工程工地總裝階段的主要施工場(chǎng)地為待總裝件存放區(qū)域、總裝區(qū)域。

3.3 吊裝和安裝階段

鋼結(jié)構(gòu)的吊裝和安裝區(qū)域?yàn)楣さ氐淖罱K安裝區(qū)域，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的安裝時(shí)，需要安排施工人員住進(jìn)附近的民宅或者賓館里。

4 工藝準(zhǔn)備

4.1 工藝試驗(yàn)

該工程的工藝試驗(yàn)采取“焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)”，為此需要遵照規(guī)范按照施工前確定的方法制備試件，試件經(jīng)過(guò)試驗(yàn)合格后方可將此施工工藝用到該工程的施工中。

隨著作物生產(chǎn)中化肥農(nóng)藥用量的急劇增加，農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)成為引起水質(zhì)惡化的主要原因之一。氮素的流失成為水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要來(lái)源，引起了人們高度的關(guān)注（侯朋福等，2017；柳云龍等，2017）。湖南水稻（Oryza sativa L.）生產(chǎn)中采用過(guò)量施用氮肥以獲得高產(chǎn)已是普遍現(xiàn)象。不可否認(rèn)，施用氮肥增加了水稻產(chǎn)量，但是過(guò)量施肥容易造成氮素流失，存在著極大的水環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)（孫愛(ài)華等，2015）。前人的研究更多地關(guān)注氮肥的施用量、施肥方式、施肥時(shí)期等，忽視了過(guò)度施氮通過(guò)稻田泡田棄水以及徑流所產(chǎn)生的面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究（宮亮等，2014）。因此，開(kāi)展稻季田面水氮素動(dòng)態(tài)特征影響研究十分有必要。

4.2 圖紙復(fù)核、會(huì)審

技術(shù)部門收到圖紙后應(yīng)組織技術(shù)、工藝、質(zhì)量控制人員對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，并將工程量、宏觀數(shù)據(jù)、技術(shù)和工藝的可行性、板件搭配的合理性作為復(fù)核的重點(diǎn)內(nèi)容。會(huì)審?fù)戤?，相關(guān)人員需要提出一些建議，并經(jīng)過(guò)討論制訂出合理的解決方案，從而保證工程的順利進(jìn)行。

4.3 施工詳圖的設(shè)計(jì)和交底

技術(shù)人員在原有施工圖的基礎(chǔ)上，按照總體的施工方案和施工流程并結(jié)合工程特點(diǎn)和施工工藝等設(shè)計(jì)出施工詳圖會(huì)直接對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行分解，從而將其變成施工過(guò)程中的“傳遞單”，同時(shí)根據(jù)施工工藝和順序制訂工序交底或者工藝方案。

在正式施工前需要對(duì)該工序進(jìn)行技術(shù)交底，并由工藝人員持續(xù)提供施工傳遞單。

5 施工工藝流程

5.1 放樣

工藝準(zhǔn)備工作完成以后，首先工藝人員需要按照技術(shù)要求、工程進(jìn)度、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)同時(shí)考慮加工設(shè)備和場(chǎng)地等外部因素對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的整體尺寸和形狀進(jìn)行放樣，以便對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀有所把握。之后，在此基礎(chǔ)上，工藝人員對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，并繪制出各個(gè)零件的實(shí)際制造詳圖，在此過(guò)程中一定要將焊接收縮量、機(jī)加工進(jìn)刀量、線形調(diào)整量、焊接間隙量以及切割間隙量考慮在內(nèi)，從而使之更好地為零件的下料、數(shù)控編程、質(zhì)量控制提供依據(jù)。

5.2 下料

經(jīng)過(guò)放樣就能確定各零件的最終尺寸，再結(jié)合零件的樣式和尺寸等制訂下料方式，完成下料工作。下料方式的選擇如表2所示。

表2 下料方式的選擇

5.3 拼接

該工程的拼接主要指底板、腹板、頂板成型下料前的拼接，下面對(duì)拼接的基本要求加以敘述。

首先應(yīng)按照工藝單的要求了解清楚整體方向、零件方向、組對(duì)尺寸等，然后據(jù)此進(jìn)行組對(duì)。需要注意的是拼接接料長(zhǎng)度不宜＜1000mm，寬度不宜＜200mm，橫向接料焊縫軸線距孔中心線不宜＜100mm；拼接接料焊縫采用“十”字形或“T”字形，相鄰“T”字形交叉節(jié)點(diǎn)間距不得＜200mm；拼接焊縫應(yīng)該錯(cuò)開(kāi)一些。

為減小焊接變形，對(duì)于復(fù)雜板件的拼接應(yīng)按照先局部拼接，后最終拼接的順序進(jìn)行；為了保證切割邊緣母材的外觀，引弧板、引出板采用火焰切割，嚴(yán)禁采用錘擊的方式去除；焊接完成24h以后要由專門的質(zhì)檢人員進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，并由第三方利用超聲波和射線進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可繼續(xù)施工。

6 正式施工過(guò)程

（1）鋼梁在制作時(shí)，主要的部件劃分為底板單元件、腹板單元件、頂板單元件、實(shí)腹隔板單元件、空腹隔板單元件、挑檐隔板單元件等幾個(gè)部分。單元件中的零件和其他總裝零件均需提前制備出來(lái)，然后再將各零件組焊為各部件，完成部件的制作以后，需要將其與零件共同安排在工廠內(nèi)進(jìn)行梁段的總裝，形成出廠節(jié)段。單元件劃分如圖2所示。

圖2 單元件的劃分圖示

（2）將鋼梁制作完成以后，還需要在原來(lái)的總裝區(qū)域進(jìn)行試拼裝，并檢測(cè)試拼裝的各項(xiàng)指標(biāo)，完成驗(yàn)收工作。

（3）如果檢查各項(xiàng)指標(biāo)都符合要求，還需將個(gè)別的節(jié)段進(jìn)行橫向的拆分，從而形成吊運(yùn)節(jié)段。

（4）鋼梁出廠時(shí)，預(yù)留一遍箱外面漆噴涂工序，預(yù)留箱內(nèi)焊接區(qū)域的涂裝工作。

（5）工地在安裝接口位置搭設(shè)臨時(shí)支架，臨時(shí)支架采用鋼管支架，上部設(shè)置工字鋼。安裝前，完成工地的復(fù)測(cè)工作。

（6）參照交管部門的意見(jiàn)和之前制訂好的運(yùn)輸路線將鋼梁運(yùn)輸?shù)桨惭b工地。

（7）在工地采用汽車吊雙機(jī)的方式吊裝鋼梁，在吊裝主跨區(qū)域的鋼梁時(shí)需要臨時(shí)封路，以保證過(guò)往行人的安全。

（8）鋼梁的安裝過(guò)程中需先焊接橫向分塊，再焊接縱向分塊，安裝完鋼梁后及時(shí)對(duì)其卸載，最后拆除臨時(shí)支架。

（9）最終完成箱外最后一遍面漆的噴涂工作。在施工的過(guò)程中還要注意保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源，并且保證施工人員的安全。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)人員進(jìn)行有效的組織和安排能夠使施工具有組織性和規(guī)范性，通過(guò)對(duì)施工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)和對(duì)施工規(guī)范做出具體的要求可以保證工程的質(zhì)量，從而使工程順利進(jìn)行。