復(fù)雜環(huán)境下人行天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝

王志軍

中鐵二十四局集團(tuán)安徽工程有限公司，安徽 合肥 230011

1 工程概況

合肥南站綜合交通樞紐配套工程位于合肥市包河區(qū)。為方便旅客進(jìn)出國鐵站房，使南廣場與國鐵站房緊密連接，在高鐵站房南側(cè)設(shè)置了跨312國道的人行天橋，橋?qū)?0m，與312國道交角為90°，312設(shè)計中線距離南站房出站口約85.68m，其下方設(shè)計有地鐵1、5號線盾構(gòu)區(qū)間。人行天橋采用鋼結(jié)構(gòu)，上部為16m+32m+32m+16m四跨連續(xù)梁橋；下部結(jié)構(gòu)采用普通鋼筋砼墩柱并外包鋼板以連接鋼蓋梁，墩徑1.5m，樁徑1.5m。

2 人行天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝設(shè)備選型

基于設(shè)計圖紙，通過對施工現(xiàn)場實際地形的勘察測量主要包含了起重機(jī)的站位、運輸車輛的擺放位置以及施工現(xiàn)場現(xiàn)有的影響因素的考慮與研究，結(jié)合該工程的實際情況，主橋橋型布置如表1所示。

表1 橋型布置

以實際工程詳細(xì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，借助BIM建模和應(yīng)力計算軟件，根據(jù)大型起重機(jī)吊裝和運輸車輛對周圍環(huán)境和建筑物的影響進(jìn)行了科學(xué)合理的分析與計算，總結(jié)出復(fù)雜環(huán)境下天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝使用鋼箱梁吊裝施工可以有效地降低對周圍的影響，最終確定對鋼結(jié)構(gòu)人行天橋進(jìn)行分節(jié)段施工。以此為基礎(chǔ)，在明確了起重機(jī)吊裝位置后，參照起重機(jī)吊裝參數(shù)表，該工程可以分別選擇型號為QAY260、QAY300、QY1SOH、QYl00K等的起重機(jī)，在實際施工過程中，可以根據(jù)不同分部工程的需求選擇不同型號的起重機(jī)進(jìn)場吊裝。

3 復(fù)雜環(huán)境下人行天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝

3.1 人行天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝

鋼箱梁多箱多室結(jié)構(gòu)施工采用吊裝單元高空原位組裝的方法。該工程天橋下部采用普通鋼筋砼墩柱并外包鋼板以連接鋼蓋梁，墩徑1.5m，樁徑1.5m。在實際施工中要根據(jù)施工現(xiàn)場的線路、環(huán)境等將部分制造單元組拼為吊裝單元[1-3]。

3.2 人行天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝施工方案

以合肥南站綜合交通樞紐配套工程為例，以天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝施工流程為指導(dǎo)，文章設(shè)計了如下的施工方案。

（1）吊裝平臺施工方案。該施工環(huán)節(jié)中主要運用的機(jī)械為汽車式起重機(jī)，型號為QAY260，其全支腿橫向距離為8.7m、縱向距離為8.8m，不僅可以滿足跨越施工所在位置的寬度要求，而且可以滿足沿線施工的所有寬度。需要注意的事項如下：①在吊裝前，應(yīng)充分考慮吊車的擺放位置，在吊裝過程中，應(yīng)由專人指揮，并用測量儀器同步進(jìn)行校核。②箱梁起吊時，吊車臂轉(zhuǎn)到鋼梁頂上垂直起吊離地，當(dāng)構(gòu)件離地30～50cm時，應(yīng)停止起吊，檢查受力點是否牢固，中心是否偏移，確保無誤再繼續(xù)起吊和下降。③當(dāng)箱梁垂直起吊至高出墩柱、臨時支架位置時才能轉(zhuǎn)臂到就位的正上方，嚴(yán)防磕碰墩柱及臨時支架。④構(gòu)件起吊和下降時，嚴(yán)禁人員站在設(shè)備下方，構(gòu)件上嚴(yán)禁站人及放置其他材料和機(jī)具設(shè)備。⑤吊機(jī)緩慢旋轉(zhuǎn)至主梁兩端靠近主橋立柱處，吊機(jī)旋轉(zhuǎn)式利用人拉纜繩進(jìn)行導(dǎo)向；吊機(jī)將構(gòu)件吊到高處立柱1m左右時，利用人拉纜繩將構(gòu)件牽引就位，吊臂稍做抬升，松鉤，將構(gòu)件對準(zhǔn)下放到兩根立柱上部。立柱上部可以設(shè)置葫蘆，構(gòu)件接近時將其與立柱作牽引導(dǎo)向，使其一次就成功。⑥梁吊裝時，必須采用專用工具吊裝，盡可能焊接吊點，避免鋼梁發(fā)生扭曲變形。⑦橋段鋼梁吊裝時，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件重量、吊距以及施工現(xiàn)場實際情況等因素，用圖解法確定吊車的站點、伸臂長度、起吊角度和運行壓力等。⑧梁吊裝就位過程中，應(yīng)信號明確，統(tǒng)一指揮。吊裝時，要求防止鋼梁碰撞和不平整場地上臨時放置。⑨起重設(shè)備進(jìn)場前，必須按照相關(guān)程序進(jìn)行報驗，未經(jīng)報驗的起重設(shè)備不得使用；操作人員要持有有效操作證，無證不得上崗。

（2）支撐胎架施工方案。即利用四肢結(jié)構(gòu)式支撐架，支撐點主要選擇在箱梁橫隔板或者腹板處。支撐胎架的臨時支架立柱可以選擇φ500mm×10mm的Q235B鋼管，支撐框架為連系梁，底部和頂部的框架梁可以選擇鋼管頂部為雙25工鋼。特別需要注意的是要在分配梁上設(shè)置調(diào)節(jié)卸載短柱。支撐胎架數(shù)量需要根據(jù)具體的施工量與需求進(jìn)行確定。

（3）鋼箱梁加工以及運輸施工方案。合肥南站綜合交通樞紐配套工程鋼箱梁的加工主要是采用集中于廠內(nèi)加工與定制，運輸方面采用分節(jié)段運輸。該工程所使用的材料為Q345C鋼材，在材料加工前要利用相關(guān)計算機(jī)軟件對于鋼結(jié)構(gòu)中的箱梁構(gòu)件進(jìn)行分解并且要進(jìn)行精準(zhǔn)的放樣。在放樣時要充分考慮構(gòu)件在安裝過程中焊接收縮補償量的預(yù)留。針對底板、頂板、腹板等構(gòu)件的預(yù)制，需要利用半自動火焰進(jìn)行切割下料，而橫隔板以及較小規(guī)格構(gòu)件的制作則需要借助數(shù)控火焰技術(shù)進(jìn)行切割。在所有材料加工完成后，就需要按照箱梁結(jié)構(gòu)對于所有構(gòu)件進(jìn)行拼裝焊接。

拼裝焊接必須按照相關(guān)焊接規(guī)范進(jìn)行，在全部拼裝焊接完成后，需要安裝相關(guān)規(guī)范對于焊縫進(jìn)行嚴(yán)格的處理后，待符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求后就需要進(jìn)行涂裝。同時，箱梁全部拼裝焊接完成后進(jìn)行檢查與驗收，滿足施工標(biāo)準(zhǔn)與要求后，可采用平板運輸車將鋼梁節(jié)段運輸至施工現(xiàn)場。

（4）鋼箱梁吊裝施工方案。文章主要是針對吊裝最為不利的情況與最重的吊裝情況進(jìn)行了分析與研究。其中最為不利的吊裝情況，根據(jù)該工程的實際施工現(xiàn)場情況而言就是極為復(fù)雜環(huán)境下的梁段吊裝，天橋主梁最長18m，最寬4.02m，該段施工的難點主要是由于卸車半徑較大。因此，為了避免外界因素的影響與干擾，汽車式起重機(jī)支腿位置應(yīng)該避開橋跨。本分節(jié)端的吊裝機(jī)械選用QAY300汽車式起重機(jī)，這種機(jī)械的臂長可以很好地滿足吊裝施工需求。

此外，最重的吊裝情況是施工過程中以鋼箱梁分段的自重來確定的，其單元寬度達(dá)到了4.02m，因此自身重量較重，施工難度較大。在實際施工過程時，需要對于該路段實行封閉管理，通過合理的設(shè)置汽車式起重機(jī)與運輸車輛的位置來順利完成施工。此處吊裝作業(yè)機(jī)械選擇QAY300全路面汽車式起重機(jī)，該機(jī)械可以很好地滿足施工需求。

4 復(fù)雜環(huán)境下人行天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝控制要點

復(fù)雜環(huán)境下人行天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝控制要點主要包含以下方面。

（1）以施工方案為施工基準(zhǔn)。在實際施工過程中要做好現(xiàn)場的測量監(jiān)控管理工作，其中以軸線、高程以及坐標(biāo)為重點，既要滿足精準(zhǔn)性要求，也要符合實際施工需求，同時要做好復(fù)測工作。

（2）吊裝施工要點。確保支撐胎架搭設(shè)問題，并且要反復(fù)做好復(fù)核，對于松軟土質(zhì)要進(jìn)行換填或者地基處理。

（3）注重現(xiàn)場焊接控制。焊接過程中一定要注意對于焊接溫度的合理控制，焊接溫度≥50℃，且要確保焊接環(huán)境中的相對濕度要＜80%，同時要注重自然風(fēng)對于焊接作業(yè)的影響，在實際作業(yè)過程中施工時風(fēng)力必須＜5級；此外在實際施工過程中如果遇到工期較緊的情況，必須在特殊天氣下作業(yè)，就必須做好防護(hù)措施，如雨天、大風(fēng)天氣是就必須搭設(shè)具有防護(hù)功效的工作棚。在焊接全部完成后，要逐一對相關(guān)焊接構(gòu)件質(zhì)量進(jìn)行檢查，只有在滿足技術(shù)規(guī)范的要求下方可運用到實際施工建設(shè)中[4-6]。

（4）在選材料選擇、工序驗收等工作方面，必須根據(jù)設(shè)計要求與實際施工情況，選擇相關(guān)材料，制定與驗收工序，從而更好地滿足施工建設(shè)需求。

5 結(jié)束語

綜上所述，文章結(jié)合合肥南站綜合交通樞紐配套工程的分析，不僅對復(fù)雜環(huán)境下人性天橋鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝進(jìn)行了深入的分析與研究，而且通過相關(guān)的研究提出了施工控制的要點和吊裝施工工藝的優(yōu)勢。