船廠跨江橋梁鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸安裝施工工藝分析

郭元春

（中建路橋集團(tuán)有限公司，石家莊 050001）

1 工程概述

某新建跨江橋梁工程位于我國(guó)東南沿海某城市，路線全長(zhǎng)780 m，其中，橋梁長(zhǎng)度為421 m。道路規(guī)劃寬度、橋梁寬度分別為30 m、26.5 m，采用雙向4車道+人行道的設(shè)計(jì)方案。主橋?yàn)殇撓淞簶?，是斜拉?異形拱橋的協(xié)作體系，但鋼結(jié)構(gòu)的大量使用增加了施工難度。在本項(xiàng)目中需將鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)并進(jìn)行安裝，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝要求較高。

2 船廠跨江橋梁鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸

2.1 運(yùn)輸工具選型

本工程的運(yùn)輸為鋼梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸，運(yùn)輸物體積大、屬于超長(zhǎng)、超寬、超高、超重的大型貨物運(yùn)輸，運(yùn)輸車輛必須能滿足承運(yùn)的要求，而能滿足運(yùn)輸要求的必須是特種運(yùn)輸車型。根據(jù)調(diào)度發(fā)運(yùn)清單，調(diào)配適合本項(xiàng)目運(yùn)輸?shù)能囕v，一次性投入運(yùn)輸車輛5臺(tái)。超限件運(yùn)輸車輛，以陜汽重型平板車和東風(fēng)重型半掛為主，非超寬件主要車輛采用斯太爾王300馬力重型車輛（1馬力=735 W），進(jìn)行輪回運(yùn)輸。

2.2 運(yùn)輸裝載

結(jié)合本次項(xiàng)目運(yùn)輸?shù)臉?gòu)件尺寸及重量，相對(duì)應(yīng)選擇車型進(jìn)行裝載，在構(gòu)件裝車前必須將構(gòu)件裝載在平板車輛相接觸的位置，在保證其構(gòu)件不變形的情況下，于車輛平板上鋪設(shè)墊木以防止構(gòu)件在運(yùn)輸過程中與車輛平板發(fā)生摩擦[1]。

2.3 頂推線形控制

1）軸線控制。首先，保證鋼箱梁節(jié)段之間的匹配焊接為一條理論直線，在保證鋼箱梁加工精度的同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)依靠匹配件和測(cè)量控制把鋼箱梁連接成一條直線體。臨時(shí)墩上設(shè)置限位系統(tǒng)，保證鋼箱梁在頂推過程中按照設(shè)置路線前進(jìn)。在頂推過程中用全站儀全程進(jìn)行測(cè)量控制，保證在頂推過程中軸線偏位控制在10 mm之內(nèi)[2]。在頂推過程中如發(fā)現(xiàn)偏位超限，可用步履機(jī)橫向千斤頂進(jìn)行側(cè)向糾偏的方法達(dá)到調(diào)整的目的。

2）標(biāo)高控制。鋼箱梁加工時(shí)，在兩側(cè)翼緣板橋面上設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)，每節(jié)段梁設(shè)置4個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)，每個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)相距25 cm。在鋼箱梁頂推安裝過程中，主要是通過頂推平臺(tái)上鋼箱梁節(jié)段之間的相對(duì)高程線形的調(diào)節(jié)來達(dá)到最終成橋線形的目的。具體的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)由監(jiān)控單位計(jì)算確定并由他們驗(yàn)收通過[3]。各個(gè)臨時(shí)墩都安裝有千斤頂起落系統(tǒng)，可以方便鋼箱梁標(biāo)高的隨時(shí)調(diào)整。標(biāo)高的測(cè)量?jī)x器為水準(zhǔn)儀。

3）頂推施工控制重點(diǎn)。根據(jù)工況的支點(diǎn)反力計(jì)算摩擦力并與油壓表相驗(yàn)證；頂推箱梁水平力計(jì)算：頂推總水平力按重量的5%加鋼箱梁縱坡的水平分力。位移觀測(cè)主要是梁體的中線偏移和墩頂?shù)乃?、豎向位移，在頂推過程中需用千斤頂及時(shí)調(diào)整。墩頂位移觀測(cè)非常重要，根據(jù)設(shè)計(jì)允許偏位作為最大偏位值，換算坐標(biāo)，從施力開始到梁體開始移動(dòng)連續(xù)觀測(cè)，一旦位移超過設(shè)計(jì)計(jì)算允許值則立即停止施力，重新調(diào)整各千斤頂頂推力。各墩頂推力的大小是根據(jù)摩阻力的大小調(diào)節(jié)，并通過油表來反映，選用精度較高的油表。千斤頂、油表使用之前進(jìn)行標(biāo)定。頂推系統(tǒng)使用前應(yīng)按照操作流程進(jìn)行調(diào)試與試驗(yàn)。

2.4 安全措施

1）施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)規(guī)定和各有關(guān)安全生產(chǎn)文件，健全和貫徹落實(shí)工程安全生產(chǎn)責(zé)任制，切實(shí)做好“安全第一”和“預(yù)防為主”的方針，做到安全生產(chǎn)和文明施工。

2）所有參加施工的作業(yè)人員必須經(jīng)安全技術(shù)操作培訓(xùn)合格后方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工。特殊工種必須持有操作證上崗作業(yè)，嚴(yán)禁無證上崗作業(yè)。各工種、各工序施工前均應(yīng)由施工人進(jìn)行書面交底后方可進(jìn)行施工作業(yè)。

3）專職安全員根據(jù)本工程施工特點(diǎn)，結(jié)合安全生產(chǎn)制度和有關(guān)規(guī)定，對(duì)參加鋼管拱肋施工的人員進(jìn)行針對(duì)性的教育和培訓(xùn)，并做好記錄；經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的不安全情況時(shí)，有權(quán)指令停止施工，并立即報(bào)告，經(jīng)處理后方可繼續(xù)施工。

3 船廠跨江橋梁鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝

3.1 做好準(zhǔn)備工作

1）制作及安裝臨時(shí)支架及操作平臺(tái)以及上、下爬梯。

2）頂推用的過渡鋼管樁施工及驗(yàn)收。

3）龍門吊機(jī)安裝及驗(yàn)收。

4）采用全站儀將拱肋定位軸線及高程引至臨時(shí)支架平臺(tái)，同時(shí)將標(biāo)高控制點(diǎn)設(shè)置好。

5）鋼塔及拱肋吊裝前依照吊機(jī)站位圖用噴漆在主梁上畫出吊機(jī)支腿及配重車停放區(qū)域。

3.2 基礎(chǔ)施工

1）墩柱施工過程中交叉進(jìn)行龍門吊機(jī)軌道基礎(chǔ)及臨時(shí)支架基礎(chǔ)施工。

2）墩柱完成后平整作業(yè)場(chǎng)地，同時(shí)安裝龍門吊機(jī)，并依照現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)支架設(shè)計(jì)圖制作及安裝鋼梁拼裝用的臨時(shí)支架。

3）河道鋼管樁采用汽車吊配合施工，岸上鋼管樁采用龍門吊配合施工。

3.3 拼裝各橫向節(jié)段

支架及鋼管樁施工完成并驗(yàn)收合格后，采用龍門吊機(jī)依次拼裝各橫向節(jié)段，最后安裝前端導(dǎo)梁。

3.4 頂推施工

1）焊縫檢測(cè)合格后頂推指定位置，便于后續(xù)梁段利用現(xiàn)有支架拼裝。

2）調(diào)整已拼梁段前后高程，保持與頂推前進(jìn)線路一至，利于后續(xù)梁段定位與線路的一致性。

3.5 檢測(cè)

1）檢測(cè)已頂推到指定位置梁段的前端與后端的三維坐標(biāo)，符合要求后，利用龍門吊依次拼裝各橫向節(jié)段。

2）采用全站儀復(fù)核各梁段坐標(biāo)，符合要求后才可焊接環(huán)口焊縫。

3.6 主橋斜拉索安裝

1）HDPE管焊接與吊裝。HDPE外部套筒在橋下熱熔焊接成型，將1根鋼絞穿入體內(nèi)，將其作為牽引索，掛鉤安裝在塔端HDPE外部套管位置。HDPE外部套管需使用塔吊調(diào)節(jié)，然后調(diào)節(jié)到Z1的索導(dǎo)管位置，HDPE外部套管需臨時(shí)固定在塔外，臨時(shí)固定需由塔頂牽引繩完成，使用塔吊將兩段HDPE外護(hù)套管吊至錨拉板位置固定。

2）鋼絞索掛索與張拉。將1根牽引索穿入塔內(nèi)，在塔內(nèi)拉入第1根鋼絞線?？捎扇斯⒘憾蔚牡?根鋼絞線穿入錨管內(nèi)，做好夾片安裝。第1根鋼絞線張拉需使用單頂，將其張拉到設(shè)計(jì)力值后將HDPE外部套管拉緊。安裝完成第1根斜拉索后，在錨拉板附近放置成盤的鋼絞線，由塔吊將鋼絞線吊至塔頂，通過滾筒式卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)入HDPE外部套管內(nèi)，在梁段將其固定，并確保塔外張拉端的長(zhǎng)度符合要求，將鋼絞線切斷。

為將鋼絞線拉至塔內(nèi)錨固，需使用牽引繩，將傳感器安裝在第2鋼絞線上，單根張拉至設(shè)計(jì)值，安裝好第2根鋼絞線，第2根鋼絞線傳感器顯示的數(shù)值位置，要進(jìn)行第3根鋼絞線張拉，以此類推，鋼絞線的第1次張拉需在單根張拉的方式下完成。

3.7 主橋安裝

1）主橋橋面板現(xiàn)澆。對(duì)Z0段鋼梁濕接縫進(jìn)行澆筑，澆筑結(jié)束7 d之后確保強(qiáng)度符合要求，在對(duì)斜拉索第二次張拉時(shí)，應(yīng)采取整體張拉方式。

2）主橋標(biāo)準(zhǔn)段安裝。完成第2次張拉后，要將鋼主梁吊至橋面。起吊使用橋面吊機(jī)，吊裝后要采取栓接方式連接，由外向內(nèi)安裝鋼橫梁，與鋼主梁栓接。安裝完成橫梁之后，使用小縱梁在橫梁之間栓接，對(duì)斜拉索進(jìn)行第1次張拉。梁段橋面預(yù)制板按照由外向內(nèi)的順序鋪設(shè)，前移橋面吊機(jī)到梁段。采取同樣的方式完成其他鋼梁拼裝工作。

3）主橋合龍。對(duì)邊跨鋼梁支架搭設(shè)完成之后，采用條形基礎(chǔ)對(duì)支架進(jìn)行設(shè)計(jì)，鋼管直徑需控制在1 170 mm，設(shè)置7排鋼管，每排設(shè)置鋼管有4根，采用I36槽鋼花架將鋼管之間平聯(lián)在一起，型鋼分配梁為鋼管頂，完成支架搭設(shè)之后，安裝邊跨鋼梁。梁段需分段吊裝并栓接成型，標(biāo)高及現(xiàn)行位置需調(diào)整好，支座與鋼梁要合理栓接固定，梁底壓重塊開始吊裝，對(duì)橋面板進(jìn)行鋪設(shè)，采取澆筑壓重混凝土的方式，并能完成澆濕接縫及橋面板，邊跨合龍要求在適宜的溫度下進(jìn)行。

4）主橋中跨合龍。鋼梁拼裝工作需在每個(gè)循環(huán)內(nèi)完成，邊跨斜拉索需對(duì)稱懸掛，全部完成梁段拼裝，中跨合龍工作需在適宜的溫度下現(xiàn)場(chǎng)配切完成。

4 安裝工藝控制要點(diǎn)

4.1 證件材料核對(duì)

鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在工廠完成加工，所以對(duì)構(gòu)件質(zhì)量要求更高，必須做好檢測(cè)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量問題。要求構(gòu)件尺寸大小、外觀等都符合工程要求，不得存在缺陷與誤差。仔細(xì)核對(duì)證件材料，要求構(gòu)件合格證書為原件，并核驗(yàn)構(gòu)件材料的無損檢驗(yàn)報(bào)告。嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)材料及構(gòu)件要求的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，確保構(gòu)件安裝的可靠性與合理性。加強(qiáng)對(duì)焊縫的檢查，確保焊接材料符合要求。在對(duì)焊縫進(jìn)行檢查過程中，采取的方式為外觀檢查與儀器檢查等。施工人員在施工前，要對(duì)材料及構(gòu)件進(jìn)行抽檢，確保全部材料及構(gòu)件質(zhì)量符合要求。

4.2 做好橋體除銹防腐工作

鋼材表面保持干燥是安裝過程的重點(diǎn)，避免鋼材上面附著潮濕氣體與冷凝水，以防止鋼材表面生銹。鋼材表面不能存在灰塵與油污，安裝前必須清理干凈，保持鋼材表面干凈。在鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中，如遇到雨雪天氣，則不能對(duì)鋼材進(jìn)行涂裝融合操作。當(dāng)溫度、相對(duì)濕度分別＜5℃及＞80%時(shí)，應(yīng)避免進(jìn)行油性漆等工作。當(dāng)溫度、相對(duì)濕度分別＞10℃及＞80%時(shí)，鋼材表面可以進(jìn)行環(huán)氧瀝青漆等涂裝施工作業(yè)。

4.3 控制好現(xiàn)場(chǎng)焊接

1）現(xiàn)場(chǎng)安裝定位工作開展期間，在鋼梁上不得隨意焊接施工臨時(shí)附件；在現(xiàn)場(chǎng)不得隨意使用鋼梁作為一般電焊的接地；鋼梁構(gòu)件不能隨意敲擊；在施工過程中施工人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行操作，且要遵守紀(jì)律與制度。

2）現(xiàn)場(chǎng)鋼梁完成后要將吊裝的附件及時(shí)切段，切口一般分為兩個(gè)，第1個(gè)切口與第2個(gè)切口分別用于預(yù)熱及完全切斷。切割所有起重附件之后，要使用砂輪進(jìn)行打磨。在切割起重附件之后，應(yīng)控制好剩余高度，一般為5~10 mm，最高不能超過20 mm，在切割過程中需仔細(xì)操作，避免將部件損壞。

3）在現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)過程中，要采取防風(fēng)、防雨等措施，以確保焊接工作的安全進(jìn)行。焊接工作如遇到雨天時(shí)必須停止。外露構(gòu)件在施工條件下不得使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，加設(shè)擋風(fēng)玻璃。進(jìn)行焊接作業(yè)。采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在梁內(nèi)焊接，焊接過程中必須做好安全措施。

4）完成相應(yīng)的焊接工作之后，要將結(jié)構(gòu)殼板上的所有通焊孔和臨時(shí)工藝孔封閉。

5 結(jié)語(yǔ)

船廠跨江橋梁鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸安裝施工工藝的控制，要求能從運(yùn)輸環(huán)節(jié)開始，確保運(yùn)輸?shù)陌踩c穩(wěn)定，并能配合好鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝工作，保證安裝工作的高質(zhì)量開展，提升橋梁的整體質(zhì)量，確?？缃瓨蛄旱陌踩褂?。