鋼箱梁上跨既有高速公路安裝技術(shù)要點分析

作者簡介：

何 平（1990—），工程師，主要從事橋梁道路工程工作。

摘要：文章主要以南寧沙井至吳圩高速公路鋼箱梁上跨南友高速公路為實例，分析了鋼箱梁分節(jié)段安裝的技術(shù)要點。該技術(shù)可達到快速施工、快速撤離的目的，保證施工質(zhì)量并降低涉路施工安全風(fēng)險，滿足公路行業(yè)可發(fā)展需求，可供類似工程參考借鑒。

關(guān)鍵詞：鋼箱梁；上跨；安裝；技術(shù)要點

U448.21+3 A 50 159 3

0 引言

我國高速公路交匯貫通，形成日漸完善的交通路網(wǎng)，但不可避免出現(xiàn)新建高速公路跨越既有通車高速公路的情況。鋼箱梁因具有自重較輕，跨越能力大，預(yù)制及安裝速度快等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于跨越既有道路工程，但如何在不影響既有高速公路通行的情況下實現(xiàn)上跨鋼箱梁快速安裝，是今后涉路施工研究和發(fā)展的方向。

1 工程概況

本文依托南寧沙井至吳圩高速公路開展鋼箱梁上跨既有高速公路安裝技術(shù)研究與應(yīng)用。吳圩西互通是該路與已通車的南友高速公路、吳大高速公路相互聯(lián)系的樞紐互通，新建L、H、G、J四條匝道，其中H匝道橋長288.69 m，第三聯(lián)通過鋼箱梁上跨已通車的南友高速公路。該鋼箱梁長91.685 m，頂板寬10.5 m，重491 t，采用整體式單箱雙室結(jié)構(gòu)。如圖1所示。

2 方案比選

在項目前期，綜合比選了架橋機逐跨安裝、頂推、臨時墩分段吊裝等方案，從材料用量、設(shè)備需求、施工作業(yè)量、交通干擾、施工工期、工程費用等進行分析，各方案特點如表1所示。

結(jié)合實際情況并經(jīng)過充分論證，確定采用臨時墩分段吊裝的施工方案。

2.1 運輸存放的便捷性

鋼箱梁在場內(nèi)預(yù)制并運輸至現(xiàn)場進行安裝，通過橫向分塊，縱向分節(jié)的方式進行預(yù)制，使其重量和體積縮小，具有良好的運輸性和存放性，滿足普通掛車高速運輸?shù)臈l件。

2.2 分節(jié)段安裝的安全性

鋼箱梁分成若干節(jié)段后，節(jié)段重量及體積變小，吊車起吊重量減少。同時，鋼箱梁現(xiàn)場采用臨時支墩進行分節(jié)段安裝，起吊拼裝快捷，調(diào)整及焊接容易，質(zhì)量有保障，安全性較高［1］。

3 鋼箱梁節(jié)段劃分

吳圩西互通H匝道第三聯(lián)鋼箱梁分為兩跨，依次上跨南友高速公路上、下行線。涉路交通組織總體思路為封閉半幅車道，通過臨近中央活動護欄將車輛改至另外半幅車道，在這半幅車道雙向通行。結(jié)合實際情況，H匝道橋先吊裝下行線，即先封閉下行線并優(yōu)先安裝該跨鋼箱梁，安裝完成后，改為封閉上行線并安裝該跨鋼箱梁，至此H匝道鋼箱梁安裝完成。根據(jù)涉路交通組織方案，將H匝道鋼箱梁節(jié)段劃分為節(jié)段JD01～JD06共6段，各節(jié)段情況如表2所示。

4 鋼箱梁現(xiàn)場安裝關(guān)鍵技術(shù)

4.1 施工工藝流程（圖2）

4.2 臨時墩安裝

4.2.1鋼管臨時支墩結(jié)構(gòu)形式（圖3）

根據(jù)現(xiàn)場施工條件，本工程現(xiàn)場安裝鋼箱梁采用的臨時支墩由377 mm×8 mm的鋼管通過槽鋼［14連接而成，為格構(gòu)柱形式。頂部采用雙拼Ⅰ32a工字鋼與鋼管焊接，并在頂部設(shè)置若干200 mm×8 mm的調(diào)平鋼管，同時根據(jù)施工需要配備6套50 t千斤頂，可對鋼箱梁高度進行調(diào)整。

4.2.2 臨時支撐體系安裝施工

臨時支撐安裝前，對實地進行處理和驗收，要求地基承載力≥250 kPa。根據(jù)鋼箱梁劃分節(jié)段情況測量放樣基礎(chǔ)位置，南友高速公路路面范圍外的基礎(chǔ)采用截面尺寸為80 cm×50 cm的混凝土條形基礎(chǔ)，硬化時應(yīng)注意在臨時支墩位置加設(shè)預(yù)埋鋼板，再將臨時支墩鋼管與預(yù)埋鋼板焊接，并保證其穩(wěn)定性；位于南友高速公路路面上的鋼管支架采用鋼板封口后，直接落在南友高速公路路面上，以便鋼箱梁安裝后快速拆除支架，恢復(fù)交通。根據(jù)鋼箱梁劃分節(jié)段、橋梁的中心線、支墩軸線等情況，使用全站儀確定臨時支撐的橫縱坐標及標高。

4.2.3 鋼箱梁節(jié)段運輸

根據(jù)結(jié)構(gòu)特點選擇公路運輸方式，箱梁構(gòu)件涂層干燥后進行裝車，并保證各桿件不變形、不損壞、不散失。連接板、嵌補段等較小件采用裝箱發(fā)運，包裝時在箱底部碼放木條，將構(gòu)件與箱體隔開，箱內(nèi)其余空間用草簾填充。箱梁與裝載車輛平板之間鋪設(shè)墊木以防止發(fā)生摩擦，運輸途中使用鋼絲繩和手動葫蘆將構(gòu)件和車輛平板（大梁）之間進行牢固鎖定，以確保箱梁運輸過程中的安全穩(wěn)定性。

4.2.4 鋼箱梁起吊及安裝

根據(jù)現(xiàn)場施工條件，采用原位吊裝的方法，即鋼箱梁節(jié)段運輸至現(xiàn)場后直接起吊至已搭設(shè)好的臨時支架上，調(diào)整至設(shè)計線形后進行現(xiàn)場焊接［2］。

鋼箱梁頂設(shè)起吊點，待鋼箱梁梁體初步對位，落梁至臨時支架上，測量鋼箱位置偏差，通過調(diào)節(jié)柱精確調(diào)整位置及標高，梁段及梁段間采取臨時固定措施，此時鋼梁不與支座連接。結(jié)合南友高速公路通車涉路施工組織方案，封閉半幅車道并安裝鋼箱梁，另外半幅車道車輛雙向通行，鋼箱梁安裝完成且檢測合格后拆除道路上臨時支墩并開放交通。吳圩西互通H匝道橋第三聯(lián)鋼梁順橋向共分6段，橫橋向分為3段（翼緣板+主箱室、橫聯(lián)、主箱室+翼緣板），最大節(jié)段為JD5的主箱室，重量為48.1 t，長18.4 m，寬4.23 m?？傮w架設(shè)順序為：先橫向架設(shè)2個主箱室梁、橫聯(lián)及翼緣板，再縱向往前架設(shè)。橫橋向架設(shè)順序為：先安裝一個主箱室和翼緣板，再安裝橫聯(lián)，其次安裝另一個主箱室及翼緣板?？v橋向架設(shè)順序由8#墩向6#墩架設(shè)，節(jié)段順序為JD6→JD5→JD4→（拆除下行線上的支墩，更換封閉上行線車道）→JD3→JD2→JD1。如圖4所示。

5 質(zhì)量控制措施

（1）鋼箱梁節(jié)段定位結(jié)束后進行臨時固定，由鉚工對連接焊縫坡口進行處理并達到相應(yīng)的坡口形式，再進行打磨處理，要求表面無油跡、銹斑等雜質(zhì)，呈現(xiàn)金屬光澤。

（2）按焊接工藝規(guī)程中選擇WPS，焊縫兩端配置引弧板、引出板，其材質(zhì)和坡口形式與被焊母材相同，禁止使用其他材質(zhì)的材料充當引弧板和引出板。

（3）焊接結(jié)束24 h后進行無損探傷檢驗。

6 結(jié)語

鋼箱梁的應(yīng)用有效解決了新建道路上跨既有通車道路的問題，在完善各項涉路施工審批手續(xù)后，鋼箱梁分節(jié)段現(xiàn)場安裝方法，工期短、工效高、質(zhì)量可控，有效減少了施工對既有高速公路運營的干擾且安全風(fēng)險較低，為類似工程施工提供參考和借鑒。

參考文獻

［1］張銀華.某橋梁鋼箱梁的安裝施工研究［J］.交通建設(shè)與管理，2022（3）：108-109.

［2］董云飛.大跨度鋼箱梁跨既有高速公路吊裝技術(shù)［J］.建筑機械，2022（5）：107-109.

收稿日期：2022-10-09