IT大道跨郫溫路橋鋼箱梁工程吊裝施工要點

張曉

摘? 要：在城市現(xiàn)代化發(fā)展的過程中立體交通體系已經(jīng)成為主要的建設內(nèi)容，同時與城市交通發(fā)展水平有著直接的關系。其中鋼箱梁吊裝施工技術已經(jīng)成為城市路橋工程建設中的主要施工技術之一，因為該項技術具有一定的先進性，所以可以得到更好的施工效果，提升路橋工程整體建設質(zhì)量，因此得到廣泛的應用。要想更好地體現(xiàn)出鋼箱梁吊裝施工技術的優(yōu)勢，應充分了解吊裝施工要點，并對整體吊裝施工過程進行嚴格管控，更好地推動城市路橋工程領域發(fā)展。

關鍵詞：路橋工程；鋼箱梁工程；吊裝施工；技術要點；施工質(zhì)量

中圖分類號：U445.4? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）05-0185-04

Abstract： In the process of the development of urban modernization， three-dimensional transportation system has become the main content of construction， and has a direct relationship with the level of urban traffic development. Among them， steel box girder hoisting construction technology has become one of the main construction technologies in urban road and bridge construction， because this technology has a certain advanced nature， so it can get a better construction effect and improve the overall construction quality of road and bridge projects， so it has been widely used. In order to better reflect the advantages of steel box girder hoisting construction technology， we should fully understand the key points of hoisting construction， and strictly control the overall hoisting construction process， so as to better promote the development of urban road and bridge engineering.

Keywords： road and bridge engineering; steel box girder engineering; hoisting construction; technical key points; construction quality

隨著公路橋梁建設觀念的變化，現(xiàn)階段常采用鋼箱梁結構作為路橋工程建設主要形式，對比其他結構形式，鋼箱梁吊裝施工需要經(jīng)過預制構件、運輸與吊裝等流程，為了保證吊裝施工質(zhì)量，現(xiàn)場施工人員需熟練操作吊裝施工技術并可以科學、熟練掌握測控技術，最大限度發(fā)揮出鋼箱梁施工技術的作用，從而提高城市中公路橋梁項目的結構穩(wěn)定性。

1? 工程整體情況分析

該工程為IT大道跨郫溫路橋，位于郫都區(qū)IT大道跨與郫溫路交叉路口位置，工程梁全長517 m，整體跨段長300 m，引道擋土墻兩側總長度為217 m。該工程中橋梁共10跨，上部結構的7跨為25 m預制混凝土小箱梁，另外3跨為連續(xù)性鋼箱，總體重量為1 200 t。4號、5號、6號與7號墩上均為鋼箱梁橋梁，其中4號至5號墩跨度為35 m，5號至6號墩跨度為55 m，6號至7號墩跨度為35 m。郫溫路跨線橋設計為雙向四車道，橋面整體寬度為17 m，橫向布置：1.675 m（挑梁）+5.4 m（車行道）+2.85 m（連梁帶）+5.4 m（車行道）+1.675 m（挑梁）=17 m。橋梁車速設計為60 km/h，橋面寬度為17 m，雙向四車道設計，IT大道底部道路設計為雙向四車道，其中兩側為非機動車道與人行道[1]。

2? 做好施工前期準備工作

在進行施工前期準備工作時應對施工現(xiàn)場環(huán)境、施工要求等方面的因素進行充分考慮，在進行準備工作時應注意以下方面。①在進行施工現(xiàn)場平面布置時應與施工進度進行結合并做好相應的調(diào)整工作，從而保證施工可以順利進行。②在進行施工現(xiàn)場布置時還應根據(jù)施工需求做好施工現(xiàn)場辦公地點、出入道路與出入口、材料設備臨時存放地點等場地的布置工作。③做好中小型設備布置安裝工作，保證其使用過程是安全的。④施工現(xiàn)場臨時用電線路鋪設到安全的位置并設置安全警示標志，有效避免安全問題的發(fā)生。⑤在進行本工程施工的過程中應重點做好施工現(xiàn)場安全管理工作并強化施工過程環(huán)境保護工作，在施工現(xiàn)場四周設置圍擋，從而保證工程可以在干凈整潔、有序的環(huán)境中完成。⑥做好施工現(xiàn)場粉塵、污水及廢棄物的管理與處理工作。⑦做好施工現(xiàn)場道路布置工作，為工作車輛及大型運輸車輛出入提供便利，減少安全事故的發(fā)生。⑧合理設置施工現(xiàn)場辦公區(qū)域、材料庫房、構件存放場地等臨時場地的設置。可以將石子碎渣鋪設到現(xiàn)場道路上，同時每天做好路面灑水工作，減少施工現(xiàn)場出現(xiàn)塵土飛揚的情況。同時還應做好施工現(xiàn)場清理及打掃工作，確保施工現(xiàn)場整潔、無積水。⑨合理設置現(xiàn)場變壓器設備，保證施工現(xiàn)場用電安全，使用開關箱進行控制并做好漏電保護裝置設置。保證施工現(xiàn)場總電源低壓配電柜、各類配電箱、分電箱及開關箱的質(zhì)量與使用效果，從而可以保證施工現(xiàn)場用電安全[2]。

3? 鋼箱梁吊裝施工技術具體應用

3.1? 做好鋼箱梁制作工作

目前在制作鋼箱梁時主要使用倒裝法并采用無余量精度控制法對制作精度進行控制。吊裝法的應用流程包括以下方面：精準測量梁體長、寬、高；在了解各鋼梁規(guī)格后利用剪切、沖切方式做好鋼板形狀切割；鋼板連接采用縱肋進行固定；采用側腹板固定下部鋼板、橫隔板與冀緣位置；在進行模擬拼裝時可以應用BIM技術，從而對拼裝過程中可能出現(xiàn)的問題進行調(diào)整，保證拼裝質(zhì)量；做好鋼箱梁防腐蝕工作，保證所使用的防腐涂料滿足鋼箱梁防腐要求。在進行鋼箱梁分段作業(yè)時可以采用無余量設置方式對梁體進行補償，若各段梁體拼裝時出現(xiàn)偏差會給鋼箱梁安裝質(zhì)量帶來影響，無法保證整體工程建設質(zhì)量。因此應準確控制余量并對鋼箱梁拼接過程進行嚴格控制，對收縮變形量進行控制，有效避免拼接偏差，保證合攏質(zhì)量。

3.2? 確保鋼箱梁吊裝效果

正式吊裝施工前應先做好吊裝演示工作，確保整體吊裝過程可以準確開展，但是當出現(xiàn)吊裝失敗的情況時應繼續(xù)進行吊裝演示。完成吊裝演示后應嚴格檢查起重設備與鋼索，確保鋼箱梁起吊無誤，在進行吊裝過程中應將吊裝速度控制在1.25 m/min。鋼梁吊起的高度距離橋墩制作面約1 m，機械臂可以延伸到24 m處。在明確距離后與施工現(xiàn)場情況進行結合，完成起吊結構調(diào)整。鋼箱梁吊裝時可以轉動機械臂，采用緩慢下放的方式。鋼箱梁與梁體間間距在20 cm時可以將梁體位置進行微調(diào)，保證梁體吊裝位置準確后再將鋼箱梁放下。梁體接觸到橋面后將吊鉤摘掉并對梁體受力情況進行檢測，在了解受力結果后完成設備升降處理，進而保證梁體使用效果。

①鋼箱梁起吊時可以采用500 t履帶起重單機并對吊裝工作進行統(tǒng)一管理，落實建筑機械安全使用規(guī)定，將單機起吊載荷控制在允許載荷的80%后完成吊裝施工。②可以在鋼箱梁吊裝后將500 t履帶吊至到指定施工位置并對操作幅度進行核查。③在進行正式吊裝前應先進行試吊，試吊時應將箱梁與地面距離控制在20 cm，然后在空中靜置10 min。在進行試吊時應對吊車可以承受的荷載力進行檢查，同時檢查起吊區(qū)域是否存在塌陷情況、吊耳是否穩(wěn)定等。在明確以上問題無誤后再進行起吊作業(yè)。④正式起吊前應保證起重機設置位置的準確性，主吊裝索具系掛時與地面距離在200 mm時停止，檢查吊車穩(wěn)定性，并檢查鋼箱梁不同位置的受力情況，相關管理人員完成核查與確認后再進行吊裝。吊裝指令發(fā)出后進行吊裝，然后吊車利用回轉方式提升鋼箱梁的高度，接著采用緩慢且多次的回轉臂桿方式對鋼箱梁位置進行調(diào)整，保證鋼箱梁能夠準確就位，當技術人員確認鋼箱梁安裝準確后取掉掛鉤[3]。

3.3? 控制鋼箱梁焊接質(zhì)量

1）焊接前處理好焊縫。焊縫坡口處理時應有專業(yè)人員進行分段定位，確保坡口形式與焊接要求相符，然后進行打磨處理，確保焊縫表面無雜質(zhì)且有金屬光澤。

2）合理應用焊接工藝。做好鋼梁連接焊接：①保證焊接母材質(zhì)量后才能進行焊接作業(yè)。②焊接坡口位置加工時采用機械加工或是熱切割加工方式，保證坡口表面的平整度且無質(zhì)量缺陷。③對坡口表面及兩側雜質(zhì)進行清理，保證整潔度。④坡口在露天位置存放時會出現(xiàn)銹蝕情況，因此在焊接前應先進行打磨，使其可以顯現(xiàn)出金屬光澤。⑤多層結構焊接時，完成一層后就及時進行清理，保證焊接位置平整度。⑥在進行坡口焊接時底層焊道可以采用小直徑材料完成填充，底部焊道厚度控制在6 mm以內(nèi)。⑦對焊接過程進行嚴格控制，避免出現(xiàn)變形情況，保證焊接質(zhì)量（表1）。

3）具體焊接方法與順序。①使用單面焊雙面成型焊接方式完成頂板縱向焊縫焊接，將陶質(zhì)襯墊粘貼到背面，打底焊時可以將二氧化碳氣體進行底層保護，中層、上層填充與蓋面焊道可以采用埋弧自動焊平位焊接方式或是二氧化碳氣體保護焊接方式。②使用單面焊雙面成型焊接方式進行底板縱向焊縫焊接，將陶質(zhì)襯墊粘貼到背面，焊接時采用二氧化碳氣體保護焊接方式。③在進行焊接時應嚴格按照順序進行焊接并避免焊接變形，對焊縫中的應力進行控制，進而保證焊接質(zhì)量。

4）做好焊接環(huán)境管理。①在進行焊接工作時應搭建防風棚，減少外界環(huán)境所帶來的影響。在采用氣體保護焊時應將風速控制在2 m/s，使用其他焊接方式時風速控制在8 m/s。將濕度控制在90%。②焊件溫度控制在0～20 ℃，最開始焊接位置100 mm范圍內(nèi)預熱在15 ℃以上。

5）做好引弧板、引出板與墊板安裝。①不得在焊縫之外的位置焊接母材上進行打火或引弧。在進行焊接作業(yè)時要計算承受動荷載時焊縫以外的焊接母材不得進行打火或是引弧，同時不需要安裝焊接夾具。②將引出板、引弧板設置到焊縫兩側，選擇與被焊母材材質(zhì)相同的材料，保證坡口形式一致。③采用手工電弧焊與氣體保護焊時焊縫長度不得小于25 mm。引弧板與引出板寬度不得小于50 mm，長度應是板厚度的1.5倍且不得小于30 mm，厚度不得在6 mm以下。④采用其他焊接方式進行焊接時焊縫引出長度不得小于80 mm，引弧板與引出板寬度不得小于80 mm，長度應是板厚度的2倍且不得小于100 mm，厚度不得在10 mm以下。⑤完成焊接作業(yè)后取出引弧板與引出板時可以采用火焰切割方式，保證其平整度，不得采用錘擊方式。

6）定位焊接作業(yè)。①確保從事定位焊接的人員有相應的資格證，保證焊接質(zhì)量。②定位焊接材料質(zhì)量與正式焊接材料質(zhì)量相同，對最終焊縫質(zhì)量進行控制。③在接頭坡口內(nèi)完成鋼襯墊焊接，定位焊接厚度不得超過焊縫設計厚度的2/3，長度應超過40 mm，焊縫間的間距控制在500～600 mm并對弧坑進行填滿。④定位焊焊縫在預熱時的高度應比正式焊接時的預熱溫度高一些。⑤當定位焊接過程中出現(xiàn)氣孔或裂縫時應及時清除進行再次焊接。

7）嚴格控制焊接變形問題。①可以使用對稱與構件中和軸的順序完成對稱界面構件焊接。②進行雙面非對稱坡口焊接時可以先采用焊深破口側部分焊縫，然后再使用后焊淺坡口側焊縫，最后在完成深破口側焊縫。③長焊縫焊接時可以采用分段退焊方法或是多人對焊方法。④可以使用跳焊法防止構件局部過熱情況。⑤利用預置反變形方式進行拼接板焊縫焊接，普通構件采用定位焊進行固定并提升鋼性拘束力。⑥在正式拼裝前應先做好部分構件變形控制工作然后再完成總裝焊接施工。

8）保證焊縫返修效果。①根據(jù)產(chǎn)品探傷報告對焊縫有質(zhì)量問題的位置進行確定，然后使用砂輪打磨、機械加工或碳弧氣刨方式將有質(zhì)量問題的位置進行去除。②打磨待補焊位置，其四周側邊坡口成傾斜狀，對邊緣進行修整并保證其可以圓滑過渡，避免出現(xiàn)硬邊問題。③檢查補焊位置是否光滑時可以采用磁粉檢測方式，確保有質(zhì)量問題的位置是干凈的。④在進行補焊時可以在坡口內(nèi)部完成引弧，熄弧時將弧坑填滿；保證待補焊縫長度，在了解缺陷位置尺寸后兩側均延長30 mm。⑤若2次補焊仍存在質(zhì)量問題應對返修方案進行調(diào)整。⑥做好返修記錄并做好存檔管理。

9）確保碳弧氣刨滿足要求。①保證碳弧氣刨工作者可以持證上崗。②當發(fā)現(xiàn)夾碳時應在夾碳邊緣5～10 mm位置進行重新起刨，起刨深度應比夾碳位置深2～3 mm。③碳弧氣刨后使用砂輪進行打磨，打磨清理后再進行焊接作業(yè)。④檢測焊縫質(zhì)量時可以采用無損探傷檢測方式，通常在完成焊接后的24 h開始，由專業(yè)人員對焊縫進行100%UT檢驗，探傷檢查合格后由第三方檢測機構出具探傷檢測合格報告[4]。

3.4? 保證鋼箱梁測量的準確性

1）鋼箱梁線形控制主要包括縱向線形控制、橫向線形控制與豎向線形控制，要想保證線形控制效果應對橋梁周邊測量控制網(wǎng)進行科學設置，主要做好水準高程控制網(wǎng)、導線點控制網(wǎng)的設置，從而避免誤差問題，可以采用固定控制三角網(wǎng)（圖1）。

2）在梁段頂板分段2 cm處設施測量點，在測量點位置科學安裝高程與平面坐標，進而為鋼箱梁準確放樣提供保障，監(jiān)測點安裝位置（圖2）。

3）做好吊裝前的工作。在梁段位置支架上安裝500 t履帶吊并應用全站儀對鋼箱梁梁體高程與坐標進行檢測，保證公差可以在允許范圍內(nèi)，然后再使用千斤頂與手拉葫蘆科學調(diào)整梁段平面及橫坡位置，在進行調(diào)整工作時應做好各高程值與坐標值的監(jiān)測工作，將誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，當一跨各梁段就位后做好各梁段監(jiān)測點二次檢測工作，當各檢測值滿足要求后完成吊裝合攏工作，保證合攏段安裝質(zhì)量。

4）控制吊裝過程。可以將4個50 t的千斤頂設置到各梁段下面，各梁段隔板與中腹板連接位置設置千斤頂并做好高程與橫坡調(diào)整，可以利用千斤頂?shù)纳颠M行微調(diào)，確保與鋼箱梁高程值、橫坡值相符。

3.5? 提升施工質(zhì)量的措施

第一，應根據(jù)工程要求制定質(zhì)量管理目標并對各施工環(huán)節(jié)進行細化，同時將質(zhì)量管理責任落實到人，采用層層遞進的方式進行質(zhì)量管理。第二，進一步強化材料質(zhì)量驗收工作的重要性，材料進場前應對材料質(zhì)量進行抽檢并嚴格檢查質(zhì)量合格證書等相關證明，確保進場材料質(zhì)量滿足施工要求。第三，應由專業(yè)人員完成試驗內(nèi)容并對試驗數(shù)據(jù)進行準確且完整的記錄，將其作為質(zhì)量分析的依據(jù)。第四，采用先進的測量工具并提升測量控制水平。對全站儀等檢測儀器精準度進行校對，保證測量工作的精準度，避免測量結果出現(xiàn)偏差。第五，做好結構件控制線檢查并做好構件編號，建立完整的編號圖冊。第六，保證施工現(xiàn)場參與安裝、焊接的人員均有相應的資質(zhì)，可以嚴格按照施工方案進行施工。例如在進行焊接作業(yè)時，應確保焊接人員可以持證上崗，保證其專業(yè)性，可以嚴格按照規(guī)定完成焊接施工。在進行焊接作業(yè)時還應由專業(yè)人員對焊口質(zhì)量進行檢查，若有質(zhì)量問題應及時進行處理。第七，在應用焊條進行焊接施工前，應先根據(jù)要求進行烘焙處理，同時做好烘焙時間、烘焙溫度等相關信息的記錄工作。在進行焊條發(fā)放時應做好記錄工作，防止出現(xiàn)隨意領取的情況。將三級檢查制度進行全面落實，進一步加強焊接施工質(zhì)量檢查，在保證沒有任何質(zhì)量問題的基礎上才可進入到下一道工序，確保各項工作可以有序開展。第八，在進行施工的過程中還應做好質(zhì)量檢驗評定工作，確保各項施工內(nèi)容質(zhì)量均可以達到相關標準，同時做好工程技術資料收集與管理工作，保證工程技術資料的真實性與完整性，從而可以為質(zhì)量分析工作提供參考依據(jù)[5]。

4? 結束語

現(xiàn)階段在進行高架橋建設時鋼箱梁吊裝施工技術已經(jīng)成為主要的施工技術之一，此項技術在應用后可以實現(xiàn)對工期的有效控制并可以減少給周邊交通所帶來的干擾，最大限度保證橋梁建設質(zhì)量。但是應用鋼箱梁吊裝施工技術在應用的過程中還有一些不足，因此需要相關的技術人員根據(jù)工程情況進行升級，更好地體現(xiàn)出鋼箱梁吊裝施工技術的優(yōu)勢，更好地推動城市路橋建設。

參考文獻：

[1] 曹敏，李輝.高速公路鋼箱梁吊裝施工技術研究[J].運輸經(jīng)理世界，2022（29）：13-15.

[2] 陳彥平.高速公路鋼箱梁吊裝施工技術探究[J].黑龍江交通科技，2022，45（9）：98-100.

[3] 于洪奎.立交橋鋼箱梁吊裝施工控制關鍵技術[J].中國新技術新產(chǎn)品，2022（15）：97-99.

[4] 王鵬揚.立交橋鋼箱梁吊裝施工技術要點淺析[J].四川水泥，2022（7）：137-138，155.

[5] 陳然.大跨度鋼箱梁吊裝及臨時支架結構模擬驗算[D].淮安：安徽理工大學，2021.