上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工技術(shù)研究

冉毅

貴州路橋集團有限公司 貴州 貴陽 550001

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路建設(shè)取得了顯著的成果。然而在高速公路建設(shè)過程中，由于地形、地質(zhì)等因素的影響，往往需要在既有高速公路上進行鋼箱梁吊裝施工。上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工是一種特殊的建筑施工技術(shù)，主要用于在現(xiàn)有高速公路上方新建或改建橋梁、隧道等工程。這種施工方法需要克服許多技術(shù)難題，如確保既有高速公路的正常運行不受干擾、保證施工安全、提高施工效率等。這種施工方式具有施工周期短、對交通影響小等優(yōu)點，但同時也存在一定的安全隱患。因此，對上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

1 鋼箱梁吊裝技術(shù)概述

鋼箱梁吊裝技術(shù)是一種將預(yù)制鋼箱梁吊裝到預(yù)定位置的施工方法。鋼箱梁具有較高的承載能力、較強的抗震性能和較好的耐久性，適用于各種復(fù)雜地形和地質(zhì)條件。鋼箱梁吊裝技術(shù)主要包括鋼箱梁的制作、運輸、吊裝和連接等環(huán)節(jié)。通過采用先進的吊裝設(shè)備和技術(shù)，可以有效地提高施工效率，降低施工成本，保證工程質(zhì)量[1]。鋼箱梁吊裝技術(shù)的優(yōu)點有很多，具體包括：（1）鋼箱梁吊裝技術(shù)可以實現(xiàn)機械化操作，提高施工效率。（2）鋼箱梁吊裝技術(shù)可以減少人工搬運和安裝的時間和成本。（3）鋼箱梁吊裝技術(shù)可以提高施工質(zhì)量，減少施工過程中的誤差和缺陷。（4）鋼箱梁吊裝技術(shù)可以降低施工風(fēng)險，保障施工人員的安全。（5）鋼箱梁吊裝技術(shù)可以實現(xiàn)快速拆卸和移動，方便后期維護和管理。

2 上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 鋼箱梁選型

上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工是一項技術(shù)難度較高、風(fēng)險較大的工程。在進行上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工時，應(yīng)選擇適用于此類工程的鋼箱梁型號，以滿足施工要求。在施工過程中，需要根據(jù)不同的橋梁類型和跨度選擇合適的鋼箱梁型號。一般來說，鋼箱梁的型號包括普通型、加強型和特殊型等。其中，普通型適用于跨度較小的橋梁；加強型適用于跨度較大的橋梁；特殊型適用于特殊環(huán)境下的橋梁。在進行上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工時，需要考慮到既有道路的寬度和高度等因素，并根據(jù)實際情況進行合理的設(shè)計和施工方案。同時，還需要對施工現(xiàn)場進行全面的安全評估和風(fēng)險控制，確保施工過程中不會對周圍環(huán)境和人員造成任何影響或危害。

2.2 吊裝設(shè)備選擇

在選擇吊裝設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況和工程特點，綜合考慮各種因素，以確保吊裝作業(yè)的順利進行。首先，要充分考慮設(shè)備的起重能力。鋼箱梁的重量較大，需要選擇具有足夠起重能力的吊裝設(shè)備[2]。一般來說，汽車吊、履帶吊和塔吊等都是常用的吊裝設(shè)備。其中，汽車吊適用于較短距離的吊裝作業(yè)，具有較高的靈活性；履帶吊適用于較遠(yuǎn)距離的吊裝作業(yè)，具有較強的穩(wěn)定性；塔吊則適用于高度較高的吊裝作業(yè)，具有較高的承重能力。根據(jù)施工現(xiàn)場的實際需求，可以選擇一種或多種吊裝設(shè)備進行組合使用。其次，要考慮設(shè)備的作業(yè)范圍。不同的吊裝設(shè)備有不同的作業(yè)半徑和起升高度，因此要根據(jù)施工現(xiàn)場的地形、建筑物等情況，選擇合適的設(shè)備。例如，如果施工現(xiàn)場地勢較為平坦，可以考慮使用塔吊進行吊裝作業(yè)；如果施工現(xiàn)場有較多的建筑物，可以考慮使用汽車吊或履帶吊進行吊裝作業(yè)。此外，還要考慮設(shè)備的轉(zhuǎn)彎半徑、爬升能力等因素，以確保吊裝設(shè)備能夠順利進入施工現(xiàn)場并完成吊裝任務(wù)。再次，要關(guān)注設(shè)備的穩(wěn)定性。在鋼箱梁吊裝施工過程中，設(shè)備的穩(wěn)定性至關(guān)重要。選擇穩(wěn)定性較好的吊裝設(shè)備可以有效降低吊裝過程中的風(fēng)險，提高施工安全性。在選擇吊裝設(shè)備時，要充分了解設(shè)備的性能參數(shù)、制造工藝等方面的信息，對比不同設(shè)備的穩(wěn)定性，選擇性能較好的設(shè)備。同時，還要定期對吊裝設(shè)備進行檢查和維護，確保設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。最后，要考慮設(shè)備的性價比。在選擇吊裝設(shè)備時，不僅要關(guān)注設(shè)備的起重能力、作業(yè)范圍和穩(wěn)定性等因素，還要充分考慮設(shè)備的性價比。即在滿足施工需求的前提下，盡量選擇價格合理、性能優(yōu)越的設(shè)備。這樣既可以降低施工成本，又可以提高施工效率。

2.3 吊裝工藝設(shè)計

在進行吊裝工藝設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況進行合理的工藝設(shè)計，以確保吊裝工作的順利進行。分段吊裝法是一種將鋼箱梁分為若干段進行吊裝的方法，這種方法適用于鋼箱梁長度較長的情況。整體吊裝法則是將整個鋼箱梁一次性吊裝到位的方法，這種方法適用于鋼箱梁長度較短的情況。此外，還有一些其他的吊裝工藝，如分節(jié)吊裝法、旋轉(zhuǎn)吊裝法等，這些方法可以根據(jù)實際需要靈活選擇。在進行工藝設(shè)計時，應(yīng)充分考慮吊裝過程中的安全性、施工效率等因素。首先，要確保吊裝過程中的安全性。這包括選擇合適的吊裝設(shè)備、制定詳細(xì)的吊裝作業(yè)規(guī)程、對吊裝人員進行安全培訓(xùn)等。其次，要提高施工效率。這可以通過優(yōu)化吊裝順序、合理安排吊裝時間、提高吊裝設(shè)備的利用率等方式實現(xiàn)。除了以上提到的因素外，還需要考慮其他一些因素，如環(huán)境因素、地理條件等。例如，在強風(fēng)、暴雨等惡劣天氣條件下進行吊裝作業(yè)時，應(yīng)采取相應(yīng)的防護措施，確保吊裝過程的安全。同時，還要考慮施工現(xiàn)場的地理條件，如地形、地質(zhì)等，以便選擇合適的吊裝設(shè)備和方法。

2.4 吊裝順序優(yōu)化

吊裝順序優(yōu)化是指在保證施工質(zhì)量和安全的前提下，通過合理安排吊裝作業(yè)的順序，提高施工效率，降低施工成本。常見的優(yōu)化方法有分階段吊裝法、對稱吊裝法等。在進行順序優(yōu)化時，應(yīng)充分考慮吊裝過程中的安全性、施工效率等因素。采用分階段吊裝法時，在實際操作中可以根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，將吊裝任務(wù)劃分為基礎(chǔ)吊裝、主體吊裝、附屬構(gòu)件安裝等階段。每個階段的吊裝作業(yè)都應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求和施工規(guī)范進行，確保施工質(zhì)量和安全。采用對稱吊裝法時，可以采用“中心對稱”或“軸對稱”的方式進行布置[3]。例如，對于長寬較大的構(gòu)件，可以將其分成若干個相等的部分，然后按照對稱的方式布置在吊裝現(xiàn)場。這樣，在吊裝過程中，各個部分可以同時進行，大大提高了施工效率。在進行吊裝順序優(yōu)化時，還需要注意以下幾點：（1）在確定吊裝順序時，應(yīng)充分考慮施工現(xiàn)場的實際情況，如地形、交通、天氣等因素，以確保吊裝作業(yè)的順利進行。（2）在進行吊裝作業(yè)前，應(yīng)對參與施工的人員進行專業(yè)培訓(xùn)，確保其熟悉吊裝設(shè)備的操作方法和安全規(guī)程。（3）在吊裝過程中，應(yīng)加強對施工現(xiàn)場的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并處理各種安全隱患，確保施工質(zhì)量和安全。（4）在完成一個階段的吊裝作業(yè)后，應(yīng)及時對吊裝設(shè)備進行檢查和維護，確保設(shè)備的正常運行。

2.5 臨時支護措施

在上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工過程中，為保證施工現(xiàn)場的安全，應(yīng)采取相應(yīng)的臨時支護措施。常見的臨時支護措施有搭設(shè)腳手架、設(shè)置臨時支撐等。在進行臨時支護措施時，應(yīng)充分考慮支護結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性等因素。首先，搭設(shè)腳手架是一種常見的臨時支護措施。腳手架可以提供穩(wěn)定的工作平臺，使施工人員能夠在高處進行作業(yè)，從而避免直接接觸地面的不穩(wěn)定因素。在選擇腳手架時，應(yīng)考慮其承載能力、穩(wěn)定性和使用壽命等因素。此外，還應(yīng)確保腳手架的基礎(chǔ)牢固，以防止在使用過程中發(fā)生傾斜或倒塌。其次，設(shè)置臨時支撐也是保障施工現(xiàn)場安全的重要措施。臨時支撐可以增強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止因外力作用而導(dǎo)致的變形或破壞。在設(shè)置臨時支撐時，應(yīng)根據(jù)實際工程需求選擇合適的支撐方式和材料，如鋼管、木材等。同時，還應(yīng)確保支撐與被支撐結(jié)構(gòu)的連接牢固可靠，以充分發(fā)揮支撐的作用。在進行臨時支護措施時，還應(yīng)注意以下幾點：（1）嚴(yán)格遵守國家和地方的建筑施工安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，確保施工現(xiàn)場的安全。（2）對施工現(xiàn)場進行定期巡查，及時發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患。（3）加強施工人員的培訓(xùn)和管理，增強其安全意識和操作技能。（4）建立健全施工現(xiàn)場的安全管理制度和應(yīng)急預(yù)案，以便在發(fā)生安全事故時能夠迅速采取措施進行處理。（5）在施工過程中，要充分考慮環(huán)境因素對施工安全的影響，如氣候條件、地質(zhì)條件等，并采取相應(yīng)的防護措施。

3 上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工技術(shù)難點及解決方案

3.1 確保既有高速公路的暢通

在上跨既有高速公路進行鋼箱梁吊裝施工時，需要確保既有道路的暢通。為此，可以采取以下措施：（1）在施工前對既有道路進行全面評估，制定合理的施工方案，盡量減少對交通的影響[4]。首先，需要對既有道路的寬度、長度、車流量等進行詳細(xì)的調(diào)查和分析，以便為施工方案的制定提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。其次，要考慮到施工過程中可能出現(xiàn)的各種突發(fā)情況，如天氣變化、設(shè)備故障等，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。最后，要在施工方案中明確各個階段的施工順序和時間安排，確保施工過程有序進行，最大限度地減少對交通的影響。（2）在施工過程中，設(shè)置臨時交通標(biāo)志、標(biāo)線和警示設(shè)施，引導(dǎo)車輛繞行，確保交通安全。為了確保施工現(xiàn)場的安全，需要在施工現(xiàn)場周邊設(shè)置明顯的交通標(biāo)志和標(biāo)線，引導(dǎo)車輛按照指定的路線行駛。同時，還需要設(shè)置警示設(shè)施，如反光錐、警戒帶等，提醒過往車輛注意安全。此外，還可以通過電子顯示屏、廣播等方式，及時發(fā)布施工信息和交通安全提示，提醒司機注意行車安全。（3）采用分段吊裝的方式，逐步完成鋼箱梁的安裝，避免一次性完成吊裝導(dǎo)致交通擁堵。為了減少施工過程中對交通的影響，可以采用分段吊裝的方式，將鋼箱梁分成若干部分進行安裝[5]。這樣既可以保證施工進度，又可以避免一次性完成吊裝導(dǎo)致的交通擁堵。在吊裝過程中，要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行，確保吊裝過程的安全和穩(wěn)定。同時，要加強現(xiàn)場指揮和協(xié)調(diào)，確保各個吊裝階段的順利進行。

3.2 保證施工安全

上跨既有高速公路進行鋼箱梁吊裝施工，安全風(fēng)險較高。為確保施工安全，可以采取以下措施：（1）對施工人員進行安全培訓(xùn)，增強安全意識，確保施工過程中的安全操作。定期組織施工人員參加安全培訓(xùn)課程，學(xué)習(xí)相關(guān)的安全知識和操作規(guī)程。通過培訓(xùn)，使施工人員充分認(rèn)識到安全生產(chǎn)的重要性，增強安全意識，掌握正確的安全操作方法。（2）采用安全可靠的吊裝設(shè)備和技術(shù)，如使用計算機控制的大型起重設(shè)備，提高吊裝精度和穩(wěn)定性。在選擇吊裝設(shè)備時，要選擇具有良好性能、安全可靠的設(shè)備，如計算機控制的大型起重設(shè)備。這種設(shè)備具有精確的定位和穩(wěn)定的吊裝能力，可以有效降低吊裝過程中的安全風(fēng)險。（3）加強施工現(xiàn)場的安全管理，確保各項安全措施得到有效執(zhí)行。設(shè)立專門的安全管理部門，負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場的安全監(jiān)督和管理。定期對施工現(xiàn)場進行安全檢查，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時整改，確保施工現(xiàn)場的安全狀況得到持續(xù)改善。（4）建立健全應(yīng)急預(yù)案，提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力。針對施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)的各種安全事故，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，明確應(yīng)急處理流程和責(zé)任人。在發(fā)生安全事故時，能夠迅速啟動應(yīng)急預(yù)案，有效降低事故損失，保障施工人員的生命安全。

3.3 鋼箱梁的連接與固定

鋼箱梁是一種常見的橋梁結(jié)構(gòu)形式，其特點是強度高、剛度大、承載能力強。然而，僅僅依靠其自身的強度和剛度是不夠的，還需要通過連接與固定的方式，保證橋梁的穩(wěn)定性和承載能力。為此可以采取以下幾種措施：（1）采用高強度螺栓、焊縫等方式進行連接是保證橋梁穩(wěn)定性的重要手段。高強度螺栓具有抗拉強度高、抗剪強度低的特點，可以有效地提高連接的強度和剛度。而焊縫則可以通過熔化金屬，形成均勻、連續(xù)的連接界面，提高連接的強度和耐久性。這兩種方式的結(jié)合使用，可以確保橋梁在各種環(huán)境條件下的穩(wěn)定性[6]。（2）根據(jù)橋梁的設(shè)計要求，設(shè)置適當(dāng)?shù)闹ё椭谓Y(jié)構(gòu)也是提高橋梁整體穩(wěn)定性的有效方法。支座和支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)置，可以有效地分散橋梁的荷載，減小對橋墩的壓力，從而提高橋梁的整體穩(wěn)定性。同時，支座和支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)置還可以改善橋梁的振動特性，提高橋梁的使用壽命。（3）對連接部位進行定期檢查和維護是保證橋梁使用壽命和安全性能的重要環(huán)節(jié)。通過對連接部位的定期檢查，可以及時發(fā)現(xiàn)并處理可能出現(xiàn)的問題，防止小問題演變成大問題。同時，通過對連接部位的定期維護，可以延長其使用壽命，保證橋梁的安全運行。

4 結(jié)語

總之，上跨既有高速公路鋼箱梁吊裝施工技術(shù)是一種有效的解決方案，可以克服地形、地質(zhì)等條件的限制，提高施工效率，降低施工成本。然而，在實際操作過程中，還需要克服許多技術(shù)難題，如確保既有道路的暢通、保證施工安全等。通過采用先進的吊裝設(shè)備和技術(shù)，以及科學(xué)合理的施工方案，可以有效地解決這些問題，實現(xiàn)橋梁建設(shè)的高效、安全和穩(wěn)定。