橋梁邊跨鋼箱梁支架施工技術分析

摘要 橋梁邊跨鋼箱梁支架的施工技術，是橋梁結構穩(wěn)固與安全的關鍵技術環(huán)節(jié)。文章系統地分析了邊跨鋼箱梁支架的施工程序、技術關鍵環(huán)節(jié)及質量監(jiān)控手段，旨在于提高施工效率并嚴格把控橋梁建設的質量水平。通過深入研究支架材料優(yōu)選原則、結構設計原則、安裝工藝的優(yōu)化以及施工過程中的質量監(jiān)測機制等多個方面，旨在為同類橋梁邊跨鋼箱梁支架的施工技術提供一定的參考依據和實踐指導。

關鍵詞 橋梁工程；鋼箱梁；支架施工

中圖分類號 U448.27 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）18-0141-03

0 引言

在當前橋梁建設中，鋼箱梁因其良好的承載能力和結構性能而得到廣泛應用。而邊跨鋼箱梁支架作為支撐鋼箱梁的關鍵結構，其施工技術直接關系到橋梁的整體質量。文章將圍繞橋梁邊跨鋼箱梁支架施工技術展開詳細分析，從支架材料的選擇、結構設計、安裝工藝以及施工監(jiān)測等多個方面進行探討。通過深入分析這些關鍵要素，旨在為橋梁邊跨鋼箱梁支架的施工提供有益的參考和借鑒。

1 工程概況

該項目鋼箱梁主梁采用半封閉鋼箱截面，飛鳥形索塔平行索面斜拉橋結構，塔梁固結，梁下設置支座。主橋跨徑布置為75 m+156 m+75 m，主橋標準斷面中心線高度3.8 m，在主墩支點處，局部梁高增加至5 m。標準斷面寬43.2 m。主梁劃分為A、B1、B2、C1、C1a、C2、C2a、D、E共計9種類型，37個梁段，主梁節(jié)段標準長度8 m。索塔總體為“A”字形，支點處梁頂面以上塔高約71.5 m，單肢塔柱在斷面上橫橋向內傾15°，在立面上縱橋向往中跨傾斜20.5°。主橋鋼梁有兩種錨箱形式，單側焊接式錨箱及雙側焊接式錨箱。主橋鋼梁壓重段設在橋墩端橫梁內，在端橫梁內填充混凝土形成壓重段。

引橋第12聯鋼箱梁采用五箱式結構，梁高3.4 m，該聯組合跨徑為3×80 m，鋼箱梁橋面寬度為38.4 m，U12聯鋼箱梁重量約7 194.3 t，第13聯采用鋼箱梁，鋼箱梁分為左右雙幅，單幅采用五箱式結構，梁高為2.8 m，U13R聯跨徑布置45 m+60 m+45 m+39 m，橋面寬度19.2 m，重量約2 314.4 t，U13L聯跨徑布置66 m+74 m+49 m，橋面寬度19.2 m，重量約2 319.3 t，單位重量13 t/m。伏龍大橋引橋SF匝道的第U02聯采用鋼箱梁，鋼箱梁采用單箱式結構，梁高為2.5 m，該聯跨徑布置為60.5 m+31 m，重量約348 t。

2 支架設計施工

2.1 結構設計

支架采用630×8 mm鋼管作為基礎，支架布設縱向間距9 000 mm，橫橋向單側按雙排墩3.0 m間距布設，橫向布設結構示意見圖1所示。上鋪設2I25B作為橫向分配梁，貝雷梁作為縱梁，其上采用I12作為橫向分配梁，布設間距0.75 m，縱向采用I25B作為縱向分配梁，其上鋪設10 mm鋼板，四周設防護欄桿。

2.2 結構驗算

根據吊裝方案及節(jié)段劃分信息顯示，取最縱橫向范圍內劃分節(jié)段進行驗算（該計算書以U13R-JD4進行驗算）荷載信息如下，結構布置如圖1所示：

結構荷載：G=500 t；根據最大節(jié)段換算成線荷載：G1=500 t=48.54 t/m；

人群荷載：G=2 kN/m²（主要考慮施工人員）；

施工荷載：G=2 kN/m²（主要考慮機械設備）。

圖1 結構布置示意圖（單位：mm）

工況一：鋼箱梁滑移過程，此時僅考慮單節(jié)段的最大重量；

工況二：鋼箱梁滑移完成，邊跨鋼箱梁重量全部由支架承受[1]。

縱向軌道采用3I45B工字鋼進行鋪設，下支點采用I25B工字鋼作為分配梁間距1.5 m，取五跨，上部滑移按照單側2支撐點荷載進行加載，I45B最大組合應力為60.3 MPa<145 MPa，I45B最大變形量為0.6 mm<3 mm，支點反力為64.7tmm，均滿足設計和相關規(guī)范要求。由計算可知，支點反力最大值為64.7t，2I25B最大組合應力為66 MPa<145 MPa，2I25B最大變形量為0.2 mm<0.9 mm，支點反力為17.9×2=35.8 t。貝雷梁最大彎矩為1 985 kN·m，最大剪力為1 323 kN，此貝雷梁受剪力控制，1 323/245.2=5.4組，擬選用單層6排鋪設。

2.3 支架制作

根據該項目鋼桁梁設計底標高及地面標高，立柱長度均在6～12 m。項目鋼管材料長度不均，故需對該項目鋼管進行接長。鋼管對接采用焊接連接，去除坡口表面的氧化皮、熔渣及影響接頭質量的表面層，并將凹凸不平處進行打磨，管道坡口宜采用機械加工，鋼管樁對接外形尺寸檢查如表1所示。

鋼管支架采用φ630×8 mm鋼管制作而成，施工現場單節(jié)鋼管長度在6～10 m不等，單根立柱高度6～12 m不等，鋼管制作時先檢查立柱鋼管是否已嚴重腐蝕、缺邊掉角等現象，對已嚴重腐蝕且整體壁厚缺失的鋼管禁止使用，對缺邊掉角的材料可采取技術處理后重新使用。橫向、縱向連接系不得彎曲、扭曲，且壁厚不得≤3 mm[2]。具體要求如表2所示。

鋼管端頭分別采用800 mm×800 mm×10 mm或1 000 mm×1 000 mm×10 mm封頭板在分配梁底對應腹板位置，設置加肋板，加肋板采用10 mm厚鋼板，并與鋼管采用滿焊。鋼管接頭構造形式示意圖如圖2所示。

2.4 施工順序

安裝施工順序如圖3所示。

拆除施工順序如圖4所示。

2.5 支架施工

支撐立柱采用鋼管作為支撐立柱，將所受荷載傳遞到承臺，然后傳遞給地基。為保證鋼管立柱受力均勻、平衡傳力，鋼管須在鉛垂狀態(tài)下立于承臺上，所以在鋼管底部和承臺之間需提前預埋設置厚10 mm的鋼板，進行水平調平及增加受力面積。

鋼管支架采用25 t汽車吊進行安裝，單排采用2根φ630 mm×8 mm和鋼管柱作為立柱，立柱與預埋鋼板焊接，同時在四角加焊10 cm×20 cm三角鋼板以加強鋼柱穩(wěn)定性；每排橫橋及縱向立柱間設二排連接系，橫聯、平聯采用[20B槽鋼，增強其剛度、承載能力、穩(wěn)定性，在每排橫橋立柱頂部I36B工字鋼做分配梁（跨線部分設置為貝雷梁），分配梁上安裝橫向分配梁及滑移軌道，并鋪設鋼板形成施工平臺[3]。

支架的高差在6～12 m，鋼管連接先在加工廠各節(jié)段加工好，運輸到施工場地，用25 t汽車吊起吊拼裝，采用25 t的汽車吊在橋下逐孔拆除，拼拆時，有專人統一指揮，確保安全。具體施工步驟如下：

（1）在系梁頂面按設計尺寸放出鋼管位置。然后在系梁預埋鋼板并用水準儀抄平、標高確定及全站儀坐標點測量放樣。預埋時保證鋼板處于水平，將鋼板和系梁之間的空隙填滿，鋼板安放牢固。

（2）在系梁混凝土強度達到75%以上及養(yǎng)護周期結束后，開始安裝鋼管。按鋼板頂標高和鋼梁底標高，按照設計圖指定參數，將鋼管下料，并將切口打磨平整。若鋼管需要接長，參照支架制作鋼管施工技術要求執(zhí)行。

（3）先在鋼板上將鋼管位置用石筆畫出，然后借助25 t吊車將鋼管按設計位置就位，用電焊將鋼管和鋼板焊牢，并用6塊尺寸為20 cm×20 cm、厚12 mm的三角鋼板作為加勁板，對稱焊在鋼板和鋼管之間。

（4）鋼管立柱安裝完畢后，提前按照鋼管安裝間距備好平聯、橫聯的材料，借助25 t吊車同步將平聯按照設計標高安裝就位。待立柱、平聯及橫聯安裝就位后，進行分配梁安裝施工。

2.6 分配梁施工

鋼箱梁安裝支架分配梁采用I36B工字鋼雙拼制作而成，并在相應位置增設加勁板。其施工流程為I36B分配梁制作→防腐涂裝→25 t吊車吊裝至安裝位置→調平、復核位置及標高→臨時固定→采用E506型焊條焊接穩(wěn)固。

2.7 貝雷梁安裝施工

貝雷梁在地面組拼，按照每孔間距組成組，采用汽車吊或履帶吊裝至安裝位置，并進行與分配梁固定限位。貝雷梁總體施工工藝流程如下：（1）材料檢驗，檢查貝雷梁豎桿、弦桿是否缺損或銹蝕，豎桿、弦桿厚度是否符合原貝雷梁結構尺寸及厚度，若不滿足要求則不能用于工程臨時結構。（2）采用25 t吊車對貝雷梁在平整地面進行組拼，拼裝前先對貝雷梁支點處進行豎桿加強，豎桿加強采用[8B進行加強。（3）貝雷梁安裝完成后，在分配梁焊接鋼板定位，保障安裝位置精確。采用25 t汽車吊由跨中向邊跨進行安裝，初步固定。（4）按照設計圖，進行貝雷梁橫向連接、與分配梁固定等工作[4]。（5）安裝完成后對貝雷檢查驗收，合格后方可進行下一步工作。

3 質量控制措施

（1）測量使用的鋼尺，儀器首先經計量檢定，核對誤差后才能用，并做到定期檢校。加工制作、安裝和監(jiān)督檢查等幾方統一標準，應具有相同精度。

（2）根據平面分布與結構形式及安裝機械的吊裝能力，考慮鋼結構安裝的對稱性和整體穩(wěn)定性，合理劃分施工區(qū)域，以便控制安裝總體尺寸，防止焊接和安裝誤差的積累。

（3）測量控制點的精度，是保證整個鋼結構安裝質量的關鍵，測量中應嚴格調整儀器，投測時應采取全圓回轉，每隔90°投測一次，四次取中，并避開吊裝震動、日照強度和風速過大等不利的因素。

（4）高基準點的向上引測時，一定要組成圖形，多點間相互閉合，調整誤差滿足精度要求。

（5）對裝配后的鋼結構空間尺寸測量后進行會審。如果局部尺寸有誤差，應及時修正。

4 結論

經過對橋梁邊跨鋼箱梁支架施工技術的深入分析，可以清晰地認識到這一技術在橋梁建設過程中的重要性及其復雜性。橋梁邊跨鋼箱梁支架施工技術是橋梁建設領域的重要技術之一，結構設計是支架施工技術的關鍵，應充分考慮橋梁的受力特點和施工環(huán)境，合理的結構設計能夠發(fā)揮材料的性能，提高支架的承載能力。安裝工藝的精細程度以及施工監(jiān)測的嚴格性，同樣對施工結果產生重要影響。

參考文獻

[1]張敏，雷棟，張金福.舟岱跨海大橋鋼箱梁支架設計與施工[J].施工技術，2020（15）：38-40+60.

[2]楊培誠，王磊.混合梁斜拉橋超寬邊跨箱梁支架體系設計[C].中國公路學會橋梁和結構工程分會2011年全國橋梁學術會議論文集.中交第二航務工程局第五工程分公司，2011：6.

[3]常鐘德.鋼箱梁分段支架吊裝施工技術分析[J].四川水泥，2024（3）：140-142+160.

[4]姜劍峰.某橋梁工程無索區(qū)鋼箱梁斜支架安裝技術[J].科學技術創(chuàng)新，2022（20）：141-144.