跨既有桥梁钢箱梁整体吊装施工技术

跨既有桥梁钢箱梁整体吊装施工技术

王晓梅

中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司上海200070

摘要：钢箱梁吊装上跨镜水路高架桥，由于镜水路高架及两侧辅道交通繁忙，无法长时间封锁施工，无法使用搭设支撑管分节段吊装的方法，决定采用分段运输到现场，整体焊接完成后再使用650t超起履带吊机一次性吊装就位的方法进行施工作业。该工艺压缩了施工工期，有利于城市交通管理。

关键词：跨既有桥梁；钢箱梁；整体吊装

1工程概况

104国道是浙江省境内6条国道之一，是连接萧山、绍兴、上虞等地区的重要干线公路。本工程钢箱梁位于H匝道桥第10联，桩号起讫里程HK0+126.556-HK1+269.156，长度50m。整桥标准横断面宽度10m，钢结构钢箱梁宽度6.3m，高度2.25m，线路中心线部分位于缓和曲线上，部分位于圆曲线上，圆曲线半径125m，顶面横向坡度为2%，纵坡为1.8%。钢梁横向分为两个钢箱，每个钢箱均为单室截面，顶板采用30mm厚钢板，底板采用20mm厚钢板，腹板及A、B类隔板采用12mm

—16mm厚度钢板，钢箱梁总重量为205t。

图1-1钢箱梁横断面图

该跨钢箱梁上跨镜水路立交，且镜水桥两侧辅道与104国道相接，通过车辆主要为小型汽车、公交车以及货运汽车，交通量较大。钢箱梁吊装时需要实施交通管制，封闭镜水路高架及地面辅道交通，为尽量减少交通堵塞时间，经多方论证钢箱梁吊装作业安排在夜间，考虑到交通繁忙，无法长时间封路，故选择夜间22：00至次日5：00进行封闭施工。

为保证钢箱梁夜间整体吊装的顺利进行，采取了以下安全措施：

⑴封锁施工时，安全防护人员分工明确，并由专人指挥。防护人员要责任心强、具有安全生产知识、熟知防护方法、身体健康、经过培训考试合格正式职工。

⑵施工前按已审核的方案做好各项准备工作及细化措施，对施工人员进行安全教育。

⑶在确认信号设备、机具、材料齐全完好，防护已设好，各项安全措施已落实，方可发布施工命令。

⑷施工中，严格按审定的方案作业，随时掌握施工进度，监督施工人员执行各项安全规定，消除不安全因素，并经常保持与防护人员之间的联系。

⑸联络员要时刻与交通部门及施工现场交警保持联系，确定封锁时间，及时通知现场施工负责人。

2钢箱梁制作吊装工艺技术

2.1钢箱梁制作

钢箱梁委托专业加工单位进行加工、制造成型。钢箱梁制造工艺流程如下：放样、下料→零件加工及矫正→钢箱梁梁段整体组装→单元件划分→预拼装→焊缝探伤检测→钢箱梁涂装防腐。

该钢箱梁沿横向及纵向进行分段，共分4个节段单元，分段示意图及各段尺寸重量表如下所示。

2.2吊装机械、拼装场地的选择及地基处理

根据钢箱梁安装及现场场地，需选用超起履带吊进行吊装，才能满足一次性安装完成的施工作业。选用650t超起履带吊机，当主臂78m，回转半径30m，超起臂回转半径16m，最大起重能力为228t时能满足施工要求。

结合现场条件，为了尽量减少履带吊吊装过程的行走，钢箱梁拼装场地选择在履带吊吊装位置附近进行。根据地勘资料，该工程位置处地质条件较差，需对钢箱梁拼装场地和650t履带吊吊装场地进行地基处理：

⑴钢箱梁拼装场地地基处理方式为：将原场地土挖除并换填70cm建筑垃圾（分层填筑并压实，每层厚度不大于30cm），其上浇筑30cmC30混凝土，混凝土中配置一层φ10@10cm钢筋网片。

⑵650t履带吊基础处理：施工41m长ф800钻孔灌注桩，用1m高圈梁将钻孔桩连接成整体，圈梁以外履带吊行走区域内全部换填50cm厚建筑旧料+50cm厚C30混凝土面层，履带吊通过6mx2.0mx20cm钢板路基箱直接行走在圈梁上方，通过圈梁将力均匀传递到桩基上，由桩基承受全部重量。

圈梁配筋图如图所示，主筋为HRB400级直径D20@200mm，箍筋直径D12@200mm，水平筋直径D12@200mm。混凝土标号为C30，保护层厚40mm。

2.2-1圈梁配筋图

2.3钢箱梁运输

钢箱梁分段制作完成后进行试拼装，合格后分段运输至现场。到达施工现场后，安排在夜间进入施工现场，减小对交通的影响；运输路线为：上海市宝山区→沪昆高速→杭甬高速→金柯桥大道→柯北大道→云集路→施工现场。

2.4现场拼装

⑴拼装胎架布置

现场拼装胎架采用45工字钢加肋焊接而成，按照1.46m的间距均布设置，根据设计标高调整每根工字钢顶面的高程。

⑵拼装焊接及检验

采用定位焊、埋弧焊、CO2气体保护半自动焊等焊接方法，按工艺规定的焊接位置、焊接顺序及焊接方向施焊，并严格执行工艺文件规定的焊接变形的控制措施，不得随意焊接。

现场焊接完成后，横桥向对接焊缝进行100%超声波探伤，其质量检查标准符合相关规定。

⑶涂装

①涂装作业开始前，对油漆进行取样复验，全过程监理、油漆厂家技术服务一起参加。油漆复验合格，用于正式施工。

②结构检验验收合格，进入涂装施工工序，首先检查构件表面，如表面有因割除吊耳、临时构件、补焊等产生凹坑、突起等表面缺陷的，符合要求后，再喷涂油漆。

③在钢构件涂装过程中，必须待上一道漆干后并在重涂间隔时间内做下一道漆。

2.5设置临时支撑

桥梁平面位于曲线上，钢结构部分重量较轻，刚度小，为了保证施工阶段的桥梁抗倾覆稳定性、钢结构的局部稳定性、成桥线性和成桥结构受力安全，本次钢箱梁施工，根据现场交通状况，在镜水桥两侧辅道上，设置两处临时支撑，支撑体系自下往上依次为：C30条形基础+φ609钢管+H400工字钢+千斤顶。其中，临时支墩分别设置在距HP24号墩8.5m（大里程方向）处和HP25号墩13m（小里程方向）处，且位于横隔板位置。

2.6钢箱梁吊装施工

整体吊装时吊耳设置在距两端1/3的隔板处，且顺着腹板方向，共设置8个A类吊耳。

⑴考虑到吊装施工在夜间进行，在原HP24、HP25盖梁施工操作平台上分别设置1个400瓦投光灯。在HP24和HP25两墩旁搭设人行梯道，便于吊装作业人员对钢箱梁进行对位安装。

⑵钢箱梁检验合格后，先进行试吊。吊机就位后，连接吊机吊钩与吊点，并均匀调节每个吊点的钢丝绳，使每个吊点及每根钢丝绳受力基本均匀，然后缓慢提升钢箱梁1m后，观察起吊后的钢梁两端是否平衡，停止提升并持荷10分钟，对吊车、吊点进行一次全面检查，测看地基基础是否开裂和沉降量，确定正常后方可正式起吊，钢箱梁缓慢提升至一定高度后保持稳定，吊机开始缓慢行走，行走时必须听从指挥人员指挥。行走路线需提前放样，在地上画出吊机行走路线，预测吊机吊装状态，确保吊机能顺利行走、吊装满足要求。吊机行走至指定位置后，稳定吊机，缓慢旋转塔臂，旋机时吊机附近禁止站人。此过程中需有指定人员跟踪钢箱梁状态，确保钢箱梁的水平，保证吊装安全。

⑶与交通部门取得封锁时间后，22：00完成镜水路桥及两侧辅道封闭工作，封锁措施为：在镜水路桥及两侧辅道的南北端头处安放交通标识，警示等标识标牌，并用水马围护，施工期间派专人看护，并随时与交警和路政部门联系，确保施工、行车两顺利；加强交通管理及交通引导工作。

图2.6-2起吊图2.6-3钢箱梁起吊回转

⑸超起履带吊机携梁前进11.15m，缓慢向下趴主臂，直到主臂幅度为30m，22：30分钢梁准确就位如下图所示。

图2.6-4钢箱梁落梁就位

吊装完成后吊装主臂旋转到辅道以外，解除道路封锁。

3沉降观测

在履带吊吊装平台四角采用钻孔机打孔，深度5cm-10cm，放入观测钉或者等粗等长的钢筋，露出平台2mm-5mm。并以此为中心画上边距8cm的矩形框，观测间隔一天两次，安装施工期间进行连续观测，以检查是否沉降，并将观测数据及时反馈。

4结语

镜水路交通量较大，不能长时间封闭交通，本文主要通过加大安全措施，采取夜间封锁施工等方法紧密、连续、高效地完成了该50m钢箱梁的整体吊装施工，为后续各项工作的顺利完成奠定了基础，对同类型桥梁的施工具有重要的参考价值。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部.JTG/TF50－2011公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.

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[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ