市政连续钢箱梁桥节段吊装施工技术分析

市政连续钢箱梁桥节段吊装施工技术分析

阳青海 黎波 上梦阳

中建五局第三建设有限公司 湖南长沙 410004

摘要：高架桥梁的施工建设已经成为缓解城市交通压力的主要方法。在城市互通式桥梁的建造中，已经打破了传统的钢筋混凝土建造方式，而采取新型连续钢箱梁桥节段吊装施工的方法。在整体的施工中，钢箱梁桥具有强大的刚性和强度，满足了理想的桥梁设计理念。根据某座城市的桥梁设计和城市道路规划要求，结合以往的桥梁设计经验，分析连续钢箱梁桥节段吊装施工技术的技术要求，为类似桥梁工程的建造提供技术参考。

关键词：连续钢箱梁桥；节段吊装；技术分析

本文以在建的北辰大道与凤城五路互通立交为工程背景，其中北辰大道BCII主线桥全长1053m,桩号范围K1+570~K2+605。上部结构均采用钢箱梁结构，下部结构采用花瓶墩。选取主线桥BCII32-BCII35共三跨一联，其跨径为35+35+35=105m，标准宽25.5m。在进行吊装和运输时要特别注意，不能出现差错，并通过特种装备车辆运输到桥位进行安装。按照图纸要求，确保在吊装中不出现偏差，确保桥梁和施工人员的安全。

1. 钢箱梁桥的特点

目前，世界打造的大型跨越式桥梁主要是钢箱梁桥，我国也已经成功建造了多座以钢结构为主的钢箱式桥梁。它与传统的混凝土结构桥梁相比，具有以下特点：第一，重量轻，强度高。钢结构桥体与混凝土结构桥体相比重量减少了40%左右，抗压能力却比混凝土结构增强了20倍。第二，质地均匀，计算参数可靠。刚性材料虽然在施工中容易变形，但是它的可塑像比较强，与其他结构计算结果相比，刚性结构的预算数据和实际测量数据最为统一，刚性结构良好的可塑性，减轻了施工强度，增强了路体的抗震性和受力能力。第三，节约建造成本。因为钢结构桥体的自身比较轻，在拆除中会产生极少的建筑垃圾，减少了运输成本；与其他桥梁相比，其自身具有良好的抗弯性和抗扭性，极大地减少了制造成本和施工成本。第四，建造工期短。钢结构桥体一般由专业的工厂进行机械化批量生产，后期由施工团队进行节段式组装，工业化的生产，既保证了桥体的质量，又大大缩短了施工周期。第五，可扎性好。不同地区的桥面需要不同的断面，在构造上，由钢结构制造的薄壁钢箱可满足桥梁桥面的需求，受到广泛使用^[1]。

2、方案设计

2.1 市政连续钢箱梁节段吊装起吊方案

根据本座桥梁设计要求，采用计算机技术预测起吊时取其冲击系数为1.4，计算得出在吊装状态下的桥梁最大承受张力为1.3Mpa；为了保护桥体在吊装过程中不会因受到重力的冲击产生裂纹，桥底吊装支架之间的平面高度差控制到±4mm以内，反力值控制在±520KN以内。在进行吊点布置时应根据梁段的顺桥和横桥方向分别对称布置；龙门吊采用定点吊方案，将桥底模型块调平，避免因误差产生失平现象发生坍塌事故，保证起吊工程顺利完成^[2]；提升钢箱梁到达支座位置时要预留足够的安全角度，确保桥头和施工人员的安全；起吊工作完成后，根据设计要求采用人工辅助实现对钢箱梁进行微调和固定，使用不同的焊接技术对支座和各个钢箱梁节段之间进行焊接连接，待整个钢箱梁节段吊装施工完成后，对各个辅助设备进行拆除^[3]。

2.2 钢箱梁节段位置微调施工流程

钢箱梁节段在初步吊装完成后需要根据实际施工要求对桥体进行微调，以满足施工要求。通常我们采用千斤顶技术将微调施工分五个步骤：第一步，在第一阶段吊装施工完成后，现场根据要求将主梁底部活动支架移动至预定位置并固定牢固，我们借助第一支撑桥墩，在另一桥墩中间点位置采用千斤顶技术进行人工操作。钢箱桥梁底部与桥底支架之间预留25mm的空间。第二步，使用起重机将钢箱桥梁放置微调支架上，由现场施工人员对其进行横纵向移动。第三步，位置调整结束后，借助第一支撑桥墩固定好横纵向位置，防止后面吊装对其产生影响。第四步，采用牛腿实现与已经微调完成的钢箱梁进行临时固定，对顺桥方向和垂直方向进行位置微调，固定好精确位置。第五步，采用栓焊接时对钢箱桥梁的底部和顶部进行焊接。最后拆除微调布控支架，钢箱梁节段位置微调施工全部完成。

2.3 钢箱梁支座安装过程

钢箱梁支座安装是连续钢箱梁桥节段吊装施工技术施工的重要部分，它关系着整个施工能否顺利完成。它分为临时支座和永久之座的施工。先将钢箱梁与支座预制进行连接，连接完成后，使用起吊技术，将钢箱梁起吊并落于可进行调整的临时支座上，待连接位置精确固定后，结合现场施工进度，确定好临时支座与永久支座的切换时机，对其进行切换，并使用混凝土技术对支座底部进行浇筑，实现钢箱梁支座的安装过程^[。

3、控制重点

3.1 线性控制标准复杂

钢箱梁桥我们通常通过制造进行预制，在制过程中，需要根据桥梁设计要求对其进行荷载体系数转变，在转变过程中必须要做好起吊和连接过程中的应力控制，防止因为吊装工艺因素而导致应力不集中的问题；在后期运输装载过程中应根据施工要求对线性控制标准进行调节，采用适合本次施工要求的线性控制标准；在吊装处于无约束状态下应采用无应力线性控制标准，在吊装钢箱以安装到支座上进行焊接工作时采用连续线性控制标准，桥面铺装完成后采用成桥控制标准。

3.2 强化不同因素耦合控制

在施工中，通常会受到温度，阴雨天气、施工的耦合作用影响施工钢箱梁的吊装的精确度。钢式桥梁因材料自身的特点会因温度的不同产生一定的变形，钢箱梁上下部位因为温差作用发生明显的温度变力，桥梁设计师需要在施工前对钢结构针对温度的不同进行详细的分析，预留施工系数，调整施工参数，防止施工中温度的影响；由于桥梁的结构复杂，部分施工中支座的安装位置不够精确，对后期焊接施工造成了严重的影响，工程师可以考虑给支座顶部和桥梁底部预留合适的空隙，为后期桥梁维护措施提供保证，提高桥梁的使用周期。

4、结束语

桥梁行业在不断发展，其跨度也在不断加大，施工技术要求越来越高。连续钢箱梁桥节段吊装施工技术作为我国桥梁施工技术发展和研究的方向，需要工程师们不断地创新和探索，结合科学技术进行数据分析和模拟实验，从而进一步解决施工过程中遇到的各种问题。

参考文献

[1]方远. 大跨连续钢箱梁桥大节段吊装施工控制研究[D].浙江大学,2014.

[2]杨占伟.大吨位宽幅预制混凝土PK箱梁节段吊装施工技术研究[J].工程建设与设

[3]敬阳.石板坡长江大桥复线桥大节段钢箱梁吊装、合拢技术[J].重庆建筑,2014,13(03):53-55.