大截面钢箱梁立交桥施工技术研究

大截面钢箱梁立交桥施工技术研究

李江  余雅婷

长沙市公路桥梁建设有限责任公司   湖南   长沙   410000

摘要：社会经济的不断发展提升了人民的生活水平和质量，对于交通出行的便利需求也越来越高。基于此，本文以大截面钢箱梁立交桥施工为主要研究对象，从大截面钢箱梁的分段优化、制作工艺以及实际应用等方面进行研究分析，以便为相关专业人士的工作以及整个桥梁施工行业的发展提供借鉴与参考。

关键词：大截面；钢箱梁；立交桥施工技术；研究分析

引言：施工理念的不断创新与施工技术的增长致使越来越多的大城市出现了结构复杂且截面较大的立交桥，而如何在现有立交桥建筑工艺的基础上增加整个立交桥结构的稳定性，并使其充分符合建筑美学要求，实现结构多样与造型立体，就成为了十分重要的问题。

1大截面钢箱梁的分段优化

分段优化是针对于截面较大钢箱梁的制作方式，这是由于大截面钢箱梁的梁高变化趋势是按照二次抛物线来进行的，因此对加工精细度有着极高要求，再加上大截面钢箱梁立交桥施工中所需要焊接部分的总面积较大，为了避免焊接中严重形变问题的发生，并在此基础上提升大截面钢箱梁的拼接安装效率，应制定相应的分段优化方案，也就是在整体制作的基础上，采取分段拆除与运输，最后在施工地现场进行合理拼接的模式[1]。

具体来说，首先在工厂内对大截面钢箱梁的不同单元块进行加工制作，需要注意的是，在单元件的下料制作过程中，大截面钢箱梁立交桥施工中通常采用火焰切割的手段，不仅需要在实际制作和拼接安装阶段预留好一定的焊接切割余量，还要对所使用材料的规格和质量进行严格检测，确保多头数控切割机与半自动切割机的运行稳定。另外，切割线不得出现偏差，但对于号料尺寸来说只需保证数值上下浮动范围不超过1mm即可。在制作完成后可通过汽车陆运的方式将相关材料运输至施工地现场进行拼装，并使其形成整体节段结构，以此完成大截面钢箱梁的整体制作与分段运输。

由于大截面钢箱梁的顶板宽度大且厚度也较高，因此在分段切割的过程中还要考虑各种限制因素，如运输工具的选择、钢箱梁关键部分的受力情况等，以确保分段切割作业的安全性和可靠性，确保核心箱等重要部分能够完好无损的运输至立交桥施工地现场。并且横向断缝处的接口形状应打磨为Z字形，以便避开断缝处腹板加劲肋。

除此之外，由于大截面钢箱梁在后续进行悬臂安装的过程中极易发生形变，因此在分段制作与运输过程中还应该将吊装设备的承重能力与运行稳定性纳入考量范围之内，尽可能将施工环境以及相关机械设备的不利影响降到最低。对于通过水上运输方式来进行运输的钢箱梁分段构件来说，悬臂长度非极特殊情况下不得超过14m，通常维持在12m之内为最佳。

2钢箱梁制作工艺及技术分析

2.1组装与焊接

大截面钢箱梁的组装焊接主要分为地面拼装与整体拼装两个部分。

地面拼装主要是针对超高梁端上下分段的工程，辅助工具是钢管桩支架，支架高度与直径要根据上下分段箱梁的规格进行调整，并在钢管桩支架两端安装好调平钢板，为确保支架的抗压性和稳定性，还应对底座进行水泥加固或钢板支撑。

为确保组装焊接质量还要在施工地现场布设临时胎架，临时胎架安装需要注意以下三点：一是支架钢墩的叠加高度最高可至两层，且叠加的支架高度应遵循“高下矮上”的原则，即两个支架中较高的支架应在下层，较矮的支架应叠加在高支架之上，这样才能对线性起到适度调整的作用；二是对钢箱梁进行分段调整与组装时应该加强辅助支撑，通常搭配此环节使用的工具是千斤顶，在调整工作结束后必须及时进行焊接固定，既要对刀板的实际高度进行合理控制，使其最高不得超过250mm，又要确保焊接效果；三是针对立交桥的延伸方向确定支架钢墩的数量。横桥方向与顺桥方向所安设的支架钢墩数量不同，但最少不得少于四个，否则起不到相应的支撑作用[2]。

大截面钢箱梁上下分段地面组装的流程为：首先在钢箱梁的分段制作施工中，要在钢箱梁两侧腹板位置上安装相应的横隔板，并将由此形成的中心线作为对大截面钢箱梁进行上下分段在纵向方向上的定位点。其次，还要对所安装在钢箱梁两侧腹板位置上横隔板进行加固，使用定位牛腿来调整钢箱梁分段在不同位置上的精确性。最后还要进行刚性固定施工，但要在施工开始前对组装后的梁高、梁宽等数据进行核对，在确保各个安装部件位置准确后方可开展相应的固定作业。

钢箱梁整体拼装的主要流程为：首先进行主箱梁的拼接安装，在施工现场地面进行，将主箱梁搭在临时钢管桩支架上，并使用千斤顶进行高程检测与调整控制，并将不同桥段的实时现场坐标进行精确；其次，在主箱梁组装焊接工作结束后尽快开始翼板安装，并使用大截面钢箱梁来对翼板进行线性控制；最后还要计算合龙段在拼装焊接后的变动数值，以确定吊点位置。另外，由于合龙段安装对精确度要求较高，因此除了要合理选择连接方式之外，还应利用先进测量设备来对整个合龙段连接过程进行全面监测。

2.2定位与调整

大截面钢箱梁的调整工作应从不同方位展开。在竖向方向的调整上，要借助临时支架钢墩先将大截面钢箱梁架空顶起，然后对钢墩在横向距离上进行适当切割，以此来实现梁端的平稳下落，通常情况下切割高度维持在10mm-20mm之间，切割次数要根据标准数据的规定来进行现场确定。在纵横方向的调整上，要先对大截面钢箱梁进行粗定位，并使用与之相匹配规格的码板与桥面板进行连接，由于码板起的是临时固定作用，在施工结束后要进行拆除处理，因此码板与桥面板应采用临时点焊的方式，然后再使用千斤顶调整码板与桥面板在水平方向上的位置，从而实现对整个钢箱梁在水平方向上的位置调整。

另外，由于钢箱梁定位与调整中所需要焊接的面积较大且难度较高，再加上分段定位的方式会在一定程度上对钢箱梁的定位尺寸产生影响，因此除了使用码板与桥面板连接固定的形式之外，还可以使用纵向支撑固定方式对钢箱梁进行固定。具体来说，焊接工作不可避免会带来温度升高，从而导致焊接收缩现象的发生，由此引起大截面钢箱梁定位数值偏差。为防止定位尺寸与施工方案预设值差距过大，可以在钢箱梁墩顶安设数个临时固定支撑。

2.3顶推工艺与施工流程

顶推施工的前期准备工作要以纠偏装置、楔形垫块、拉锚器以及千斤顶为主，在确保各体系与装置安装运行无误后再开展顶推施工。

大截面钢箱梁的顶推施工工艺具体流程为：首先根据施工方案在特定位置安装顶推装置，并依次进行墩顶滑道的铺设以及纠偏装置的安装。导向纠偏装置主要由侧向导轮和楔块构成，在导向纠偏过程中加之千斤顶辅助操作，以此来确保大截面钢箱梁在实际顶推过程中不会出现大幅偏斜，安装位置为钢箱梁桥墩处[3]。然后引导顶落钢梁于滑道，并完成对拉锚器、工具锚钢绞线的布设，在检查相关机械设备质量和安全性后，与主控台进行联网，并完成千斤顶的回油回程，在等待分段钢箱梁顶推到位以后，接着进行对下一分段钢箱梁的安装与顶推，指导全联顶推全部到位结束，最后再对梁进行起落操作和支架的安装。由于顶推过程要分段反复进行，因此为提高顶推效率，确保顶推质量，可以对部分机械设备进行倒用。

结束语：综上所述，大截面钢箱梁在立交桥施工中通常采用分段制作施工的方式进行，这种施工工艺的难度较大且对精确度要求较高，因此施工人员应在实际施工过程中加强对各个环节的精确管控，必要时可采取连续监测，以确保大截面钢箱梁在拼装焊接工作结束后的各项指标仍符合标准规定。

参考文献：

[1]王润国.超高变截面钢箱梁制造关键技术研究[J].安徽建筑,2024,31(02):36-37+128.

[2]王坤,姬前锋,陈波.公路大跨径高墩连续钢构变截面现浇箱梁施工关键技术研究[J].中国高新科技,2023,(24):96-98.

[3]谷继振,陈时波.小曲线半径变截面钢箱梁顶推关键技术[J].施工技术(中英文),2023,52(21):99-103.