大跨度钢箱梁吊装施工

浅谈大跨度钢箱梁吊装施工[摘要] 本文主要结合广州市猎德大桥系统北延线二标段的大型、大跨度市政钢箱梁吊装技术的施工经验与技术总结，介绍了大跨度钢箱梁整体吊装的施工关键技术和吊装工艺，并进行了相关验算。

[关键词]大跨度、钢箱梁、整体吊装中图分类号： u448 文献标识码： a 文章编号：引言随着我国城市化的日益发展和道路交通需求的增加,城市高架道路系统得到了飞速发展,由高架道路组成的城市快速路或主干道在城市交通中发挥着举足轻重的作用。

目前在国内的市政桥梁工程当中,混凝土结构立交桥的数量居多,其中大中型跨径的立交桥多采用预应力混凝土技术以获得大的跨越能力。

但随着我国钢铁工业和钢结构技术的发展,钢结构市政桥梁的数量也在不断增加,箱形截面抗扭刚度大、整体性好的特点使得钢箱梁结构在市政桥梁设计及建造过程中得到广泛的应用,现已成为主梁形式的首选。

而随着桥梁工艺的发展和交通疏导的要求，城市钢箱梁的跨径也在不断增长，并呈大幅度增长的趋势，由于市政钢箱梁施工环境的复杂性、功能要求的多样性、大跨度等特点，给市政钢箱梁的制作、安装施工带来了很多不同于铁路、公路钢箱梁施工的技术难题。

其中，尤为突出的是如何在交通繁忙的城市中心、在狭窄的施工空间中对大跨度的钢箱梁进行吊装。

在钢箱梁的制作和吊装中，目前基本上是采用分块制作与吊装的工艺。

随着城市交通压力的不断增加，城市高架桥的规模（跨度、重量）迅速增大，并且高架桥的选址大多数是位于城区中心交通枢纽地带，施工场地、施工工期受到极大的制约。

传统钢箱梁的施工技术在复杂城市环境下大跨度钢箱梁吊装过程的应用将面临极大的施工难题，必须通过改进传统钢箱梁的吊装工艺，克服复杂城市环境下的施工困难，提供施工效率，缩短施工工期，才能尽可能地降低高架桥钢箱梁的施工对交通造成的影响。

结合我司在广州市猎德大桥系统北延线二标段的大型、大跨度市政钢箱梁吊装技术的施工经验与技术总结，大跨度钢箱梁整体吊装的施工技术日趋成熟，形成了适合城市施工特点的大跨度钢箱梁施工工法，为其它城市大跨径钢箱梁段施工提供经验，以便日后在国内同类城市钢箱梁工程中得以推广和运用。

特别是大跨度钢箱梁整体吊装法节省场地，占用场地时间短，对交通影响小等优点，正得到越来越多的推广。

广州市猎德大桥系统北延线二标段位于广州市黄埔大道与猎德大道交界处，工程项目主线为10跨高架桥，其中z4—z7轴采用钢箱梁结构，共计有三跨钢箱梁，跨径为38+60+48=146m，钢结构工程量约3300吨。

钢箱梁桥体总长约146米，总宽约41米，悬臂翼板挑出段长2.5m，箱体高度2米。

最大跨度在z5—z6轴，横跨黄埔大道隧道，约60米。

部分箱形梁结构为工厂制作，现场吊装；部分箱型梁为工厂下料，现场拼装焊接完成。

箱梁顶板、腹板、底板、翼板等主受力构件均采用q345qc钢材，横隔、加劲肋等次受力构件采用q235c钢材。

1整体吊装法具有以下优点：①、灵活、适应性强。

整体吊装法是结合城市复杂施工条件，在传统钢箱梁施工方法的基础建立的，是一种城市复杂环境下的钢箱梁施工组织管理、吊装安全分析、安装精度控制的技术体系。

根据施工现场与周围构建物的情况，可以选用化零为整的整体吊装法。

②、施工效率高。

整体吊装法：一次吊装整跨钢梁，在地面胎架上拼接，减少了中间块传统在临时支墩上拼接的工序，吊装后只需焊接在两端钢横梁上即完成安装。

以往需在临时支墩上焊接每节箱体，分块越多，焊接过程越长，在繁忙交通要道上施工增加的不安全因素越大，改在地面临时胎架上拼接箱体，既减少这种不安全因素，又方便组织流水施工，加快施工进度。

③、大大地减少钢箱梁施工对交通、临近构建物的影响。

④、安全性提高。

整体吊装法由于减少在中间临时连接钢梁的步骤，避免钢梁每节在吊装过程中的水平撞击，从而提高了安装的稳定性。

整体吊装法的工艺原理：在施工场地附近进行钢箱梁预拼装，控制好钢箱梁的挠度，通过现场运输组织方案的研究，利用炮卡平板车运输预拼装好的钢箱梁到施工地点，采用单点吊装的方案，提高吊装效率，同时提出了起吊角的安全范围，利用双吊车同步进行起吊进行就位。

2整体吊装法的工艺流程图1整体吊装法的工艺流程图3整体吊装法的工艺关键技术1、单榀钢箱梁施工过程中下挠度是否会超出设计值。

采用中间临时支墩方式吊装由于单块钢梁支承在临时支墩上，施工过程中的下挠度几乎可以不用考虑。

但采用整体式吊装，则单榀钢箱梁施工中的下挠度却是一个重要指标。

由于设计时并没有考虑采用整体方式吊装，因此单榀钢梁下挠度缺乏设计值，施工中项目部采用实测法监控，单榀钢梁在胎架完成拼接后，根据实际安装支点位置，模拟出钢梁安装后的支承状况，然后从跨中到支点每5m实测出钢梁下挠值，实测值与完成后的设计值比较，跨中最大设计下挠值为10cm,实测值为6.5cm，在设计限值以内，满足设计要求。

2、吊装过程中钢梁就位。

受现场场地制约和临时边墩限制，钢梁不能一次到达吊装点，需要分次就位，就位方案的选择成为吊装成败的关键。

施工中就位方式采用两套方案：a、临时寄梁在临时边墩上，汽车吊分三到四次就位，把钢梁吊装就位。

该方式相对比较安全，但耗费时间长，对于受封闭交通时间限制来说，无疑是一大缺点。

所以该方式只在吊装x24号梁时采用；b、另一方案采用一端用汽车吊起吊，跨越临时边墩，成为活动点，另一端固定在平板车上平移就位。

该方式减少了汽车吊机就位时间，吊装效率大大提高。

但吊装过程中由于单端起吊，形成固定端容易水平滑移，造成安全隐患，因此实际施工中起吊角度经计算后得出在8~9度。

并且施工时起吊端缓慢起吊，到预定高度后静止数分钟，观测固定端是否有滑移迹象，没出现位移才继续进行下步吊装工作。

4整体吊装法主要施工工艺：①、钢箱梁现场预拼装。

用现场附近的空地进行地面拼焊接，在胎架上拼装、焊接成型后，拆除中间支顶胎架，只留吊点位置的两个支顶。

②、检测挠度及梁体情况，确保吊装时的梁体质量和安全，检验合格后，将钢箱梁吊上分体炮卡车上运输到安装位置。

③、在炮卡车进场方向的车尾端方位上布置临时边支敦，临时支墩采用贝雷架搭设，用来作为钢箱梁吊装就位过程中的临时过渡支放点。

④、运输过程控制（1）根据施工计划，合理调度车辆，满足进度要求。

（2）对不能用平板车装载的超长件，用多轴炮架车装运。

（3）检查装载重心是否合适，捆扎固定是否牢固可靠，危险标志放置是否适当等，分段装车后组织专人检查安全系数，如不符合要求，重新调整至最佳状态。

（4）每台车配一名有经验的起重工人跟车，负责在车辆转弯，通过狭窄路段或障碍物时下车指挥。

（5）每趟运输指定专人负责指挥，随指挥车在前面开路。

（6）每台车配对讲机一台，以便随时保持联系。

（7）每次运输前由当次指挥者向司机，起重工讲清楚每个分段外型尺寸，重量，行驶路线等，要求所有参与员工心中有数。

（8）箱梁分段移运的支撑位对称一致，必须用托架使其稳定，并应用钢丝绳、手动葫芦将箱梁分段牢固地绑扎于运梁车的平板上，防止其倒倾造成事故。

（9）运梁车的车厢长度应满足支撑点间的距离要求。

箱梁分段装车时需均衡放置，使车辆承重均匀。

支撑点需垫上麻袋或方木。

运梁车转弯时，必须慎重操作，要有专人指挥。

（10）箱梁分段绑扎应牢固，可采取二点绑扎，但应尽可能使二点受力均匀一致，绑扎点与构件的重心应互相对称，绑扎点中心对正物件中心，并高于构件重心，使构件起吊后平稳，不致翻转造成事故。

（11）绑扎箱梁分段时，吊索与箱梁之间应垫以麻袋、木板以及防滑垫料，以免磨损或夹伤梁体。

（12）绑扎和起吊用的吊索、卡环、绳扣和箱梁分段预留的吊环等，其型号规格应计算准确，并且不允许超出安全荷载规定。

⑤、两车同时起吊，将梁平行吊起，箱梁两端超过横梁后，一侧安放在桥墩上，另一侧吊车开始变幅，将梁向临时支墩靠拢。

⑥、由于梁车斜着进入，箱梁一端离就位点较远，箱梁一端需要在帽梁横梁上临时停放，另一侧吊车不松钩。

吊车经过四次移车，将箱梁移到就位点，开始拼装焊接。

⑦、随着箱梁依次就位，吊车移车次数逐步减少，最后钢箱梁按预先测量放线好的位置就位。

吊车就位示意图见图3。

1、侧吊车第一次就位2、吊车第二次就位3、吊车第三次就位4、吊车第四次就位5、钢梁就位图2 吊车就位示意图⑧、汽车吊装预制钢箱梁，工作幅距，作业半径均控制在安全作业范围内，运输梁车安全停稳后，司索工人给预制钢箱梁的吊点位置穿钢丝绳，吊机司机在确认钢丝绳已拴牢固后，听从专业司索指挥工的指挥，缓慢将预制箱梁从梁车上平稳起吊10厘米后先停置3分钟，等司索工、起重工检查机械性能、钢丝绳、吊具性能是否安全。

⑨、吊车司机在确认机械性能、绳索吊具等安全后，听从指挥，通过起吊、旋转将预制梁准确吊送至指定位置。

⑩、安装工人通过推、拉、扶预制钢箱梁，逐片对线就位安装。

调整确认箱梁四个角是否平稳紧贴支座，直至完全合适，平稳后松钩，再吊装下一片。

、汽车吊起吊预制梁，要充分了解起重性能表，工作幅距，起吊高度等要符合相关参数值，严禁超负荷起吊。

、钢箱梁安装就位后对钢箱梁进行校正、焊接，对于支座附近段间接头先施焊顶板，再底板，后腹板。

、钢箱梁焊接完成后焊缝须通过超声波探伤及x射线探伤，检测前需对焊缝进行打磨、清理，焊缝检测合格后补上底漆，刷中间漆、面漆。

5结束语钢箱梁桥目前在国内外桥梁中占有重要的地位，具有强度高、自重小、节省钢材、耐久的特点，适用围广，在我国已经开始普及，而随着桥梁工艺的发展和交通疏导的要求，城市钢箱梁的跨径也在不断增长，并呈大幅度增长的趋势，并且城市高架桥的选址大多数是位于城区中心交通枢纽地带。

可以预见在今后的城市交通系统建设中，在复杂城市环境下大跨度钢箱梁的施工会频繁出现。

传统钢箱梁的施工技术在复杂城市环境下大跨度钢箱梁吊装过程的应用将面临极大的施工难题，因此亟需对复杂城市环境下大跨度钢箱梁吊装技术的研究。

本施工方法本着解决在复杂城市环境下大跨度钢箱梁的施工难题的目的进行的，克服复杂城市环境下的施工困难，提供施工效率，缩短施工工期，尽可能地降低高架桥钢箱梁的施工对交通造成的影响，有很强的实施价值，其方法值得推广应用。

本施工方法的研究主要是针对城市复杂环境，在现有运输、吊装设备下对钢箱梁的传统施工方法进行改进。

在实际工程的操作过程中，觉得现有的运输、吊装设备不能完全的发挥出该工法在效率、安全等方面的优势。

以后的研究，可以在进一步完善该技术的基础上，对配套的相关设备进行改进，希望能更好地发挥出该技术在城市复杂环境下施工的优势。

参考文献：1.江正荣.《建筑施工工程师手册》（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2002（6）。