南光-南坪互通立交工程钢箱梁制作及安装安全研究

伍松平

（江苏伟信工程咨询有限公司，江苏，南京，210029）

南光-南坪互通立交工程钢箱梁制作及安装安全研究

伍松平

（江苏伟信工程咨询有限公司，江苏，南京，210029）

本文主要以深圳市南光-南坪互通立交工程跨广深高速钢箱梁的制作和安装工程为例，对钢箱梁制作、安装和施工安全等问题进行探讨。

立交工程；钢箱梁；安装；安全生产

一、工程概况

钢箱梁结构形式非常灵活，主要根据场地需要。具有结构轻盈，跨度大，施工工期短等特点。本文所涉及到的工程为南光-南坪互通立交工程钢箱梁的制作和安装工程，该工程B1联、D1联横跨广深高速。

本工程B匝道第一联B1～B4轴（共3跨）位于跨线桥接南坪快速二期路段，设计纵坡为 3.2%，主梁采用预应力钢—砼组合箱梁。梁高 1.8米，其中沿中轴线钢箱梁高度为1.4米，现浇桥面板厚0.4米。钢箱梁跨距布置为45+45+41.8=131.8米，横向为单箱双室断面，桥梁全宽为10.5米，钢箱梁底板宽6.5米，顶面宽度为7.3米，钢箱梁底板水平，腹板高度沿横向 2%的坡度变化。钢箱梁在工厂预制成整体后按设计要求分为 6段运至现场，并在钢梁分段对接口处设置临时支墩，采用汽车吊车架设安装，分段口处均采用高强螺栓和焊接连接。

D匝道第一联D1～D4轴（共3跨）位于跨线桥接南坪快速二期路段，设计纵坡为3%，主梁采用预应力钢—砼组合箱梁。梁高1.7米，其中沿中轴线钢箱梁高度为 1.3米，现浇桥面板厚0.4米。钢箱梁跨距布置为34+41.6+34=109.6米，横向为单箱双室断面，桥梁全宽为10.5米，钢箱梁底板宽6.5米，顶面宽度为7.3米，钢箱梁底板水平，腹板高度沿横向3%的坡度变化。钢箱梁在工厂预制成整体后按设计要求分为 5段运至现场，并在钢梁分段对接口处设置临时支墩，采用吊车架设安装，分段口处均采用高强螺栓和焊接连接。

二、钢箱梁的制作

钢箱梁的制作满足设计图纸和相关技术规范的要求，施工流程如下：对施工材料的复检→钢材的预处理→放样和号料→对钢材进行切割→对钢材进行加工→完成部件的安装和焊接→进行平面的分段制造→完成分段组立和焊接→对成品质量进行验收→分段进行涂装→进行分段检验→预组装→验收、交货。

1、材料的复检

本次施工所使用的主要为Q235b和Q345c钢材，为了保证施工质量，特别设置了材料复检人员，要求所使用的钢材必须具备质量说明书，符合设计图纸和有关标准的要求。其中，钢材表面麻点的深度不得超过钢板厚度的7%，若超过，则需用砂轮进行打磨；如果其深度超过所允许的公差，则需进行补焊处理。在经过修复处理后，钢材局部的削减量应小于轧制厚度的公差。

2、钢材的预处理

对于钢材的预处理主要包括打砂除锈，需要达到Sa2.5级的水平，在清理结束之后，需要送至清洁车间进行底漆的喷涂，喷涂厚度以 20μm为宜。

3、放样和号料

本次工程的放样根据分段划分图、设计施工图和工艺标准的要求严格进行，采用1:1计算机放样，钢箱梁内部横向强加劲肋提供数控切割软盘。钢箱梁的底板与腹板垂直、横向结构按照垂直于顶板和底板的要求进行设置，而桥墩部位的横向结构则与水平面垂直。在纵向结构上，每1m需要增设1mm的焊接收缩补偿；在分段纵向合拢口位置，在高度方向和分段横向上则设有余量的要求。在进行号料之前，需要对所使用钢材的规格、牌号、双表面质量进行检查，检查结果合格后方可进行号料，其外形尺寸允许偏差为±1mm。工程所使用零部件的预留余量则需根据号料草图的要求进行确定，例如在进行气割分离的时候，就应根据切割方式以及钢板的实际厚度来确定切割余量，一般以2～3mm为宜。

4、对钢材进行切割

在本次工程中，对于零件的分离优先使用数控切割的方式，对于坡口则通过半自动机进行切割，不允许采用手工切割或是剪切的方式。坡口和切割边缘应符合有关标准和规范的要求，并由专人对切割质量进行检验。在本次工程中，箱梁的腹板、底板、顶板均为中厚板，全部的焊接坡口均在内场处理完毕。在切割结束后，对于存有棱角、挂渣、氧化渣的边缘要及时进行处理，并将全部的自由边缘打磨成R2mm的圆角。

5、对钢材进行加工

本次工程的坡口切割全部采用半自动形式完成，切割所允许的偏差主要由焊接工艺决定，以不影响焊接施工质量为准。所使用零件的切割边缘应进行修整和打磨，板面和紧加工面的垂直度应该控制在零件厚度的 1%以内，并且最大不得超过0.3mm；在进行打磨时，要注意磨去切口棱角的波纹、气割边缘的挂渣和飞刺。对于永久外露的自由边，应将其棱角打磨成R2mm的圆弧，以便保证热喷涂工艺能够达到设计标准的要求。

6、完成部件的安装和焊接

本次工程中箱梁的平面分段装焊在倒装胎架上完成，腹板和底板在通用水平框架上组品完成。进行装焊时，可采用分离式装配法，即先完成纵肋的装配，再进行横隔板的安装。需要注意的是，横隔板的安装尽在顶板平面上分段进行，在进行纵肋的安装时，要特别注意对各分段口的缩入和伸出尺寸进行复查。

7、完成分段组立和焊接

在进行组装之前，要对胎架、平面分段的水平线和中心线是否出现变化进行检查，如果发现问题要通知技术人员进行技术处理，待合格后，将左右腹板的小合拢件吊入上顶板的平面分段，与装配线和对合线对齐，同时做好临时加强。在安装妥当之后，根据相应的工艺要求完成焊接工作。需要注意的是，在整个分段制作过程中，必须对分段的编号、方向、中心线、十字线等进行明确标记，以保证施工精度。

8、预组装

全部分段在出厂之前都需要进行预组装，根据两轴号间钢箱梁分为几部分进行，为了确保预组装与现场吊装的状态相同，不仅需要预先对预组装胎架进行精确制作，还要在现场对两轴号之间的实际距离进行复查。另外，在预组装过程中，还要将全部的分段余量切除，确保分段的无余量出厂。

三、钢箱梁的安装及安全防护

本次工程中，钢箱梁的现场吊装流程主要有以下几个步骤：临时支撑吊装和焊接→箱梁、翼板吊装→对箱梁进行调整和焊接→完成翼板部分的焊接→完成封闭部位的涂装→安装封板并进行焊接→拆除临时支撑→完成整桥涂装。

1、施工前的准备工作

在正式进行钢箱梁的安装之前，首先要做的就是对土建支座、墩柱的中心线、标高、偏差值等内容进行检测和验收，对于超出的部分及时予以纠正。其次，是要做好资源和人员的合理配置，保障钢箱梁的安装工作能够有序完成。

2、架设临时支墩

本次工程的临时支墩采用的是现场加工的形式，由φ625*6mm的钢管组成矩阵，并根据实际情况进行钢管的驳接，使其直接对钢箱梁的重量进行支撑，支墩与基础的链接部位通过焊接加撑角的方式进行固定。

3、箱梁的分段吊装

在进行箱体分段的吊装时，将吊装地高速路分道封闭，避免因吊装事故而对过往车辆造成损害。吊装过程中的调整主要分为吊装调整和就位调整两部分，调整内容包括梁面的前后位置、标高、整体平面线形。在调整结束后，即可对箱梁进行焊接。焊接的主要内容包括对顶板、底板和腹板的对接焊缝，腹板与顶板和底板的角焊缝，顶、底板之间的加强肋对接，焊接操作严格按照设计标准和工艺要求进行。

4、翼板片的吊装

本次工程的翼板片由吊车在快速路面上起吊，在到达相应位置后，将箱梁与翼板上码板进行点焊，每米翼板码数量应大于 2个，点焊长度应大于3cm，同时应注意在翼板片的中部、两端各焊接一个法兰螺丝。翼板底部的焊接操作采用挂篮施工完成，操作平台应铺设防火板，并且用安全网将施工位置围护住，避免焊渣落在公路上。

5、注意事项

在吊装过程中，应注意检查通道的畅通性，以及是否存在底下筑物，若发现存在着各类管线，则应通过钢板、枕木等进行加固处理。起重机的悬臂范围内不得存在高压线、路灯、树木、棚架等阻碍，如果吊装需要在沟边进行，则应对其进行加固处理。由于钢箱梁本身属于导电体，所以在进行焊接时，应注意将钢箱梁接地，需要在桥面经过的电线可通过木支架唾弃，并尽量避开材料运输车辆的路线。除了要设置防护围栏避免意外坠落，还要在临时护栏上铺设安全网，防治施工过程中的飞溅物对过往车辆造成威胁。

四、结语

钢箱梁是高架桥工程的重要结构形式，涉及高精密加工、大型吊装施工特点，技术要求高，施工周期短，随着我国公路事业的不断发展，未来此类工程项目将会越来越多，工作人员在积极采取有效措施保障工程质量的同时，也应注意做好安全防护工作，以便为施工人员的生命安全提供更多的保障。

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TU751

1674-3954（2011）03-0430-02