公路钢箱梁吊装施工的控制要点

张 波

(山西远方路桥(集团)有限责任公司，山西 大同 037000)

随着公路工程技术的不断进步发展，一些跨河跨江的桥梁呈现出造型奇特，功能多样的特点，在众多桥梁上部结构的选择中，钢箱梁得到了广泛的运用，吊装的施工，对钢箱梁的质量控制起着至关重要的作用。

1 概述

1.1 工程概况

太原东二环高速B匝道凌井店至龙白段枢纽工程位于寿阳县凌井店村东南100 m处，上跨太阳高速，中心里程BK1+134，上部结构采用40 m+56 m+40 m钢箱梁，全长136 m，位于A0号～A3号墩，设计为3跨连续钢箱梁，梁高1.5 m，材质为Q345qD，断面为双箱室，桥面顶板宽度8 m，厚度16 mm，底板跨度为4.8 m，厚度16 mm，腹板厚度16 mm，加筋厚度14 mm；下部桥墩为柱式墩，桥台为肋板台，墩台均采用灌注桩基础。本工程钢箱梁的施工采用吊装法施工。

1.2 拼装思路

根据现场施工情况及受力特点，对40 m钢箱梁纵向分为3节，每节13.33 m，其中，第1节、第3节按“L”型切割加工，第2节按“T”型切割加工；对56 m钢箱梁分为4节，其中，第1节、第4节按“L”型切割加工，第2节按“T”型切割加工，第3节按“Z”型切割加工；各节在工厂加工好后运输至施工现场，分节分段进行焊接拼装。

1.3 拼装的具体要求

各节段在工厂制备好后，必须进行预拼装，长度、宽度及断面尺寸符合规范的要求，其中长度拼装成整体后划线切头，宽度及断面尺寸通过调整对接间隙、标高达到标准要求；水平曲线、竖曲线及预拱度符合设计要求；通过预拼装胎架设置的控制点确定钢箱梁的整体线性；焊缝的间隙符合焊接工艺的要求；提供桥上的定位连接装置，最终拼装成型满足设计意图和相关规范的要求。

2 吊装前的准备工作

2.1 现场实地考察

钢箱梁的制备由于材料的性质，一般采用工厂(厂房)进行加工、制作。公路工程往往施工条件、作业环境较差，现场地形情况复杂，距离工厂(厂房)较远等特点，实地考察主要包括两个方面，一方面是运输沿线的考察，另一方面包括吊装现场的考察。对现场实地的考察，有利于方案的编制、材料的运输、吊装等工作的开展，统筹整个吊装工作的施工。

2.2 编制吊装施工方案

方案是指导施工的依据，根据具体的实际情况，编制切实可行的方案，有利于工作的顺利进行。方案编制完成后，需根据工程的规模进行专家论证或相关部门、单位的审核，审批后方可实施。

3 吊装施工的控制要点

3.1 钢箱梁运输的控制

钢箱梁在加工过程中，根据运输的特性进行分段、分块制备，最大限度的满足施工和运输的需要。在施工过程中，根据构件的重量和运输条件，选择合适的运输方式。本工程采用的是汽车运输。

1)运输路线的控制。在接到构件运输的指令后，必须根据现场考察的路线，针对构件超长、超高、超重的特点，及时与沿线的交警、路政等部门进行沟通，办理相关证件后，方可进行运输。

2)运输车辆的选型及投入的控制。根据构件的特点，选择的运输车辆必须是能满足运输的特种作业车辆，作业司机除具有与运输车型相匹配的驾驶资格证外，必须对运输的构件进行运输培训，方可准驾。根据调运的发货清单，调配适合的运输车辆，可进行轮回运输，满足现场的施工进度及经济运输的要求。

3)构件包装及堆放的控制。构件在出厂前，必须对产品进行质量检验，符合设计及图纸的要求后，允许出厂。构件堆放时，选用的场地必须平整干燥，备有足够的垫木、垫块、外侧具有排水设施，堆放平稳；当横向刚度较大的构件堆放时，应水平堆放，使垫木与构件位于同一轴线。

3.2 支架搭设的控制要点

1)支架搭设处的地基基础处理控制。在支架搭设前，应对搭设的场地进行平整、碾压，地基承载力满足相应规范的要求，并对基底标高进行测量，预留一定冗余量。地基上方浇筑30 cm～50 cm的C30水泥混凝土垫层，保证基础具有足够的强度，混凝土中预埋钢筋构件，保证构件与支架的焊接位置准确。

2)临时支架搭设的控制。支架的搭设根据构件的重量和特点计算而得，本工程施工经计算采用1 500 mm×1 500 mm圆管主支架[1]，支管为φ63.5 mm×5 mm直腹杆[2]、斜腹杆φ70 mm×6 mm[3]，支架顶部设置H400 mm×200 mm×8 mm×12 mm纵横垫梁[4]，垫梁的顶端设置硬支撑，支撑位于钢箱梁腹板与隔板的交叉部位或底板处。为保证钢箱梁的准确定位，支架顶端外侧根据钢箱梁的外轴线设置卡槽[5]，保证构件准确落位，见图1。

3.3 吊装设备选择的控制

1)吊车选择的控制。根据钢箱梁构件分段重量、吊装高度、临时便道场地及现场吊车站位的特点，本工程单段钢箱梁最大重为29.2 t，选用200 t吊车，最大吊装高度8 m，臂长26.8 m，钢箱梁与吊臂最小距离5 m，计算留有一定的冗余。吊车的选用根据全地面起重机主臂起重性能及钢箱梁单节、单段最大重量选用。

2)钢丝绳及卸扣选择的控制。根据构件的最大吊装重量，经过计算确定钢丝绳采用φ36 mm及S-DW25型卸扣，材料符合国家相关规范的要求，具有出厂检验合格证及检验报告，其中，钢丝绳的抗拉强度为重点控制指标。

3.4 吊装顺序及站位的控制

1)吊装顺序选择的控制。吊装的顺序根据构件的分段加工特点，进行预拼装，4点吊装法起吊至支架位置，按每段依次顺序或两侧同时吊装，满足支架搭设和施工进度的要求。2)吊装站位的控制。吊车的站位必须根据作业半径、施工道路、构件特点综合考虑确定并考虑周边建筑物、人员、支架等特点，采用灰线标出吊车站位的位置。3)吊耳设置的控制。钢箱梁吊耳的设置，直接影响钢箱梁吊装的平衡，出厂前应提前设置好现场安装的吊耳。吊耳的控制原则，应设置在隔板与腹板的交叉位置，每片梁设置4个吊耳，吊装的重心分别为梁的几何中心位置，吊耳的设置还需考虑钢箱梁的倾斜角度，满足承重的要求。

3.5 分段精确定位调整的控制

在吊装过程中，每节的分段钢箱梁应系好两根缆风绳，以控制构件在空中的状态，在专业人员的指挥下，安全有序的落位至距临时顶面上方50 mm左右时停下，参照事先确定的底板边线、中心线初步确定落点，先进行平面位置的调整，后进行垂直方向的调整。

1)平面位置精确调整的控制。顺桥方向的调整：在安装完毕的构件与待进行调整位置的箱室两侧腹板内各焊接两个受力点，然后在两个受力点间安装千斤顶，通过调整千斤顶伸长量对构件进行调节；横桥方向：在承载构件分段的垫梁工字钢上焊接一个千斤顶反力点，安装千斤顶，通过千斤顶的推力来完成构件左右位置的调整。2)垂直方向调整的控制。垂直方向的调整通过4台千斤顶来调节，千斤顶要放置在支架体系分配梁的上方，千斤顶不能直接接触梁板，在液压杆上放置1块200 mm×200 mm×20 mm钢板块，调整时进行精密测量，达到要求后加入钢垫片及钢楔，要求在每个腹板处均设置垫片。3)钢箱梁位置调整完毕后，要在梁体两侧及两端的平台上焊接限位板，用以固定梁体。

3.6 拼装及焊接的控制

1)拼装的控制。钢箱梁构件吊装到位后，按预先确定的顺序拼接，并测量拼接后的桥梁中心偏差及各位置的标高，按焊接工艺要求对构件及时进行焊接，保证焊接质量。

2)焊接顺序的控制。构件的焊接顺序应分段进行焊接，先进行纵缝的焊接，后环缝的焊接，焊缝焊接顺序为：边腹板对接，底板对接，顶部对接，后进行筋板的焊接；焊接过程中，应采用双人对称焊接，控制钢板焊缝的变形量。

3.7 焊缝的检测控制

所有焊缝焊接完成后，在外观检查合格后，对焊缝进行超声波探伤检查，并对10%的焊缝进行射线检测，评定标准按照相关的规范要求进行，超过允许偏差，加倍检验，不合格的焊缝进行返修处理，同一部位的返修不得超过2次。

各联的钢箱梁焊接完成后，通过检测合格，报验手续完成，可对钢箱梁进行卸载工作，卸载工作的完成，同时也标志吊装施工结束。

4 结语

随着钢箱梁在公路工程上部结构中的广泛运用，通过上述实例对钢箱梁吊装施工质量控制要点的论述，经过自检、抽检、专检、功能性荷载实验的检测，焊缝检测100%合格，荷载实验等各项指标满足国家相关规范的要求，经过设置的观察点对整个钢箱梁的变形监测，各指标在国家规范容许的范围内，确保了上部结构主要控制节点的质量，满足设计要求及使用功能；通过对钢箱梁施工的对比分析，采用吊装法施工能有效地减小施工难度，缩短施工工期，本工程可缩短5 d～7 d；另一方面，通过钢箱梁吊装工程实例，总结工程经验，不断分析补充，为钢结构吊装施工提供了理论支撑，为创造优良工程提供了技术保障。