城市高架桥钢箱梁吊装施工技术分析

袁炼 项世芳 李金锋

摘  要：随着社会经济的飞速发展，我国城市高架桥钢箱梁吊装施工技术也在不断地进步，作为城市道路上的桥梁，高架桥的主要构成是高职称机构以及支柱，通过疏通交通的密度，使得土地面积能够被充分利用的同时还可以使运输效率提高，钢箱梁以其力学性能优良、外观平整、主梁跨度大、工期短等优点被广泛应用于城市高架桥的建设中。该文根据一个具体的案例项目，确定了高桥钢箱梁的吊装方案，选择起重机，确定吊点位置，选择钢丝绳，进行钢箱梁吊装时焊接过程的稳定性控制和分析。

关键词：高架桥  钢箱梁  施工技术  分析

中图分类号：U448   文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2021）11（a）-0000-00

Analysis on Hoisting Construction Technology of Steel Box Girder of Urban Viaduct

YUAN Lian   XIANG Shifang   LI Jinfeng

（Tengda Construction Group Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang Province， 310000 China）

Abstract： With the rapid development of social economy， the construction technology of steel box girder for urban viaducts in my country has also been continuously improved. As a bridge on urban roads， the main components of viaducts are high-level institutions and pillars. By dredging the density of traffic， the land area is increased. It can be fully utilized and can also improve transportation efficiency. Steel box girder is widely used in the construction of urban viaducts due to its excellent mechanical properties， flat appearance， large main girder span， and short construction period. According to a specific case project， this article determines the hoisting plan of the steel box girder of Gaoqiao， selects the crane， determines the position of the hoisting point， selects the wire rope， and controls and analyzes the stability of the welding process during the hoisting of the steel box girder.

Key Words： Viaduct; Steel box girder; Construction technology; Analysis

1 高架橋介绍

目前，从桥梁未来的发展趋势来说，高架桥有着较多优势，这是因为高架桥属于一种立交桥，但有高钢筋混凝土以及砖石拱门，在城市不断发展的过程中，交通拥堵使用此类桥梁可以疏散交通密度，此外，城际公路和铁路线路跨平面，节省土地，若要消除使用道路的需要可使用堤防和此类桥梁[1]。这种类型的桥梁受现存建筑的限制和线路要求的约束。许多弯曲和倾斜的桥梁、连续梁（或拉面）和悬臂梁比较少见。使用简支梁时确保桥面水平梁是光滑的，通常只是由连续桥的桥面支撑。如果连续梁与墩顶连接紧密，则为连续梁。如果桥梁跨度不大，可以采用板式结构，其美观、板厚。因此，有些没有经过改造或仅沿水平桥进行了改造，具有类似真菌的结构，较大的跨度通常会产生肋状或盒状截面。

2 城市高架桥之间的相同点

一是梁体。箱梁是国内外广泛使用的结构形式之一，具有优良的综合力学性能。在结构性能方面，高抗弯抗扭刚度和低蠕变外倾角满足卡车对轻轨项目结构垂直位移的要求。除了箱形梁外，还有T形梁、空心板梁和槽钢可用于城市轨道交通，但大多选择箱形梁。其次是码头类型[2]。桥墩可选择Y型墩、双柱墩、T型墩、弧形上单柱墩等。Y形桥墩外形美观，应力适中;双柱桥墩简单、坚固且安全; T形桥墩施工方便，顶部有弧形顶底;单柱墩过渡平稳，造型美观。可以根据环境进行审美评价，当桥墩和桥梁所存在的环境互相适应之后，钢筋混凝土桩需要被作为一个基础，而如果其在土层的深度比较深，那么就需要通过使用桩基去进行施工。因为对于桩基来说，具有着承载力高、下沉速度慢的特点。除此之外，钢筋混凝土还能够通过桩基在土中的承载力所具有的性质，能够合理地进行施工[3]。

3 工程概况

立交工程主桥采用钢箱梁结构，为现有高速简支钢箱梁，平面为圆曲线，半径320 m。每端有6个LNRd570×163尺寸支架，钢箱梁中心线长度为61.5 m，钢梁宽度为13.25 m。它有一个3箱单室截面，梁高为3.3～3.7 m。预绕准备工作直接关系吊装的成败和吊装结构的安全，因此在吊装前要做好相应的准备工作[4]。地基需要加强，才能提升。在这种情况下，在目前所存在的高速公路南侧中，施工人员建立了一个升降平台，作为钢箱梁的整体，能够与平台成功地对接，这也是选择这一工程的主要原因。

4 钢箱梁吊装施工技术

4.1 钢箱梁吊装方案的确定

考虑到这条高速是该地区的主要交通干道，车流量大，现有高速路口为桥段，千斤顶，节段式提升机，以减少对交通和现有桥梁结构的影响。节段式提升机组合通过对两种方案的比较，最终选择了450 t履带起重机作为节段式提升机。现有高速桥面未采取支撑措施，保障桥下高速通行，保护现有桥梁结构[5]。起重机将南侧的3根钢箱梁吊起3片，通过横梁高速连接总体，抬起每一块将暂时关闭道路一个小时，以减少对正常高速交通运行的影响，在之后进行焊接时候，也需注意减小对高速交通带来的影响。

4.2 钢箱梁分段分块

钢梁在工厂预制。为方便钢梁运输，将钢梁水平单箱室分开制作，垂直分成三段，三段长约20 m，钢箱梁成块运输到现场，并在升降平台上执行。问题在于分段节点的配对，并且这一情况在进行配对时，很大概率都会出现变形的情况，这会严重造成钢筋量的直线度受到影响，与此同时，钢筋量的配对能力也需要提高，确保配对装置的质量，该配对设备配对间隙均匀，配对速度快。块接头组装过程为：首先，需要安装好扭矩传递以及从液压千斤顶调试配对的装置，随后检查其配对的状态是否完好，检查完成之后，让千斤顶就位，调整好对接间隙，最后再将其进行固定和焊接。

4.3 钢箱梁制作与精度控制

钢箱梁采用倒装芯片法制造，没有余量精度控制。倒装芯片制造工艺包括放样、切割一组焊接好的顶板、焊接顶板的垂直肋、组装中心[6]。由于钢箱梁是分段的，如果没有余量，会进行一些修正，但是如果在钢箱梁合拢的过程中没有充分控制对中精度，会提高成型精度，可能会影响到钢箱梁的质量。因此，在钢箱梁节段的装配和装配过程中，要求对中精度。相关人员必须要严格控制钢箱梁的形成，满足安装精度标准。

4.4 钢箱梁临时支顶架

从钢箱梁的主跨部位来看，首先施工人员需要在其端部安装好支撑架，同时在起吊的过程中需要对钢箱梁进行一个支撑环节，随后根据每一个支撑架的数量，在其上端安装3个500 kN千斤顶装置，并将钢箱梁的位置摆正好，最后再调整好钢箱梁的角度以及高度，确保其角度和高度在合理的范围。

4.5 确定钢箱梁的吊点

根据高架钢箱梁的尺寸和单个部件的重量，选择4个吊点。由于钢箱梁内部结构较为复杂，同一截面钢箱梁的线密度不同，设计时应设计决定整个钢箱梁重心的截面。最后，确定提升点的位置。由于钢箱梁的构件比较大，缠绕点在横隔板和竖隔板的交点处，避免构件在缠绕过程中变形，将构件正确放置到位，否则吊装点需要加强。

4.6 选择合适的钢丝绳

作为钢箱梁吊装过程中的承重物，钢丝绳的好坏直接关系吊装的成败。经计算，钢丝绳的安全性能满足吊装要求。按最重梁节计算，最重梁节164 t，有4个吊点，每个吊点承重55.74 t，索具配置：抗拉强度1 670 MPa，φ65-6X37+FC，6根30 m钢丝绳（储备2根）、角度为60°。

4.7 钢箱梁吊装就位时稳定性控制

等高箱梁在被吊装的时候，首先需要进行实验，确保之后的施工过程中不会有任何的差错，与此同时，在起重作业的前期，起重机的设备也需要能够满足相关的要求，如钢丝绳是否有裂纹或磨损、基础是否满足起重能力、起重路线是否正确。确保吊装条件能够在合理的范围内，随后需要将起升件转动到规定位置，将钢箱梁的起升速度降低到0.5～1 m，根据实际工况调整超起配重。在钢箱梁下方 200 mm 处停止下料。这时就需要调整钢箱梁的水平和垂直安装距离。确定安装位置后，慢慢将组件放置到位。松开吊钩后，检查钢箱梁的受力状态，如果受力良好，继续拧紧，直到千斤顶变弱，松开支撑杆。当千斤顶开始出现松动的时候，如果出现了千斤顶从箱梁脱落的情况，相关人员也需要及时做好記录。底层钢箱梁的放置是整个吊装过程的核心，也是一个主要的风险点，必须采取有效措施确保其安全。

5 钢箱梁的现场焊接工艺

钢箱梁吊装到位后，进行现场检查验收，确保绝对位置和相对位置正确后，方可开始整体连接。横梁的安装材料是门式框架，因此不会影响后续焊接过程中的正常高速交通。在进行焊接梁的时候，跳板的梁段、时间都是能够展开的，与此同时，跳板上面也会覆盖模板，模板上面也会有耐火石棉布，还要准备一个耐火的洗脸盆，其主要的目的就是为了预防高空中坠落的物体，以让施工人员的安全得到有效保障。但是目前钢箱梁的用量比较大，将导致其工作量也比较大，因此，通过使用二氧化碳气体来保护焊接顺序：临时焊接、水平隔板、竖肋、腹板对接焊缝、上下对接焊缝、焊缝外观质量检验。起吊后进行焊接时，由于海拔较高，需要采取有效的防风措施，以保证焊接质量。

6 结语

作为城市基础设施来说，城市高架道路是最为主要的设施，而目前对于钢梁箱的使用也越来越广泛，这也是桥梁工程中最需要关注的部分，而作为主要的部分，更相量可以解决线路的问题。因此，相关部门就需要从这一方向持续地发展下去，同时提升钢箱梁施工的质量，严格遵守施工环节，确保施工安全。

参考文献

[1] 杨阳，严亚飞，李胜乾，等.城市高架钢结构桥的钢箱梁制作技术[J].建筑施工，2018，40 （12）：2140-2142.

[2] 岳粹歌.城市高架桥钢箱梁吊装施工技术分析[J].工程与建设，2021，35（4）：805-807.

[3] 宫润喜.城市高架钢箱梁制作与安装施工技术[J].珠江水运，2020（9）：22-23.

[4] 周韬.城市轨道交通高架段线路接触轨膨胀接头安装曲线优化研究[J].城市轨道交通研究，2021，24（7）：74-78.

[5] 王敏权.城市高架钢箱梁横向分块吊装施工效应分析研究[D].杭州：浙江大学，2018.

[6] 汪劲丰，张良，向华伟，陈春雷.城市钢箱梁桥横向分块施工分析[J].桥梁建设，2017，47（1）：109-113.

作者简介：袁炼（1975—），男，硕士，高级工程师，研究方向为市政。

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2110-5042-2984