城市交通快速化高架钢箱梁安装关键技术研究

晋建军

（中交一公局第三工程有限公司，北京 101102）

1 引言

钢箱梁是桥梁结构的重要组成，且在市政桥梁中应用更为广泛，但其安装难度较大，易存在质量问题，部分情况下沿线道路的车辆无法顺利通行。为解决上述问题，本文分析了钢箱梁的安装技术，为施工提供可行的技术支持。

2 工程概况

太原解放路改造工程北大街至胜利街段高架桥位于解放路与现况北大街、胜利街相交路口处，桩号为 K3+083.250 ～K3+881.440。本桥总长798.19m，全宽17m，桥梁第4 跨、第20跨2 处跨越北大街、胜利街。钢箱梁是本桥的重要组成，包含等截面连续钢箱梁和变截面连续钢箱梁2 种形式。

3 高架钢箱梁概述

本工程对钢箱梁的质量和安全技术都提出较高的要求，项目所使用钢箱梁为双箱结构。跨越北大街和胜利街2 处的钢箱梁较特殊，为变高度结构形式，剩余部分的钢梁高度均设为1.7m。钢梁顶板厚20mm，底板厚22/28mm，腹板厚18mm。顶板设置为U 形肋，标准间距600mm。箱室结构组成中，横隔板间距为100cm，以相同标准设置竖向加劲肋；底板处设纵向加劲肋以提高整体性能，该构件厚22mm。桥位总体平面布置如图1 所示。

图1 桥位总体平面布置图

4 钢箱梁安装关键技术及创新

钢箱梁采取分段分块合理布置的方式可提高其他施工环节的便捷性，如梁段运输、支架搭设、机械设备配置等相关工作可高效推进，且有助于减少施工成本【1~3】。

钢箱梁安装中，其吊装施工作业作为项目中最为关键的环节，对工程整体质量有直接影响。本工程由于现场施工条件错综复杂，施工中易受到现场交通的影响，因此，分段分块、支架搭设、正确的机械设备选型、现场交通疏导、钢箱梁的安装定位等均是重点环节。对此，首先要确定吊装工艺，在此基础上选择合适的制作工艺；以吊装施工要求为引导，搭建临时支架；先吊装跨线部分，再完成各区域相关构件的吊装作业。

4.1 钢箱梁分段

以桥址区总体施工条件为参考，钢箱梁分块应注重如下几点：（1）合理设置各分段接口错缝，对于顶、底板及腹板3处形成的接缝错开距离不可小于200mm；（2）兼顾运输和吊装2方面的能力，使其与各节段自重、尺寸小相适应，要求各段在各施工环节都具有稳定性，运输过程中不移动、吊装环节不产生位置偏差；（3）最大限度减少钢箱梁吊装作业对区域内交通的不良影响，提高现场吊装和节段组拼的便捷性。

4.2 钢箱梁吊装工艺

具体流程为：支架设计→支架制作及搭设→梁段连接→验收→梁段吊装→梁段连接→无损检测→支架拆除→涂装。

4.2.1 梁段吊装方法

1）吊装前全面检查吊装设备及现场环境，要求设备各项功能维持正常，周边不存在危险源，钢丝绳和吊耳通过卡环连接，要求钢丝绳受力合理、均匀，控制好钢丝绳和梁段位置关系，两者夹角≥60°。

2）梁段系2 根缆风绳，确保其在空中可维持稳定状态。安全员检查各处连接情况，如挂钩与钢箱梁吊耳，无误后由指挥员发出指令，吊车司机根据接收到的指令操作设备，提升过程中做到缓慢、匀速。伴随提升作业的持续进行，超过临时支架顶面且达到1m 后，移动主臂使其转移到待安装的桥位上方，再缓慢落钩，此过程中加强检测，当与临时支架顶面间距缩小至10cm 时暂停，于安装区域测量并放出钢箱梁安装控制线，再次落钩，确保钢箱梁可安装至指定位置。

3）汽车吊是顺利完成吊装作业的重要设备，施工中要做好梁段的调平工作，具体有：综合考虑钢箱梁的尺寸和自重，经计算后准确确定重心位置；以钢箱梁纵坡、预拱度为参考，挑选合适的钢丝绳、卸扣等相关配件，确保吊装安全；梁段吊装过程中，在临近作业面时需加强对钢箱梁位置的控制，通过调整手拉葫芦的方式确保钢箱梁准确就位；吊装时受扰因素较多，钢箱梁易发生偏位现象，需结合实际情况频繁粗调和精调。

4）钢箱梁位置调整：（1）正式吊装前需要在各分段上系缆风绳，在其作用下实现对钢箱梁姿态的调整，安全员做全面的检验，各处的连接状况、吊装设备的性能都要满足施工要求，吊机司机不可盲目操作，应严格依据现场指挥者发出的指令执行。（2）做好线型的控制，主要考虑的是水平和竖向2 个方面。线型控制要尽早完成，需在工厂内调整线型不合理之处；正式吊装前，确定控制点和控制线，分别设置在临时支墩、钢箱梁上；安装工程中加强对钢箱梁中线和纵向距离的检测，通过控制点和控制线灵活调整，并使用测量仪器检测，确定钢箱梁的实际位置；对于标高的调整，可通过2 台千斤顶（预先安装于支墩上）而实现；在确保中线、纵向距离和标高都无误后，方可焊接接头。（3）对于钢箱梁线形的控制，搭建好临时支架后，在横梁上设置单侧定位挡块，基本要求为高度60cm；此外，单侧焊接加劲板，规格为厚度12mm、高40cm。

5）临时固定措施：吊装过程中，对于钢箱梁临时就位的情况，需在其两侧分别设置挡块，此举目的在于维持钢箱梁的稳定性，以避免发生滑移或倾覆现象。结束吊装作业且焊接完成后，钢箱梁已经达到相对稳定的状态，此时可拆下预先设置的临时固定装置。预拼装过程中检验施工情况，满足要求后以焊接的方式在两段缝口处安装临时匹配件（要求分别设置在缝口的两侧），经过吊装作业且梁段就位后，做好匹配件的匹配对接处理，利用千斤顶等相关装置调节梁段位置，在与匹配件吻合的条件下方可布设马板，可选用矩形钢材，规格设置为200mm×100mm×10mm，将其沿接口方向依次设置，间距均控制为300mm。

4.2.2 吊装步骤

1）等截面梁段吊装：纵向，首先完成小桩号处的吊装作业，无误后再逐步转向大桩号，最终完成纵向吊装；横向，梁段1—梁段2—横联—挑臂1—挑臂。

2）变截面梁段吊装：纵向，首先完成中部最大断面支墩处的吊装作业，再逐步转向两侧；横向，同等截面梁段吊装方法。

4.2.3 测量方法及监控措施

1）钢箱梁安装前使用全站仪进行测量放样，由此得到钢箱梁的边线和中心线，通过此方式可为后续的钢箱梁吊装定位提供位置参考；施工期间应加强对临时支架的检验，要求支架的顶部高程满足要求，若产生的误差超出许可范围则要视实际情况灵活调整，以免给钢箱梁吊装造成不利影响。

2）钢箱梁安装阶段的检测工作至关重要，每结束一段吊装作业后都要在已安装到位的钢箱梁顶板上做好十字测量放线工作。除此之外，还应加强高程测量，及时检验钢箱梁的位置情况，如平面和垂直方向，将误差控制在许可范围内。观测点和基准点均要具有透视条件良好且便于采取保护措施的特点，监测所得的数据要得到有效的记录，作为分析钢箱梁施工状况的基本依据。

3）在日照温差、自然风等因素的影响下易导致放样定位点发生变化，因此，要格外注重测量及放样定位时间的选择，要求在不存在日照影响且温差较小的时间段完成此项工作，同时必须经过监理工程师的同意批准。为尽可能排除光照温差对定位点的影响，在开展节段角点的测量工作时应在温差较小的时间段完成，例如，日出前的清晨或是阴天。

5 结语

钢箱梁是城市高架桥梁的重要组成部分，也是施工中的重难点，以何种方式将钢箱梁安装到位极为关键。实际施工中，应注重对钢箱梁接头的设计，搭建稳定的安装支顶架，合理选择吊点的位置，施工中做好监测工作等，只有从多个角度入手，才可顺利完成钢箱梁的安装。此外，在绿色环保的工程理念下，钢箱梁安装还要注重对周边环境的保护，尽可能减少对现场车辆通行的干扰，给居民营造正常的生活环境。