城市钢结构桥梁吊装施工研究

（中铁二十局集团第一工程有限公司，江苏 苏州 215151）

有轨电车天桥是连通站点与外围的一个通道，由于有轨电车的轨道位于道路中间，因此需要跨越机动车道，才能到达有轨电车的站点，天桥的存在就是解决了这种问题。天桥的完工属于有轨电车的配套工程，它不仅可以让乘客方便的到达有轨电车的车站，还能尽量减少有轨电车对于周围交通的影响。

1 项目概况

“苏州高新有轨电车纵一路站、华通花园站、西塘路站3 座天桥及配套工程”，是苏州市重大建设项目。项目建设单位为苏州高新有轨电车有限公司，施工总承包单位为中铁二十局集团第一工程有限公司，项目获得了苏州市“姑苏杯”优质工程奖。合同总造价3957.8 万元，实际开工日期2018年6月12日，实际竣工日期2019年1月30日。

目前，苏州高新有轨电车运营线路共有2 条，为苏州高新有轨电车1 号线及其延伸线、苏州高新有轨电车2 号线。其中，纵一路站为苏州高新有轨电车1 号线延伸线站点，华通花园站、西唐路站为苏州高新有轨电车2 号线站点。

本工程主要包括三座天桥。

纵一路站人行天桥位于太湖大道与纵一路交叉口西侧。拟建天桥呈近南北走向，跨越东西向的太湖大道，桥梁总长为66.0m，桥宽8～10m，跨径组合为33m+33m，属中桥。华通花园站人行天桥跨越通浒路及浒光运河。其中天桥跨越通浒路时采用2 孔36.65+38.925m 的连续钢箱梁结构，桥总长为78.575m，宽度为 6.5m，天桥跨越有轨电车及浒光运河时采用 3 孔20.325+50+6.775m 简支梁桥，宽度为6.5m，其中有轨电车在北侧一孔20.235m下方通过。西唐路站人行天桥跨越浒光运河。其中天桥跨越有轨电车及浒光运河时采用2 孔14.025+50m 简支梁桥，总长66.95m，宽度为6.5m，其中有轨电车在北侧一孔14.025m 下方通过。

华通花园站、西唐路站天桥采用了古香古色的廊桥仿古造型，行人漫步于天桥回廊之间，可欣赏亭、廊、轩等，感受古式建筑韵味。已经成为有轨电车2 号线一大文化特色。

2 华通花园站天桥概况

本工程为苏州有轨电车2 号线华通花园站人行天桥，天桥跨越通浒路及浒光运河，天桥下方有轨电车通过。天桥跨越通浒路时采用 2 孔36.65+38.925m 的连续结构，桥总长为78.575m，宽度为6.5m，天桥跨越有轨电车及浒光运河时采用3 孔20.325+50+6.775m 简支梁桥，宽度为6.5m，其中有轨电车在北侧一孔20.235m 下方通过。

钢箱梁为等高连续直腹板钢箱梁，横断面为单箱单室结构，顶、底板按平坡设计；钢箱梁梁高2400mm，顶宽6500mm，底宽4500mm，箱梁悬臂长395mm。顶板下设U 形加劲肋，U 形加劲肋板厚8mm，间距600mm。底板设开口加劲肋，截面16×200mm，间距400mm。腹板设置开口加劲肋，截面12×150mm，间距400mm。横隔板间距一般为2250mm，普通横隔板板厚12mm，支点横隔板板厚20mm，端支点横隔板板厚20mm。焊缝通过过焊孔焊后要求用密封胶密封，支点处横梁设有检修人洞，靠近端支点横隔板处箱梁底板设有检修人洞，以保证整个箱梁日后检修维护通道的需要。

3 钢箱梁块体节段划分

钢箱梁分段吊装施工在桥梁施工中是一种应用非常广泛的施工技术，其施工工序繁杂且对于精度要求极高。若分段节段过大，即不便于运输，也不利于控制变形，因此考虑运输的便利性以及控制变形，节段划分应科学合理。

根据现场情况，综合考虑节段运输及吊装施工，钢箱梁节段在加工厂内进行分节段制造，钢箱梁沿纵桥向划分为若干个大节段，每个大节段横向再分为2 个小节段进行加工制造。钢箱梁划分原则为：钢箱梁节段沿横向划分为2 个块体，纵向划分后的最大长度控制在18m 左右，单个节段块体重量控制在42t 以下。本工程钢箱梁总重为693.9t，以3 号钢箱梁为例，钢箱梁的分段如下：

4 钢箱梁节段运输

在对钢箱梁构件进行运输时应该确保两个基本原则，首先应该确保构件在运输阶段的安全性，其次则应该保证构件的运输次序科学合理，避免造成由于构件运输顺序混乱导致的工期延误。

在构件运输的准备阶段应该合理选择待运构件的搁置地点，保证其环境干燥并且必须对构件进行覆盖处理，避免生锈，同时还要确保放置地点可以提供足够的支撑力，杜绝下沉。为了避免钢构件相互挤压而发生形变，在进行构件的放置时应该维持各层构件的垫枕支点处于同一垂直线上。另外为了确保运输过程的有序性，需要对各部分待运构件进行分类与编号，确保装车过程有序快速的完成。

5 工程现场吊装

5.1 吊装部署

本工程钢梁在工厂内采用分节段加工，然后采用汽车陆运的方式运输至施工现场。根据现场实际状况（钢箱梁分别跨越通浒路、浒光运河及有轨电车），结合钢箱梁分段，在陆地区域及水中相应位置钢梁下部分别设置钢管格构临时支墩。本工程匝道钢箱梁节段吊装分2 个区域进行，水中区域钢梁采用单台70t 以上浮吊进行安装，陆地区域梁段根据块体重量拟采用单台80t～160t 汽车吊进行安装。

现场布置如图所示，其中图中阴影部分①、②、③为临时支架拼装作业及汽车吊吊装作业区域，该区域地基须进行硬化，以满足汽车吊作业需求；阴影部分④为水中区域梁段运输卸货场地，阴影部分⑤为浮吊现场吊装作业区，范围为从桥位投影线往西侧50m，该范围内水深须在2m 以上以满足浮吊作业需求。

华通花园站钢箱梁吊装现场部署示意图

5.2 吊装步骤

现场临时支架分为3 类，分别为临时支架1、临时支架2 和临时支架3。其中，临时支架1 位于中央分隔带处的桥墩承台顶面，临时支架2 位于通浒路机非分隔带处及道路两侧边缘位置，临时支架4 位于浒光运河水中区域。除中央分隔带处的桥墩之外，其余桥墩区域不设临时支架，在桥墩顶部设置型钢垫块，钢箱梁块体直接搁置在桥墩顶部。以3 号钢箱梁为例，钢箱梁块体吊装步骤如下。

第一步，临时支架位置放线、水中临时支架钢管桩打桩施工、钢管格构支架制安。第二步，采用浮吊安装3 号钢箱梁JD1 的两个块体，并做好与临时支架的固定，适时焊接钢箱梁的对接纵缝。第三步，采用浮吊安装3 号钢箱梁JD2 的两个块体，适时焊接钢箱梁的纵缝及环口对接焊缝。第四步，采用浮吊安装3 号钢箱梁JD3 的两个块体，适时焊接钢箱梁的纵缝及环口对接焊缝。第五步，采用汽车吊安装2 号钢箱梁及4 号钢箱梁的各个块体，适时焊接钢箱梁的纵缝，本联钢箱梁安装完成。第六步，拆除下部临时支架、钢箱梁现场涂装、附属设施施工、钢箱梁成桥。

3 号钢箱梁块体吊装步骤示意图

5.3 吊装方案

5.1.1.水中区域钢箱梁块体吊装

本项目3 号钢箱梁位于水中区域。水中区域钢梁块体通过公路运输至浒光运河南岸，然后浮吊直接卸船安装，根据块体节段划分，3 号钢箱梁（水中区域钢梁）节段块体单件最大重量约为41.5t（3 号钢箱梁JD1-K2），70t浮吊起重臂长度为33m，吊装作业时，作业半径为16.5m，额定起重50t，实际起重为41.5t+1t（索具钢丝绳等重量）=42.5t，起重荷载率为85.0%，符合要求。

水中区域钢箱梁块体吊装示意图

陆地区域钢箱梁块体吊装示意图

5.1.2.陆地区域钢箱梁块体吊装

以2 号钢箱梁为例，2 号钢梁跨越有轨电车区域，采用单台160t 汽车吊进行现场安装。吊装JD1-K2 时，起重臂长度为21.8m，作业半径9m，额定起重56t，实际起重为44.3t+1t（索具钢丝绳等重量）=45.3t，起重荷载率为80.9%，符合起重吊装作业要求。吊装作业时，吊车支腿距离电车轨道为3.45m。

6 钢箱梁焊接

钢箱梁段吊装就位后，在形成整体钢箱梁过程中完成的焊接及相关作业。主要包括梁段间环缝的焊接、桥面附属件的现场吊装和焊接。

现场焊接时，根据吊装顺序安排详细的焊接顺序。以主桥面吊装为例分析吊装过程中各个焊缝焊接顺序。

第一步,吊装中间箱梁块体，首先同时完成顶板与底板纵缝焊接，然后完成中腹板焊接。

第二步,吊装两侧块体，两侧块体根据现场施工人员以及设备情况，可同时施工，两侧均为首先同时完成顶板与底板纵缝焊接，然后完成中腹板焊接。

第三步,完成环缝焊接。环缝焊接时，同样首先焊接顶板与底板焊缝，按照由中间向两侧的顺序进行；然后焊接两侧腹板位置焊缝，按照由下向上的原则进行。

第四步,完成嵌补件的焊接。

7 结语

通过华通花园站天桥钢箱梁吊装施工的研究，可见城市桥梁虽然工程规模比较小，但是施工工艺复杂，要求高精度，在场地受限的情况下，受既有道路通行的影响，施工难度大，需要总承包单位科学、严密地组织实施。该项目的顺利完工，也体现了总承包单位较高的技术水平。

如今，行人驻足桥头，可感受有轨电车穿桥而过的美丽画面，欣赏浒光运河两岸优美环境。而夜晚，两座天桥廊道上的华灯亮起，还将成为浒光运河上的新地标。