复杂环境下人行天桥钢结构安装施工工艺

王志军

中铁二十四局集团安徽工程有限公司，安徽 合肥 230011

1 工程概况

合肥南站综合交通枢纽配套工程位于合肥市包河区。为方便旅客进出国铁站房，使南广场与国铁站房紧密连接，在高铁站房南侧设置了跨312国道的人行天桥，桥宽80m，与312国道交角为90°，312设计中线距离南站房出站口约85.68m，其下方设计有地铁1、5号线盾构区间。人行天桥采用钢结构，上部为16m+32m+32m+16m四跨连续梁桥；下部结构采用普通钢筋砼墩柱并外包钢板以连接钢盖梁，墩径1.5m，桩径1.5m。

2 人行天桥钢结构安装设备选型

基于设计图纸，通过对施工现场实际地形的勘察测量主要包含了起重机的站位、运输车辆的摆放位置以及施工现场现有的影响因素的考虑与研究，结合该工程的实际情况，主桥桥型布置如表1所示。

表1 桥型布置

以实际工程详细数据为基础，借助BIM建模和应力计算软件，根据大型起重机吊装和运输车辆对周围环境和建筑物的影响进行了科学合理的分析与计算，总结出复杂环境下天桥钢结构安装使用钢箱梁吊装施工可以有效地降低对周围的影响，最终确定对钢结构人行天桥进行分节段施工。以此为基础，在明确了起重机吊装位置后，参照起重机吊装参数表，该工程可以分别选择型号为QAY260、QAY300、QY1SOH、QYl00K等的起重机，在实际施工过程中，可以根据不同分部工程的需求选择不同型号的起重机进场吊装。

3 复杂环境下人行天桥钢结构安装施工工艺

3.1 人行天桥钢结构安装施工工艺

钢箱梁多箱多室结构施工采用吊装单元高空原位组装的方法。该工程天桥下部采用普通钢筋砼墩柱并外包钢板以连接钢盖梁，墩径1.5m，桩径1.5m。在实际施工中要根据施工现场的线路、环境等将部分制造单元组拼为吊装单元[1-3]。

3.2 人行天桥钢结构安装施工方案

以合肥南站综合交通枢纽配套工程为例，以天桥钢结构安装施工流程为指导，文章设计了如下的施工方案。

（1）吊装平台施工方案。该施工环节中主要运用的机械为汽车式起重机，型号为QAY260，其全支腿横向距离为8.7m、纵向距离为8.8m，不仅可以满足跨越施工所在位置的宽度要求，而且可以满足沿线施工的所有宽度。需要注意的事项如下：①在吊装前，应充分考虑吊车的摆放位置，在吊装过程中，应由专人指挥，并用测量仪器同步进行校核。②箱梁起吊时，吊车臂转到钢梁顶上垂直起吊离地，当构件离地30～50cm时，应停止起吊，检查受力点是否牢固，中心是否偏移，确保无误再继续起吊和下降。③当箱梁垂直起吊至高出墩柱、临时支架位置时才能转臂到就位的正上方，严防磕碰墩柱及临时支架。④构件起吊和下降时，严禁人员站在设备下方，构件上严禁站人及放置其他材料和机具设备。⑤吊机缓慢旋转至主梁两端靠近主桥立柱处，吊机旋转式利用人拉缆绳进行导向；吊机将构件吊到高处立柱1m左右时，利用人拉缆绳将构件牵引就位，吊臂稍做抬升，松钩，将构件对准下放到两根立柱上部。立柱上部可以设置葫芦，构件接近时将其与立柱作牵引导向，使其一次就成功。⑥梁吊装时，必须采用专用工具吊装，尽可能焊接吊点，避免钢梁发生扭曲变形。⑦桥段钢梁吊装时，应根据构件重量、吊距以及施工现场实际情况等因素，用图解法确定吊车的站点、伸臂长度、起吊角度和运行压力等。⑧梁吊装就位过程中，应信号明确，统一指挥。吊装时，要求防止钢梁碰撞和不平整场地上临时放置。⑨起重设备进场前，必须按照相关程序进行报验，未经报验的起重设备不得使用；操作人员要持有有效操作证，无证不得上岗。

（2）支撑胎架施工方案。即利用四肢结构式支撑架，支撑点主要选择在箱梁横隔板或者腹板处。支撑胎架的临时支架立柱可以选择φ500mm×10mm的Q235B钢管，支撑框架为连系梁，底部和顶部的框架梁可以选择钢管顶部为双25工钢。特别需要注意的是要在分配梁上设置调节卸载短柱。支撑胎架数量需要根据具体的施工量与需求进行确定。

（3）钢箱梁加工以及运输施工方案。合肥南站综合交通枢纽配套工程钢箱梁的加工主要是采用集中于厂内加工与定制，运输方面采用分节段运输。该工程所使用的材料为Q345C钢材，在材料加工前要利用相关计算机软件对于钢结构中的箱梁构件进行分解并且要进行精准的放样。在放样时要充分考虑构件在安装过程中焊接收缩补偿量的预留。针对底板、顶板、腹板等构件的预制，需要利用半自动火焰进行切割下料，而横隔板以及较小规格构件的制作则需要借助数控火焰技术进行切割。在所有材料加工完成后，就需要按照箱梁结构对于所有构件进行拼装焊接。

拼装焊接必须按照相关焊接规范进行，在全部拼装焊接完成后，需要安装相关规范对于焊缝进行严格的处理后，待符合相关标准要求后就需要进行涂装。同时，箱梁全部拼装焊接完成后进行检查与验收，满足施工标准与要求后，可采用平板运输车将钢梁节段运输至施工现场。

（4）钢箱梁吊装施工方案。文章主要是针对吊装最为不利的情况与最重的吊装情况进行了分析与研究。其中最为不利的吊装情况，根据该工程的实际施工现场情况而言就是极为复杂环境下的梁段吊装，天桥主梁最长18m，最宽4.02m，该段施工的难点主要是由于卸车半径较大。因此，为了避免外界因素的影响与干扰，汽车式起重机支腿位置应该避开桥跨。本分节端的吊装机械选用QAY300汽车式起重机，这种机械的臂长可以很好地满足吊装施工需求。

此外，最重的吊装情况是施工过程中以钢箱梁分段的自重来确定的，其单元宽度达到了4.02m，因此自身重量较重，施工难度较大。在实际施工过程时，需要对于该路段实行封闭管理，通过合理的设置汽车式起重机与运输车辆的位置来顺利完成施工。此处吊装作业机械选择QAY300全路面汽车式起重机，该机械可以很好地满足施工需求。

4 复杂环境下人行天桥钢结构安装施工工艺控制要点

复杂环境下人行天桥钢结构安装施工工艺控制要点主要包含以下方面。

（1）以施工方案为施工基准。在实际施工过程中要做好现场的测量监控管理工作，其中以轴线、高程以及坐标为重点，既要满足精准性要求，也要符合实际施工需求，同时要做好复测工作。

（2）吊装施工要点。确保支撑胎架搭设问题，并且要反复做好复核，对于松软土质要进行换填或者地基处理。

（3）注重现场焊接控制。焊接过程中一定要注意对于焊接温度的合理控制，焊接温度≥50℃，且要确保焊接环境中的相对湿度要＜80%，同时要注重自然风对于焊接作业的影响，在实际作业过程中施工时风力必须＜5级；此外在实际施工过程中如果遇到工期较紧的情况，必须在特殊天气下作业，就必须做好防护措施，如雨天、大风天气是就必须搭设具有防护功效的工作棚。在焊接全部完成后，要逐一对相关焊接构件质量进行检查，只有在满足技术规范的要求下方可运用到实际施工建设中[4-6]。

（4）在选材料选择、工序验收等工作方面，必须根据设计要求与实际施工情况，选择相关材料，制定与验收工序，从而更好地满足施工建设需求。

5 结束语

综上所述，文章结合合肥南站综合交通枢纽配套工程的分析，不仅对复杂环境下人性天桥钢结构安装施工工艺进行了深入的分析与研究，而且通过相关的研究提出了施工控制的要点和吊装施工工艺的优势。