高建
摘要:完善的交通网络是城市发展的基础。随着社会的不断发展,立交桥已被广泛应用到城市的建设当中。钢箱梁的运输与安装是桥梁工程成功与否的关键。本文以长治市东南外环快速通道改扩建工程新建太行东街跨线桥为例,详述了桥梁工程建设中钢箱梁的安装重点难点、运输、安装、注意事项及安全保障措施。工程的顺利实施取得了良好的经济效益和社会效益,为该类型工程的实施提供了科学资料,具有重要的理论和现实意义。
关键词:桥梁;钢箱梁;运输;安装;监测
工程概况
长治市东南外环快速通道改扩建工程新建太行东街跨线桥,主桥利用跨径组合为40+65+40=145m的钢箱梁结构,桥梁梁高2.3m,桥面宽24.8m,设2%双向横坡,桥梁箱梁制安分为工厂预制及现场组焊,本桥一联三跨,横跨太行东街,道路中央设置桥墩,整体箱梁结构纵向分9段,横向分7段进行预制和运输,共计63榀,规格尺寸为:梁宽1.82-4.36m,梁长13-18m,分段后最大尺寸为:18000 × 4360 × 2300 mm,最重梁59.64吨,钢箱梁总计2095.45吨。根据实际情况及数据计算,采用200 T汽车吊进行分段箱梁吊装,每榀钢箱梁设置四个吊点,采用4根8 m长Ф60 -(6 × 61+1)钢丝绳配合作业。
钢箱梁安装重点难点分析
本工程钢箱梁跨越太行东街现有道路,现场条件复杂,工期紧张,安装工程量大,交叉作业多,施工结构跨度大且单钩吊装吨位大,如何使各单位配合协调并合理安排施工工序,确保钢箱梁保质保量并如期完工是本工程的重点,其中跨路段钢箱梁的临时支架设计及节段吊装顺序是该工程的难点。
钢箱梁结构运输与安装
钢箱梁的运输
为保障运输有序进行,分配了运输总指挥、构件厂装梁及运输交通协调负责人、运输后勤保障负责人和吊装现场交通协调负责人。
钢箱梁最大规格为18m × 4.36m× 2.3m,属超长超宽构件,受运输环境影响极大,因此选择人流量最少的夜间通行。经与运输单位协调,一同查验现场,综合考虑,选择最佳的运输线路。
运输严格遵守“精心组织,安全运输,完整无损,万无一失”的安全原则。参运人员必须规范操作,规范作业,规范管理。在运输车尾部安装红色警示灯,并在钢箱梁尾部粘贴示高示宽反光条。运行途中加强对车辆和货物的检查,发现问题及时解决。运输途中若遇突发情况,严格按公路运输应急工作程序行动。
钢箱梁结构的现场安装
钢箱梁吊装工艺流程
本项目钢箱梁整体分为横向7段,纵向9段,共63段。从第一组编号为1的箱梁开始吊装,1-7吊车逐步后退吊装完成第一组,后面8组箱梁吊装与此顺序相同,整座跨线桥需完成63吊的主吊工作。具体工艺流程为:吊装前准备→吊车就位及准备→构件车进入预定位置→试吊构件→空中转位→缓慢吊至预定位置落钩至支点上方50 cm→调整构件位置→缓慢落钩→检查无问题后固定→完成一次吊装。
钢箱梁现场安装
本桥共分63段梁,安装顺序1-63号,自3号墩方向开始安装,至6号墩结束,安装步骤如下(图1):
第一步:吊车位于6号墩和第一组支架间,作业半径8m,安装1-7号钢箱梁,码好梁,1#与7#悬臂梁顶板需断焊后再卸勾,其中1#箱梁吊装调整就位后,吊装2#悬挑梁时,设置18组码板焊接在这两个箱梁顶部,并对2#悬挑梁进行固定,再进行最终焊接。吊装7#悬挑梁时与1#和2#临时固定方式相同。
第二步:吊车位于第1-2组支架间,作业半径8m,安装8-14号钢箱梁,码好梁后焊接1-7号梁。焊缝检测,安装嵌补和装饰板,其中前两个(9#与14#)的钢梁箱的悬臂梁顶板需断焊后再卸勾,其中每一次安装的第一个箱梁(8#)吊装调整就位后,吊装第二个(9#)悬挑梁时,设置18组码板焊接在这两个箱梁顶部,并对后一个悬挑梁进行固定,再进行最终焊接。吊装最后一个(14#)悬挑梁时与本组前两个(9#与14#)临时固定方式相同。
第三步:吊车位于第3-4组支架间,作业半径9.5m,安装15-21号钢箱梁,码好梁后焊接前一组安装好的段梁。其他步骤同第二步。
第四步:吊车分别位于第3-4、4-5、5-6组支架间,作业半径均为8m,分别安装22-28、29-35及36-42号钢箱梁。安装步骤同第三步。
第五步:吊车位于6-7组支架间,作业半径9.5m,安装43-49号钢箱梁。安装步骤同第三步。
第六步:吊车位于7-8组支架间,作业半径8m,安装50-56号钢箱梁。安装步骤同第三步。
第七步:测量剩余长度,取长。吊车位于第8组支架和3号墩之间,作业半径8m,安装57-63号钢箱梁,将梁码好,焊接最后7段梁。焊缝检测,安装嵌补和装饰板,焊后打磨涂装,成桥验收,拆除支架。其余步骤同第二步。
钢箱梁就位调整措施
本项目钢箱梁横跨现有道路,下部支撑均为墩柱和临时支撑结构。提前在墩顶和支架上用全站仪放出钢箱梁中心线和底板边线,安装时钢箱梁将到位时通过4台2T倒链锁定限位,将钢箱梁就位在基准边线上。
安装悬臂梁时,悬臂梁的顶板与箱梁的顶板对接,调整好焊缝间隙(约7mm),就位后在顶板对接口焊接码板,并对顶板焊缝进行段焊加固。
钢箱梁安装监测措施
太行东街跨线桥跨距145m,对于桥墩支座接觸点的精度要求较高,建立矩形导线闭合环,用距离、角度符合安装精度。
钢箱梁现场安装采用分段安装,在二级控制基础上布置方格网,对钢箱梁节点进行控制;在施工场区内测设水准基准点,观测精度要满足四等水准的要求。
在确认安装准确后,每隔两周做变形观测,观察钢箱梁顶部变形情况,直至桥面系施工完成看不见标志点后,变形观测结束。若发现变形异常,应及时提交变形资料。
钢箱梁施工安全保证措施及注意事项
施工安全保证及环保措施
牢固树立“安全第一,预防为主,综合治理”的思想。制定各项安全管理规章制度,做到有制度、有考核、有奖惩,使各项工作有章可循,确保安全管理目标的顺利实现。
建立环境保护体系,明确体系中各岗位的职责和权限;建立并执行施工现场环境保护管理检查制度,对检查中所发现的问题,定时间、定人、定措施予以解决。
钢箱梁施工注意事项
严格遵守相关国家标准与规范[1,2],开工前应做好施工设计和相应的准备工作,提出具体施工方案。在施工过程中出现意外情况或质量问题时应及时与施工监理、建设单位及设计单位取得联系,提出处理方案,并报各方审批后再实施。
参考文献
[1] 城市桥梁工程施工与质量验收规范[S].北京: 中国建筑工业出版社, 2009.
[2] 钢结构工程施工规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2012.