某桥梁钢箱梁的安装施工研究

张银华

（山西省公路局阳泉分局，山西 阳泉 045000）

0 引言

现阶段，桥梁工程项目作为我国公路交通系统当中非常重要的组成部分，桥梁结构形式越来越多样化，传统形式下桥梁工程主要是以钢筋混凝土结构为主，并且在施工方式上通常采用的是混凝土现浇方式。随着桥梁工程施工技术的不断革新，钢箱梁工程施工技术方法，在我国各大桥梁工程项目施工当中应用越来越普遍，通过钢箱梁安装施工不但可以提高桥梁工程的施工质量和效率，同时在安全性和稳定性方面也可以得到充分保证。

1 工程概况

该工程为国道307、207 线阳泉市绕城改线工程西环上跨石太铁路桥梁，起讫里程为：左线ZK52+174.766～ZK52+418.766；右线K52+170.5～K52+414.5，全长244m。

该桥梁沿道路线位走向，自北向南需依次跨越桃河、新景矿专用线、石太铁路双线。左、右线孔跨布置形式：（1×40m简支T 梁+2×100m 转体钢箱梁T 构）；桥平面位于圆曲线和直线上，跨铁路孔孔跨设计为2～100m 转体T 构，按整幅设计，桥面宽度(24.5～24.815)m。

主桥上部结构箱梁采用单箱五室截面，T 构中间支点处梁高7.5m，边支点梁高3.5m，梁底线形按1.8 次抛物线变化。箱梁顶板宽24.5m，桥梁钢结构外表面采用冷喷锌材料进行防腐处理。

2 钢箱梁安装工艺流程

安装钢箱梁采用制作厂整体搭设胎架组装焊接，分段涂装验收出厂，安装现场搭设临时支架高空拼装定位焊接，焊缝打磨处理后进行探伤检测合格后补涂油漆，钢箱梁经甲方监理验收合格后卸载拆除临时支架，进行后续工序准备转体施工。具体安装工艺流程主要包含现场勘查工作基础复核与测量工作临时支架安装工作临时支架检验，吊机进场、钢箱梁进场验收钢箱梁节段吊装施工节段定位和检验钢箱梁节段焊接钢箱梁焊缝检验拆除临时支撑[1]。

3 钢箱梁安装节段划分

3.1 节段划分原则

节段划分时尽可能保证钢结构整体性，利于钢箱梁线形的控制。综合考虑工厂起重设备起重能力、运输线路、现场工况、厂内制作及现场吊装条件、连接部位及接口错开尺寸符合规范要求等诸多因素对各联钢箱梁进行节段划分，在保证安全的前提下，同时要经济合理，减少拼接段数,尽量减少安装时临时支护数量及工作量。

3.2 节段划分

转体段钢箱梁由南向北一次需要跨越石太铁路双线、阳煤三矿新景矿专用线及桃河，2×100m 转体钢箱梁T 构，转体墩位于现有铁路的北侧，桥面宽24.5 至24.815m,变截面高度3.5～7.5m,横向从道路中心线向两侧设置2%横坡，分段位置U 肋采用螺栓连接，其余箱梁整体均采用焊接连接。

综合考虑钢箱梁拼装位置及吊车站位情况后，依据设计图沿钢箱梁纵向划分为18 个大段（S1～S9 各两段），其中中墩顶横梁（S0 段）沿桥长方向解体为三段（S0-1、S0-2、S0-3不含挑臂），长度从8.3～18.5m 不等；钢箱梁横向根据箱室腹板位置及上部轮迹线位置，共划分为5 个箱室和2 个挑臂单元，宽度为4～4.465m 不等，挑臂单元宽度约3m；钢箱梁高度方向根据运输情况要求高度不能大于3.9m，因此S1～S7段箱体需要解体为上下两段，S0 段中墩箱体都需要解体为上下两段，S0-1 下沿桥宽方向再解体为2 段。按此方案将钢箱梁共分为167 个箱室单元和36 个挑臂单元。分段单体中最大宽度4.465m，最大长度约18.5m，最小宽度3m，最小长度8.3m，单件重量11.5～78.1t 不等，如图1 所示。

图1 钢箱梁纵向节段划分及编号

4 钢箱梁安装施工技术要点分析

4.1 安装前的准备工作

在正式开始安装之前，需要做好安装技术准备和现场准备。安装技术准备包含清理墩体顶面支座、测量墩体尺寸标高以及施工平面位置，对桥梁立柱顶部标高桥梁中心线、桥梁柱支座十字中心线以及跨距大小进行测量，对桥梁临时支架标高节点连系、纵横向稳定性进行质量检查。现场准备包括：加工成型的钢构件，按照构件的安装顺序，分区、分类进行堆放。在构件吊装之前，对全部吊装构件的型号和数量、构件的外形尺寸、节点板和螺栓孔的位置及尺寸进行检查和清理[2]。

4.2 钢箱梁吊装和安装

该工程根据现场实际条件（地面承载力不小于200kPa）、构件重量及安装高度，吊装选用2 台300t 履带吊作为该工程的主吊机械，2 台50t 汽车吊配合。2 台300t 履带吊分布在中墩两侧对中墩钢箱梁进行抬吊。

2 号桥转体钢箱梁在施工位置拼装焊接，先吊装中墩位置S0 段锚固段箱梁，待浇筑混凝土后达到设计强度后，开始吊装S0 段上半段钢箱梁，上下分段位置设置临时连接板，方便安装临时固定，中墩S0 段钢箱梁吊装完成后，开始向东西两侧吊装S1 至S9 段，S1 段横向吊装按照从南向北的方向依次安装。

第1 步：在钢箱梁施工拼装位置搭设临时支架；第2 步：中墩位置S0 段锚固段箱梁吊装，先吊装下部锚固段钢箱梁，待混凝土浇筑达到设计强度后，再吊装上半段钢箱梁，拼装完成S0-1 段；第3 步：依次吊装中墩位置S0-2 和S0-3 分段钢箱梁；第4 步：吊装S1 段横向第一段上下部分钢箱梁；第5 步：吊装S1 段横向第二段上下部分钢箱梁；第6 步：吊装S1 段南侧挑臂单元；第7 步：吊装S1 段横向第三段上下部分钢箱梁；第8 步：吊装S1 段横向第四段上下部分钢箱梁；第9 步：吊装S1 段横向第五段上下部分钢箱梁；第10 步：吊装S1 段北侧挑臂单元；第11 步：按照S1 段安装顺序一次安装S2 至S9 段；第12 步：按照跨铁路段S1 至S9 的安装顺序，依次安装跨桃河段S1～S9[3]，钢箱梁横向节段安装示意图见图2。

图2 钢箱梁横向节段安装示意图

现场吊装完成后，按要求进行焊接和涂装。经验收合格后，即完成箱梁安装工作。

5 结语

综上所述，在桥梁工程实际施工中需要对钢箱梁项目工程施工技术要点进行全面把控，尤其需要对钢箱梁的施工工艺、节段划分、吊装、组装等各项施工要点进行把控，有效保证钢箱梁安装施工质量和稳定性，提高桥梁主体结构的安全性。