蒲场枢纽钢箱梁吊装安全施工技术研究

摘" 要：钢箱梁作为现代桥梁结构的重要组成部分，其吊装施工技术的安全性直接关系到工程质量和施工人员的安全。该文以蒲场枢纽钢箱梁吊装项目为例，深入分析关键技术环节，提出科学合理的吊装施工技术，包括分块分段方案、制造拼接工艺、吊装顺序、吊耳布设、试装工艺及现场方案制定和实施。该文为类似工程的施工提供宝贵的经验和参考。

关键词：钢箱梁；吊装施工技术；施工方案；工艺流程；蒲场枢纽

中图分类号：U445.4""""" 文献标志码：A""""""""" 文章编号：2095-2945（2025）04-0177-04

Abstract： Steel box girders， as crucial components of modern bridge structures， directly impact the quality of engineering projects and the safety of construction personnel through their lifting and installation techniques. This paper uses the Puchang Hub steel box girder installation project as a case study to thoroughly analyze key technical aspects， and proposes scientifically sound construction methods， including segmental assembly， manufacturing and splicing processes， lifting sequences， lug positioning， trial installation procedures， and on-site planning and implementation strategies. This study offers valuable insights and references for similar construction projects.

Keywords： steel box girder; hoisting construction technology; construction plan; technological process; Puchang junction

钢箱梁因其出色的抗弯性能和高强度，在现代桥梁工程中得到广泛应用[1]。然而，其吊装施工具有一定的复杂性和危险性。为确保施工安全，研究钢箱梁吊装的安全施工技术显得尤为重要。赵新杰[2]通过人行天桥钢箱梁项目，探究了大跨度钢箱梁的吊装技术；常钟德[3]结合现场施工需求，制定了适宜的吊装方案；刘宏波等[3]针对斜拉桥钢箱梁吊装的难点，开展了深入研究。这些研究为钢箱梁吊装技术的不断完善提供了宝贵的经验和理论支持。

本文将通过具体工程项目，深入分析和探讨钢箱梁吊装过程中的关键技术环节，旨在总结并提出科学、合理且安全的吊装施工方法，以解决复杂环境下的施工安全、吊装设备选择与配置以及施工精度与效率等挑战，为类似工程项目提供实用指导和借鉴。

1" 工程概况

本项目位于遵义市绥阳县，上跨绥遵高速，分为主线桥、B匝道、C匝道、E匝道和H匝道几个部分，蒲场枢纽钢箱梁平面位置图如图1所示。钢箱梁材质均为Q345qD，钢箱梁总重约为4 892 t。

根据项目要求和设计，钢箱梁的安装分为以下步骤：首先，钢箱梁在厂内按段进行制造和匹配，每段质量15～55 t。通过公路运输至施工现场后，使用汽车吊吊装至设计位置，先设置临时支墩确保安全。调整各段钢箱梁的线型和匹配精度后，进行环焊缝的焊接，确保符合设计标准。逐步安装完成所有钢箱梁节段，最终形成完整的桥梁结构。

2" 钢箱梁安全吊装施工工艺

2.1" 吊装方案设计

吊装方案设计是确保吊装安全的基础，需要综合考虑钢箱梁的质量、尺寸、吊点位置及吊装设备的承载能力等因素，制定科学合理的吊装方案。本项目的钢箱梁施工在厂内进行分段加工，包括零件下料、单元件制造、焊接，以及梁段的总装和焊接，并经过检测后再运输至施工现场。现场施工采用300 t和100 t的吊车配合进行吊装，同时由人工完成涂装作业。

2.2" 施工工艺流程

设备的选型应根据钢箱梁的重量和形状，以及现场实际条件进行选择。同时，应确保吊装设备处于良好的工作状态，定期进行维护和检修。施工流程如图2所示。

2.3" 施工方案

2.3.1" 钢箱梁分块分段方案

根据桥位现场工况及道路运输情况，初步确定钢箱梁块体的极限运输长度控制在15 m范围内，宽度控制在4.8 m范围内。根据现场实际情况，对钢箱梁进行横向分块及纵向分段，如图3和图4所示（以左幅第七联钢箱梁为例），并根据分段位置设置临时支撑，以确保吊装施工的顺利进行。

2.3.2" 钢箱梁的制造拼接

1）放样及号料。根据设计施工图和工艺要求，利用计算机放样钢箱梁的各部件，确定精确尺寸。每个分段在桥面宽度方向预留2～3 mm焊接收缩量，长度方向合龙段一端预留100 mm现场切割量。制作零件图，并按工艺要求留足余量，制作各种角度和下料样板。号料前需详细检查钢板的牌号、规格，确认无误后进行操作。下料保持切割线清晰，尺寸偏差控制在±1 mm以内。处理自由边磨角，形成大于1.0 mm的圆角以确保涂装质量。气割零件尺寸偏差需符合工艺文件要求，边缘无毛刺、波纹和崩坑，修磨平整；刨铣过程中避免油污污染钢板。

2）号料加工。以下是几种常用的下料及加工方法：①对于矩形零件，推荐使用门切下料方法，这种方法有较高的精度和效率。对于带有曲线的零件，采用数控火焰切割机进行下料，能够保证切割的精度和一致性。如图5（a）、（b）所示；②腹板周边采用数控火焰切割机下料，如图5（c）所示；③对于采用单面焊接和双面成型的对接坡口，在数控下料过程中同时切割出坡口，如图5（d）所示；④通过冷矫正和火焰矫正的方法，矫正板块的焊接翘曲变形；⑤下料时要划出纵横向基准线，并以样冲眼标记，纵向（长度方向）基准线要分别在两端和中间3个位置标记；⑥下料时要注意标记方向，横向要标明是曲线内侧还是曲线外侧，纵向要标明是与哪个相邻梁段相接。

3）单元组拼。钢箱梁组装前，需熟悉图纸和工艺流程，核对零件编号、尺寸和坡口，确保平面度和直线度符合要求。清除待焊区的浮锈、底漆、水分等。焊缝端部安装与焊件材质、厚度和坡口相同的引板。采用U形肋自动定位组装胎，组装前检查定位尺寸，确保合格后开始组装。

4）钢箱梁整体组拼工艺。为了确保钢箱梁的整体线型和各块体之间的匹配性，应将块体单元在总拼胎架上进行整体组装。这种方法有助于保证各板块之间的精确对接和钢箱梁的良好形状。

底板单元组装：制作胎架，组装从基准梁段开始操作，首先将中间箱室底板单元进行定位，然后再定位相邻的底板单元。中间箱室底板单元的横向定位以总拼胎架的纵横基准线为参照，允许偏差为0.5 mm，其他底板单元的纵、横向定位以此板单元的位置为基准进行调整，合格后用码板固定。块体之间的焊缝需用码板进行找平，尺寸检查合格后方可进行下一道工序。

横隔板单元组装：以底板横、纵基线为参照，确定位置线并组装横隔板单元。安装时，需控制横隔板间距及与底板的角度，严格对准定位基线，确保角度正确。整体组装合格后，对横隔板单元和底板单元之间的焊缝进行点焊。焊接过程中需注意焊值大小以及点焊间的距离。

腹板组装：首先，以底板的横、纵基线为参照，先装配一侧腹板，并点焊其与底板和横隔板的接缝，然后再装配另一侧腹板。

组装顶板单元：以底板单元的纵横基线为基准进行顶板单元的组装，确保横基线对位精度和纵基线的偏位值。其他顶板单元依次以中间底板为基准进行组装。在箱体尺寸检测合格后，开始焊接顶板与相邻构件的连接焊缝。

焊缝探伤及变形修整：钢箱梁块体各部位焊缝经过探伤检测合格后，需对梁段块体的焊接变形进行修整。

2.3.3" 工地吊装及焊接顺序

钢箱梁的顺桥向安装顺序从标高较低的一侧开始，横桥向从横坡较低的位置开始安装，然后依次安装较高位置的钢箱梁，最后安装两侧的挑臂。横向分段拼装成整体后，依次向桥跨的另一端推进。如图6所示，以左幅第七联钢箱为例，横向按1、2、3、4、5、6、7的顺序进行。横向节段吊装完成后，从中线向两侧对称进行焊接。

焊接钢箱梁梁段时，需依次确保整个梁段已就位、固定，并通过检查合格后方可进行。如图7所示，首先，腹板对接焊缝，然后进行底板横向对接焊缝，接着进行腹板与底板的熔透角焊缝，最后进行腹板与顶板的熔透角焊缝。焊接时需对称、均匀，多人同时同方向进行，并随时观察并调整焊接顺序。

2.3.4" 吊耳的布设

采用钢板对吊耳进行加工和焊接，在内部设有隔板及加劲肋的位置，必要时在此处补强加劲肋。在钢箱梁厂内进行加工焊接时，需完成吊耳的加工焊接工作。吊耳应朝向重心方向一致，以确保钢丝绳在吊装过程中不发生扭曲。

吊耳的安装必须严格按照规范进行，不得出现扭曲或交错安装的情况。此外，吊耳与连接件应相匹配，确保吊装过程中的稳定性和安全性。

使用吊耳时，要考虑安全载荷的保险系数。吊耳通常要求在2倍工作载荷下不变形，在4倍载荷下能承载且不裂纹。

2.3.5" 钢箱梁试装工艺

为简化安装流程、提高安装速度和精度，钢箱梁块体单元在厂内制造后应按照架梁顺序在专用胎型上进行试装。试装过程能够提前发现和解决潜在问题，确保各单元块体在实际安装时能够顺利对接，从而提升整体施工效率和质量。

钢箱梁块体的试装是确保块体制造质量和现场架设质量的关键步骤。试装作业在专用胎型上进行，制造试装胎型时需考虑线形对其影响。块体组焊完成后，在顶底板温差小于等于2 ℃的条件下，将块体放置在试装胎型上，调整块体的空间角度，并测量试装块体的纵向线形、相邻块体横基线间距、各测量点高程、纵向累加长度和扭曲及接口的匹配等指标。检验合格后，才会进行组焊工地的临时匹配件。将试装合格的块体移出胎型，留下最后一个梁段块体作为复位段，并将其前移参与下一轮试装作业，以确保节段接口的平稳衔接。

钢箱梁块体试装工艺要点如下：①摆放复位段。严格按照试装胎架上的基准线摆放复位段，并确保符合标高要求。②基准线修正。在钢箱梁块体制作合格后，修正块体的纵横基准线。③基线检测。使用全站仪，通过独立基准点检测块体基准线位置。若有偏差，调整梁段位置，使其一致。检查合格后，用临时件连成整体。④线形和长度检查。待钢箱梁块体全部就位后，以顶板和底板为基准，检查线形、长度及工地焊缝间隙等指标。⑤横基线间距测量。用盘尺测量相邻梁段的横基线间距，取平均值确定匹配件位置。指标合格后，组焊临时匹配件。⑥桥轴中心线标定。组装匹配件后，以测量基准的纵基线为基准，划桥轴中心线，在两端打样冲，确保桥位对位。

2.3.6" 钢箱梁现场吊装方案

1）吊装方法的确定。根据现场勘查和钢箱梁的几何数据及吊装参数，为确保安全并提高效率，决定用300 t和100 t汽车吊进行吊装作业。吊车的摆放位置将选择在既有桥梁梁面及既有道路路面上，以便能够有效地支撑和操作吊装过程中的钢箱梁块体。

2）吊装作业准备。外业准备包括机具检查、现场障碍物清理、桥梁基础检查、照明设施准备和标高及轴线复测。技术准备包括人员安全技术交底、中线控制点设置、高程测量和钢箱梁合拢前的测量。

3" 结论

本文主要研究了钢箱梁的分块分段方案、制造拼接工艺、吊装及焊接顺序、吊耳布设、钢箱梁试装工艺以及现场吊装方案的制定和实施。这些研究为类似工程的施工提供了宝贵的经验和参考。

参考文献：

[1] 张年杰.大跨径组合连续钢箱梁桥施工工艺[J].城市建设理论研究（电子版），2024（18）：84-86.

[2] 赵新杰.钢箱梁吊装工艺在大跨度人行天桥中的技术应用[J].交通世界，2024（12）：158-160.

[3] 常钟德.钢箱梁分段支架吊装施工技术分析[J].四川水泥，2024（3）：140-142，160.

[4] 刘宏波，任虹昌，冯玉祥.大跨度分体式钢箱梁斜拉桥吊装优化分析[J].公路，2024，69（3）：176-181.