复杂市域环境跨河道现场预拼后吊装钢箱梁施工技术研究_许柯尧.pdf

1引言随着人们对材料的不断探索和研究，高强度钢材开始不断出现，为钢箱梁桥的自身性能提供了物质保障，钢材的焊接技术及桥梁施工技术的进步，为施工过程的安全可靠提供了保障。随着钢箱梁桥的增多，钢箱梁桥由于自身强度高、自重轻、施工工期短、经济效益好等优点，得到了建桥界广泛的采用。查阅国内外相关文献，倪文祥1、许彦朴2、岳粹歌3、胡文柱4等人介绍了跨建筑物的钢箱梁吊装施工技术。罗文艺5、李振鑫6、梁晓7、孙威8等人介绍了钢箱梁吊装系统风险评估与控制施工技术。由于跨河道施工条件限制，常规施工方法具有临时支撑搭设困难、钢箱梁整体焊接质量不易保证、钢箱梁预拱度控制困难等缺点。针对以上问题，有必要对其进行改进。2工程概况03省道东复线高架南延工程2标起点位于彩虹大道北侧（花木城），上跨G104、运营地铁5号线、萧绍运河、萧明线、门前河、陈端路，终点止于现状03省道东复线与东瑞四路交叉口，全长2.2 km。萧绍运河为世界文化遗产，桥跨处河道宽约32 m，水深约2.5 m，高架上部结构采用钢箱梁结构一跨过河，河中无法设置临时支撑，采用场内分段预制，在现场进行二次拼装成整体后，再利用两台吊车整体吊装纵向节段。钢箱梁长度为58 m，宽25.5 m，场内分段为纵向3段，横向分5块，共15个节段，运至现场进行纵向预拼，见图1。复杂市域环境跨河道现场预拼后吊装钢箱梁施工技术研究Research on the Construction Technology of Steel Box Girder Hoisting AfterPre-Assembled on Site Under Complex Urban Environment andRiver Crossing Construction Condition许柯尧1，秦君彪1，沈伟才1，黄文明1，张正伟2（1.杭州萧山交通建设管理有限公司，杭州 311200：2.江苏省交通工程集团有限公司，江苏 镇江 212000）XU Ke-yao1,QIN Jun-biao1,SHEN Wei-cai1,HUANG Wen-ming1,ZHANG Zheng-wei2（1.Hangzhou Xiaoshan Traffic Construction Management Co.Ltd.,Hangzhou 311200,China;2.Jiangsu Province Transportation Engineering Group Co.Ltd.,Zhenjiang 212000,China）【摘要】在钢箱梁安装过程中通常会遇到大跨度钢箱梁吊装的施工问题，由于跨河道施工条件限制，常规施工方法具有临时支撑搭设困难、钢箱梁整体焊接质量不易保证、钢箱梁预拱度控制困难等缺点。针对以上问题，有必要对其进行改进。论文对复杂市域环境跨河道现场预拼后吊装钢箱梁施工技术进行介绍，介绍如何进行钢箱梁施工，如何做好钢箱梁施工质量控制。【A b s t r a c t】In the process of steel box girder installation,the construction problem of long-span steel box girder hoisting is usuallyencountered.Due to the limitation of river crossing construction conditions,the conventional construction method has the disadvantages ofdifficult temporary support erection,difficult assurance of the overall welding quality of steel box girder,difficult control of steel box girdercamberandsoon.Inviewoftheaboveproblems,itisnecessarytoimproveit.Thispaperintroducestheconstructiontechnologyofhoistingsteelbox girder after on-site pre assemblyacross river in complex urban environment,and introduces how to carryout steel box girder constructionandhowtodoagoodjobinsteelboxgirderconstructionqualitycontrol.【关键词】复杂市域环境；跨河道；现场预拼；后吊装；钢箱梁；施工【K e y w o r d s】complexurbanenvironment;rivercrossing;on-sitepre-assembly;posthoisting;steelboxgirder;construction【中图分类号】U445.4【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）03-0161-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.03.048【作者简介】许柯尧（1977），男，浙江诸暨人，高级工程师，从事土木工程研究。Construction Technology工程施工技术161Construction&DesignForProject工程建设与设计图 1纵断面分段示意图3技术原理萧绍运河为世界文化遗产，水深约2.5 m，高架上部结构采用钢箱梁结构一跨过河，河中无法设置临时支撑，梁部采用场内分段预制，在现场进行二次拼装成整体后，再利用两台吊车整体吊装纵向节段。针对钢箱梁跨现有萧绍运河，全部为单跨，这5联钢箱梁在钢厂加工完成后，分段运输到施工现场，在空旷场地上进行二次预拼，由拖炮车运输到吊装现场后进行双机抬吊，以减少对交通的影响。针对跨河道钢箱梁临时支架施工困难的问题，采用先现场预拼后吊装施工技术进行跨运河河道钢箱梁安装。采用拼装胎架进行钢箱梁拼装施工，采用型钢提前设置钢箱梁预拱度，提高钢箱梁预先拼装施工质量。对钢箱梁预先拼装位置地基进行综合处理，提高地基整体承载能力，减少地基沉降。根据总包方提供的工程地质勘察报告，萧绍运河桥址区表层为人工填土，中上部为稍密中密状粉土层，中部为流塑状淤泥质土、软塑可塑状粉质黏土，中下部为中密密实状粉砂层，下部为中密状圆砾，压缩性小，力学性质好，场地稳定性较好。经现场实测萧绍运河宽约为35 m，此区域5联钢箱梁跨度为5258 m，墩身距离河岸边最近约为7.8 m，辅导桥和匝道桥钢箱梁安装时吊机支腿站于墩柱后方，距离河岸边8 m以外，且有桩基础和承台支撑基础稳定性可以保证。主线桥安装吊机停放在距离河岸边10 m外的原道路路面上，承载力满足吊机站位需求。4工艺流程与操作要点4.1工艺流程钢箱梁施工工艺流程如图2所示。4.2操作要点4.2.1施工准备培训吊装作业人员（起重司机、信号工、司索工、焊工和安全员等）；告知吊装方案，要求作业人员了解吊装梁段外形尺寸、质量和吊装工序。本工程运梁车和吊机基本上停位于现状道路上，如遇道路局部被破坏，应提前铺垫碎石或铺垫钢板，以满足吊装施工需要。提前上报进场起重设备相关资料；组织吊装起重设备进场验收，查验起重机械检验报告及起重司机操作证。4.2.2拼装场地地面处理根据总体吊装方案，结合工程施工进度和桥位场地情况，由项目部统一协调安排，在现场布置一处场地供钢箱梁二次拼装使用，拼装场地暂定为主线桥墩ZX93ZX98联段东侧荒地上。梁段进场前清理施工区域一切杂物，并将桥墩周边按要求回填整平夯实。因受场地限制，根据不同联段架设时间，分4轮拼装梁段，两座辅道桥梁作为第1轮，跨运河两联匝道桥梁为第2轮，跨运河主线桥梁为第3轮，下穿联段EW18EW21为第4轮。拼装胎架位置上地基处理，地基整平压实，碾压密实后通过动力触探检查地基承载力不得小于120 kPa，再铺筑一层30 cm厚宕渣，宕渣上面设置15 cm厚C20混凝土。4.2.3胎架施工拼装胎架采用钢筋混凝土结构，进行胎架结构钢筋绑扎及混凝土浇筑施工。采用拼装胎架进行钢箱梁拼装施工，采用型钢提前设置钢箱梁预拱度，提高钢箱梁预先拼装施工质量。施工时，测量放样定位后，在柱脚钢板位置用干砂趁平或用薄钢板垫实，避免空心，防止影响拼装精度。4.2.4钢箱梁拼装在拼装施工前，项目部应按照二次拼装布置图清理施工范围一切影响车辆进出、吊机站位的杂物，并且填实桥墩周图 2施工工艺流程图162边。拼装范围固定高围护提前拆除改为活动围护，便于施工。吊装后的钢箱梁，应及时焊接，在没有及时全部焊接时，应先采取临时固定措施。4.2.5吊点焊接跨萧绍运河桥和下穿桥有少数钢箱梁质量超过100 t（11支），长3658 m不等，此部分钢箱梁将按照双机抬吊8个吊点吊装。8点吊装情况纵向吊点外侧吊点位于距离梁端0.15L位置（L为跨长），内侧吊点位于距离梁端0.30L位置；吊点设置同时考虑在横隔板和腹板的交接位置；横向一端设置在腹板位置，另一端设置在横隔板间临时支撑位置。吊点设置不对称时，在配备钢丝绳时，长度适当调整，保证起吊后能保持钢箱梁的平整。吊耳焊接质量直接影响钢箱梁吊装过程的安全性，因此，加强吊耳焊接质量检查十分重要，故从3方面对吊耳进行质量控制：（1）焊接前检查；（2）焊接过程中检查；（3）焊接后质量检查。4.2.6吊装前准备桥梁安装前，必须对已完工的墩柱、支座、临时支架进行检查（验收），包括标高、中心线、跨径、偏差值，并对超差采取措施进行纠正。提前准备吊装需要的机具设备，吊装使用的吊机应处在良好的运行状态。4.2.7吊具检查起吊钢绳经外观检查，应无断股、无严重断丝、无严重锈蚀氧化、无扭折、绳扣套穿扎符合规范。吊耳焊接质量直接影响钢箱梁吊装过程的安全性，因此，加强吊耳焊接质量检查十分重要。吊耳通过检查后，在吊装前还需要进行钢箱梁试吊，确保吊装安全。4.2.8梁段检查验收梁段验收主要是焊缝质量、外观和尺寸检查、涂层的外观和厚度及制作资料的验收和交接。经检查，缺陷超出允许偏差范围的梁段，应进行修补，满足要求后方可进行验收。4.2.9试吊将钢箱梁吊起，吊重吊离运梁车约20 cm，静止5 min，观察吊车各受力点的变化情况，做好记录。吊车缓慢出杆到相应吊装半径处，保持钢箱梁吊离地面100 cm，静止5 min，观察吊车各受力点的变化情况，做好记录。将钢箱梁吊离地面约100 cm，在相应的吊装半径范围和允许的水平转角内做臂杆回转、臂杆变幅、大钩升降等动作，并观察情况并做好记录。4.2.10钢箱梁吊装地面桥、SE03-04、ES25-26和ZX100-101五联跨现有萧绍运河，全部为单跨，这5联钢箱梁在钢厂加工完成后，分段运输到施工现场，在空旷场地上进行二次预拼，由拖炮车运输到吊装现场后进行双机抬吊，以减少对交通的影响。5结语本技术应用于多个工程，取得了良好的经济技术效益。针对跨河道钢箱梁临时支架施工困难的问题，采用先现场预拼后吊装施工技术进行跨运河河道钢箱梁安装，可减少桥梁施工对现有河道造成影响，相比常规施工技术节约工时20%。针对钢箱梁预先拼装位置地基进行综合处理，提高地基整体承载能力，减少地基沉降。采用拼装胎架进行钢箱梁拼装施工，采用型钢提前设置钢箱梁预拱度，提高了钢箱梁预先拼装的施工质量。经工程实践检验，应用本工法施工效率提高了20%，保证了施工质量，综合节约相应施工部位造价10%，经济、社会效益明显，具有较好的推广应用价值。【参考文献】1倪文祥.不同类型支架组合在公路连续现浇箱梁中的应用J.工程技术研究,2020,5(22):68-69.2许彦朴,韩立波,高云东.跨河钢箱梁桥临时支墩的设计、施工及验收J.建筑技术,2014,45(9):786-788.3岳粹歌.城市高架桥钢箱梁吊装施工技术分析J.工程与建设,2021,35(4):805-807.