梅峰中国水利水电第九工程局有限公司第三公司
【摘要】：在桥梁建设中,钢-混凝土组合梁得到广泛应用。与混凝土预应力梁相比，具有重量轻、跨度大等优点。施工过程中，钢箱梁的安装是关键。施工方法一般采用临时支架上分段吊装进行焊接组装。文章从钢箱梁制作、运输、装配、设施设备选型等方面阐述了汽车起重机单体整体吊装施工新技术。得出钢-混凝土组合梁单体整体吊装施工具有吊装方便、工期短等优点。 ，成本低，对上跨道路交通影响小，该方法值得推荐。
关键词：钢梁体；整体吊装；十字路口施工；
作者简介：美峰（1988—），男，本科学历，一级建造师，从事水利工程、市政、公路工程建设与管理工作。 ;
0 简介
公路桥梁施工工期比较紧张，设计的钢混凝土组合梁一般处于施工周期的关键期。由于跨度较大，临时支架通常采用分段焊接或推挤施工技术建造。临时支架的缺点是架设周期长、成本高、占用下跨道路面积大、影响交通流量。采用顶推施工，需要桥梁前段完成梁体架设，形成通道。施工周期长，不利于工期紧的项目建设[1]。钢箱梁体组装成整体吊装施工方式，很好地解决了上述问题，为桥梁的顺利施工提供了保障。
1 项目概况
本工程是集围高速公路工程木厂涧排洪渠特大桥的一段，钢-混凝土组合梁跨越明步路。桥体与民步路成70°相交，跨度50m。钢-混凝土组合梁中钢梁体分左右两段，各3块，共6块，重625t。边梁单梁最重101t，梁底距路面高度31.2m。单幅桥面宽16.5 m，主梁由三根槽形钢梁组成，采用后浇带与预制混凝土板组合，形成钢-混凝土组合梁。两根槽形组合梁之间的距离为3.0 m。每个槽钢宽 2.6 m。槽形钢梁顶面形成2%的横向坡度，底面水平。跨中钢梁中心梁高2.7m。三根钢梁高度相同。横向坡度通过垫石和盖梁调整。下跨道路宽度为34m，即3m人行道+11m车道+6m绿化带+11m车道+3m人行道。钢梁体最大外形尺寸为2.73 m（高）×4.15 m（宽）×50 m（长）。
2 钢箱梁体的生产和运输
钢箱梁体所用钢材必须经检测单位检验合格后方可使用。钢板在钢材预处理线上进行抛丸处理钢结构桥梁吊装方案，清理钢材表面杂物并喷涂车间底漆。钢材经过预处理以用于面板单元的制造。板材单元的制造需要工艺原理图来检查零件和其他工艺的工艺条件。使用粉末喷涂在钢材上进行标记。标记前，顶板和底板的凹槽方向应与施工图所示一致。 U型肋与U型肋应成一直线组装。该组件保持垂直于顶板和底板。部件检验合格后，采用CO2气体保护焊或电弧焊点焊固定。将单个部件放置在特制的防变形焊接框架上进行焊接。需要校正的焊接火焰温度必须达到600~800℃。
焊接过程中宜采用CO2气体保护焊和埋弧自动焊。气体纯度和环境湿度必须满足规范要求。温度低于5℃时应采取保温措施。钢箱梁体主要构件拼装后应及时拼装。焊接时可采用反向碳弧气刨去除根部。焊缝必须进行目视检查，24小时后应进行超声波探伤。杆的拉力即为焊缝的横向超声波探伤水平。杆件超声波探伤等级达到1级。压焊缝超声波探伤等级达到2级。底板、顶板、腹板组焊接在防变形胎架上，减少变形压力。组装好的单元部件均处于自由应力状态，减少了单元部件的约束，避免单元部件之间的过盈配合，从而实现部件组装。压力无法消除[2]。
根据设计划分原则，在工厂内制成单段。每根钢箱梁分为3节，中节17.50 m，前后节16.22 m（调整后），共18节，最大规格为17.50 m（长）×4.15 m（宽）×2.72 m 高。在工厂内采用重型半挂车分段装车运输至施工现场。
3 钢箱梁拼装与吊装 3.1 交通安全引导侧
根据钢混组合梁与名步路交叉口的施工范围，合理安排施工流程，保证施工过程中交通畅通，工期最短。它分为两个实施阶段。第一阶段，在装配现场区域进行封闭施工。护栏采用0.6毫米绿色彩钢板（平板）角钢、方管立柱等材料制成。围栏底座采用膨胀螺丝固定。每块彩钢板建筑围栏上贴有两条带子。平行反光条长45厘米。反光条宽5厘米。红白相间的条带长度为15厘米。上部反光条的上边缘距离外壳顶部20厘米。两条平行反光条之间的净距为25厘米。厘米，反光条位于每个围栏的水平中间，对过往车辆和行人起到警示作用。
第二阶段主要用于现场分段组装。建设区域位于名步路左侧。左侧将封闭，右侧将进行双向交通。单次整体吊装期间，将对现有道路进行短时间6~8小时的全封闭，并开展相关导流工作。
按照道路相关技术规范要求在道路两侧设置的交通分流区域包括：警戒区、上游过渡区、缓冲区、作业区、下游过渡区、终点区位于车道上游侧。
占用车道进行施工。警戒区长度设置为从 1 000 m 开始。上游过渡区长度为100m，缓冲区长度为80m，工作区为施工区宽度每边各加10m。下游过渡区自施工区出口起长度为50m，终止区长度为30m，设有限速解除标志。高速公路以上建设，从长度1000m开始设置警戒区，警戒区末端设置高架限制，上游过渡区长度为100m，缓冲区长度为80 m。作业区向施工公路宽度两侧延伸10m，各区域上下游布局应均衡。
3.2 钢箱梁体分段拼装
每节钢箱梁运至现场后，将作为下跨道路施工场地。工地准备足够数量的反光锥、防撞桶、水马、沙袋和交通分流标志。经过分段加工的钢梁将运到现场时，必须在轮胎架上进行组装。轮胎框架是根据桥梁位置的对齐制作的，并在组装过程中进行测量和监控。存放地点位于道路一侧。在现有道路上安装需要对现有道路进行交通分流。改道方案需获得相关公路部门批准，并办理相关道路相关手续，确保道路运输安全[3]。
3.3 起重机及其他设施
由于小桩墩侧面的35kV高压线路尚未拆除，汽车起重机无法定位在桥墩侧面。最佳解决方案是将其停放在现有道路上。起重机的选型和吨位要求比较大，所以起重机采用500t，台式起重机采用650t。
(1)钢梁到达现场后，在装配现场进行拼装。组装使用220吨汽车起重机。最重梁截面约34t，作业半径12m钢结构桥梁吊装方案，臂长33.7m，额定起重量58t，负载率为58.6%，满足作业要求。
(2)钢梁组装完毕后，调整至吊装位置，采用500t、650t汽车吊进行吊装。钢梁最大重量约98t，650t汽车起重机配重197t，作业半径30m，臂长57.7m，额定起重吨位58t。 500t汽车起重机配重160t，臂长31.7m，额定起重吨位58t，两台汽车起重机满载率为84.4%，满足作业要求。
(3)经计算，分段吊耳单吊耳承载力≤17t时，应选择许用载荷(tf)为10～20个吊耳的吊耳结构尺寸；若吊耳单吊耳承载力≤49t，则应选择吊耳结构尺寸。吊耳结构尺寸的许用载荷（tf）为40～50。实际使用的吊耳应根据钢梁的节段重量及上表进行选择，并相应使用相应的吊耳。 20t卸扣用于分段吊装，63t卸扣用于单个整体吊装。分段提升选用φ43钢芯钢丝绳，公称抗拉强度为1700MPa，最小破断拉力为1185kN。单次整体提升时，选用标称抗拉强度为1850 MPa、最小破断拉力为2900 k N的φ65钢芯钢丝绳。
3.4 钢箱梁吊装
（1）钢混凝土梁拼装完成后，名步路两侧每车道各安装一台汽车起重机，北侧起重量为650吨，南侧起重量为500吨。如图1所示，为汽车吊站及钢箱梁布置。左侧1#、2#、3#钢梁分别重96.4t、96.6t、97t。 650吨汽车起重机配重为197吨。作业半径30 m，臂长57.7 m，额定起重吨位58 t，500 t汽车起重机配重160 t，臂长31.7 m，额定起重吨位58 t，长杆预览，3根钢梁，两台汽车起重机的负载率同时为83.1%、83.2%、83.6%。
(2)如图2所示，布置汽车吊站和钢箱梁。准备吊装右侧4#、5#、6#钢梁。在待吊装钢梁南侧另设220t汽车起重机。 220t汽车起重机配重60t，作业半径12m，额定起重吨位54t。与500吨汽车起重机配合吊装。 500t汽车起重机位置不变，作业半径和起重吨位不变，长杆预览，220t汽车起重机吊装三根钢梁的负载率分别为89.2%、89.4%、89.8% 。两辆卡车将右侧钢梁吊装到路对面的运梁车上，完成掉头。
图1：左侧吊装图 下载原图
图2 右吊装图下载原图
将3根横梁吊装到3辆横梁运输车上，掉头以进站方式在民步路右侧等待。 650吨起重机移至慕场涧特桥23墩大桩号侧右侧，完成架设。臂长和工作半径不变，额定起重吨位为58t。 500吨汽车起重机南移并完成安装。臂长和作业半径不变，额定起重吨位为58t。两台汽车起重机三根钢梁的负载率同时分别为83.1%、83.2%、83.6%。
3.5 桥面安装
该跨预制桥面采用C55混凝土，所需数量为140块。分为A型和B型两种，每种又分为A1、A2、A3、B1、B2、B3 3个型号，共140枚。最大结构尺寸为B3板，共32块4.5 m×2.5 m。 ×0.26 m，单块最大重量为7.6 t。桥面在预制场预制，并使用小型蒸发器蒸汽进行维护。预制桥面存放时间不应少于180d。板材运至现场后，采用25-50吨汽车起重机进行吊装，吊装过程中进行现场安全控制。
4 吊装质量及安全控制
施工、吊装前应对钢箱梁的结构尺寸进行全面校核，包括检查钢箱梁的高度、宽度、设计轴线、高程测量基准点的准确性。吊装安装时，必须对预拱进行测试，看其是否符合设计要求。钢梁拼装后，应观察钢箱梁的整体沉降情况。沉降满足设计和规范要求后才能进行焊接。还应校核钢箱梁的轴线偏差、两孔间相邻梁中心线的相对偏差、桥墩处梁底标高。定位前按设计温度检查支座的纵向、横向转动情况、固定支座沿桥的偏差、活动支座的偏差。
由于吊装现场有道路穿越，桥墩两侧都有高压电杆，因此需要对现场作业环境、行车道路、架空电线、边缘防护、吊装作业前应做好预防机械伤人、设施损坏、吊挂等工作。一旦发生高低压线路中断、倾覆等严重安全事故，施工现场的吊装、吊装必须由专业队伍进行。超重工业信号工必须持证上岗，妓女必须保持相对静止，熟悉并遵守各自的安全操作规程。吊装作业前，应根据施工方案要求确定施工作业区域，设置警示标志并设置专职监控人员。起吊半径与高低压线路之间必须保持安全距离。吊装钢箱梁时，采用两台起重机同时吊装。他们需要服从专职专业人员的统一指挥。两台机器的提升速度必须保持相等。起重机的吨位必须随时向指挥官报告。物体的重量不得超过两台机器的允许重量。起重总重量的75%。绑扎吊带时，要注意载荷分布。每辆车分担的载荷不能超过最大允许起重能力的80%。
5 结论
采用单次整体吊装施工，吊装施工时间为3天。支架支撑系统的施工时间一般达到25天左右。还长期占用下方现有道路，影响交通安全，为钢-混凝土组合梁桥面施工争取更多空间。同时为后续预制箱梁的架设提供保障。将单个整体焊接相对节段的钢箱梁体焊接在支架上，大大提高了钢箱梁体的施工质量，并且其预弯度能够得到更好的控制。使用汽车起重机的成本远低于支架支撑系统的施工成本。随着公路桥梁建设工程数量的增加，大跨度钢-混凝土组合梁和钢箱梁工程也将日益普遍。单一整体吊装施工方法的优势将更加明显，将在未来的公路桥梁施工中得到应用。得到更广泛的应用。
参考
[1] 黄伟秀，石家和。浅谈大跨钢箱梁公路吊装施工技术[J].黑龙江交通科技，2016（12）：104-105。
[2] 张正雷.浅谈钢箱梁运输及吊装施工注意事项[J].科技创新导报，2017（16）：87-88+90。
[3]周朗，杨亚伦。钢箱梁吊装施工技术及质量控制研究[J].智慧城市，2019（2）：88-89。
