浅谈大跨度钢箱梁吊装施工技术

【摘要】：钢箱梁桥目前在国内外桥梁中占有重要的地位，具有强度高、自重小、节省钢材、耐久的特点，适用围广，在我国已经开始普及，而随着桥梁工艺的发展和交通疏导的要求，城市钢箱梁的跨径也在不断增长，并呈大幅度增长的趋势，并且城市高架桥的选址大多数是位于城区中心交通枢纽地带。可以预见在今后的城市交通系统建设中，在复杂城市环境下大跨度钢箱梁的施工会频繁出现。为加大对大跨度钢箱梁吊装施工技术研究，本文结合大跨度钢箱梁施工中遇到的实际困难和解决的办法，提出了大跨度钢箱梁吊装施工的一些常用的办法，为箱梁施工组织设计提供参考。

【关键词】：大跨度；钢箱梁；整体吊装；施工工艺

中图分类号：U215.14 文献标识码：A 文章编号：

引言

随着我国城市化的日益发展和道路交通需求的增加,城市高架道路系统得到了飞速发展,由高架道路组成的城市快速路或主干道在城市交通中发挥着举足轻重的作用。目前在国内的市政桥梁工程当中,混凝土结构立交桥的数量居多,其中大中型跨径的立交桥多采用预应力混凝土技术以获得大的跨越能力。但随着我国钢铁工业和钢结构技术的发展,钢结构市政桥梁的数量也在不断增加,箱形截面抗扭刚度大、整体性好的特点使得钢箱梁结构在市政桥梁设计及建造过程中得到广泛的应用,现已成为主梁形式的首选。而随着桥梁工艺的发展和交通疏导的要求，城市钢箱梁的跨径也在不断增长，并呈大幅度增长的趋势，由于市政钢箱梁施工环境的复杂性、功能要求的多样性、大跨度等特点，给市政钢箱梁的制作、安装施工带来了很多不同于铁路、公路钢箱梁施工的技术难题。其中，尤为突出的是如何在交通繁忙的城市中心、在狭窄的施工空间中对大跨度的钢箱梁进行吊装。

一、基本概念

钢箱梁，又叫钢板箱形梁，是大跨径桥梁常用的结构形式。一般用在跨度较大的桥梁上。外型象一个箱子故叫做钢箱梁。

由于桥梁工艺的发展和交通要求的不同，钢箱梁的跨径也在不断增长，并呈大幅度增长的趋势；为研究横隔板间距对集中荷载作用下简支钢箱梁畸变的影响，通过设置不同数量横隔板的简支钢箱梁，比较其在集中荷载作用下的畸变效应和刚性扭转效应，得到最大畸变效应随横隔板数量的变化曲线.在箱梁腹板顶端施加集中荷载，按畸变、刚性扭转、对称弯曲和偏心荷载四种工况采用荷载分解的方法进行计算。

二、钢箱梁整体吊装的必要性

在钢箱梁的制作和吊装中，目前基本上是采用分块制作与吊装的工艺。随着城市交通压力的不断增加，城市高架桥的规模（跨度、重量）迅速增大，并且高架桥的选址大多数是位于城区中心交通枢纽地带，施工场地、施工工期受到极大的制约。传统钢箱梁的施工技术在复杂城市环境下大跨度钢箱梁吊装过程的应用将面临极大的施工难题，必须通过改进传统钢箱梁的吊装工艺，克服复杂城市环境下的施工困难，提高施工效率，缩短施工工期，才能尽可能地降低高架桥钢箱梁的施工对交通造成的影响。

三、整体吊装优点

整体吊装法的工艺原理：在施工场地附近进行钢箱梁预拼装，控制好钢箱梁的挠度，通过现场运输组织方案的研究，利用炮卡平板车运输预拼装好的钢箱梁到施工地点，采用单点吊装的方案，提高吊装效率，同时提出了起吊角的安全范围，利用双吊车同步进行起吊进行就位。

整体一次吊装与分块吊装比较，最大的优点是解决了中间设立临时支墩对道路交通及周边构造物的影响，同时在工艺方面有自己的优点。

（1）灵活、适应性强。整体吊装法是结合城市复杂施工条件，在传统钢箱梁施工方法的基础建立的，是一种城市复杂环境下的钢箱梁施工组织管理、吊装安全分析、安装精度控制的技术体系。根据施工现场与周围构建物的情况，可以选用化零为整的整体吊装法。

（2）施工效率高。整体吊装法：一次吊装整跨钢梁，在地面胎架上拼接，减少了中间块传统在临时支墩上拼接的工序，吊装后只需焊接在两端钢横梁上即完成安装。以往需在临时支墩上焊接每节箱体，分块越多，焊接过程越长，在繁忙交通要道上施工增加的不安全因素越大，改在地面临时胎架上拼接箱体，既减少这种不安全因素，又方便组织流水施工，加快施工进度。

（3）大大地减少钢箱梁施工对交通、临近构建物的影响。

（4）安全性提高。整体吊装法由于减少在中间临时连接钢梁的步骤，避免钢梁每节在吊装过程中的水平撞击，从而提高了安装的稳定性。

四、工艺研究和质量保证措施

以某钢箱梁结构桥梁施工这例。该高架桥工程项目主线为10跨，有3跨钢箱梁，总跨径为146m，最大跨径60m，最小的也有38m。部分箱形梁结构为工厂制作，现场吊装；部分箱型梁为工厂下料，现场拼装焊接完成。箱梁顶板、腹板、底板、翼板等主受力构件均该桥梁最大跨度在z5一z6轴，跨径为60m。综合考虑施工场地周围环境和施工或能带来的其他影响，采用整体一次性吊装方案。

1、整体吊装法的工艺流程

钢箱梁分块制作钢箱梁试拼装钢箱梁检测检测合格（检测不合格重新制作）临时支墩设立钢箱梁运输组织钢箱梁起吊钢箱梁安装就位标高平面位置验收

2、整体吊装法主要施工工艺

（1）钢箱梁现场预拼装。用现场附近的空地进行地面拼焊接，在胎架上拼装、焊接成型后，拆除中间支顶胎架，只留吊点位置的两个支顶。

（2）检测挠度及梁体情况，确保吊装时的梁体质量和安全，检验合格后，将钢箱梁吊上分体炮卡车上运输到安装位置。

（3）在炮卡车进场方向的车尾端方位上布置临时边支敦，临时支墩采用贝雷架搭设，用来作为钢箱梁吊装就位过程中的临时过渡支放点。

（4）运输过程控制

①根据施工计划，合理调度车辆，满足进度要求。

②对不能用平板车装载的超长件，用多轴炮架车装运。

③检查装载重心是否合适，捆扎固定是否牢固可靠，危险标志放置是否适当等，分段装车后组织专人检查安全系数，如不符合要求，重新调整至最佳状态。

④每台车配一名有经验的起重工人跟车，负责在车辆转弯，通过狭窄路段或障碍物时下车指挥。

⑤每趟运输指定专人负责指挥，随指挥车在前面开路。

⑥每台车配对讲机一台，以便随时保持联系。

⑦每次运输前由当次指挥者向司机，起重工讲清楚每个分段外型尺寸，重量，行驶路线等，要求所有参与员工心中有数。

⑧箱梁分段移运的支撑位对称一致，必须用托架使其稳定，并应用钢丝绳、手动葫芦将箱梁分段牢固地绑扎于运梁车的平板上，防止其倒倾造成事故。

⑨运梁车的车厢长度应满足支撑点间的距离要求。箱梁分段装车时需均衡放置，使车辆承重均匀。支撑点需垫上麻袋或方木。运梁车转弯时，必须慎重操作，要有专人指挥。

⑩箱梁分段绑扎应牢固，可采取二点绑扎，但应尽可能使二点受力均匀一致，绑扎点与构件的重心应互相对称，绑扎点中心对正物件中心，并高于构件重心，使构件起吊后平稳，不致翻转造成事故。绑扎箱梁分段时，吊索与箱梁之间应垫以麻袋、木板以及防滑垫料，以免磨损或夹伤梁体。绑扎和起吊用的吊索、卡环、绳扣和箱梁分段预留的吊环等，其型号规格应计算准确，并且不允许超出安全荷载规定。

（5）两车同时起吊，将梁平行吊起，箱梁两端超过横梁后，一侧安放在桥墩上，另一侧吊车开始变幅，将梁向临时支墩靠拢。