浅谈大跨度钢箱梁吊装就位的精度控制

2011-04-14何严明

山西建筑 2011年18期

何严明

1 工程概况

广交会琶洲展馆配套设施项目室外配套工程是国家重点工程项目。本工程是为满足第 104届中国进出口商品交易会的功能使用，由国家商务部下辖的中国对外贸易(中心)集团负责投资建设。由于该工程国际影响的重要性及工程工期的紧迫性，受到各级领导的高度重视。其中连接会展一、二期与会展三期的钢箱梁主体重达 8 000多吨的过街步行平台要在 2个多月内制作并完成安装，规模之大、工期之短是同类工程中少见的，特别是横跨新港东路的Tb，Tc轴一跨跨度达 64.2m、跨间单片主梁重达 145 t，如何解决好该跨钢箱梁的安装工作是本工程的重点和难点。

2 施工现场钢箱梁吊装精度情况分析

2.1 片梁吊装现状

过街步行平台工程采用钢梁结构，钢箱梁由工厂分块预制，现场拼装，跨间单片主梁在地面拼装成整体后进行吊装。跨间单片主梁的形式包括单片预制梁、两段单元、三段单元和四段单元拼接。目前除单片预制梁、两段拼接单元箱梁的吊装就位误差直接在悬吊状态下进行切割补焊;三段拼接单元由于吨位较大只能重新卸下进行再加工;四段单元拼接的片梁(即最大跨64.2m的Tb，Tc轴一跨)尚未开始吊装。

2.2 就位精度偏差分析

通过现场对各参数指标的实测实量，对就位精度出现偏差的箱梁进行分析:通过对箱梁的梁长、端部高度、两端最外侧安装孔孔距偏差以及相邻梁中线相对位移偏差的现场实测实量数据分析，造成箱梁难以精确就位主要是由于箱梁的吊装长度精度偏差过大造成的，导致在吊装过程中箱梁须根据实际就位情况切除余量。经过现场对各项参数指标值的实测实量数据分析(见图 1)，我们发现:箱梁长度的偏差频数占总频数的71.42%，即目前出现因箱梁就位误差较大难以精确就位的问题，主要是由于钢箱梁的吊装长度误差较大引起的。项目部在进行跨间片梁吊装过程中，因箱梁就位误差较大难以精确就位或者悬吊状态下进行切割补焊，或者重新卸下进行再加工，影响了工期进度。为避免巨大的箱梁在市内环路上方因就位精度偏差难以精确就位，要求我们必须提前做好该跨钢箱梁的精度控制，即做好钢箱梁吊装长度的精度控制。

3 设定目标及可行性分析

3.1 确定目标值

经过对之前箱梁吊装的情况进行反复分析，且根据施工现场的实际情况及失败的经验总结，同时也参照了《铁路钢桥制造规范》和《钢结构的加工检查验收暂行规定》，最终决定设定目标为:将最大跨钢箱梁单跨片梁吊装长度偏差控制在 10mm之内。

3.2 目标可行性分析

1)不利因素。虽然课题目标仅仅是与相关规范的要求值(±L/2 500，≤10mm)一致，但是深入分析不难得出，当L≥25 m时，长度的偏差均应控制在10mm内，因此L值越大其精度控制的难度也越大。而即将进行吊装的箱梁跨度达到 64.2m，且同时还受到复杂的交通环境以及紧迫的工期等不利因素的干扰。

2)有利因素。a.业主根据现场实际情况组织成立了包括项目管理公司、监理公司及我司领导、技术骨干在内的现场指挥部，加强技术力量，提高项目管理效率。b.前期的钢箱梁吊装施工锻炼了队伍，现场施工班组与管理人员逐渐形成了配合上的默契。c.广交会琶洲展馆配套设施项目室外配套工程的其他单项工程基本完工，能够抽调出充足的人力、物力进行配合。

4 吊装精度控制具体措施的实施

1)改进胎架制作工艺缩小误差。在单元的现场拼装过程中，由于箱梁的吨位过重导致枕木由于超负荷而被压损，拼好的待焊接箱梁由于胎架的破损而发生位移，其预先设定好的拱度也随之产生了偏差。为避免由于枕木受压破损影响钢箱梁焊接后的拱度偏差超出规范要求，项目部根据实际情况，要求在钢箱梁单元拼装时，根据拼接后的拱度预制混凝土地台用以替换枕木。

2)加强拼装工序的过程控制。要求现场焊接拼装人员加强质量检验评定标准的学习，做到焊接前、过程中及时自检，实时控制。焊工在施焊前，须在试板上调整焊接规范，并对焊接区域进行清理。检查坡口的间隙，坡口角度要求均匀、直线度较好，如若不满足工艺允许范围、偏差过大时须进行火工矫正，必要时采取一些外力辅助;焊接装配过程中必须严格参照放样进行，实行无余量装配，提高拼装焊缝的精度。

3)建立测量监控系统。建立测量监控系统，利用白天光线充分时进行测量、放线，复测横梁间距离，利用实测值进行施工放样，而不仅仅依据图纸的设计值进行钢箱梁的拼装制作，同时根据实测的横梁间距、高程等数据进行放样;在晚上对加工放样的线位进行实时监控，如此循环。