浅谈城市立交桥钢箱梁施工管理

2014-04-21王世冲

城市建设理论研究 2014年11期

关键词：钢箱梁立交桥箱梁

王世冲

摘要：文章为立交桥钢箱梁施工结构为重点，从某城市一号立交桥实例出发，对施工工程进行关键部分的整拼法等工艺介绍以及曲线连续的难点分析，为同类型施工提供相关的数据和经验，使该类型工程进一步完善。

关键词：钢箱梁曲线连续梁整拼法监测

中图分类号：TU71文献标识码： A

1工程概况

在某市的一号大道与环路的交叉路口车流量很大，在早晚的交通高峰期经常造成交通拥堵。该城市的一号立交桥已经有两条定向匝道，均为左向。在立交桥的第四层设有新建匝道的钢箱梁，高度一般在20米以上。与立交桥配套的还有一座宽为35米的跨线桥，其箱梁宽为8米，高度为1米左右，跨度可以达到80余米。在这个区域内，共设计有四联连续钢箱梁结构，在设计的过程中，由于考虑到是四层重叠设置钢箱梁，就会导致钢箱梁的高度十分高。还由于施工现场的地理位置所限，各类桩、桥墩等密集分布，使钢箱梁的整体结构为曲线连续，专家反复论证得出的结果表示，在该区域进行钢箱梁施工，需要采用的措施为“纵向调整，横向施工、现场拼装、中间合拢、吊车吊装、空中对接”的设计方案。

2钢箱梁施工难点及关键技术

2.1钢箱梁的分段钢

我们通过实际观察得知，这种箱梁分段安装是比较合理的，不仅可以给机械运输以及道路运输方面提供极大的方便，对于经济收益的直接影响也是很大的，是建筑公司施工单位能够获得较为客观的利润。在钢箱梁施工的过程中，主要需要考虑以下几个因素：第一，在箱梁分段处的弯曲处的应力最小，应该注意此处的焊接工艺，要使该处有一定的承载力；第二，要注意钢箱梁在制作中的尺寸和重量，以运输设备能吊起为标准。第三，在钢箱梁运输和起吊的过程中，尽量避免对交通的堵塞，尽量不去占用机动车道，不对交通产生过大影响。第四，在对钢箱梁进行设计和施工的时候，在保证质量的前提下，使用最经济的施工方式，这样能够增加企业的绝对利润，使企业更加具备竞争优势。将以上几点相结合进行考虑，最终确定了优化方案。

2.2结构图三维模型转换曲线

由于在结构中会出现三维模型以及出现曲线的转换，这样一来，在设计的过程中如果使用手工绘制则显得十分麻烦，针对这种状况，需要使用计算机进行绘图，这样除了可以保证工程的精度外，还可以大大缩减工程工期，使钢箱梁的设计达到质量与设计时限的要求。并且计算机绘图可以将各部分的模型通过计算机模拟好，进行虚拟的组装连接，为设计的合理性论证提供了直观的依据。

2.3箱梁线形控制

该桥梁的钢箱梁工程在施工时需要采用整体拼装法操作，并且要在专用的结构架上进行拼装作业，由于这种整体拼装法受到的限制较多，其在焊接的过程中，底板的局部不能够同时焊接，需要在设计中给定的预拱度基础上，有工程施工的实际情况设计合理的预拱度，尽量使钢箱梁不变形。在钢箱梁制造的过程中，在胎架上设置一些基准点来保证其不变形，这些基准点要覆盖钢箱梁结构的纵横结构。此外，还要在胎架的外部设置独立的孔、线等，以便对钢箱梁的成型状况进行检测。最重要的是钢箱梁的线形，这直接影响到桥梁的形态，制造的过程中，要对钢箱梁整体进行坡度的控制，保证其线形符合设计要求。

2.4临时支墩的选型设计

该桥梁工程整体安装高度在20米左右，并且很容易受到当地的交通影响以及自然环境的影响。还需要在主体工程附近安装一些临时的支墩，对于支墩的设计，不仅需要有足够的强度，还需要有足够的稳定性以及延展性，这样才能够保证钢箱梁在安装的过程中不会出现变形，也能够保证支墩不会被钢箱梁压垮。除了安装一些必要的支墩外，还可以借助一些临时墩、万能杆件等承受一部分重量，这种做法在国内的施工设计中被普遍使用。在进行具体操作时，需要注意以下几个问题：第一，临时墩的设计要保证质量安全，并且在造价方面要给施工单位一定的利润空间。第二，要满足预期的安全性，包括桥梁的刚性、延展度、设计通车标准等。第三，在材料的选用上，要从保养和维修的角度出发，为保养和维修创造方便条件。第四，要从桥梁本身出发进行钢箱梁的选型，若钢箱梁的规格较为统一，且都符合设计要求，则在安装的过程中会十分便捷，且方便对其进行施工验收。通过对以上条件进行分析，并且将数据进行数学建模，得出了较为合理的施工方案，即使用碗扣式脚手架作为支墩，可以满足安全性的要求同时可以使经济利润达到最大化。在进行碗扣式脚手架的设计时，需要注意脚手架在使用的过程中会出现一定程度的回弹，这就要求设计中加入预压回弹值，使支墩的支点更加准确。

2.5安装吊点选定

在钢箱梁的吊装过程中，确定吊点的位置是十分重要的环节，在吊装的过程中，不能够使钢箱梁整体出现歪斜、旋转等现象，甚至不能够出现明显的摇晃，那样可能会使吊运过程中的钢箱梁重心发生偏移，可能出现钢箱梁下落的危险，是十分危险的。此外，还应采用多条绑带进行吊装的技术，尽量使钢箱梁发生较小的形变，几条绑带同时吊起，使钢箱梁的多点受力，不止出现明显的变形。而对于钢箱梁吊点位置的确定，可以通过计算机对钢箱梁进行三维分析而得出结论。

2.6空中对接,中间合拢技术

在工程中涉及到BLS连续钢箱梁，这种钢箱梁为五跨连续钢去限量箱梁，其半径约为0.8米左右，由于其中间跨越过该城市的一号大道跨线桥，所以吊装高度要求较高，为32米以上。而经过专家的测算，不能够在该城市的这座跨线桥上进行支墩的搭建。在这种情况下，经过设计人员和施工人员根据具体情况的反复分析，准备将该桥设计成为三段钢箱梁结构，两端可以由运输车辆运至跨线桥两侧，可以直接在地面建模进行标高，之后进行两双拼。在进行BLS跨度部分钢箱梁的安装时，需要实际安装41米左右的梁段，使用的车辆设备为200吨的卡车以及350吨的履带式吊车。吊装的具体环节如下：首先，将该城市一号桥一侧长约14米的梁段准备就位，之后进行吊装作业，将其顶板与已经安装成功的底板进行焊接。再使用350吨履带式吊车将64米的梁段吊起，进行270°旋转后组织焊接。该桥梁通过此种方式进行施工，工程得到了圆满的完成。

3 钢箱梁安装技术

3.1施工准备

在安装之前，要认真核对与箱梁相关的技术参数，并且要做好记录。其次，要对一些控制点进行精确的标。最后，要求建立部门、施工部门以及设计部门在场进行技术交底，并对相关文件和设计图纸进行签字确认，无误后方可进行施工。

3.2箱梁的安装定位

在此类桥梁施工过程中，需要对若干段钢箱梁进行安装，第一段钢箱梁必须以边墩的支座为中心，并通过对施工土质的测算，将箱梁的底边在桥墩处进行标注，以此标注来确定标高，是吊装工作的基础。并在此基础上，以首段钢箱梁为基准，进行线形的绘制，使其他钢箱梁在接下来拼接的过程中方便快捷。

3.3安装接口控制

在进行第二段梁的安装过程中，在接口部分如果出现了一些偏差，需要进行及时调整，如果误差较小，则可以采用人工的方式进行微调，直到其符合安装的标准，如果出现了大的误差，可以采用千斤顶等工具对其腹板进行调整，使焊缝以及高差在允许的范围之内。总之，在对钢箱梁进行安装时，一定要注意每段是否符合规定数据，在出现误差后采用适当手段进行调整，保证桥梁质量。

3.4施工温度及时间控制

钢箱梁的工作一般在夜间进行，这样做为了避免对当地的交通产生影响。每晚可以吊装两段，在安装的过程中，要对环境温度、湿度进行观察，切记两段相邻的钢箱梁在施工时的环境条件相差过大，这样会造成其内应力增大，影响桥梁的稳定性，有研究表明，这种情况是造成钢结构桥梁出现裂缝等病害的重要原因之一。

3.5箱梁固定

钢箱梁在成型后要对各部分进行细致的校对，在校对无误后，可以才出临时支墩等装置，等待验收。

3.6施工监测

在焊接工作完成之后，需要将结果反映给设计人员，如果发现问题，则要及时与设计人员取得联系，及时解决出现的问题。

4结语

本文通过对某市一号立交桥的设计方案与施工过程的展示，旨在说明我国城市立交桥的修筑建设技术已经取得一定成就，并在城市建设和社会发展中贡献了很大的力量。但也需要注意，我国立交桥领域的施工设计水平与国际高水平相比还相差很远，希望在未来我国的桥梁修筑建设事业能够达到国际一流水平。

参考文献

[1]关志杰，预制节块逐跨拼装桥梁施工工艺研究[J]，黑龙江交通科技，2012年02期

[2]陈文学，钢箱梁施工技术探讨[J]，技术与市场，2012年02期

[3]徐国庆，下栅互通立交桥现浇箱梁支架的施工技术[J]，山西建筑，2013年02期