环形钢箱梁高空安装合龙施工技术

李 立 强

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

环形钢箱梁高空安装合龙施工技术

李 立 强

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

首先利用计算机辅助软件进行二次深化设计，根据运输和吊装条件钢箱梁分16段在工厂加工后运到施工现场。先将四个直段钢箱梁在地面各自拼装成一体，然后进行双机抬吊安装。直段钢箱梁安装后及时进行临时支撑加固，保证安全的条件下尽早进行通车，然后开始安装四个弯段钢箱梁，进行高空安装合龙。

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晋城市圣亚环形天桥位于黄华街与红星街交叉口，周围有晋城影剧院、新潮商场、亚购物广场等商贸中心，车辆、人流量较大。圣亚环形天桥桥梁跨径总长布置为192.107 m，具体桥梁跨径布置为36 m(跨黄华街)+17.410 4 m+31 m(跨红星街)+19.249 4 m+36 m(跨黄华街)+17.410 4 m+31 m(跨红星街)+19.242 9 m。桥梁为变截面全焊接环形钢箱梁，跨中梁高1.2 m，墩顶梁高1.8 m，梁底采用圆曲线变化。主桥采用单箱单室钢箱梁，箱梁桥面宽度为3.5 m+0.2 m(栏杆)+3.1 m(人行道)+0.2 m(栏杆)，见图1。

1 环形钢箱梁高空安装合龙技术

本工程位于晋城市的繁华阶段，车辆、人流量大。

施工工艺流程：

钢箱梁运输→搭设临时拼装钢平台→直段钢箱梁依次拼装、焊接、涂装→直段钢箱梁安装→临时支撑安装加固→道路通车→弯段钢箱梁安装、焊接→环形钢箱梁涂装→梯道安装。

2 操作要点

2.1搭设临时拼装钢平台

在每段准备拼装的梁段下的马路上，用热轧HN596×199×10×15作为支座搭设钢平台，每小段梁下设置两根3 000 mm长的热轧H型钢，每段钢箱梁拼装平台下设置6根，钢平台的平整度用钢楔子来调整。每根热轧H型钢下的路面上铺设20厚的钢板1 000 mm×3 000 mm，作用一是保护路面，二是保证道路平整。

2.2直段钢箱梁拼装、焊接、涂装

环形天桥钢箱梁分成16段在工厂制作，断点位置见图2，整体断点形式采用“Z”字断口(见图3)，即顶板断点与两腹板断点错开500 mm，腹板与底板再错开500 mm。钢箱梁现场拼接安装节点采用在上下翼缘板设置12个连接耳板先进行定位连接(见图4)，然后再进行焊接连接，焊接完成后割除连接耳板。

每个直段钢箱梁由三节钢箱梁段组成，在搭设好的拼装钢平台上，采用130 t吊车进行直段钢箱梁的拼装。直段钢箱梁整体拼装好后，在满足焊接要求时进行各梁段环形焊缝的焊接及焊缝检测。内加劲肋的焊接要在箱体内进行，在焊接位置的桥面上预留下人孔，焊接完成后及时封堵。钢箱梁拼装焊接完成并检测合格后，对焊接区域、现场油漆破损部位采用电动工具打磨除锈，除锈等级达到Sa3.0级标准，按设计要求进行逐层补涂。

2.3直段钢箱梁安装

在钢箱梁吊装前，用全站仪对8个支座进行标高和轴线测量，提前调整好标高。

直段钢箱梁吊装采用两台240 t汽车吊，吊车站在环形天桥内。钢箱梁段具体吊装立面图如图5所示。钢箱梁节段吊装就位后，及时复测钢箱梁桥轴线、标高等数据，作为下一梁段安装控制依据。

2.4临时支架安装加固

第一段直段钢箱梁A段安装时，整个梁段长40.682 m，重约106 t，只有两端两个500 mm直径的支座，钢箱梁自身的稳定性难以保障。为了保障钢箱梁的稳定性，防止吊装弯道时的磕碰，更是为了能及时安全通车，所以在每个支座附近增加两个临时支架，即每个直段钢箱梁采用四根临时支架对钢箱梁进行加固(见图6)。临时支架加固好后进行通车。

2.5弯段钢箱梁安装

四个直段钢箱梁安装就位后，开始安装弯段钢箱梁进行高空合龙。在合龙前三天，连续进行合龙口尺寸的观测，找出合龙温度与尺寸的相对关系。根据合龙时的预测温度，按已测定的对应关系对合龙段进行配切，使之适应合龙口尺寸，保证合龙的顺利进行。精确测量合龙口的距离，第一次测量后，需及时进行复测，同一点的测值相差不得大于3 mm，否则需再次测量；剔除超差值，将两组数据按各点取平均值，作为合龙段长度依据。在同一时间用同一把钢盘尺，测量合龙口尺寸和合龙梁段尺寸，确保顺利安装。

弯段钢梁在加工时要考虑安装方便，其两端头切口成对称“Z”字形切口，便于弯道钢梁从上或从下安装进入弯道梁位置。

2.6钢箱梁涂装

钢箱梁安装焊接完成并检测合格后，对焊接区域采用电动工具打磨除锈，除锈等级达到Sa3.0级标准。并按技术交底要求进行逐层涂刷。对钢箱梁桥体现场油漆破损部位采用电动工具或砂纸打磨，按设计要求进行补涂。

3 临时支架设计

本支架最高处支架高度为6.5 m，进行支架受力验算时按照6.5 m高度进行计算。

3.1H型钢支撑力计算

H型钢柱采用HM588×300×12×20，每根H型钢柱的长度为6.5 m，下端支承在方形枕木上，上端支承在钢箱梁的下翼缘板上，在此条件下，H型钢柱两端视同铰支；则:

杆件计算长度=杆件实际长度l=6.5 m。

单根H型钢支架的截面回转半径:i=6.93 cm。

H型钢的受压截面毛面积A=187.2 cm2。

H型钢是热轧H型钢，材质为Q235钢，容许应力按[σ]=117.5 MPa。

单根H型钢的容许支撑力：

[N]=φ×[σ]×A=0.676×117.5×0.018 72=135.50 t。

3.2临时支架验算

临时支架只是作为直段钢箱梁的辅助支撑，钢箱梁梁段重106 t，由4根临时支架支撑，而每根临时支架能承受的最大容许支撑力为135.5 t，则临时支架强度远远满足要求。

3.3支架基础设计

在原有的马路上放置两根方形枕木，枕木上放置10 mm厚钢板。

4 效益分析

4.1经济效益

原计划圣亚环形天桥钢箱梁安装需用时21 d，其中全封闭道路15 d。采用此技术后，钢箱梁安装仅用了15 d就安装完毕，其中全封闭道路7 d，比预计节约成本15.3万元。

4.2社会效益

在整个施工过程中，既保证环形钢箱梁的安装精度和施工安全，又使道路提前通车，最大程度地降低了对晋城市道路交通的压力。

4.3企业效益

本工程高空作业量大，施工人员多，在安全施工中我们采取有效措施，执行专人看守制度，安全防护到位有效，安全无事故，顺利完成施工任务。

[1] 林中贺.大跨度连续钢箱梁吊装施工探讨[J].科技资讯,2013(1):6-10.

[2] 高长清.浅谈大跨度钢箱梁吊装施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2013(13):141-143.

[3] 马文中.城市高架桥大跨度钢箱梁整体吊装施工技术[J].科技信息,2010(16):307-308.

Constructiontechnologyofhigh-altitudeinstallationofringsteelboxgirder

LiLiqiang

(ShanxiFirstConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

The first use of computer aided software for the second design, journey according to the conditions of transportation and hoisting steel box girder in the factory after processing to the construction site. First four straight section of the steel box girder in the ground each assembled into an organic whole, then to double machine lift crane installation. Temporary support straight section of the steel box girder is installed in a timely manner, to ensure traffic safety conditions as soon as possible, and then start the installation of four bending section of the steel box girder, aerial installation closed.

ring, steel box girder, high-altitude, install collapse

1009-6825(2017)30-0095-02

2017-08-15

李立强(1981- )，女，工程师

TU758

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