人行天桥中钢箱梁施工探讨

田 瑛

(太原市政建设集团有限公司，山西 太原 030002)

1 社会背景

随着社会经济的发展，现代人的生活节奏已呈快速化趋势，对道路交通行走环境的纯净化、快速化要求日益增高。为了更好地实现交通快速化、有效地减少交通事故的发生率，人行天桥和地下通道已经成为保证城市交通顺畅和确保行人出行安全的最佳解决方案，人行天桥尤其以施工速度快、对交通干扰少、造价相对较低而得到更为广泛的应用。

从我市天桥发展状况来看，老旧天桥以钢板桥结构居多，存在维护费用高、行走噪声大、行走稳定感低等问题，因而近年来的人行天桥逐步采用了混凝土和钢结构组合的形式，具体为桥梁在跨越道路主干道的部分采用钢箱梁上部结构，其余部分采用混凝土桩基、下部结构及预应力混凝土箱梁的上部结构。其优势是既能发挥钢结构桥梁自重轻、施工便捷、快速的优势，又降低了桥梁整体的施工及维护费用，加强了行走稳定感。

2 工程实例

就我公司承建的工程来说，双塔西街上跨滨河东路人行天桥和蒙山大街上跨滨河西路立交工程是最为典型的以钢筋混凝土结构为主、部分采用钢箱梁结构的人行天桥。具体为：

双塔西街上跨滨河东路人行天桥全长238 m，桥面共包括三联结构，第一联和第三联均为混凝土预应力箱梁结构，梁高1.5 m、跨径4×20 m、长度80 m；第二联采用钢箱梁结构，梁高1.5 m、跨径24 m+30 m+24 m、长度78 m。蒙山大街上跨滨河西路立交工程分为两个匝道施工，东接滨河西路，西接蒙山大街。1号匝道桥全长365 m，共分6联布置，除第4联为26 m+33 m+26 m钢箱梁外，其余均为等截面连续钢筋混凝土箱梁；2号匝道桥全长473.5 m，共分8联布置，除第4联26+32+26为钢箱梁外，其余均为等截面连续钢筋混凝土箱梁。两座桥梁的墩台及基层均为钢筋混凝土结构，混凝土箱梁采用搭设支架现浇工艺，钢箱梁采用工厂预制、现场拼接的方法施工。

3 施工技术要点

3.1 钢箱梁制作与拼装

钢箱梁施工采用工厂内分段预制构件、在施工现场吊装拼接工艺，具体为板单元制造、梁段制造、吊装上桥、桥上组装焊接四个阶段。因钢箱梁作为人行天桥跨越主干道的上部结构主体，需要严格控制其施工过程，以保障人行天桥组装后整体结构的稳定性。

钢箱梁大致由面板、底板、各类腹板、隔舱板、各种型号肋及肋板等零部件组成，其结构加工制作应最大限度的使用机械操作并利用工装夹具，避免零散部件参与梁段组装，以减少手工操作的随机性和不稳定性，实现生产规范化、产品标准化、质量稳定化，提高构件的准确率及生产效率。

为确保精度和安全，组成箱梁的零部件加工完成后，用加固设施按纵、横基线固定就位，按底板→横、纵隔板→顶板→挑臂块体→组焊临时吊耳、临时连接件、附属结构等顺序组装，逐段匹配组焊为单元梁段。应先焊接、涂装构件的隐蔽部位，经检查合格后方可封闭。板材、型材的拼接应在组装前进行，构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。构件组装好后应进行预拼装，预拼装时应重点控制桥梁的整体线形、钢箱梁几何形状、尺寸精度和相邻接口的匹配精确度等，检查拼装处是否存在相互抵触的板单元、影响安装的焊缝等，发现问题及时处理，以确保现场安装的顺利进行。梁段预拼装检查合格后，及时标注中心线、控制基准点、标记梁段号，并留下最后一个梁段参与下一轮预拼装，以保证箱梁施工的整体性。

组装及预拼装工作需在预先安装调试好的拼装胎架上进行，胎架应具备足够的刚度、平整度及承载力，确保使用过程中不发生变形、沉降。梁段组装采用正装法，以胎架为外胎、以横隔板为内胎控制梁段外形结构尺寸，钢箱梁的纵向线形通过调整胎架牙板高差来实现。胎架外设置独立的基线、基点，以便随时检校胎架精度。每轮次梁段下胎后，应重新对胎架进行检测，做好检测记录，确认合格后方可进行下一轮次的组拼。

箱梁在总拼胎架上匹配成型、解体下胎后分别运至存放地点，施工时由运输车运至拼装平台。

3.2 钢箱梁吊装

钢箱梁吊装是人行天桥施工的重中之重，施工时一定要切实增强安全意识，对施工人员和工程监理人员强化安全教育，确保各种检查与测试落到实处。遇有六级及以上大风或雨、雪天气禁止从事高处作业。

在钢箱梁吊装之前，要做充分的准备工作，包括对所需的吊具、吊车等进行性能及安全检查、对吊索的强度进行检查与测试。通常情况下，要求安全系数办达到6～8。钢箱梁吊离地面10 cm时，需停吊检查吊机和钢丝绳的绑扎情况，对吊车四脚沉降状况、箱梁平衡和变形情况进行监测，无异常后方可继续吊装作业。

各分段在厂内制作完成并检验后，运输至现场吊装。运输吊装时钢箱梁节段内设置临时内支撑，防止运输及吊装过程导致变形。吊装时，先吊装桥墩分段，再吊装桥跨之间的纵梁。临时吊耳设在面板上，与腹板和横隔板结构相交对应位置，若吊耳不在主隔板上方，焊接吊耳处需要进行加固。应使各吊点吊索拉力的合力作用点置于梁板的重心以上，使各吊索的汇交点(起重机的吊钩位置)与梁板重心的连线和梁板的支座面垂直。

当钢箱梁底部超过安装标高后停止吊钩上升，稍稍停顿待箱梁稳定后再缓慢回转至安装位置,再次停顿片刻待箱梁稳定后缓缓下降。起吊后箱梁在高空的平衡由四根缆风绳控制，控制缆风绳的人行动要协调统一、有专人指挥，箱梁下降时必须稳住箱梁并对准安装控制线，力求做到一次性准确落位，尽量避免钢箱梁的重复起落。待每跨箱梁全部分段安装定位后，测量合格再进行焊接作业。

3.3 钢结构现场拼焊

根据结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素确定钢结构的组装顺序、安装程序，施工措施必须保证钢结构不会产生永久性变形及成型后的整体稳定性。安装前应将连接接触面、焊缝边缘30 mm～50 mm范围内的氧化皮、铁锈、油污等污染物清除干净，检查零部件状况是否符合规范要求的施工条件，根据预拼装标注的中心线和控制基准点记录进行控制。定位焊所用焊接材料应与母材相匹配，并由有合格上岗证书的焊工施焊。

焊接前复查焊件接头及焊区的处理情况，不符合要求处需整修合格后方可施焊。焊接应从中间逐渐向外、左右对称进行，以保证构件能自由收缩，因而最好采用双数焊工同时对称施工。焊条使用前须经250 ℃左右烘焙2 h后存放在恒温箱中备用。对焊缝比较集中、刚性较强处应仔细琢磨节点的焊接顺序，编号后顺序施焊，最大限度的降低焊接应力。施焊时焊条、焊剂应放在焊条保温筒中防止受潮。保持焊接环境有较低的相对湿度，通常情况下不宜高于80%，必要时可搭防护棚以确保焊接质量。

多层焊需连续施工，起落点位置应相互错开，角焊缝转角处要连续施焊。每层焊道焊完应及时清理检查，清除缺陷后再焊下一层焊缝。焊工不得擅自处理焊缝处出现的裂纹，应查明原因确定修补工艺后方可进行处理。同一位置焊缝返修不得超过二次，超过二次按返工工艺进行。组装后的构件自由边全部用砂轮打磨倒棱后方可进入涂装；采用模夹具组装拆除时不得损伤母材，对残面的焊疤应修磨平整。焊接应按JTG/T F50—2011公路桥涵施工技术规范钢桥中焊缝检验规定进行检验。

3.4 后续施工

待箱梁连接及施工缝安装检验合格后，将钢箱梁整体落架。落梁是用竖向千斤顶将箱梁举起，取出垫块，最后松千斤顶将全梁平稳地落在设计支座上。落梁应做充分准备工作，使顶起、落梁的时间越短越好。

复核全部的桥面线形控制点、确实满足图纸要求后开始卸载工作。卸载时使用的千斤顶位置应纵横对称，使钢箱梁梁体和桥墩盖梁受力均处于有利部位。所选千斤顶的顶力和工作行程应至少大于使用状态的1/3，顶起时桥墩的垫石与箱梁底必须有保险装置。为使落梁后梁的受力状态符合自重弯矩和反力，卸载时应以控制支座反力为主，适当考虑梁底标高。

卸载时要统一指挥各卸载区域的操作者，使每一个墩上千斤顶起落步调一致、同步均匀、纵向桥墩顶起高度分配合理。卸载过程中要对桥面支撑体系点进行严格的沉降观测，及时汇报各监测点的数据；观测箱梁顶板上设置的监测点，确保成桥线形准确。

因钢箱梁与混凝土箱梁的自重及震动频率不同，为减小使用中由此引起的对桥面铺装层的影响，按设计要求在钢箱梁与混凝土箱梁相接部位支点附近的钢箱室内灌注的C40微膨胀混凝土。

4 结语

双塔西街上跨滨河东路人行天桥是2016年的工程，该工程因施工质量优异，在验收时受到业主及质监单位的一致好评。蒙山大街上跨滨河西路立交工程从2017年开工，至今仍在建设当中，有了双塔西街上跨滨河东路人行天桥的施工经验，本工程的施工进展更加顺利，施工质量也将更优于双塔西街上跨滨河东路人行天桥。

总之，市政道路人行天桥在快车道部位采用钢箱梁、其余部分采用混凝土箱梁和混凝土下部结构是一个新的施工趋势，它既利用了钢箱梁工程工厂化预制程度高、施工精度高、施工快捷迅速、对交通干扰小的优势，又结合了混凝土结构稳定、造价低、维护费用少、造型多变等优势，很有发展前景。但是钢箱梁毕竟属于柔性结构，运输和焊接作业不恰当的话，很容易造成结构变形，严重的话可能导致拼装失败，施工时需采取恰当的措施预防这些问题的出现，确保施工质量。另外，钢箱梁在施工过程中，要充分考虑施工的环境，把握好其施工技术要点，特别是钢箱梁的吊装和焊接作业，更是安全施工的重点紧抓工序，施工中要尤其重视。

一个好的工程需要在优秀的设计基础上，用周全的施工安排、精准的作业过程、出众的施工技能和朴实的敬业精神来实现，笔者仅仅是简要叙述了施工各阶段的要点，希望能给此类工程今后的施工提供一些借鉴。