海拉尔西街跨线桥工程施工组织优化设计研究

王亚明

（中铁十六局集团路桥工程有限公司，北京 101500）

1 施工的地理位置及施工总体设计

主桥采用等截面钢箱梁，引桥为装配式预应力混凝土连续箱梁，施工的地理位置如图1所示。

图1 施工的地理位置

此次施工将钢箱梁分为左右两幅，位于5#墩～8#墩（桩号K0+413.936～K0+523.936），跨径为30m+50m+30m，跨越了西二环路。钢梁的平面处于直线段上，而将其立面设置为前后两个纵坡，其中前坡为+3.311，后坡为-3.361；钢梁的竖曲线半径设置为2000m，变坡点桩号为K0+470，变坡点高程为1070.150，钢梁横坡由支座垫板设置，横坡1.5%。桥梁跨度的设计需要按照道路中心线进行，各桥梁的具体跨度会有所差别。

2 钢梁的设计

该工程的钢箱梁完整宽度为12.39m，由于施工地点跨越西二环路，而该路需要保留至少两条车道，因此需要对原来的设计方案进行更改，将分段长度加长。经测算，跨越西二环主梁的钢梁段应设计为19.5m，对于此钢梁段的宽度而言，无法进行整体运输，因此实际运输中必须将钢梁的横向进行分段以保证钢梁的顺利运输。横向钢箱梁分为左右两幅，每幅钢梁均为全封闭全焊接的单箱双室连续箱梁，两侧设置挑檐。

钢梁的横截面设计为上底12.39m,下底6.604m的梯形结构，并采用2.189m的挑檐。在钢箱梁内设置实腹隔板和空腹隔板，挑檐设置挑檐隔板，顶板和底板设置U型肋板和I型肋板，腹板设置I型肋板。

钢梁底板部位设置检修孔，检修孔盖板与底板为拴接连接。

钢梁采用Q345qE材质的钢材，主要钢板板厚分为 24mm、22mm、20mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm等不同的规格。

钢梁与基础支座为“垫石-支座”的连接方式。除了需要对主跨钢梁进行分段，还由于原设计分段与箱内隔板距离太近，对其他钢梁的节段也应该做出相应的调整。

3 施工场地布置与使用

3.1 厂内加工阶段

根据工程规模、结构特点及加工设备等情况综合考虑，安排具体施工场地。该工程厂内加工阶段的主要施工场地有原材料除锈涂装区域、零件综合制作区域、小单元件组焊区域、单元件存放区域。各施工场地的主要工作任务如表1所示。

表1 各施工场地的主要工作任务

3.2 工地总装阶段

该工程工地总装阶段的主要施工场地为待总装件存放区域、总装区域。

3.3 吊装和安装阶段

钢结构的吊装和安装区域为工地的最终安装区域，在进行钢结构的安装时，需要安排施工人员住进附近的民宅或者宾馆里。

4 工艺准备

4.1 工艺试验

该工程的工艺试验采取“焊接工艺评定试验”，为此需要遵照规范按照施工前确定的方法制备试件，试件经过试验合格后方可将此施工工艺用到该工程的施工中。

随着作物生产中化肥农药用量的急剧增加，农业面源污染已经成为引起水质恶化的主要原因之一。氮素的流失成为水体富营养化的主要来源，引起了人们高度的关注（侯朋福等，2017；柳云龙等，2017）。湖南水稻（Oryza sativa L.）生产中采用过量施用氮肥以获得高产已是普遍现象。不可否认，施用氮肥增加了水稻产量，但是过量施肥容易造成氮素流失，存在着极大的水环境污染风险（孙爱华等，2015）。前人的研究更多地关注氮肥的施用量、施肥方式、施肥时期等，忽视了过度施氮通过稻田泡田弃水以及径流所产生的面源污染风险研究（宫亮等，2014）。因此，开展稻季田面水氮素动态特征影响研究十分有必要。

4.2 图纸复核、会审

技术部门收到图纸后应组织技术、工艺、质量控制人员对图纸进行会审，并将工程量、宏观数据、技术和工艺的可行性、板件搭配的合理性作为复核的重点内容。会审完毕，相关人员需要提出一些建议，并经过讨论制订出合理的解决方案，从而保证工程的顺利进行。

4.3 施工详图的设计和交底

技术人员在原有施工图的基础上，按照总体的施工方案和施工流程并结合工程特点和施工工艺等设计出施工详图会直接对设计图纸进行分解，从而将其变成施工过程中的“传递单”，同时根据施工工艺和顺序制订工序交底或者工艺方案。

在正式施工前需要对该工序进行技术交底，并由工艺人员持续提供施工传递单。

5 施工工艺流程

5.1 放样

工艺准备工作完成以后，首先工艺人员需要按照技术要求、工程进度、结构特点同时考虑加工设备和场地等外部因素对钢结构的整体尺寸和形状进行放样，以便对钢结构的尺寸和形状有所把握。之后，在此基础上，工艺人员对各个零件进行准确放样，并绘制出各个零件的实际制造详图，在此过程中一定要将焊接收缩量、机加工进刀量、线形调整量、焊接间隙量以及切割间隙量考虑在内，从而使之更好地为零件的下料、数控编程、质量控制提供依据。

5.2 下料

经过放样就能确定各零件的最终尺寸，再结合零件的样式和尺寸等制订下料方式，完成下料工作。下料方式的选择如表2所示。

表2 下料方式的选择

5.3 拼接

该工程的拼接主要指底板、腹板、顶板成型下料前的拼接，下面对拼接的基本要求加以叙述。

首先应按照工艺单的要求了解清楚整体方向、零件方向、组对尺寸等，然后据此进行组对。需要注意的是拼接接料长度不宜＜1000mm，宽度不宜＜200mm，横向接料焊缝轴线距孔中心线不宜＜100mm；拼接接料焊缝采用“十”字形或“T”字形，相邻“T”字形交叉节点间距不得＜200mm；拼接焊缝应该错开一些。

为减小焊接变形，对于复杂板件的拼接应按照先局部拼接，后最终拼接的顺序进行；为了保证切割边缘母材的外观，引弧板、引出板采用火焰切割，严禁采用锤击的方式去除；焊接完成24h以后要由专门的质检人员进行外观检验，并由第三方利用超声波和射线进行无损检测，检测合格后方可继续施工。

6 正式施工过程

（1）钢梁在制作时，主要的部件划分为底板单元件、腹板单元件、顶板单元件、实腹隔板单元件、空腹隔板单元件、挑檐隔板单元件等几个部分。单元件中的零件和其他总装零件均需提前制备出来，然后再将各零件组焊为各部件，完成部件的制作以后，需要将其与零件共同安排在工厂内进行梁段的总装，形成出厂节段。单元件划分如图2所示。

图2 单元件的划分图示

（2）将钢梁制作完成以后，还需要在原来的总装区域进行试拼装，并检测试拼装的各项指标，完成验收工作。

（3）如果检查各项指标都符合要求，还需将个别的节段进行横向的拆分，从而形成吊运节段。

（4）钢梁出厂时，预留一遍箱外面漆喷涂工序，预留箱内焊接区域的涂装工作。

（5）工地在安装接口位置搭设临时支架，临时支架采用钢管支架，上部设置工字钢。安装前，完成工地的复测工作。

（6）参照交管部门的意见和之前制订好的运输路线将钢梁运输到安装工地。

（7）在工地采用汽车吊双机的方式吊装钢梁，在吊装主跨区域的钢梁时需要临时封路，以保证过往行人的安全。

（8）钢梁的安装过程中需先焊接横向分块，再焊接纵向分块，安装完钢梁后及时对其卸载，最后拆除临时支架。

（9）最终完成箱外最后一遍面漆的喷涂工作。在施工的过程中还要注意保护环境、节约资源，并且保证施工人员的安全。

7 结束语

通过对人员进行有效的组织和安排能够使施工具有组织性和规范性，通过对施工工艺进行设计和对施工规范做出具体的要求可以保证工程的质量，从而使工程顺利进行。