分析大跨度公路桥梁中的钢箱梁施工技术

（江苏捷达交通工程集团有限公司，江苏 223001）

钢箱梁施工技术具有良好的强度、自重、刚度与整体性等优势，对于公路桥梁工程而言，也是主梁的关键结构形式。因为当前道路交通流量、钢箱梁跨度不断增加，使得跨路施工也面临极高的难度高，处在相对复杂的施工环境中，大跨度钢箱梁施工不仅要保证稳定性与质量，还要规避对周围环境、人们日常生活的影响。基于此，下面针对某大跨度公路桥梁工程中钢箱梁施工技术的应用展开探讨。

1 工程概况

（1）淮安市快速路匝道钢箱梁所在标段主线匝道 A 起点桩号为AK0+094.858，终点桩号为AK0+714.811，桥梁全长619.9525m，全桥共7 联，第3 联上部结构采用26+43+26m 钢箱梁。梁体断面采用单箱单室截面，底板水平设置，顶板设5%的单向横坡，边腹板采用斜腹板。钢箱梁一般段中心线处梁高1800mm，梁顶面总宽10100mm，全梁底面总宽5776mm。钢箱内侧悬臂长1791mm，外侧悬臂长1708mm。主梁平面中心线在R=90.15m 的圆曲线。

（2）钢箱梁一般段中心线处梁高1800mm，梁顶面总宽9000～10100mm，全梁底面总宽4526mm。钢箱梁桥面宽度渐变，悬臂根部1.2m 范围尺寸为定值，桥面宽度变化通过挑臂端部长度变化调整。钢箱梁悬臂采用托架结构，托架底板厚20mm，底板宽480mm。钢箱梁标准段纵向每2 米设置一道跨间横隔板，横隔板采用实腹式与框架式间隔布置；跨间隔板板厚14mm，实腹式隔板中间开设人孔，采用板肋式竖向加劲；在各支点处设置端横隔板，端支点处隔板板厚为20mm，中支点处隔板板厚为30mm；支点处隔板两面各设两道板式竖向肋，并于底板磨光顶紧。钢箱梁为全封闭构造，端隔板为围焊，不设焊缝通过切口。

2 大跨度公路桥梁钢箱梁施工技术的应用

2.1 准备工作

因为此次公路桥梁工程的交通环境比较复杂，大跨度连续钢箱梁结构施工应该要加强技术管理，准备阶段编制管理方案，对现场实际施工提供指导。正式展开钢箱梁施工之前参照设计规范、现场施工环境制定组织管理方案、钢箱梁施工方案等[1]。公路桥梁钢箱梁的最大跨度是48m，具有危险性，所以还应该开展专家论证。施工单位和所在地区的交通管理部门及时联系，制定交通疏导规划，选择车流量少的时段展开吊装施工。

2.2 预制施工

开始预制施工之后，根据已经制定的钢箱梁施工方案展开针对性的预制施工作业，包括钢箱梁分段、制作板单元及拼装梁端拼装、钢箱梁预拼装三个环节。

①钢箱梁分段。钢箱梁前期制造，由专业工厂负责，开始预制之前技术人员需要阅读钢箱梁规范要求，所有进场原材料必须严格按照，经过取样、复验、焊接工艺评定这一系列流程，最终得出的评定结果，可以作为焊接工艺的参考依据[2]。对照钢箱梁结构特征、制作要求、材料运输、施工环境等多方面因素，钢箱梁分段时要控制分段距离，不能过长或者过短，很容易增加后期吊装环节的难度，选择的分段与接口位置错缝，也应该满足设计规范。本次公路桥梁工程钢箱梁分段作业，将位于主线两侧的钢箱梁纵向分段，数量为5 段，而横向分段，则是根据箱室分块，有单箱双室和单箱三室。根据纵向分段情况，钢箱梁两侧位置的翼缘板提前在工厂制作完成后再运输到施工现场焊接。施工项目所有主体箱室分为20 段，其中最重吊装段的长度是25.27m，重量在 82t 左右。箱梁分块、分段注意顶部与底板之间应该保持错开状态，错开距离大约15cm。

②制作板单元及拼装梁端拼装。制作板单元时，所有制作流程包括预处理、切割下料、组焊、检验与组装、焊接，处理过程中全部采用自动化装置，保证处理效率、质量，还可以及时发现质量问题[3]。拼装梁段时，技术人员同时运用多梁段连续匹配组焊、预拼装两种工艺，提前在封闭的厂房内进行拼装，可以规避外部恶劣天气对拼装效果的影响。节段涂装作业，也在专门的涂装空间展开，而且还空间内设置了除湿、通风等专业设置，优化涂装环境质量，使最终的涂装效果符合工艺规范。

③钢箱梁预拼装。当钢箱梁正式出厂、运输之前，务必经过预拼装环节，可以校正桥面板、桥底板，使长度达成统一。计算所有梁段顶板、底板长度差，有利于后期预拼装环节校正尺寸参数。针对钢箱梁梁段进行预拼装处理时，要求全部梁段实施拼装，参照图纸在梁段之间提前预留好缝隙，加强邻近两个梁段之间连接断面的契合度。随后便可以施焊预装焊缝，确定这一环节处理合格，前一节钢箱梁可以运输至统一地点堆放，预留出一节钢箱梁和下一节钢箱梁实施预拼装，要求和安装顺序一致，中途不能随意调换梁段号。钢箱梁预拼装还可以调整钢箱梁的总长度，当预拼装单元预拼之后要进行长度的测量，对比之后的差值及时修正，不能出现误差积累现象。对接口在预拼装环节也得到修正，梁段端口数值偏差经过调整后，空中安装环节便能够精准焊接。

2.3 钢箱梁运输

前期预制环节结束，钢箱梁运输到施工现场，厂内起重机吊装大钢箱梁节段至运输平车上，由运输平车运到安装地点。运输过程中车厢上的枕木位于钢箱梁的尾端，且高度超出头部，尾部悬挑适中即可，运输环节做好钢箱梁成品工作。

2.4 现场放置临时支墩

钢箱梁进入到现场吊装，临时支墩是非常重要的辅助工具，应该及时计算稳定性、强度和刚度等参数，使临时支墩、吊车、地基等与上部荷载规范一致，开始吊装前做好防护，加强吊装施工安全性。因此本次公路桥梁施工现场涉及到大量钢管周转，考虑到成本、受力问题，设置临时支墩时，选择8 根钢管进行拼装，组装钢管的参数全部是Ф630mm×10mm，获得桁架塔式钢管柱支墩。连接横向钢管，采用28#槽钢，基础预埋件作为支墩下部固定位置[4]。施工现场设置的所有临时支墩，采用双拼I45a 工字钢将顶部进行横向连接，构成纵梁平台，纵梁顶部位置放置双向千斤顶，当钢箱梁就位，便可以对分段高度、里程位置进行调节。基础部分的钢混结构采用C20 钢混结构，内部设置150mm 间距，分布规格为Ф18 的双层主筋，Ф10 箍筋的分布间距则是300mm。

2.5 试吊与吊装

钢箱梁通过吊装的方式放置到指定位置，但在正式吊装前要进行试吊。开始试吊前应该了解当日天气，吊装不能在风力较大的环境下进行，若风力超过5 级便要停止吊装，保证试吊与施工人员的人身安全。现场采用起吊设备，提前规定好放置的指定位置，设备的支腿位置参考地质勘查报告内容及时做好处理，可以铺设钢板、路基箱。正式试吊前对起重性能进行检验，保证试吊操作全过程的安全性。当试吊构件已经起吊，此时在起吊构件的下方一定范围内拉起安全防护绳，避免威胁到附近行人的人身安全。构件已经起吊且距离地面约500mm，此时便要停止吊装，由施工人员检查地基基础承载，当确定基础承载安全，反复试吊2 次之后再进行检查。如果构件试吊环节十分顺利，便可开展结构正式吊装[5]。

提前在工厂制作完成的钢箱梁单元块，经过预拼装、喷涂等处理流程，以不同的批次运输到现场指定位置，待所有单元块吊装架设到达指定位置，可以开始拼装、焊接、涂装等作业。正式开始吊装后，按照吊装主体箱梁、翼缘板的顺序，注意如下几点：①根据全桥最大、最重及吊装半径最大位置进行吊装设备选型，选择租用一台300 吨汽车吊，35.9 米主臂、14 米回转半径进行吊装，根据选取最不利工况核算，汽车吊安全系数1.35，起重机的起重高度必须满足所吊装的构件的安装高度要求。②根据起重设备选型样本，最重节段吊装4 点起吊。③所有吊耳在吊装前需对其进行无损探伤检查。④根据钢箱梁分段，通过全站仪定位支架安装位置，桥梁吊装前应对支架标高进行确认，支架标高、位置必须满足施工要求，部分支架地基必须硬化处理。⑤吊机提前进入指定吊装位置，以免后期吊装发生移动现象。开始吊装后，操作人员利用吊机吊起构件，到达指定的安装高度后回转。注意回转要采用φ20 白棕绳，将其作为风绳，由专业技术人员控制，以免在吊装时和临时支架、附近构筑物碰撞。一旦开始回钩，钢箱梁就位要与提前标注测量控制点位置想接近，通过倒链、千斤顶可以准确就位，未松钩时先栓紧临时定位板，接口缝宽度也应该精准控制，避免在找正时产生较大位移量。

3 大跨度公路桥梁钢箱梁施工技术安全控制建议

本次大跨度公路桥梁工程中，针对钢箱梁施工技术的应用专门提出安全管理要求，现场钢箱梁施工树立安全意识。关于钢箱梁施工技术的安全管理，提出以下建议：

3.1 加强安全培训与控制的重视

施工现场搭建的施工平台，应该加强布置合理性，对应工作岗位的施工人员、机械设备、消防设备、电气设备与使用操作规范等，也需要加强安全防范工作，根据完本次施工制定的安全制度完善布置，提前编制应急预案，而且需要在岗前培训中，重点强调施工人员安全教育，使所有施工人员重视安全控制。

3.2 明确钢箱梁试吊的重要性

开始钢箱梁施工前，施工人员需要严格对照施工图纸、组织施工方案等，做好技术交底。尤其是吊梁的试吊环节，确定试吊的必要性，在试吊时对钢箱梁吊装有充足的准备，保证正式吊装稳定性、操作安全性，提高钢箱梁施工技术的应用水平。

3.3 钢箱梁与构件安全防护

前期工厂预制结束后，将钢箱梁成品运输到施工现场，在运输过程中预制梁支撑点不能发生变化。构件吊装环节，也要注意吊点所在位置，不能任意发生变化或改动。运输之前做好梁体防护，确保后期施工时预制梁吊装，能够保证起吊处在水平位置，还不能在吊装时与其他构件发生碰撞，以免重要设备破损。

3.4 机械设备安全检查

施工现场一般会运用到大量机械设备，这些设备在正式使用前，应该统一组织性能方面的检查，确保后期施工不会出现中途发生故障的现象，也能够满足钢箱梁施工技术的操作要求，规避吊装环节出现绳索脱扣与破断等危险性行为。另外，钢箱梁吊装作业尽可能在白天进行，如果必须要夜间施工，则要保证施工现场照明条件，指挥人员发出准确的信号，避免夜间吊装指挥错误而影响到钢箱梁施工效果。

4 结束语

综上所述，大跨度公路桥梁工程采用钢箱梁施工技术，从前期预制构件开始，直至施工现场吊装施工结束，施工人员均要树立安全管理观念，避免操作不当导致的危险。另外，钢箱梁施工涉及到运输这一环节，尤其要做好防护工作，保障预制构件性能，也为现场施工吊装做好准备，凭借钢箱梁施工技术，提高大跨度公路桥梁工程施工效率。