涑河综合治理工程钢构桥安装精度控制

张华林，王国溶，张 倩

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276000）

1 工程概况及特点

1.1 工程概况

兰山区涑河综合治理工程钢构桥为橡胶坝的一个附属结构物，设计主桥梁长62.62 m，梭型钢结构空间桁架拱桥，上、下弦均为拟圆弧。骑行道设置在结构下缘；慢行和跑步道设置在结构上缘。上、下弦之间通过竖杆、斜撑和斜向钢拉杆连接。主桥结构总高度4.807 m，支撑跨径61.12 m，桥总宽9.2 m。最高桥面标高85.579 m。

1.2 工程特点

钢构桥跨度大、重量大，无法整跨一次吊装就位，需在跨中设置临时支撑平台。常规吊装方案是利用吊车将钢构桥桥板吊运至临时支撑平台上方20～30 cm 处，人工牵引绳索控制钢构桥桥板移动方向，以维持稳定。在钢构桥桥板接近定位点时，人工在临时支撑平台利用撬棍反复撬动微调，直至精确定位，吊车落绳，钢构桥桥板就位，吊装完成。此方法，其精准定位达到设计要求的操作难度非常大，且属于高空作业，难以保证作业人员的施工安全。

本次钢构桥桥板采用临时钢管柱支撑体系加定位器与定位槽“点对点”一次就位施工方案。

2 钢桥安装精度控制

2.1 钢构桥安装精度控制的难点及解决措施

临时支撑平台高度达到7.3 m，属于二级高空作业，且吊装作业所采用吊车为130 t 车型，每块钢构桥桥板组件重量达到60 t，其吊装作业本身就是超过一定规模的危险性较大的单项工程。施工过程中主要有以下几项难点：

1）钢构桥由钢箱梁、钢板梁及桁架杆件构成，跨度和重量大，结构不规则，造成安装施工困难。工程通过采用定位器与定位槽装置及钢构桥分块吊装拼接的施工方法，将钢构桥整体分4 个安装组件进行拼装和焊接，减小了钢构桥施工中整体跨度和重量大的问题。

2）工期紧，施工场地小及生产成本投入大的困难。原方案是在施工现场搭设大范围空间型满堂脚手架，现场制作焊接钢构桥。鉴于施工工期的紧迫、施工现场的局限性、脚手架安装耗材及安全防护费用投入较大的因素，没有足够大的施工场地进行现场焊接作业。为了按时完成钢构桥安装任务，决定在公司厂房内制作，将制作完成的钢桥分块运输到工地现场，采用吊车吊装拼接的方法安装。此方案保证下部建筑物橡胶坝坝袋的正常安装，加快了施工进度，节省了生产成本。

3）施工现场位于市区，环保要求高。通过在公司厂房内加工制作钢构桥构件，分块运输至工地现场吊装拼接，从根本上减少了在工程现场进行钢构桥加工制作时产生的电焊烟雾、防腐剂喷雾及噪音等危害因素对当地环境的影响。

综合以上难点经专家论证及反复研究，最终确定采用定位器与定位槽“点对点”空间定位的施工方法。

2.2 定位槽的定位

在钢构桥下方橡胶坝底板上，使用全站仪测量出钢桥的中心点，将18 块16 mm×260 mm×260 mm 预埋钢板固定在坝底板钢筋笼既定位置上，作为后期焊接钢管柱的基础底座。待橡胶坝底板混凝土达到设计龄期后，在预埋钢板上焊接钢管柱（钢管柱支撑，采用Q235C 材质，规格Φ550 mm×厚度12 mm×高度6 200 mm 的钢管）作为竖向钢管柱，将钢构桥设计中心点与钢管柱中心校对。 根据钢梁分段情况，设置临时支撑平台1 套，支撑平台采用厚壁钢管，材质为Q235C，由4 根钢管和4 个连梁组成框架系统。在钢管柱上方焊接横向方梁，方梁上预留定位槽，定位器槽位置位于钢桥中心点。定位槽型号规格为：上坡口尺寸为500 mm×500 mm×150 mm、下坡口500 mm×500 mm×150 mm，材质为Q420C钢板，厚度20 mm，焊接后为敞口空心倒四棱锥体。临时支撑平台安装完成后，采用水准仪和全站仪复核位置及高程，保证定位槽安装精准，从而充分保证后期钢构桥吊装就位顺利进行。

2.3 制作厂房中钢构桥定位器的焊接

为便于在吊装过程中更加精准、快捷的拼接，定位器采用型号规格为300 mm×300 mm×300 mm，材质为Q420C 钢板，厚度20 mm，焊接形成四棱锥体。在钢桥梁的底部既定位置，采用测量得到钢构桥的既定位置，焊接定位器，采用水准仪及卷尺复核定位器的位置及尺寸偏差。多次复核无误后，加固定位器。

2.4 钢板梁进入工地后的吊装一次就位

钢桥桥板组件共4 件，每块钢构桥桥板组件重量达到60 t，通过2 台130 t 汽车汽车式重机进行拼装，然后焊接为两个吊装段，焊缝进行100%探伤质量检测，检测合格后进行下道工序施工。吊装前对临时支架进行校核，其允许偏差符合要求后进行吊装。采用全站仪配合水准仪复核支架顶面高程、轴线、对接口横向中心线及钢梁的定位轴线，在坝底板上测放出各条控制线，便于吊装过程中的精度控制。

拼装完成后按照吊装方案，钢桥吊点采用工厂制作时设置的8 个专用钢板制吊耳。钢绳选用Φ43 mm 钢绳扣，焊接在钢梁上，单根起重能力29 t。为保证钢梁在吊装过程中的稳定性和安装就位时的精确度，吊装过程中首先在地面调整钢梁的重心位置，保持稳定。所采用定位器与定位槽“点对点”空间定位的施工方法，是在钢构桥桥板空间吊装定位时，由吊装指挥员指挥人工牵引绳索配合吊车缓慢移动桥板，使焊接在桥板上的定位器移至定位槽上坡口范围内，待桥板稳定后，指挥员指挥吊车缓慢下放桥板，使定位器沿着定位槽上坡口、下坡口缓慢滑动至定位点，实现空间“点对点”精准定位安装，桥板就位，吊装完成。然后使用全站仪复测钢桥设计中心线与预设中心线偏差，符合设计要求。使用水准仪进行钢桥梁顶面高程的校核，以设计值与实测值对比，符合设计高程要求。

钢构桥吊装就位完成后，两段箱体连接处进行焊接。首先对焊接坡口及组对间隙进行焊前清理，然后采取手工、自动焊的焊接技术对焊缝进行焊接。再采取打底焊，在钢梁接口单面坡口对接焊时，防止角变形或防止自动焊时发生烧穿现象，先在接头背面坡口根部进行打底焊道的焊接。焊接完成后，进行二次清理焊缝，接下来进行手工电弧焊盖面焊2 层。焊接完成后，清理飞溅焊渣，打磨焊缝。最后进行焊缝无损探伤检验，检验合格后，进行防腐处理。防腐处理完成后，检测漆膜厚度采用干漆膜测厚仪检查允许偏差为-25μm。然后进行拆除临时支撑平台，完成整个钢构桥安装。

为了便于掌握钢构桥安装就位后的稳定性，拆除临时支撑平台前进行沉降点及位移点的布置及观测。沉降点布置在钢构桥的骑行桥和漫行桥中间拼接处各布置一组，靠近两侧桥台处箱涵布置一组，临时支撑平台底部侧面布置一组，临时支撑平台基础上方布置一组。沉降点及位移点安装完成后，使用全站仪及水准仪对设置的沉降点及位移点进行首次测量，记录好观测数据。在观测阶段，每次观测在当天清晨同一时间并做好记录工作。结合各次观测数据，成果整理检查无误后，进行平差计算，与设计要求比较，沉降、位移均符合设计要求。

3 结 语

在钢构桥安装精度控制过程中，采取临时支撑与定位器的组合运用，从施工质量与安全的角度，提高了钢构桥定位精度控制的便捷性，保证了定位的精准度，减少了施工人员吊装定位时的高空作业，消除了安全隐患。从成本控制的角度分析，该方法快捷、简单、加快了工程的施工进度，从而有效的降低了吊装定位时的人力和安全防护设施投入，节约了成本。钢构桥临时支撑平台与定位器和定位槽装置技术在本工程中的成功运用，为同类工程的施工提供了借鉴。