船厂跨江桥梁钢结构运输安装施工工艺分析

郭元春

（中建路桥集团有限公司，石家庄 050001）

1 工程概述

某新建跨江桥梁工程位于我国东南沿海某城市，路线全长780 m，其中，桥梁长度为421 m。道路规划宽度、桥梁宽度分别为30 m、26.5 m，采用双向4车道+人行道的设计方案。主桥为钢箱梁桥，是斜拉桥+异形拱桥的协作体系，但钢结构的大量使用增加了施工难度。在本项目中需将钢结构运输到现场并进行安装，对于钢结构安装工艺要求较高。

2 船厂跨江桥梁钢结构运输

2.1 运输工具选型

本工程的运输为钢梁结构的运输，运输物体积大、属于超长、超宽、超高、超重的大型货物运输，运输车辆必须能满足承运的要求，而能满足运输要求的必须是特种运输车型。根据调度发运清单，调配适合本项目运输的车辆，一次性投入运输车辆5台。超限件运输车辆，以陕汽重型平板车和东风重型半挂为主，非超宽件主要车辆采用斯太尔王300马力重型车辆（1马力=735 W），进行轮回运输。

2.2 运输装载

结合本次项目运输的构件尺寸及重量，相对应选择车型进行装载，在构件装车前必须将构件装载在平板车辆相接触的位置，在保证其构件不变形的情况下，于车辆平板上铺设垫木以防止构件在运输过程中与车辆平板发生摩擦[1]。

2.3 顶推线形控制

1）轴线控制。首先，保证钢箱梁节段之间的匹配焊接为一条理论直线，在保证钢箱梁加工精度的同时，现场依靠匹配件和测量控制把钢箱梁连接成一条直线体。临时墩上设置限位系统，保证钢箱梁在顶推过程中按照设置路线前进。在顶推过程中用全站仪全程进行测量控制，保证在顶推过程中轴线偏位控制在10 mm之内[2]。在顶推过程中如发现偏位超限，可用步履机横向千斤顶进行侧向纠偏的方法达到调整的目的。

2）标高控制。钢箱梁加工时，在两侧翼缘板桥面上设置标高控制点，每节段梁设置4个标识点，每个标识点相距25 cm。在钢箱梁顶推安装过程中，主要是通过顶推平台上钢箱梁节段之间的相对高程线形的调节来达到最终成桥线形的目的。具体的调节数据由监控单位计算确定并由他们验收通过[3]。各个临时墩都安装有千斤顶起落系统，可以方便钢箱梁标高的随时调整。标高的测量仪器为水准仪。

3）顶推施工控制重点。根据工况的支点反力计算摩擦力并与油压表相验证；顶推箱梁水平力计算：顶推总水平力按重量的5%加钢箱梁纵坡的水平分力。位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顶的水平、竖向位移，在顶推过程中需用千斤顶及时调整。墩顶位移观测非常重要，根据设计允许偏位作为最大偏位值，换算坐标，从施力开始到梁体开始移动连续观测，一旦位移超过设计计算允许值则立即停止施力，重新调整各千斤顶顶推力。各墩顶推力的大小是根据摩阻力的大小调节，并通过油表来反映，选用精度较高的油表。千斤顶、油表使用之前进行标定。顶推系统使用前应按照操作流程进行调试与试验。

2.4 安全措施

1）施工现场应严格执行安全生产规定和各有关安全生产文件，健全和贯彻落实工程安全生产责任制，切实做好“安全第一”和“预防为主”的方针，做到安全生产和文明施工。

2）所有参加施工的作业人员必须经安全技术操作培训合格后方可进入现场进行施工。特殊工种必须持有操作证上岗作业，严禁无证上岗作业。各工种、各工序施工前均应由施工人进行书面交底后方可进行施工作业。

3）专职安全员根据本工程施工特点，结合安全生产制度和有关规定，对参加钢管拱肋施工的人员进行针对性的教育和培训，并做好记录；经常进行现场检查，如发现严重的不安全情况时，有权指令停止施工，并立即报告，经处理后方可继续施工。

3 船厂跨江桥梁钢结构安装施工工艺

3.1 做好准备工作

1）制作及安装临时支架及操作平台以及上、下爬梯。

2）顶推用的过渡钢管桩施工及验收。

3）龙门吊机安装及验收。

4）采用全站仪将拱肋定位轴线及高程引至临时支架平台，同时将标高控制点设置好。

5）钢塔及拱肋吊装前依照吊机站位图用喷漆在主梁上画出吊机支腿及配重车停放区域。

3.2 基础施工

1）墩柱施工过程中交叉进行龙门吊机轨道基础及临时支架基础施工。

2）墩柱完成后平整作业场地，同时安装龙门吊机，并依照现场临时支架设计图制作及安装钢梁拼装用的临时支架。

3）河道钢管桩采用汽车吊配合施工，岸上钢管桩采用龙门吊配合施工。

3.3 拼装各横向节段

支架及钢管桩施工完成并验收合格后，采用龙门吊机依次拼装各横向节段，最后安装前端导梁。

3.4 顶推施工

1）焊缝检测合格后顶推指定位置，便于后续梁段利用现有支架拼装。

2）调整已拼梁段前后高程，保持与顶推前进线路一至，利于后续梁段定位与线路的一致性。

3.5 检测

1）检测已顶推到指定位置梁段的前端与后端的三维坐标，符合要求后，利用龙门吊依次拼装各横向节段。

2）采用全站仪复核各梁段坐标，符合要求后才可焊接环口焊缝。

3.6 主桥斜拉索安装

1）HDPE管焊接与吊装。HDPE外部套筒在桥下热熔焊接成型，将1根钢绞穿入体内，将其作为牵引索，挂钩安装在塔端HDPE外部套管位置。HDPE外部套管需使用塔吊调节，然后调节到Z1的索导管位置，HDPE外部套管需临时固定在塔外，临时固定需由塔顶牵引绳完成，使用塔吊将两段HDPE外护套管吊至锚拉板位置固定。

2）钢绞索挂索与张拉。将1根牵引索穿入塔内，在塔内拉入第1根钢绞线。可由人工将梁段的第1根钢绞线穿入锚管内，做好夹片安装。第1根钢绞线张拉需使用单顶，将其张拉到设计力值后将HDPE外部套管拉紧。安装完成第1根斜拉索后，在锚拉板附近放置成盘的钢绞线，由塔吊将钢绞线吊至塔顶，通过滚筒式卷扬机进入HDPE外部套管内，在梁段将其固定，并确保塔外张拉端的长度符合要求，将钢绞线切断。

为将钢绞线拉至塔内锚固，需使用牵引绳，将传感器安装在第2钢绞线上，单根张拉至设计值，安装好第2根钢绞线，第2根钢绞线传感器显示的数值位置，要进行第3根钢绞线张拉，以此类推，钢绞线的第1次张拉需在单根张拉的方式下完成。

3.7 主桥安装

1）主桥桥面板现浇。对Z0段钢梁湿接缝进行浇筑，浇筑结束7 d之后确保强度符合要求，在对斜拉索第二次张拉时，应采取整体张拉方式。

2）主桥标准段安装。完成第2次张拉后，要将钢主梁吊至桥面。起吊使用桥面吊机，吊装后要采取栓接方式连接，由外向内安装钢横梁，与钢主梁栓接。安装完成横梁之后，使用小纵梁在横梁之间栓接，对斜拉索进行第1次张拉。梁段桥面预制板按照由外向内的顺序铺设，前移桥面吊机到梁段。采取同样的方式完成其他钢梁拼装工作。

3）主桥合龙。对边跨钢梁支架搭设完成之后，采用条形基础对支架进行设计，钢管直径需控制在1 170 mm，设置7排钢管，每排设置钢管有4根，采用I36槽钢花架将钢管之间平联在一起，型钢分配梁为钢管顶，完成支架搭设之后，安装边跨钢梁。梁段需分段吊装并栓接成型，标高及现行位置需调整好，支座与钢梁要合理栓接固定，梁底压重块开始吊装，对桥面板进行铺设，采取浇筑压重混凝土的方式，并能完成浇湿接缝及桥面板，边跨合龙要求在适宜的温度下进行。

4）主桥中跨合龙。钢梁拼装工作需在每个循环内完成，边跨斜拉索需对称悬挂，全部完成梁段拼装，中跨合龙工作需在适宜的温度下现场配切完成。

4 安装工艺控制要点

4.1 证件材料核对

钢结构的构件在工厂完成加工，所以对构件质量要求更高，必须做好检测工作，及时发现存在的质量问题。要求构件尺寸大小、外观等都符合工程要求，不得存在缺陷与误差。仔细核对证件材料，要求构件合格证书为原件，并核验构件材料的无损检验报告。严格按照钢结构材料及构件要求的标准进行检查，确保构件安装的可靠性与合理性。加强对焊缝的检查，确保焊接材料符合要求。在对焊缝进行检查过程中，采取的方式为外观检查与仪器检查等。施工人员在施工前，要对材料及构件进行抽检，确保全部材料及构件质量符合要求。

4.2 做好桥体除锈防腐工作

钢材表面保持干燥是安装过程的重点，避免钢材上面附着潮湿气体与冷凝水，以防止钢材表面生锈。钢材表面不能存在灰尘与油污，安装前必须清理干净，保持钢材表面干净。在钢结构安装过程中，如遇到雨雪天气，则不能对钢材进行涂装融合操作。当温度、相对湿度分别＜5℃及＞80%时，应避免进行油性漆等工作。当温度、相对湿度分别＞10℃及＞80%时，钢材表面可以进行环氧沥青漆等涂装施工作业。

4.3 控制好现场焊接

1）现场安装定位工作开展期间，在钢梁上不得随意焊接施工临时附件；在现场不得随意使用钢梁作为一般电焊的接地；钢梁构件不能随意敲击；在施工过程中施工人员必须严格按照相关标准与要求进行操作，且要遵守纪律与制度。

2）现场钢梁完成后要将吊装的附件及时切段，切口一般分为两个，第1个切口与第2个切口分别用于预热及完全切断。切割所有起重附件之后，要使用砂轮进行打磨。在切割起重附件之后，应控制好剩余高度，一般为5~10 mm，最高不能超过20 mm，在切割过程中需仔细操作，避免将部件损坏。

3）在现场焊接作业过程中，要采取防风、防雨等措施，以确保焊接工作的安全进行。焊接工作如遇到雨天时必须停止。外露构件在施工条件下不得使用二氧化碳气体保护焊，加设挡风玻璃。进行焊接作业。采用二氧化碳气体保护焊在梁内焊接，焊接过程中必须做好安全措施。

4）完成相应的焊接工作之后，要将结构壳板上的所有通焊孔和临时工艺孔封闭。

5 结语

船厂跨江桥梁钢结构运输安装施工工艺的控制，要求能从运输环节开始，确保运输的安全与稳定，并能配合好钢结构构件的安装工作，保证安装工作的高质量开展，提升桥梁的整体质量，确保跨江桥梁的安全使用。