上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工技术研究

冉毅

贵州路桥集团有限公司 贵州 贵阳 550001

随着我国经济的快速发展，高速公路建设取得了显著的成果。然而在高速公路建设过程中，由于地形、地质等因素的影响，往往需要在既有高速公路上进行钢箱梁吊装施工。上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工是一种特殊的建筑施工技术，主要用于在现有高速公路上方新建或改建桥梁、隧道等工程。这种施工方法需要克服许多技术难题，如确保既有高速公路的正常运行不受干扰、保证施工安全、提高施工效率等。这种施工方式具有施工周期短、对交通影响小等优点，但同时也存在一定的安全隐患。因此，对上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工技术的研究具有重要的现实意义。

1 钢箱梁吊装技术概述

钢箱梁吊装技术是一种将预制钢箱梁吊装到预定位置的施工方法。钢箱梁具有较高的承载能力、较强的抗震性能和较好的耐久性，适用于各种复杂地形和地质条件。钢箱梁吊装技术主要包括钢箱梁的制作、运输、吊装和连接等环节。通过采用先进的吊装设备和技术，可以有效地提高施工效率，降低施工成本，保证工程质量[1]。钢箱梁吊装技术的优点有很多，具体包括：（1）钢箱梁吊装技术可以实现机械化操作，提高施工效率。（2）钢箱梁吊装技术可以减少人工搬运和安装的时间和成本。（3）钢箱梁吊装技术可以提高施工质量，减少施工过程中的误差和缺陷。（4）钢箱梁吊装技术可以降低施工风险，保障施工人员的安全。（5）钢箱梁吊装技术可以实现快速拆卸和移动，方便后期维护和管理。

2 上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工技术的应用

2.1 钢箱梁选型

上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工是一项技术难度较高、风险较大的工程。在进行上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工时，应选择适用于此类工程的钢箱梁型号，以满足施工要求。在施工过程中，需要根据不同的桥梁类型和跨度选择合适的钢箱梁型号。一般来说，钢箱梁的型号包括普通型、加强型和特殊型等。其中，普通型适用于跨度较小的桥梁；加强型适用于跨度较大的桥梁；特殊型适用于特殊环境下的桥梁。在进行上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工时，需要考虑到既有道路的宽度和高度等因素，并根据实际情况进行合理的设计和施工方案。同时，还需要对施工现场进行全面的安全评估和风险控制，确保施工过程中不会对周围环境和人员造成任何影响或危害。

2.2 吊装设备选择

在选择吊装设备时，应根据施工现场的实际情况和工程特点，综合考虑各种因素，以确保吊装作业的顺利进行。首先，要充分考虑设备的起重能力。钢箱梁的重量较大，需要选择具有足够起重能力的吊装设备[2]。一般来说，汽车吊、履带吊和塔吊等都是常用的吊装设备。其中，汽车吊适用于较短距离的吊装作业，具有较高的灵活性；履带吊适用于较远距离的吊装作业，具有较强的稳定性；塔吊则适用于高度较高的吊装作业，具有较高的承重能力。根据施工现场的实际需求，可以选择一种或多种吊装设备进行组合使用。其次，要考虑设备的作业范围。不同的吊装设备有不同的作业半径和起升高度，因此要根据施工现场的地形、建筑物等情况，选择合适的设备。例如，如果施工现场地势较为平坦，可以考虑使用塔吊进行吊装作业；如果施工现场有较多的建筑物，可以考虑使用汽车吊或履带吊进行吊装作业。此外，还要考虑设备的转弯半径、爬升能力等因素，以确保吊装设备能够顺利进入施工现场并完成吊装任务。再次，要关注设备的稳定性。在钢箱梁吊装施工过程中，设备的稳定性至关重要。选择稳定性较好的吊装设备可以有效降低吊装过程中的风险，提高施工安全性。在选择吊装设备时，要充分了解设备的性能参数、制造工艺等方面的信息，对比不同设备的稳定性，选择性能较好的设备。同时，还要定期对吊装设备进行检查和维护，确保设备处于良好的工作状态。最后，要考虑设备的性价比。在选择吊装设备时，不仅要关注设备的起重能力、作业范围和稳定性等因素，还要充分考虑设备的性价比。即在满足施工需求的前提下，尽量选择价格合理、性能优越的设备。这样既可以降低施工成本，又可以提高施工效率。

2.3 吊装工艺设计

在进行吊装工艺设计时，应根据施工现场的实际情况进行合理的工艺设计，以确保吊装工作的顺利进行。分段吊装法是一种将钢箱梁分为若干段进行吊装的方法，这种方法适用于钢箱梁长度较长的情况。整体吊装法则是将整个钢箱梁一次性吊装到位的方法，这种方法适用于钢箱梁长度较短的情况。此外，还有一些其他的吊装工艺，如分节吊装法、旋转吊装法等，这些方法可以根据实际需要灵活选择。在进行工艺设计时，应充分考虑吊装过程中的安全性、施工效率等因素。首先，要确保吊装过程中的安全性。这包括选择合适的吊装设备、制定详细的吊装作业规程、对吊装人员进行安全培训等。其次，要提高施工效率。这可以通过优化吊装顺序、合理安排吊装时间、提高吊装设备的利用率等方式实现。除了以上提到的因素外，还需要考虑其他一些因素，如环境因素、地理条件等。例如，在强风、暴雨等恶劣天气条件下进行吊装作业时，应采取相应的防护措施，确保吊装过程的安全。同时，还要考虑施工现场的地理条件，如地形、地质等，以便选择合适的吊装设备和方法。

2.4 吊装顺序优化

吊装顺序优化是指在保证施工质量和安全的前提下，通过合理安排吊装作业的顺序，提高施工效率，降低施工成本。常见的优化方法有分阶段吊装法、对称吊装法等。在进行顺序优化时，应充分考虑吊装过程中的安全性、施工效率等因素。采用分阶段吊装法时，在实际操作中可以根据施工现场的实际情况，将吊装任务划分为基础吊装、主体吊装、附属构件安装等阶段。每个阶段的吊装作业都应严格按照设计要求和施工规范进行，确保施工质量和安全。采用对称吊装法时，可以采用“中心对称”或“轴对称”的方式进行布置[3]。例如，对于长宽较大的构件，可以将其分成若干个相等的部分，然后按照对称的方式布置在吊装现场。这样，在吊装过程中，各个部分可以同时进行，大大提高了施工效率。在进行吊装顺序优化时，还需要注意以下几点：（1）在确定吊装顺序时，应充分考虑施工现场的实际情况，如地形、交通、天气等因素，以确保吊装作业的顺利进行。（2）在进行吊装作业前，应对参与施工的人员进行专业培训，确保其熟悉吊装设备的操作方法和安全规程。（3）在吊装过程中，应加强对施工现场的监控，及时发现并处理各种安全隐患，确保施工质量和安全。（4）在完成一个阶段的吊装作业后，应及时对吊装设备进行检查和维护，确保设备的正常运行。

2.5 临时支护措施

在上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工过程中，为保证施工现场的安全，应采取相应的临时支护措施。常见的临时支护措施有搭设脚手架、设置临时支撑等。在进行临时支护措施时，应充分考虑支护结构的刚度、稳定性等因素。首先，搭设脚手架是一种常见的临时支护措施。脚手架可以提供稳定的工作平台，使施工人员能够在高处进行作业，从而避免直接接触地面的不稳定因素。在选择脚手架时，应考虑其承载能力、稳定性和使用寿命等因素。此外，还应确保脚手架的基础牢固，以防止在使用过程中发生倾斜或倒塌。其次，设置临时支撑也是保障施工现场安全的重要措施。临时支撑可以增强结构的稳定性，防止因外力作用而导致的变形或破坏。在设置临时支撑时，应根据实际工程需求选择合适的支撑方式和材料，如钢管、木材等。同时，还应确保支撑与被支撑结构的连接牢固可靠，以充分发挥支撑的作用。在进行临时支护措施时，还应注意以下几点：（1）严格遵守国家和地方的建筑施工安全规范和标准，确保施工现场的安全。（2）对施工现场进行定期巡查，及时发现并处理安全隐患。（3）加强施工人员的培训和管理，增强其安全意识和操作技能。（4）建立健全施工现场的安全管理制度和应急预案，以便在发生安全事故时能够迅速采取措施进行处理。（5）在施工过程中，要充分考虑环境因素对施工安全的影响，如气候条件、地质条件等，并采取相应的防护措施。

3 上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工技术难点及解决方案

3.1 确保既有高速公路的畅通

在上跨既有高速公路进行钢箱梁吊装施工时，需要确保既有道路的畅通。为此，可以采取以下措施：（1）在施工前对既有道路进行全面评估，制定合理的施工方案，尽量减少对交通的影响[4]。首先，需要对既有道路的宽度、长度、车流量等进行详细的调查和分析，以便为施工方案的制定提供准确的数据支持。其次，要考虑到施工过程中可能出现的各种突发情况，如天气变化、设备故障等，制定相应的应急预案。最后，要在施工方案中明确各个阶段的施工顺序和时间安排，确保施工过程有序进行，最大限度地减少对交通的影响。（2）在施工过程中，设置临时交通标志、标线和警示设施，引导车辆绕行，确保交通安全。为了确保施工现场的安全，需要在施工现场周边设置明显的交通标志和标线，引导车辆按照指定的路线行驶。同时，还需要设置警示设施，如反光锥、警戒带等，提醒过往车辆注意安全。此外，还可以通过电子显示屏、广播等方式，及时发布施工信息和交通安全提示，提醒司机注意行车安全。（3）采用分段吊装的方式，逐步完成钢箱梁的安装，避免一次性完成吊装导致交通拥堵。为了减少施工过程中对交通的影响，可以采用分段吊装的方式，将钢箱梁分成若干部分进行安装[5]。这样既可以保证施工进度，又可以避免一次性完成吊装导致的交通拥堵。在吊装过程中，要严格按照操作规程进行，确保吊装过程的安全和稳定。同时，要加强现场指挥和协调，确保各个吊装阶段的顺利进行。

3.2 保证施工安全

上跨既有高速公路进行钢箱梁吊装施工，安全风险较高。为确保施工安全，可以采取以下措施：（1）对施工人员进行安全培训，增强安全意识，确保施工过程中的安全操作。定期组织施工人员参加安全培训课程，学习相关的安全知识和操作规程。通过培训，使施工人员充分认识到安全生产的重要性，增强安全意识，掌握正确的安全操作方法。（2）采用安全可靠的吊装设备和技术，如使用计算机控制的大型起重设备，提高吊装精度和稳定性。在选择吊装设备时，要选择具有良好性能、安全可靠的设备，如计算机控制的大型起重设备。这种设备具有精确的定位和稳定的吊装能力，可以有效降低吊装过程中的安全风险。（3）加强施工现场的安全管理，确保各项安全措施得到有效执行。设立专门的安全管理部门，负责施工现场的安全监督和管理。定期对施工现场进行安全检查，发现安全隐患及时整改，确保施工现场的安全状况得到持续改善。（4）建立健全应急预案，提高应对突发事件的能力。针对施工现场可能出现的各种安全事故，制定相应的应急预案，明确应急处理流程和责任人。在发生安全事故时，能够迅速启动应急预案，有效降低事故损失，保障施工人员的生命安全。

3.3 钢箱梁的连接与固定

钢箱梁是一种常见的桥梁结构形式，其特点是强度高、刚度大、承载能力强。然而，仅仅依靠其自身的强度和刚度是不够的，还需要通过连接与固定的方式，保证桥梁的稳定性和承载能力。为此可以采取以下几种措施：（1）采用高强度螺栓、焊缝等方式进行连接是保证桥梁稳定性的重要手段。高强度螺栓具有抗拉强度高、抗剪强度低的特点，可以有效地提高连接的强度和刚度。而焊缝则可以通过熔化金属，形成均匀、连续的连接界面，提高连接的强度和耐久性。这两种方式的结合使用，可以确保桥梁在各种环境条件下的稳定性[6]。（2）根据桥梁的设计要求，设置适当的支座和支撑结构也是提高桥梁整体稳定性的有效方法。支座和支撑结构的设置，可以有效地分散桥梁的荷载，减小对桥墩的压力，从而提高桥梁的整体稳定性。同时，支座和支撑结构的设置还可以改善桥梁的振动特性，提高桥梁的使用寿命。（3）对连接部位进行定期检查和维护是保证桥梁使用寿命和安全性能的重要环节。通过对连接部位的定期检查，可以及时发现并处理可能出现的问题，防止小问题演变成大问题。同时，通过对连接部位的定期维护，可以延长其使用寿命，保证桥梁的安全运行。

4 结语

总之，上跨既有高速公路钢箱梁吊装施工技术是一种有效的解决方案，可以克服地形、地质等条件的限制，提高施工效率，降低施工成本。然而，在实际操作过程中，还需要克服许多技术难题，如确保既有道路的畅通、保证施工安全等。通过采用先进的吊装设备和技术，以及科学合理的施工方案，可以有效地解决这些问题，实现桥梁建设的高效、安全和稳定。