南光-南坪互通立交工程鋼箱梁制作及安裝安全研究

伍松平

（江蘇偉信工程咨詢有限公司，江蘇，南京，210029）

南光-南坪互通立交工程鋼箱梁制作及安裝安全研究

伍松平

（江蘇偉信工程咨詢有限公司，江蘇，南京，210029）

本文主要以深圳市南光-南坪互通立交工程跨廣深高速鋼箱梁的制作和安裝工程為例，對鋼箱梁制作、安裝和施工安全等問題進行探討。

立交工程；鋼箱梁；安裝；安全生產

一、工程概況

鋼箱梁結構形式非常靈活，主要根據場地需要。具有結構輕盈，跨度大，施工工期短等特點。本文所涉及到的工程為南光-南坪互通立交工程鋼箱梁的制作和安裝工程，該工程B1聯、D1聯橫跨廣深高速。

本工程B匝道第一聯B1～B4軸（共3跨）位于跨線橋接南坪快速二期路段，設計縱坡為 3.2%，主梁采用預應力鋼—砼組合箱梁。梁高 1.8米，其中沿中軸線鋼箱梁高度為1.4米，現澆橋面板厚0.4米。鋼箱梁跨距布置為45+45+41.8=131.8米，橫向為單箱雙室斷面，橋梁全寬為10.5米，鋼箱梁底板寬6.5米，頂面寬度為7.3米，鋼箱梁底板水平，腹板高度沿橫向 2%的坡度變化。鋼箱梁在工廠預制成整體后按設計要求分為 6段運至現場，并在鋼梁分段對接口處設置臨時支墩，采用汽車吊車架設安裝，分段口處均采用高強螺栓和焊接連接。

D匝道第一聯D1～D4軸（共3跨）位于跨線橋接南坪快速二期路段，設計縱坡為3%，主梁采用預應力鋼—砼組合箱梁。梁高1.7米，其中沿中軸線鋼箱梁高度為 1.3米，現澆橋面板厚0.4米。鋼箱梁跨距布置為34+41.6+34=109.6米，橫向為單箱雙室斷面，橋梁全寬為10.5米，鋼箱梁底板寬6.5米，頂面寬度為7.3米，鋼箱梁底板水平，腹板高度沿橫向3%的坡度變化。鋼箱梁在工廠預制成整體后按設計要求分為 5段運至現場，并在鋼梁分段對接口處設置臨時支墩，采用吊車架設安裝，分段口處均采用高強螺栓和焊接連接。

二、鋼箱梁的制作

鋼箱梁的制作滿足設計圖紙和相關技術規范的要求，施工流程如下：對施工材料的復檢→鋼材的預處理→放樣和號料→對鋼材進行切割→對鋼材進行加工→完成部件的安裝和焊接→進行平面的分段制造→完成分段組立和焊接→對成品質量進行驗收→分段進行涂裝→進行分段檢驗→預組裝→驗收、交貨。

1、材料的復檢

本次施工所使用的主要為Q235b和Q345c鋼材，為了保證施工質量，特別設置了材料復檢人員，要求所使用的鋼材必須具備質量說明書，符合設計圖紙和有關標準的要求。其中，鋼材表面麻點的深度不得超過鋼板厚度的7%，若超過，則需用砂輪進行打磨；如果其深度超過所允許的公差，則需進行補焊處理。在經過修復處理后，鋼材局部的削減量應小于軋制厚度的公差。

2、鋼材的預處理

對于鋼材的預處理主要包括打砂除銹，需要達到Sa2.5級的水平，在清理結束之后，需要送至清潔車間進行底漆的噴涂，噴涂厚度以 20μm為宜。

3、放樣和號料

本次工程的放樣根據分段劃分圖、設計施工圖和工藝標準的要求嚴格進行，采用1:1計算機放樣，鋼箱梁內部橫向強加勁肋提供數控切割軟盤。鋼箱梁的底板與腹板垂直、橫向結構按照垂直于頂板和底板的要求進行設置，而橋墩部位的橫向結構則與水平面垂直。在縱向結構上，每1m需要增設1mm的焊接收縮補償；在分段縱向合攏口位置，在高度方向和分段橫向上則設有余量的要求。在進行號料之前，需要對所使用鋼材的規格、牌號、雙表面質量進行檢查，檢查結果合格后方可進行號料，其外形尺寸允許偏差為±1mm。工程所使用零部件的預留余量則需根據號料草圖的要求進行確定，例如在進行氣割分離的時候，就應根據切割方式以及鋼板的實際厚度來確定切割余量，一般以2～3mm為宜。

4、對鋼材進行切割

在本次工程中，對于零件的分離優先使用數控切割的方式，對于坡口則通過半自動機進行切割，不允許采用手工切割或是剪切的方式。坡口和切割邊緣應符合有關標準和規范的要求，并由專人對切割質量進行檢驗。在本次工程中，箱梁的腹板、底板、頂板均為中厚板，全部的焊接坡口均在內場處理完畢。在切割結束后，對于存有棱角、掛渣、氧化渣的邊緣要及時進行處理，并將全部的自由邊緣打磨成R2mm的圓角。

5、對鋼材進行加工

本次工程的坡口切割全部采用半自動形式完成，切割所允許的偏差主要由焊接工藝決定，以不影響焊接施工質量為準。所使用零件的切割邊緣應進行修整和打磨，板面和緊加工面的垂直度應該控制在零件厚度的 1%以內，并且最大不得超過0.3mm；在進行打磨時，要注意磨去切口棱角的波紋、氣割邊緣的掛渣和飛刺。對于永久外露的自由邊，應將其棱角打磨成R2mm的圓弧，以便保證熱噴涂工藝能夠達到設計標準的要求。

6、完成部件的安裝和焊接

本次工程中箱梁的平面分段裝焊在倒裝胎架上完成，腹板和底板在通用水平框架上組品完成。進行裝焊時，可采用分離式裝配法，即先完成縱肋的裝配，再進行橫隔板的安裝。需要注意的是，橫隔板的安裝盡在頂板平面上分段進行，在進行縱肋的安裝時，要特別注意對各分段口的縮入和伸出尺寸進行復查。

7、完成分段組立和焊接

在進行組裝之前，要對胎架、平面分段的水平線和中心線是否出現變化進行檢查，如果發現問題要通知技術人員進行技術處理，待合格后，將左右腹板的小合攏件吊入上頂板的平面分段，與裝配線和對合線對齊，同時做好臨時加強。在安裝妥當之后，根據相應的工藝要求完成焊接工作。需要注意的是，在整個分段制作過程中，必須對分段的編號、方向、中心線、十字線等進行明確標記，以保證施工精度。

8、預組裝

全部分段在出廠之前都需要進行預組裝，根據兩軸號間鋼箱梁分為幾部分進行，為了確保預組裝與現場吊裝的狀態相同，不僅需要預先對預組裝胎架進行精確制作，還要在現場對兩軸號之間的實際距離進行復查。另外，在預組裝過程中，還要將全部的分段余量切除，確保分段的無余量出廠。

三、鋼箱梁的安裝及安全防護

本次工程中，鋼箱梁的現場吊裝流程主要有以下幾個步驟：臨時支撐吊裝和焊接→箱梁、翼板吊裝→對箱梁進行調整和焊接→完成翼板部分的焊接→完成封閉部位的涂裝→安裝封板并進行焊接→拆除臨時支撐→完成整橋涂裝。

1、施工前的準備工作

在正式進行鋼箱梁的安裝之前，首先要做的就是對土建支座、墩柱的中心線、標高、偏差值等內容進行檢測和驗收，對于超出的部分及時予以糾正。其次，是要做好資源和人員的合理配置，保障鋼箱梁的安裝工作能夠有序完成。

2、架設臨時支墩

本次工程的臨時支墩采用的是現場加工的形式，由φ625*6mm的鋼管組成矩陣，并根據實際情況進行鋼管的駁接，使其直接對鋼箱梁的重量進行支撐，支墩與基礎的鏈接部位通過焊接加撐角的方式進行固定。

3、箱梁的分段吊裝

在進行箱體分段的吊裝時，將吊裝地高速路分道封閉，避免因吊裝事故而對過往車輛造成損害。吊裝過程中的調整主要分為吊裝調整和就位調整兩部分，調整內容包括梁面的前后位置、標高、整體平面線形。在調整結束后，即可對箱梁進行焊接。焊接的主要內容包括對頂板、底板和腹板的對接焊縫，腹板與頂板和底板的角焊縫，頂、底板之間的加強肋對接，焊接操作嚴格按照設計標準和工藝要求進行。

4、翼板片的吊裝

本次工程的翼板片由吊車在快速路面上起吊，在到達相應位置后，將箱梁與翼板上碼板進行點焊，每米翼板碼數量應大于 2個，點焊長度應大于3cm，同時應注意在翼板片的中部、兩端各焊接一個法蘭螺絲。翼板底部的焊接操作采用掛籃施工完成，操作平臺應鋪設防火板，并且用安全網將施工位置圍護住，避免焊渣落在公路上。

5、注意事項

在吊裝過程中，應注意檢查通道的暢通性，以及是否存在底下筑物，若發現存在著各類管線，則應通過鋼板、枕木等進行加固處理。起重機的懸臂范圍內不得存在高壓線、路燈、樹木、棚架等阻礙，如果吊裝需要在溝邊進行，則應對其進行加固處理。由于鋼箱梁本身屬于導電體，所以在進行焊接時，應注意將鋼箱梁接地，需要在橋面經過的電線可通過木支架唾棄，并盡量避開材料運輸車輛的路線。除了要設置防護圍欄避免意外墜落，還要在臨時護欄上鋪設安全網，防治施工過程中的飛濺物對過往車輛造成威脅。

四、結語

鋼箱梁是高架橋工程的重要結構形式，涉及高精密加工、大型吊裝施工特點，技術要求高，施工周期短，隨著我國公路事業的不斷發展，未來此類工程項目將會越來越多，工作人員在積極采取有效措施保障工程質量的同時，也應注意做好安全防護工作，以便為施工人員的生命安全提供更多的保障。

[1] 龐升陽.城市立交大跨度鋼箱梁架設技術[J].科技資訊，2010（31），46-48

[2] 胡俊華、吳夢先.武漢市二環線漢口段鋼箱梁臨時支架設計[J].鋼結構，2010(10)，31-34

[3] 裴傳飛、于鵬、張樹江.虹橋交通樞紐連續鋼箱梁制作技術[J].建筑鋼結構進展，2010(5)，46-51

[4] 葛蕓.淺談鋼箱梁橋施工技術[J].山西交通科技，2010(4)，67-71

TU751

1674-3954（2011）03-0430-02