(南通路橋工程有限公司,江蘇 南通 226000)
在現代城市的高架橋施工中,越來越多地使用了裝配化的鋼箱梁施工技術。這種裝配化施工模式通過工業化方式來進行節段配件的生產加工,不僅可以有效提高鋼箱梁構件的質量和標準化程度,同時也提高了生產的效率。在現場的裝配施工中,施工單位應做好輔助支架的架設工作,以確保施工的安全。施工單位在裝配過程中要準確掌握各項技術要點,嚴格遵守施工操作規范,為城市高架橋的整體施工質量安全提供可靠的保證。本文將以某城市高架橋工程為例,分析鋼箱梁裝配化施工的技術要點。該城市高架橋共包括22聯次鋼箱梁,且工程周邊環境復雜,因此結合高架橋結構特點等因素,決定在本次工程建設中采用裝配化技術方法來進行鋼箱梁的現場裝配施工。
在加工制造鋼箱梁裝配節段時,施工單位應根據裝配施工的實際要求、工廠生產技術水平以及運輸條件等多種因素,合理劃分節段以及裝配單元。劃分端橫梁節段時,施工單位可以按照橫向來進行劃分,其余分段則可以按照縱向來劃分,且應將環向焊縫數量盡量降低。在分段劃分時,一般寬度不應超過6.4 m,而長度一般應在16 m以內,但本工程鋼箱梁的跨越部分分段長度應控制在21.5 m左右[1]。在分段劃分時,還應合理控制分段的重量,一般節段的重量應不超過60 t,而端橫梁節段則應將其重量控制在110 t以內,以保證后續吊裝施工的順利進行。在本次城市高架橋的鋼箱梁裝配施工中,其各分段主要包括挑臂、頂板、底板、腹板以及橫膈版等多種單元構件。
在該城市高架橋工程的鋼箱梁裝配施工中,施工單位采用了分別沿高架橋鋼箱梁的橫縱方向來進行布墩的方式來進行施工。同時在設置該工程地面層的臨時支撐時,施工單位應根據鋼箱梁的墩柱結構特點采用四肢結構的兩榀分配梁型式的支撐結構,同時通過斜撐將分配梁的一部分懸挑部分與格構柱連接在一起,且采用了2層剪刀撐來提高支撐結構的穩定性和安全性,為吊裝施工創造有利條件。而在設置該高架橋跨越部分的臨時支撐時,施工單位采用的是H型分配梁與四肢格構柱綜合構成的支撐結構[2]。在設置兩側支撐施工時應通過H200×100型號的系桿將其與分配梁連接在一起。同時在施工時格構柱應采用P273×8型號的圓管作為立管,而斜撐以及橫撐則應采用L75×5型號的角鋼進行搭建。施工時應在高架橋墩柱間的鋼箱梁支撐條基延長線上設置臨時性地面層支撐架,以減少占道面積,從而避免影響道路交通的正常通行。因此,為了避免車輛碰撞臨時支撐結構,施工單位應將水碼設置在臨時支撐的外側約100 m左右,并且應將限速以及施工警示標志設置在施工現場外圍的500 m左右。施工單位還應將警示燈以及反光帶設置貼掛在臨時支撐上,以防止車輛在夜間行駛時碰撞破壞臨時支撐架。
在該高架橋的鋼箱梁施工中,共設置了包括挑臂以及箱體在內的50個節段,節段最大長度在20 m左右,而最大分段重量則達到了65 t左右。鋼箱梁吊裝施工時采用了從中間部分開始,逐步向兩端同時推進的吊裝順序,共設置有合攏段2個,以提高鋼箱梁吊裝施工的效率,從而盡量減少對城市交通的影響。
在該城市高架橋的鋼箱梁吊裝施工中,由于施工現場周邊區域交通流量較大,節段的長度和重量相對較大,而且對施工工期有較高的要求,因此施工單位充分利用了車流量較少的夜間進行封路施工,同時應加強與交管部門的溝通協調,提前發布封路通知,為吊裝施工的順利進行創造有利條件。吊裝施工中,根據吊裝半徑要求、節段的重量和長度等相關施工現場的實際情況,施工單位選擇了汽車吊方式,并在被跨線路兩側設置吊車站,所采用的設備型號為中聯QAY500。在吊裝設備完成一次占位后,施工人員應完成2個節段的吊裝作業,以提高吊裝施工的效率[3]。以其中兩個重點節段的吊裝為例,其作業半徑分別為20 m和10 m左右,而臂長則均為43.4 m左右,起吊時的額定全配重重量分別在50 t以及56 t左右,經計算其安全系數最小值分別為1.29以及1.32,達到了施工的安全標準。
當高架橋鋼箱梁的兩側橫向節段吊裝完成后,其處于懸挑狀態下,因此在鋼箱梁吊裝就位后,施工人員應首先通過碼板在已完成安裝的中間部分梁段上對其進行臨時固定,然后按照設計標高等參數來調整定位,以保證定位的精度。在完成定位后,施工人員應采用焊接方式將其固定牢固。
在安裝高架橋鋼箱梁的鋼護欄時,施工單位應首先對鋼箱梁挑臂安裝位置的準確性進行復測,檢驗合格后就可以進行搭建圍擋的施工了。正式吊裝前,施工單位在各節段上設置吊耳2個,并在構件加工完成后進行場內試吊,以準確掌握相關參數,確保施工的安全。同時應根據施工需要準備好相應的施工材料設備,其中鋼護欄各部件應提前1 d完成進場,并要按照各部件的吊裝順序進行標記。同時施工單位應提前2 h將主吊機進場,對設備的運行狀態進行全面的檢查,以確保能夠滿足施工要求[4]。吊裝鋼護欄施工時,施工人員應首先復測其基準點坐標的準確性,檢測無誤后才能進行鋼護欄各個節段的起吊安裝作業。吊裝施工時,施工單位應按照分段吊裝計劃來依次進行吊裝作業,在本次施工中采用的是從東到西的吊裝順序。各節段吊裝到位后,施工人員還要根據設計標高以及中心線位置對其進行定位找正,并通過花籃螺栓等將鋼護欄梁端固定牢固。在完成一個節段的調較后,才能進行后續節段的吊裝施工。在施工過程中要加強對胎架穩定性的監測,以防止其出現位移等情況。在對鋼護欄進行焊接施工時,施工人員應設置相應的防護遮擋設施,避免出現焊接火花落地的情況。在完成焊接作業后,應由專業檢測機構對焊接質量進行檢測分析,以確保施工質量能夠達到設計要求。在涂裝油漆時,施工人員應對鋼護欄表面進行全面的清理,然后再進行面漆的涂刷,同時要重點做好焊縫部分的補涂處理。
為了減少城市高架橋施工過程中對周邊交通以及環境的影響,裝配化施工方式得到了越來越廣泛的應用。施工單位應充分了解施工現場的環境條件以及鋼箱梁的具體結構特點,對鋼箱梁裝配節段進行合理的劃分,并科學制定吊裝工序流程,準確掌握裝配化施工的各項技術要點,嚴格遵守裝配施工規范,提高施工操作的規范性和標準性,并要做好相關的支撐防護措施,從而為城市高架橋的整體施工質量和效率的提升奠定良好的基礎,推動我國城市的現代化建設。