溧寧高速公路鋼混疊合梁雙導(dǎo)梁安設(shè)技術(shù)研究

李瑞民，王芮文

(1.江蘇兆信項目管理有限公司，江蘇 南京 210000；2.江蘇森淼工程質(zhì)量檢測有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

0 引 言

溧寧高速公路C匝道跨S239橋共六聯(lián)，其中第三聯(lián)為50 m一跨上跨既有公路鋼箱梁組合結(jié)構(gòu)，箱梁上口寬2.48 m，下口寬1.9 m，鋼箱梁最高2.3 m。鋼箱梁每片重95.5 t，由4片鋼箱組成，鋼箱梁縱向均為直線，中橫梁均垂直于縱梁，端橫梁、支承橫梁平行于相應(yīng)蓋梁中心線，混凝土橋面板挑臂長度變化，邊緣線為圓弧線。鋼箱梁采用工廠化制作，運至現(xiàn)場拼裝成整體，采用架橋機(jī)架設(shè)就位后焊接梁間橫向連接成整體，接著用C50鋼筋混凝土板連接鋼箱梁頂面和相鄰梁，各道工序結(jié)束后，設(shè)立鋼筋網(wǎng)片，澆筑水泥混凝土橋面鋪裝。

1 箱梁架設(shè)前的準(zhǔn)備工作

1.1 上道工序的檢查

鋼箱梁安裝施工之前，應(yīng)重點關(guān)注下部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，比如橋墩墩頂高程是否符合圖紙和規(guī)范要求，是否有較大裂縫或者影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫，是否有較大的質(zhì)量缺陷(露筋、破損、保護(hù)層厚度不足)、支座墊石的高程是否符合要求，是否有裂縫、破損等明顯缺陷。假如橋梁下部的支撐構(gòu)件存在質(zhì)量缺陷或隱患，應(yīng)先對其進(jìn)行處理，然后才能進(jìn)行安裝。

鋼箱梁架設(shè)前，鋼箱梁現(xiàn)場拼裝完成并通過驗收合格，蓋梁混凝土達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度，各部位尺寸及標(biāo)高復(fù)核準(zhǔn)確無誤。特別是橋梁墩臺的中心線具體位置和支座的支撐點具體位置必須用全站儀準(zhǔn)確測出。

鋼箱梁在吊裝前需要做的一項重要的工作就是，逐梁檢查其焊接質(zhì)量、尺寸，并按順序進(jìn)行編號。

0#～10#兩聯(lián)箱梁完成并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，能夠承載架橋機(jī)調(diào)運鋼箱梁荷載。

1.2 對架橋機(jī)檢查

架橋機(jī)的安全性必須得到重視。比如，架橋機(jī)支腿的輪子是不是有懸空現(xiàn)象，下部的支柱是不是能夠承重和受力。需要檢查前支腿的支撐部位和支撐情況，使其必須垂直與橋梁墩臺墊石的基準(zhǔn)面，所有的支撐都必須牢固可靠、查看下部導(dǎo)梁預(yù)埋件位置是不是有錯誤。另外，架橋機(jī)的所有位置移動限位裝置是不是能有效并可靠，運作是不是靈活。還要查看起吊的吊具質(zhì)量情況，如變形情況，是否銹蝕，并有裂縫。檢查卷揚機(jī)的剎車制動情況，控制系統(tǒng)等。查看吊索或者鋼絲繩是否損壞，是否安全，連接件是否可靠安全。檢查整個的吊裝系統(tǒng)的安全性是否符合要求等等。

1.3 施工現(xiàn)場準(zhǔn)備

架橋機(jī)架梁前，已完成了墩、柱、蓋梁、梁的澆筑任務(wù)，同時，對施工場地進(jìn)行了清理、平整、照明燈具安裝、調(diào)試完畢，具備了架梁的條件。

根據(jù)三通一平的要求，所有的吊裝起重設(shè)備道路必須滿足重載車輛運輸?shù)囊螅缆穲詫嵠秸_保運輸移動安全可靠。

2 架橋機(jī)的選用

架橋機(jī)的型號選擇必須與起重的鋼箱梁自重相匹配。必須根據(jù)鋼箱梁的斷面尺寸、長度以及重量進(jìn)行選配。通過性能方面的對比，項目部選用了JQG200-55A3/55 m型架橋機(jī)，其雙導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)安全可靠。本雙導(dǎo)梁架橋機(jī)額定的架設(shè)箱梁最大長度超過55 m，額定的最大的重物起重噸位為200 t，可以滿足的縱坡度是±3.5%。而本箱梁的總長度為50 m，箱梁的重要不超過100 t，通過計算及研討認(rèn)為，架橋機(jī)雙導(dǎo)梁系統(tǒng)滿足使用需要。

考慮到鋼箱梁長度，選擇運梁車運梁，具有馬力大、速度快的特點，運梁車將拼裝完成的鋼箱梁倒運到架橋機(jī)處進(jìn)行喂梁。

3 鋼箱梁架梁

3.1 架梁順序

考慮到本橋鋼箱梁跨揚溧高速公路架設(shè)，需封鎖高速公路，因此架設(shè)步驟盡量減少在高速公路上空作業(yè)時間。

架梁總體順序為：第一步，架橋機(jī)利用封鎖時間過孔；第二步，架橋機(jī)利用每次封鎖時間從左至右依次架設(shè)4片鋼箱梁；隨后一步，當(dāng)架設(shè)的鋼箱梁相鄰的梁體之間橫向連接被焊接或固定后，則進(jìn)行預(yù)制的混凝土橋面板體的施工架設(shè)；第四步，架橋機(jī)架設(shè)完橋面板后，后退至第二聯(lián)箱梁上，進(jìn)行拆解、退場。

3.2 架梁期間高速封鎖導(dǎo)行安排

跨S239的鋼箱梁架設(shè)施工的工期計劃。具體要點安排共20 d。根據(jù)架梁施工計劃時間表排出跨揚溧高速公路孔的詳細(xì)時間表，向高速公路管理部門提報封鎖計劃。

如果完成跨S239架梁施工計劃需要封鎖公路超過5次。其中架橋機(jī)過孔為第1個點，然后每片梁架設(shè)各要一個點。要點時間根據(jù)高速管理部門批準(zhǔn)的時間進(jìn)行，安排在車流量較少時段進(jìn)行架梁。

鋼箱梁橫梁的焊接、預(yù)制混凝土橋面板的架設(shè)、現(xiàn)澆面板的施工，根據(jù)施工進(jìn)度，按照每幅道路封閉2車道，留下兩車道通行的原則，分段架設(shè)，不需要封鎖高速公路。

架橋機(jī)完成后，后退至第二聯(lián)過揚溧高速上孔時，因橋面板已經(jīng)形成封閉，不會對高速公路造成影響，故不封鎖高速公路。

3.3 架橋機(jī)過孔、架梁作業(yè)

架橋機(jī)過孔。架橋機(jī)過孔前，在已完成的箱梁上將架橋機(jī)組裝完畢并進(jìn)行試運行，提前將前橫移軌道鋪裝至11#墩墩頂，按照要求進(jìn)行設(shè)置，并用鋼絲繩將軌道與蓋梁固定在一起，防止位移。

首先，主梁前進(jìn)，臨時支腿行走至高速公路邊停止，等待封鎖高速公路。第二步，封閉S239公路，鋼箱梁逐梁向前進(jìn)發(fā)25 m。第三次，把后部支腿抬起來，中間部分的支腿向前走25 m，將后部支腿放下來。再次，主梁前移25 m，到達(dá)11#墩，落下并加固臨時支腿。最后，前支腿前移至11#墩并落下加固，過孔完成。

架梁作業(yè)。架橋機(jī)的鋼箱梁架設(shè)是關(guān)鍵工作。必須重視每道工序的銜接與密切關(guān)注。當(dāng)架橋機(jī)移動過孔完成以后，負(fù)責(zé)運送梁體的炮車向后倒車，把箱梁移送到架橋機(jī)的后端部，前部的天車把鋼箱梁吊起來，同時，移運的梁車必須同步配合，當(dāng)前部的天車吊著鋼箱梁向前移動中，后部的天車移動到位，這樣，前邊的和后邊的天車一起移動到落梁的理論位置，并且把鋼箱梁的整體下落，直到其高度與擋塊高度一致。當(dāng)橫向移動到鋼箱梁預(yù)設(shè)位置的中心線后，小心地將梁體安放在其支座上方。

在鋼箱梁就位后，立即對鋼箱梁端橫梁用枕木進(jìn)行支撐，在兩片梁就位后，立即對兩片梁之橫梁進(jìn)行焊接。第一步，運梁炮車倒車將梁運至架橋機(jī)后端，前天車吊起鋼箱梁前行至10號墩外高速公路邊。

第二步，封鎖高速公路后，前天車吊梁繼續(xù)縱移，后吊點到達(dá)后天車位置，梁體后端由后天車吊起。隨后一步，前邊的和后邊的天車一定要保持同步縱向移運，并把鋼箱梁移動到本梁的設(shè)計中心。最后一步，把鋼箱梁小心地放下來、然后緩慢地橫向運送到中心位置以后，把鋼箱梁放在支座上。

3.4 鋼箱梁吊點選擇

由于本橋鋼箱梁自重輕，為直線梁，架設(shè)采用扁擔(dān)梁起吊，在與設(shè)計單位溝通后，采取四點吊裝法進(jìn)行鋼梁吊裝架設(shè)，即在鋼箱梁兩端距梁端2.65 m處焊接專用吊裝吊耳，每側(cè)一個，共四個。

起吊的吊鉤耳的主要承力板選擇30 mm的厚鋼板，最外邊用于加強(qiáng)的環(huán)狀板面選擇20 mm的厚鋼板，起吊的吊鉤耳左右兩邊采用厚鋼板加固。銷軸直徑為φ60 mm。

3.5 預(yù)制混凝土面板的吊裝

預(yù)制混凝土面板的吊裝施工同橫梁焊接施工一樣，分段施工，分幅封閉車道，此處不在重復(fù)。預(yù)制混凝土面板吊裝在預(yù)制板完成三個月后進(jìn)行。在進(jìn)行水泥混凝土混凝土面板安設(shè)時，必須動作要緩慢，避免板與板、板與梁之間發(fā)生碰擦，使其破損。安設(shè)時，混凝土面板必須對照相關(guān)的圖紙，偏差必須滿足圖紙設(shè)計以及施工規(guī)范的要求。

4 質(zhì)量保證措施

4.1 鋼箱梁質(zhì)量控制

鋼箱梁由于其重量大，構(gòu)件長，截面高等特性，屬于特大型構(gòu)件吊裝，一旦安裝就位，很難進(jìn)行大的調(diào)整。因此，在構(gòu)件進(jìn)場后必須從制作質(zhì)量和已安裝結(jié)構(gòu)質(zhì)量兩方面進(jìn)行綜合控制，進(jìn)行全面的復(fù)測工作。所有實測資料必須有詳細(xì)記錄，以此做為鋼箱梁安裝的依據(jù)，在安裝時進(jìn)行有效的控制，保證安裝精度。

4.2 安裝前的測量和劃線

復(fù)測橋墩垂直度和支座標(biāo)高，測放鋼梁縱橫向中心線。對橋梁墩臺的跨距進(jìn)行檢查，在進(jìn)行實測值檢查后，要提供鋼箱梁的制作廠，目的是要準(zhǔn)確地定出最終鋼箱梁的長度。在檢查過程中，所有的檢查數(shù)據(jù)記錄必須詳細(xì)，并且不能錯位。重要的一步就是在鋼箱梁的底板上要標(biāo)示出支座的中心線位置和邊線位置。根據(jù)我們確定的定位邊線將鋼箱梁定位。隨著，采用大噸位的千斤頂對位置進(jìn)行微小調(diào)整。最后焊接定位。

4.3 鋼梁拼裝、安裝質(zhì)量保證措施

主要是因為鋼箱梁采用的是整體的組裝方法，因此，必須在施焊前編制焊接順序，目的是控制焊接不要產(chǎn)生變形。

鋼梁起吊時應(yīng)調(diào)整平穩(wěn)，組對定位時應(yīng)使用定位沖將其固定，保證螺栓能自由穿入，以保證組對精度。

在鋼箱梁安設(shè)工作完成后，必須還要檢查一下安裝的高程情況、位置情況以及上拱的情況，只有這些指標(biāo)滿足要求以后，才能進(jìn)行下一道工序和操作的施工。

最后，等到鋼箱梁安設(shè)完成之后，各個位置控制的點應(yīng)該用全站儀進(jìn)行復(fù)核檢查。當(dāng)箱梁本身或者混凝土預(yù)制橋面位置確定時，應(yīng)采用圖紙表明的每20 m一個斷面進(jìn)行，并且一個斷面有三個位置控制點，隨著，進(jìn)行每一個點的施測工作，按規(guī)范和評定標(biāo)準(zhǔn)的要求，其偏差范圍控制在△x≤3 mm、△y≤3 mm和△α≤10"。必須使縱橫坡值滿足規(guī)范和圖紙設(shè)計的基本要求。

5 結(jié) 語

雙導(dǎo)梁架設(shè)鋼混疊合結(jié)構(gòu)是確保箱梁安裝的質(zhì)量的重要措施，在施工過程中通過對方案細(xì)化、措施制定以及過程控制，安裝的質(zhì)量符合要求，安全得到了保證，工藝值得推廣應(yīng)用。