引江濟淮將軍嶺路橋鋼箱梁施工技術

（中鐵二十四局集團安徽工程有限公司，安徽 合肥 230000）

合肥市將軍嶺路橋為斜拉索鋼混組合橋，全長280m。主梁跨徑為（29+30+36+185）m，主橋結構形式為非對稱鋼一混梁獨塔雙索面斜拉橋，整幅布置，橋梁橫斷面的標準寬度為52.5m。鋼梁及混凝土梁均采用大懸臂展翅箱梁；塔柱采用矩形塔，高116m，主跨及邊跨側分別設置了14對斜拉索。輔助墩及過渡墩均采用柱式墩，塔柱及橋墩采用承臺接群樁基礎，樁基采用鉆孔灌注樁。

主跨采用鋼箱梁，全長173m(含鋼-混結合段），鋼-混結合段置于主跨側順向距離塔柱中心線12m，與混凝土箱梁一一對應，鋼箱梁橫斷面亦采用大懸臂展翅箱型截面，截面外輪廓尺寸與混凝土箱梁基本相同，橋面頂板與橋面橫坡一致采用2%坡度。鋼箱梁頂板全寬52.5m，箱室寬36m，兩側各伸臂8.25m，橫隔板間距3m。主梁外腹板處梁高3.2 m，鋼箱梁標準段長度為12m，全橋共設有15個設計節段，鋼箱梁現場除頂板U肋采用高強螺栓連接外，其余均采用通過焊接將節段一一連接。鋼箱梁外腹板對應頂板處設置有錯拉板，與拉索對應。拉索橫向中心間距為36m，梁上索距12m。

1 鋼梁架設施工工藝

鋼梁主要采用工廠制造，制造成梁段后運輸到施工橋址現場，利用50 t汽車吊安裝臨時支架，利用220t履帶吊站位地面安裝3#墩鋼混結合段，再利150t履帶吊站位地面安裝鋼梁節段L1至L13，然后利用150t履帶吊站位4#墩外側安裝L14節段。橫向吊裝時，兩側挑臂待全橋安裝完成后安裝。最后拆除臨時支架及最后面漆補涂。

2 地基處理方法

2.1 大型起重機對地壓強計算

220t履帶吊自重250t，最大吊重65t，履帶寬度1.2m，長度9m，兩履帶中心距離為6m。對地總壓力為315t，履帶吊對地面的壓強不均衡系數取1.6，每條履帶下加鋪2塊路基箱 (尺寸1.5 m×6 m，自重 6t)的面積為：2×1.5×6=18m。取動載系數1.1倍，對地面的壓強為：

P=（315×1.6×1.1+24）÷（2×18）=160.7kPa

地基處理后承載力不小于180kPa要求。

2.2 臨時支架基礎地基承載力

根據臨時支架基礎計算，地基承載力141.7kPa，地基處理后承載力不小于180kPa要求。

3 臨時支架安裝方案

3.1 臨時支架制作

臨時支架在鋼梁存放場地完成鋼管立柱、橫梁和橫向連接等構件焊接制造，以單元件型式運輸到現場。

3.2 立柱安裝

用50t汽車吊將支架立柱整體吊裝到擴大基礎上，根據支架立柱與鋼管樁地面以上部分（或預埋件）的間隙修整立柱，調整立柱位置后，焊接固定立柱。安裝完成后，立柱垂直度應小于0.5%且不大于5mm。

支架構件最重為10t，橫向分配梁2t，采用50t汽車吊吊臂長22m，作業半徑8m，額定起重量16t，滿足吊裝要求。

3.3 分配梁及調整墊板安裝

根據現場實測的立柱標高修整立柱高程，接著安裝支架分配梁。在所有連接部位需焊接加勁板進行補強，防止產生應力集中出現。安裝調整墊座，墊座頂面預留約10mm至鋼梁，待鋼梁安裝時抄墊調整鋼板。

3.4 臨時施工平臺

為方便制作及安裝，工作平臺下部采用12#工鋼兩根做縱向支撐骨架，橫撐采用L63×6角鋼單根，斜撐L50×4角鋼，上鋪花紋板厚度為1.5mm。護欄高度為1.5m，豎桿采用L40×4角鋼，橫筋采用16#鋼筋。

4 掛索順序技術措施

斜拉索張掛施工工序：運輸→索上橋面→展索→掛設→張拉→索力檢測→調整及減震裝置安裝。現場施工時一般綜合考慮斜拉索重量、錨固牽引力大小以及張拉施工空間要求等因素，將掛索的總體施工方法描述為：采用塔吊將斜拉索提升至橋面上，并安放于臥式放索盤之上，通過塔吊將斜拉掛設在索塔端柱上并在橋面展開，采用橋面卷揚機直接牽引斜拉索錨頭入梁端錨固，最后完成斜拉索的張拉及索力調整。

斜拉索掛索前，應全面檢查塔、梁的索導管，并對平磨光索導管內的水泥砂漿、焊渣、毛刺等，避免掛索時索錨頭位置偏差所造成的錨頭外絲損傷，從而造成斜拉索索力達不到要求。因此，對索導管需用特制探孔器檢查索導管變形情況，否則需變形處理后方可掛索施工。

5 吊裝吊耳選項及計算

5.1 吊耳規格

鋼箱梁安裝吊耳設置在鋼箱梁面板與橫隔板相交處，且對結構處需做適當加強處理。本工程鋼箱梁吊裝最大重量64.8t，每個節段設置4個吊耳，則單個吊耳最不利負載為 64.85×1.2/sin60/3=31.9t(考慮1.2的安全系數，最不利3個吊耳承受載荷），本工程則選用30～40t吊耳。

5.2 吊耳計算

以最重節段重量64.8t為例進行計算。吊耳腹板與鋼箱梁分段頂板角焊縫均要求熔透，吊耳耳板與鋼箱梁分段頂板角焊縫采用雙面貼角焊，焊腳尺寸k=8mm，吊耳在廠內施焊完畢后經無損檢測合格后方能使用。

5.2.1 吊耳強度計算

吊裝最重一片梁64.8t時，鋼絲與梁片水平位置夾角為60，最危險截面應力時受力面積A=(280-80)×30=6000mm，吊耳受力 F2=319kN，應力集中系數按1.5計算，Q235材質屈服強度為 235MPa，吊耳安全系數取 2.5，[σ]=235÷2.5=94MPa。

σ=F/A=319÷6000×1.5

=79.7 MPa＜[σ]

5.2.2 吊耳與梁之間焊縫強度的計算

焊縫軸應力

折算應力：

因此，吊耳強度滿足要求。

6 鋼絲繩驗算

根據起吊物的重量，最大起吊重量達64.9 t，鋼絲繩夾角應控制在60以內。根據《起重機設計規范》（GB3811-2008）要求，鋼絲繩的驗算要求如下。

6.1 鋼絲繩的選用

①鋼絲繩直徑可根據鋼絲繩最大工作靜拉力來確定：

式中：鋼絲繩最小直徑d(mm)；選擇系數C(mm/N1/2)；鋼絲繩最大工作靜拉力S(N)；重力加速度g(9.8m/s)。

②根據工作級別分別確定鋼絲繩選擇系數C：

式中：n為安全系數；k為鋼絲繩捻制折減系數（0.82）；為鋼絲繩充滿系數；為鋼絲繩的公稱抗拉強度。

6.2 鋼絲繩安全性驗算

根據鋼絲繩所在機構工作級別確定鋼絲繩的直徑后，鋼絲繩的破斷拉力應滿足下列要求：

式中：所選用鋼絲繩的破斷拉力F；鋼絲繩最小安全系數n。

6.3 卸扣

根據吊耳設置及荷載分布情況，并參照《一般起重用D形和弓型鍛造卸扣》（GB/T 25854-2010)要求，單個卸扣的最大額定起重量設為69.0/4=17.25t，考慮到現場吊裝的不穩定因素，按安全系數2選取，則最大額定起重量為17.25×2=34.5t，選用型號為GB/T 25854-2010-DW50的卸扣。上述分段選用的是最大分段進行計算，實際鋼絲繩使用根據鋼梁分段重量選取對應卸扣類型，匹配使用。