研究高速公路路橋施工中全焊鋼結構施工工藝

王菲菲

(山西路橋第一工程有限公司，山西 太原 030000)

1 工程概況

某高速公路全焊鋼橋的跨徑組合為(25.95+127.95+25.92)m，總長165 m，總面積4902.6 m2。該橋梁工程在設計時應保證中仙橋與河道之間的交角達到8.5°。該橋梁支座以上所有結構均為鋼結構，鋼結構施工所用鋼材以Q345qD為主，總重量約4 607 t。

2 施工工藝

2.1 總體施工方案

在該工程實際施工時，在工廠中對鋼結構進行分段預制，這樣有利于運輸，而且安裝過程簡單。在河道中進行鋼管架設，然后將型鋼架支撐起來，以此形成一個臨時的施工平臺。之后對施工平臺予以超載預壓，消除非彈性變形，然后安裝鋼箱梁，在底部裝好滾輪，以便于之后的移動就位，上述整個安裝過程均能采用分段的方法進行，將支架設置在鋼箱梁的頂部，采用汽車吊對上部桁架桿件進行吊裝，此時要對桿件的具體位置進行適當調整，具體采用全站儀與水準儀完成。

2.2 施工平臺搭設

在河道上搭設兩座臨時棧橋，橋長165 m，橋寬2.595 m，并通過剪力撐的設置使兩座臨時棧橋相連。臨時棧橋的基礎采用鋼管樁，施工中利用專門的機械設備完成振動打拔樁。將鋼管樁設置完畢后，安裝上部結構。在鋼管樁表面沿水平方向鋪設工字鋼，同時沿縱向設置H型鋼，作為運梁軌道。為保證棧橋在施工時的穩定性，可在橫向設置工字鋼來連接所有棧橋，然后再鋪設一道鋼板，形成完整的施工平臺。

2.3 鋼箱梁安裝

將鋼箱梁預制加工好后，運輸到現場準備安裝，進場的鋼箱梁要先進行檢查，經檢查確認滿足施工要求后方可安裝。鋼箱梁的安裝需使用吊車進行，沿棧橋上的運梁軌道平穩吊裝鋼箱梁，然后采用卷揚機在鋼箱梁底部配置快速滾輪。將鋼箱梁安裝到指定位置后，采用千斤頂適當調整，使其位置與高程都能達到要求。采用焊接的方式對鋼箱梁上的各個單元段進行連接，此時務必保證鋼箱梁底座保持穩定。在焊接完成后，應復測各單元的坐標，對焊縫收縮量予以準確計算，確保位置達到準確無誤，降低誤差，保證整體安裝質量。

2.4 上部桁架安裝

(1)施工工藝流程

上部桁架安裝施工工藝流程如圖1所示。

圖1 上部桁架安裝施工工藝流程

(2)安裝支架搭設

該橋梁的上部桁架在結構上相對復雜，在連接各類型桿件的過程中，所采用的角度有所不同，對桁架構件進行安裝以前，應先搭設一個穩固的鋼管支架，并在支架上安裝限位裝置，以此確保各桿件的實際安裝角度都能達到要求。在主鋼管中共有4根尺寸相同的鋼管，橫撐處鋼管和斜撐處鋼管尺寸完全相同，與主鋼管中心有5.2 m的縱向間隔距離。主鋼管底部設置法蘭，箱梁頂部采用法蘭和朱鋼管相連。在橋梁縱向，利用法蘭分別連接主鋼管與橫撐鋼管，以此為支架的安裝與拆除提供便利，有效提高工作效率。主鋼管頂部使用法蘭與型鋼相連，在此基礎上對限位板進行安裝，使上弦桿的定位達到準確無誤，限位板設置需要以傾斜角及主上弦桿所在具體位置為依據進行。

(3)桁架結構安裝

為了使工字鋼的中心線與鋼梁的縱向中心線處在完全相同的位置，應分別畫出相應的豎向中心線，以此確定主豎桿位置，同時在工字鋼周圍還要畫出箱體上的豎向中心線。對主豎桿進行安裝的過程中，需要以設計圖紙為依據制作專門的限位板，然后在下節點和主豎桿接口部位以外及側面安裝與焊接限位板，使實際的安裝位置滿足要求。主豎桿利用吊車安裝，將其吊裝到指定位置后，利用U形卡環固定。

將主豎桿安裝到位后開始安裝上節點，完成上節點的安裝后，通過限位板進行適當調節。使中心巷所在位置的上節點，其中心線與節點的中心線保持平行，同時確保上節點和橋面之間的距離滿足要求。將上節點安裝并調節好后，方可安裝主橫撐。在安裝好的主上弦桿與橫撐桿件表面標出箱體的中心線，結合實際要求進行限位板的安裝與橫撐吊裝。在上節點與主上弦桿的接口部位設置三面限位板，同時以主上弦桿為基礎安裝吊籃，將吊籃安裝好后采用焊接的方法和施工平臺相連。將主上弦桿與橫撐都安裝好以后，對鋼管支架進行拆除，分別安裝斜桿與V形支撐。對斜桿進行安裝時，需將倒鏈安裝于主上斜桿，對于斜桿的具體位置，可通過對倒鏈的調整來優化，保證定位準確度。將斜桿安裝好之后，分別安裝豎桿與次橫撐，此時要將兩者視作一個整體來安裝。限位板主要安裝于主豎桿，根據限位板具體位置對次豎桿與次橫撐進行安裝。將整個橋梁的豎樁桁架都安裝好以后，方可安裝次上弦桿。鋼管材料以無縫鋼管為宜，吊桿一般是最后安裝，以吊桿的角度為依據，保證吊點準確性，確保安裝位置達到設計要求。

(4)安裝施工控制

拱腳的制作需分成四段完成，先在箱梁的內部進行安裝，之后的安裝都在現場完成。每個接口的所在位置都必須滿足設計要求，經檢查合格后方可開始安裝拱腳，確保線形保持順滑，且位置準確無誤。對上部桁架進行安裝時，應對豎桿安裝予以嚴格控制，準確測量各個控制點所在坐標，確保桿件的安裝位置與角度都能達到要求。準確安裝上節點與主豎桿使對上部桁架進行精確就位的基礎。根據三維坐標對現場尺寸進行核對和控制，保證位置達到一致。綜合各個三維坐標，由桁架控制桿件的具體位置，確保安裝后的位置切實達到要求。在現場要對每個桿件的尺寸進行復測，經復測確認合格后方可開始安裝。將鋼箱梁制作好以后，根據設計圖紙提出的尺寸要求，確定其具體安裝位置。將支架搭設好以后，還要對限位板的位置進行測定，在確認斜度與垂直度均滿足要求之后，對桿件進行安裝。另外，還需采用對稱焊接的方法對桁架桿體進行連接，防止不同桿件所在位置受到影響。

3 結 語

綜上所述，全焊鋼橋在高速公路中的使用越來越多，為保證其施工質量，需要在掌握結構特征與安裝工序的基礎上，采取合理可行的安裝及焊接工藝。根據實施效果可知，該橋梁使用施工工藝合理可行，值得類似橋梁工程參考借鑒。