復雜環境下人行天橋鋼結構安裝施工工藝

王志軍

中鐵二十四局集團安徽工程有限公司，安徽 合肥 230011

1 工程概況

合肥南站綜合交通樞紐配套工程位于合肥市包河區。為方便旅客進出國鐵站房，使南廣場與國鐵站房緊密連接，在高鐵站房南側設置了跨312國道的人行天橋，橋寬80m，與312國道交角為90°，312設計中線距離南站房出站口約85.68m，其下方設計有地鐵1、5號線盾構區間。人行天橋采用鋼結構，上部為16m+32m+32m+16m四跨連續梁橋；下部結構采用普通鋼筋砼墩柱并外包鋼板以連接鋼蓋梁，墩徑1.5m，樁徑1.5m。

2 人行天橋鋼結構安裝設備選型

基于設計圖紙，通過對施工現場實際地形的勘察測量主要包含了起重機的站位、運輸車輛的擺放位置以及施工現場現有的影響因素的考慮與研究，結合該工程的實際情況，主橋橋型布置如表1所示。

表1 橋型布置

以實際工程詳細數據為基礎，借助BIM建模和應力計算軟件，根據大型起重機吊裝和運輸車輛對周圍環境和建筑物的影響進行了科學合理的分析與計算，總結出復雜環境下天橋鋼結構安裝使用鋼箱梁吊裝施工可以有效地降低對周圍的影響，最終確定對鋼結構人行天橋進行分節段施工。以此為基礎，在明確了起重機吊裝位置后，參照起重機吊裝參數表，該工程可以分別選擇型號為QAY260、QAY300、QY1SOH、QYl00K等的起重機，在實際施工過程中，可以根據不同分部工程的需求選擇不同型號的起重機進場吊裝。

3 復雜環境下人行天橋鋼結構安裝施工工藝

3.1 人行天橋鋼結構安裝施工工藝

鋼箱梁多箱多室結構施工采用吊裝單元高空原位組裝的方法。該工程天橋下部采用普通鋼筋砼墩柱并外包鋼板以連接鋼蓋梁，墩徑1.5m，樁徑1.5m。在實際施工中要根據施工現場的線路、環境等將部分制造單元組拼為吊裝單元[1-3]。

3.2 人行天橋鋼結構安裝施工方案

以合肥南站綜合交通樞紐配套工程為例，以天橋鋼結構安裝施工流程為指導，文章設計了如下的施工方案。

（1）吊裝平臺施工方案。該施工環節中主要運用的機械為汽車式起重機，型號為QAY260，其全支腿橫向距離為8.7m、縱向距離為8.8m，不僅可以滿足跨越施工所在位置的寬度要求，而且可以滿足沿線施工的所有寬度。需要注意的事項如下：①在吊裝前，應充分考慮吊車的擺放位置，在吊裝過程中，應由專人指揮，并用測量儀器同步進行校核。②箱梁起吊時，吊車臂轉到鋼梁頂上垂直起吊離地，當構件離地30～50cm時，應停止起吊，檢查受力點是否牢固，中心是否偏移，確保無誤再繼續起吊和下降。③當箱梁垂直起吊至高出墩柱、臨時支架位置時才能轉臂到就位的正上方，嚴防磕碰墩柱及臨時支架。④構件起吊和下降時，嚴禁人員站在設備下方，構件上嚴禁站人及放置其他材料和機具設備。⑤吊機緩慢旋轉至主梁兩端靠近主橋立柱處，吊機旋轉式利用人拉纜繩進行導向；吊機將構件吊到高處立柱1m左右時，利用人拉纜繩將構件牽引就位，吊臂稍做抬升，松鉤，將構件對準下放到兩根立柱上部。立柱上部可以設置葫蘆，構件接近時將其與立柱作牽引導向，使其一次就成功。⑥梁吊裝時，必須采用專用工具吊裝，盡可能焊接吊點，避免鋼梁發生扭曲變形。⑦橋段鋼梁吊裝時，應根據構件重量、吊距以及施工現場實際情況等因素，用圖解法確定吊車的站點、伸臂長度、起吊角度和運行壓力等。⑧梁吊裝就位過程中，應信號明確，統一指揮。吊裝時，要求防止鋼梁碰撞和不平整場地上臨時放置。⑨起重設備進場前，必須按照相關程序進行報驗，未經報驗的起重設備不得使用；操作人員要持有有效操作證，無證不得上崗。

（2）支撐胎架施工方案。即利用四肢結構式支撐架，支撐點主要選擇在箱梁橫隔板或者腹板處。支撐胎架的臨時支架立柱可以選擇φ500mm×10mm的Q235B鋼管，支撐框架為連系梁，底部和頂部的框架梁可以選擇鋼管頂部為雙25工鋼。特別需要注意的是要在分配梁上設置調節卸載短柱。支撐胎架數量需要根據具體的施工量與需求進行確定。

（3）鋼箱梁加工以及運輸施工方案。合肥南站綜合交通樞紐配套工程鋼箱梁的加工主要是采用集中于廠內加工與定制，運輸方面采用分節段運輸。該工程所使用的材料為Q345C鋼材，在材料加工前要利用相關計算機軟件對于鋼結構中的箱梁構件進行分解并且要進行精準的放樣。在放樣時要充分考慮構件在安裝過程中焊接收縮補償量的預留。針對底板、頂板、腹板等構件的預制，需要利用半自動火焰進行切割下料，而橫隔板以及較小規格構件的制作則需要借助數控火焰技術進行切割。在所有材料加工完成后，就需要按照箱梁結構對于所有構件進行拼裝焊接。

拼裝焊接必須按照相關焊接規范進行，在全部拼裝焊接完成后，需要安裝相關規范對于焊縫進行嚴格的處理后，待符合相關標準要求后就需要進行涂裝。同時，箱梁全部拼裝焊接完成后進行檢查與驗收，滿足施工標準與要求后，可采用平板運輸車將鋼梁節段運輸至施工現場。

（4）鋼箱梁吊裝施工方案。文章主要是針對吊裝最為不利的情況與最重的吊裝情況進行了分析與研究。其中最為不利的吊裝情況，根據該工程的實際施工現場情況而言就是極為復雜環境下的梁段吊裝，天橋主梁最長18m，最寬4.02m，該段施工的難點主要是由于卸車半徑較大。因此，為了避免外界因素的影響與干擾，汽車式起重機支腿位置應該避開橋跨。本分節端的吊裝機械選用QAY300汽車式起重機，這種機械的臂長可以很好地滿足吊裝施工需求。

此外，最重的吊裝情況是施工過程中以鋼箱梁分段的自重來確定的，其單元寬度達到了4.02m，因此自身重量較重，施工難度較大。在實際施工過程時，需要對于該路段實行封閉管理，通過合理的設置汽車式起重機與運輸車輛的位置來順利完成施工。此處吊裝作業機械選擇QAY300全路面汽車式起重機，該機械可以很好地滿足施工需求。

4 復雜環境下人行天橋鋼結構安裝施工工藝控制要點

復雜環境下人行天橋鋼結構安裝施工工藝控制要點主要包含以下方面。

（1）以施工方案為施工基準。在實際施工過程中要做好現場的測量監控管理工作，其中以軸線、高程以及坐標為重點，既要滿足精準性要求，也要符合實際施工需求，同時要做好復測工作。

（2）吊裝施工要點。確保支撐胎架搭設問題，并且要反復做好復核，對于松軟土質要進行換填或者地基處理。

（3）注重現場焊接控制。焊接過程中一定要注意對于焊接溫度的合理控制，焊接溫度≥50℃，且要確保焊接環境中的相對濕度要＜80%，同時要注重自然風對于焊接作業的影響，在實際作業過程中施工時風力必須＜5級；此外在實際施工過程中如果遇到工期較緊的情況，必須在特殊天氣下作業，就必須做好防護措施，如雨天、大風天氣是就必須搭設具有防護功效的工作棚。在焊接全部完成后，要逐一對相關焊接構件質量進行檢查，只有在滿足技術規范的要求下方可運用到實際施工建設中[4-6]。

（4）在選材料選擇、工序驗收等工作方面，必須根據設計要求與實際施工情況，選擇相關材料，制定與驗收工序，從而更好地滿足施工建設需求。

5 結束語

綜上所述，文章結合合肥南站綜合交通樞紐配套工程的分析，不僅對復雜環境下人性天橋鋼結構安裝施工工藝進行了深入的分析與研究，而且通過相關的研究提出了施工控制的要點和吊裝施工工藝的優勢。