某橋梁工程無索區鋼箱梁斜支架安裝技術

姜劍峰

（湖南路橋建設集團有限責任公司，湖南 長沙 410000）

鋼質建筑結構在房屋、橋梁、地下工程等領域有著廣闊的發展前景。目前，我國鋼質建筑結構普遍采取散拼方式進行安裝，其安裝效果較差，而且大部分是在高空進行，對于建筑工程而言具有較大的安全隱患。而將大跨度的鋼架預制，并分段裝配到工地上進行拼裝，能大大縮短工程的時間，減少工程的危險性。

1 工程概況

某高速公路橋梁的建設項目的里程樁號為K39+583.89～K40+398.96，由于橋位于一片廣闊水域和地理環境條件較差的地區，整體的地形地貌較為復雜，因此是一項重難項目。具體來說它是一座雙塔雙索斜拉橋，采用三層連續鋼箱梁結構，采用鋼框架支撐進行無索段鋼箱梁板的吊裝以及安裝。無索區的支撐結構具有超高、超大、超斜等特征，其實際的支架高40 米，頂部長61.5 米。

2 工藝原理

針對無索區斜撐的結構設計特征，將其分成幾個塊體，并在預制場地中進行預成型，成型后通過運輸車輛運送到工地，再使用起重機將塊體從下往上進行吊裝和組裝，在大跨度的無索區域，進行傾斜式鋼箱梁托架的施工。

3 工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程（見圖1）

圖1 施工工藝流程圖

3.2 施工準備階段

按照施工內容做好人、機、料等資源的相關配置，實行三次交底，確保施工內容、方法、安全能夠傳遞到每個具體施工人員處。

3.3 支架分塊預制

無索區的鋼箱梁是在橋墩的兩邊布置的，它是采用Φ630 鋼管+剪刀撐+水平連接+縱向梁+橫向梁+貝雷片+分配梁+導軌組成。

為了方便使用，將其分成Z1-1～Z1-4、Z2-1～Z2-4 等16 個部分。分塊圖表顯示在圖2 中。B1-1～B1-4、B2-1～B2-4 則為邊跨側。

圖2 支架分塊施工圖

3.3.1 施工工藝:分塊預制施工，根據設計構造，對鋼管樁、平聯、剪刀撐精確下料并加工成單元件。利用起重設備將單元件吊裝至胎架上進行焊接施工。先焊接鋼管樁，然后在鋼管樁上放出平聯、剪刀撐位置，將塊件的四根鋼管樁連接成整體。

3.3.2 施工要點：在鋼管樁加工之前，必須檢查鋼管樁的垂直度，并糾正不符合設計標準的管樁；成材管樁的長度一般為12 米，在接頭時往往要進行接長處理，在接長時，鋼管的斷面與鋼管樁軸相平行，以保證鋼管樁的平穩對接；管樁樁頭為斜面焊接，焊接充分且飽滿，并在每個端部外側粘貼6 個δ12 毫米的鋼片作為節點加固；在管樁的制造結束后，需要在管樁上做好標識，便于裝配。（參見圖3）

圖3 鋼管樁接頭連接圖

3.3.3 為了更好地與鋼管樁的圓弧面結合，將平聯端部切成立體曲率孔口，將剪刀支撐端按圖紙加工為斜形，并在焊縫上安裝40*60 cmδ12 mm 的結合板，提高焊接區域的面積，確保接頭強度達到預期要求。在接頭處，由于不存在夾雜、氣孔、焊瘤、未熔透、未焊透等質量問題，因此，其焊接質量要達到技術規范的要求。（參見圖4）。

圖4 鋼管樁節點連接圖

4 預埋件施工

4.1 無索區支架底部基礎預埋件施工前，在條形基礎范圍內需進行鑿毛處理，安裝完條形基礎后，對預埋鋼管樁進行精確定位，并將管樁與索塔承臺內預埋鋼筋進行牢固焊接。

4.2 鑿毛條形基礎結合面混凝土，清掃除污，保證條形基礎與承臺頂面的粘結度。

4.3 無索區支架頂部預埋件采用預埋鋼板加錨筋方式，將鋼板與錨筋焊接成一個整體進行預埋，鋼板與錨筋采用穿孔塞焊并加5mm 貼腳滿焊。

4.4 預埋件位置需進行精確定位，允許偏差不超過5mm。

5 無索區支架整體拼裝

5.1 施工步驟：復測預埋件→安裝無索區支架底節塊→安裝底節塊聯系→安裝無索區支架頂節塊→安裝頂節塊聯系。

5.2 施工工藝：采用50t 汽車吊，進行無索區支架的拼裝，先吊裝底節，后吊裝頂節。

5.3 施工控制要點：（1）在無索區支座安裝之前，必須重新測量預埋部位，并按要求進行對稱裝配。（2）縱向聯結時，按實際情況進行切割，縱向斷面必須與軸心平行，并按鋼管樁徑要求進行表面處理。以更好地貼近鋼管樁身。（3）塊體與塊體的結合，首先是平聯聯結，然后是連接剪刀撐，以增大焊點區域的面積，確保接頭的強度。（4）在頂節塊的裝配中，對底部接頭的接頭部位進行重新測量，確定沒有問題后，再進行頂節塊件的裝配，頂節塊件的拼裝要領與底節塊件的安裝要點一致。

5.4 塊件拼接完后，復測支架鋼管樁頂面位置，并對支架節點、對接焊縫進行逐個檢查驗收。

6 質量控制

6.1 重視前期工作，加強施工方案圖設計；工程質量控制主要是對施工過程的監視，工程質量形成過程對相關專業工作界面依賴很大；加強過程控制，強化施工現場管理:（1）嚴格工序移交手續；（2）加強材料設備檢驗；（3）加強旁站管理，確保隱蔽工程質量；完善后評價機制，嚴格工程交工驗收程序。

6.2 工程項目施工應執行精細化管理：（1）按照施工設計規范對施工程序、關鍵工藝、隱蔽工程施工等內容進行檢查；（2）檢查是否出現違規施工；（3）定期查驗施工設備的使用情況，確保其性能滿足施工需要；4）檢查現場施工材料的質量、種類及施工工藝是否達標。

6.3 選擇具備相應資質、口碑好、質量好的材料廠商合作，堅決按照相應規范、材料入場檢查制度，加強材料入場檢查；不合格材料，嚴禁入場。

6.4 構建完善的質量責任考核體系，堅決落實質量責任制，由項目各管理人承擔質量監督管理職責，加強施工質量監管，增強項目全員的質量管控意識，提升質量管控積極性。

6.5 加強安全管理，貫徹落實安全生產制度，加強安全教育，提升施工工人安全意識，讓所有項目員工牢固樹立安全就是效益的思想，嚴格按照相關規范要求做好技術交底，保障施工安全。

6.6 加強項目技術人員、特種作業人員、特種機具操作人員資質審核，確保相應人員百分百持證上崗。

6.7 支架整體的垂直度控制在h/2500+10.0mm；鋼管樁的傾斜度誤差控制在±1°以內；支架頂面高程控制在0～50.0mm 以內。

6.8 所選用的焊接材料必須與母材相符匹配；焊縫接頭嚴禁在外加的作用下，進行焊接，防止內應力的產生，而引起裂紋。

6.9 焊縫的寬度應溶滿坡口邊緣1～2 毫米，焊縫高度應滿足設計要求，焊縫高度不超過3 毫米。

6.10 無索區支架鋼結構材料應符合設計質量要求，并應具備出廠合格證。

6.11 在運輸及操作過程中應采取措施防止構件變形和損壞。

6.12 無索區支架塊件安(吊)裝時，應采取有效措施，確保結構的穩定，并防止產生過大變形。

6.13 安裝下一構件之前需對上一構件標高、軸線等進行復測，確保無誤后再進行下一構件安裝。

6.14 無索區支架安裝完后，需對支架整體進行檢查驗收。

7 效益分析

該施工技術的應用，解決了大跨度、超大、超斜等情形下大型無索區斜支架施工難題。采用場外預制、就地組裝的方法，可同時進行準備工序，節省了一個月的建設工期時間。節約了大約255 萬元的費用。取得了良好的經濟效果和社會效益。

8 結論

通過對該大橋主橋無索區支撐進行的“大型無索區鋼箱梁斜支架安裝施工施工技術”的運用數據的觀察，我們可以發現在實際使用中，其能夠取得很好的效果，能夠節省工程造價，并且施工的安全性也能得到保障，即危險隨之減少。

8.1 將無索區鋼箱梁斜支架分成若干塊件進行預制加工，具有加工精度高，焊接質量好、施工速度快，工作面廣，施工工作效率高的特點。

8.2 預制拼裝施工有著加工簡單、安裝方便、易拼裝、施工機械化程度高等特點進行施工，克服了大型無索區斜支架超高、超大、超斜等施工難點。

8.3 采用場外預制，現場吊裝拼裝的施工方法，實現預制加工與吊裝拼裝同步進行，大大縮短了施工工期。

8.4 將鋼架構高空焊接作業面大幅度轉移至預制加工場地，大大降低了施工安全風險。