船廠跨江橋梁鋼結構運輸安裝施工工藝分析

郭元春

（中建路橋集團有限公司，石家莊 050001）

1 工程概述

某新建跨江橋梁工程位于我國東南沿海某城市，路線全長780 m，其中，橋梁長度為421 m。道路規劃寬度、橋梁寬度分別為30 m、26.5 m，采用雙向4車道+人行道的設計方案。主橋為鋼箱梁橋，是斜拉橋+異形拱橋的協作體系，但鋼結構的大量使用增加了施工難度。在本項目中需將鋼結構運輸到現場并進行安裝，對于鋼結構安裝工藝要求較高。

2 船廠跨江橋梁鋼結構運輸

2.1 運輸工具選型

本工程的運輸為鋼梁結構的運輸，運輸物體積大、屬于超長、超寬、超高、超重的大型貨物運輸，運輸車輛必須能滿足承運的要求，而能滿足運輸要求的必須是特種運輸車型。根據調度發運清單，調配適合本項目運輸的車輛，一次性投入運輸車輛5臺。超限件運輸車輛，以陜汽重型平板車和東風重型半掛為主，非超寬件主要車輛采用斯太爾王300馬力重型車輛（1馬力=735 W），進行輪回運輸。

2.2 運輸裝載

結合本次項目運輸的構件尺寸及重量，相對應選擇車型進行裝載，在構件裝車前必須將構件裝載在平板車輛相接觸的位置，在保證其構件不變形的情況下，于車輛平板上鋪設墊木以防止構件在運輸過程中與車輛平板發生摩擦[1]。

2.3 頂推線形控制

1）軸線控制。首先，保證鋼箱梁節段之間的匹配焊接為一條理論直線，在保證鋼箱梁加工精度的同時，現場依靠匹配件和測量控制把鋼箱梁連接成一條直線體。臨時墩上設置限位系統，保證鋼箱梁在頂推過程中按照設置路線前進。在頂推過程中用全站儀全程進行測量控制，保證在頂推過程中軸線偏位控制在10 mm之內[2]。在頂推過程中如發現偏位超限，可用步履機橫向千斤頂進行側向糾偏的方法達到調整的目的。

2）標高控制。鋼箱梁加工時，在兩側翼緣板橋面上設置標高控制點，每節段梁設置4個標識點，每個標識點相距25 cm。在鋼箱梁頂推安裝過程中，主要是通過頂推平臺上鋼箱梁節段之間的相對高程線形的調節來達到最終成橋線形的目的。具體的調節數據由監控單位計算確定并由他們驗收通過[3]。各個臨時墩都安裝有千斤頂起落系統，可以方便鋼箱梁標高的隨時調整。標高的測量儀器為水準儀。

3）頂推施工控制重點。根據工況的支點反力計算摩擦力并與油壓表相驗證；頂推箱梁水平力計算：頂推總水平力按重量的5%加鋼箱梁縱坡的水平分力。位移觀測主要是梁體的中線偏移和墩頂的水平、豎向位移，在頂推過程中需用千斤頂及時調整。墩頂位移觀測非常重要，根據設計允許偏位作為最大偏位值，換算坐標，從施力開始到梁體開始移動連續觀測，一旦位移超過設計計算允許值則立即停止施力，重新調整各千斤頂頂推力。各墩頂推力的大小是根據摩阻力的大小調節，并通過油表來反映，選用精度較高的油表。千斤頂、油表使用之前進行標定。頂推系統使用前應按照操作流程進行調試與試驗。

2.4 安全措施

1）施工現場應嚴格執行安全生產規定和各有關安全生產文件，健全和貫徹落實工程安全生產責任制，切實做好“安全第一”和“預防為主”的方針，做到安全生產和文明施工。

2）所有參加施工的作業人員必須經安全技術操作培訓合格后方可進入現場進行施工。特殊工種必須持有操作證上崗作業，嚴禁無證上崗作業。各工種、各工序施工前均應由施工人進行書面交底后方可進行施工作業。

3）專職安全員根據本工程施工特點，結合安全生產制度和有關規定，對參加鋼管拱肋施工的人員進行針對性的教育和培訓，并做好記錄；經常進行現場檢查，如發現嚴重的不安全情況時，有權指令停止施工，并立即報告，經處理后方可繼續施工。

3 船廠跨江橋梁鋼結構安裝施工工藝

3.1 做好準備工作

1）制作及安裝臨時支架及操作平臺以及上、下爬梯。

2）頂推用的過渡鋼管樁施工及驗收。

3）龍門吊機安裝及驗收。

4）采用全站儀將拱肋定位軸線及高程引至臨時支架平臺，同時將標高控制點設置好。

5）鋼塔及拱肋吊裝前依照吊機站位圖用噴漆在主梁上畫出吊機支腿及配重車停放區域。

3.2 基礎施工

1）墩柱施工過程中交叉進行龍門吊機軌道基礎及臨時支架基礎施工。

2）墩柱完成后平整作業場地，同時安裝龍門吊機，并依照現場臨時支架設計圖制作及安裝鋼梁拼裝用的臨時支架。

3）河道鋼管樁采用汽車吊配合施工，岸上鋼管樁采用龍門吊配合施工。

3.3 拼裝各橫向節段

支架及鋼管樁施工完成并驗收合格后，采用龍門吊機依次拼裝各橫向節段，最后安裝前端導梁。

3.4 頂推施工

1）焊縫檢測合格后頂推指定位置，便于后續梁段利用現有支架拼裝。

2）調整已拼梁段前后高程，保持與頂推前進線路一至，利于后續梁段定位與線路的一致性。

3.5 檢測

1）檢測已頂推到指定位置梁段的前端與后端的三維坐標，符合要求后，利用龍門吊依次拼裝各橫向節段。

2）采用全站儀復核各梁段坐標，符合要求后才可焊接環口焊縫。

3.6 主橋斜拉索安裝

1）HDPE管焊接與吊裝。HDPE外部套筒在橋下熱熔焊接成型，將1根鋼絞穿入體內，將其作為牽引索，掛鉤安裝在塔端HDPE外部套管位置。HDPE外部套管需使用塔吊調節，然后調節到Z1的索導管位置，HDPE外部套管需臨時固定在塔外，臨時固定需由塔頂牽引繩完成，使用塔吊將兩段HDPE外護套管吊至錨拉板位置固定。

2）鋼絞索掛索與張拉。將1根牽引索穿入塔內，在塔內拉入第1根鋼絞線。可由人工將梁段的第1根鋼絞線穿入錨管內，做好夾片安裝。第1根鋼絞線張拉需使用單頂，將其張拉到設計力值后將HDPE外部套管拉緊。安裝完成第1根斜拉索后，在錨拉板附近放置成盤的鋼絞線，由塔吊將鋼絞線吊至塔頂，通過滾筒式卷揚機進入HDPE外部套管內，在梁段將其固定，并確保塔外張拉端的長度符合要求，將鋼絞線切斷。

為將鋼絞線拉至塔內錨固，需使用牽引繩，將傳感器安裝在第2鋼絞線上，單根張拉至設計值，安裝好第2根鋼絞線，第2根鋼絞線傳感器顯示的數值位置，要進行第3根鋼絞線張拉，以此類推，鋼絞線的第1次張拉需在單根張拉的方式下完成。

3.7 主橋安裝

1）主橋橋面板現澆。對Z0段鋼梁濕接縫進行澆筑，澆筑結束7 d之后確保強度符合要求，在對斜拉索第二次張拉時，應采取整體張拉方式。

2）主橋標準段安裝。完成第2次張拉后，要將鋼主梁吊至橋面。起吊使用橋面吊機，吊裝后要采取栓接方式連接，由外向內安裝鋼橫梁，與鋼主梁栓接。安裝完成橫梁之后，使用小縱梁在橫梁之間栓接，對斜拉索進行第1次張拉。梁段橋面預制板按照由外向內的順序鋪設，前移橋面吊機到梁段。采取同樣的方式完成其他鋼梁拼裝工作。

3）主橋合龍。對邊跨鋼梁支架搭設完成之后，采用條形基礎對支架進行設計，鋼管直徑需控制在1 170 mm，設置7排鋼管，每排設置鋼管有4根，采用I36槽鋼花架將鋼管之間平聯在一起，型鋼分配梁為鋼管頂，完成支架搭設之后，安裝邊跨鋼梁。梁段需分段吊裝并栓接成型，標高及現行位置需調整好，支座與鋼梁要合理栓接固定，梁底壓重塊開始吊裝，對橋面板進行鋪設，采取澆筑壓重混凝土的方式，并能完成澆濕接縫及橋面板，邊跨合龍要求在適宜的溫度下進行。

4）主橋中跨合龍。鋼梁拼裝工作需在每個循環內完成，邊跨斜拉索需對稱懸掛，全部完成梁段拼裝，中跨合龍工作需在適宜的溫度下現場配切完成。

4 安裝工藝控制要點

4.1 證件材料核對

鋼結構的構件在工廠完成加工，所以對構件質量要求更高，必須做好檢測工作，及時發現存在的質量問題。要求構件尺寸大小、外觀等都符合工程要求，不得存在缺陷與誤差。仔細核對證件材料，要求構件合格證書為原件，并核驗構件材料的無損檢驗報告。嚴格按照鋼結構材料及構件要求的標準進行檢查，確保構件安裝的可靠性與合理性。加強對焊縫的檢查，確保焊接材料符合要求。在對焊縫進行檢查過程中，采取的方式為外觀檢查與儀器檢查等。施工人員在施工前，要對材料及構件進行抽檢，確保全部材料及構件質量符合要求。

4.2 做好橋體除銹防腐工作

鋼材表面保持干燥是安裝過程的重點，避免鋼材上面附著潮濕氣體與冷凝水，以防止鋼材表面生銹。鋼材表面不能存在灰塵與油污，安裝前必須清理干凈，保持鋼材表面干凈。在鋼結構安裝過程中，如遇到雨雪天氣，則不能對鋼材進行涂裝融合操作。當溫度、相對濕度分別＜5℃及＞80%時，應避免進行油性漆等工作。當溫度、相對濕度分別＞10℃及＞80%時，鋼材表面可以進行環氧瀝青漆等涂裝施工作業。

4.3 控制好現場焊接

1）現場安裝定位工作開展期間，在鋼梁上不得隨意焊接施工臨時附件；在現場不得隨意使用鋼梁作為一般電焊的接地；鋼梁構件不能隨意敲擊；在施工過程中施工人員必須嚴格按照相關標準與要求進行操作，且要遵守紀律與制度。

2）現場鋼梁完成后要將吊裝的附件及時切段，切口一般分為兩個，第1個切口與第2個切口分別用于預熱及完全切斷。切割所有起重附件之后，要使用砂輪進行打磨。在切割起重附件之后，應控制好剩余高度，一般為5~10 mm，最高不能超過20 mm，在切割過程中需仔細操作，避免將部件損壞。

3）在現場焊接作業過程中，要采取防風、防雨等措施，以確保焊接工作的安全進行。焊接工作如遇到雨天時必須停止。外露構件在施工條件下不得使用二氧化碳氣體保護焊，加設擋風玻璃。進行焊接作業。采用二氧化碳氣體保護焊在梁內焊接，焊接過程中必須做好安全措施。

4）完成相應的焊接工作之后，要將結構殼板上的所有通焊孔和臨時工藝孔封閉。

5 結語

船廠跨江橋梁鋼結構運輸安裝施工工藝的控制，要求能從運輸環節開始，確保運輸的安全與穩定，并能配合好鋼結構構件的安裝工作，保證安裝工作的高質量開展，提升橋梁的整體質量，確保跨江橋梁的安全使用。