1、NORTHERNARCHITECTURE第8 卷第2 期2 0 2 3 年4 月工程科技方建筑北钢箱梁施工中的吊装及测控技术陈磊(中铁十六局集团第二工程有限公司,天津300162)摘要:作为建筑工程领域较为常见的结构形式,桥梁工程中使用的钢箱梁结构,可以显著提升施工效率。钢箱梁部分施工常采用吊装施工技术,同时辅助以测量控制技术,为保证钢箱梁吊装姿态的合理性,本文以具体工程为实例,首先介绍了钢箱梁吊装施工方案,对支架及主梁的施工技术要点进行了分析,并详细探讨了钢箱梁吊装的线形测量与控制要点,以提高钢箱梁施工效率、质量,保证桥梁项目钢箱梁结构稳定性,使钢箱梁施工技术的作用得以充分发挥,促进桥梁事业
2、的可持续发展。关键词:桥梁工程;钢箱梁吊装;测控中图分类号:U445.4文献标识码:A文章编号:2 0 9 6-2 1 1 8(2 0 2 3)0 2-0 0 0 9-0 4Hoisting and Measurement and Control Technology inConstruction of Steel Box GirderCHEN Lei(The 2nd Engineering Co.,Ltd.of China Railway 16th Bureau Group,Tianjin300162,China)Abstract:As a more common structure for
3、m in the field of construction engineering,the use of steel box girderstructure in bridge engineering can significantly improve the construction efficiency.The hoisting constructiontechnology is often used in the construction of steel box girder,and the measurement and control technology isalso used
4、,in order to guarantee the rationality of the steel box girder hoisting stance,based on the specific projectas an example,this paper first introduced the steel box girder hoisting construction scheme,the bracket and gird-er main points of construction technology are analyzed,and discusses in detail
5、the linear measurement and con-trol of the steel box girder hoisting points,in order to improve the construction efficiency and quality of steel boxgirder,ensure the stability of steel box girder structure of bridge project,make the role of steel box girder con-struction technology can be fully play
6、ed,and promote the sustainable development of bridge industry.Keywords:bridge engineering;steel box girder lifting;measurement and control0引言随着公路桥梁建设观念的变化,现阶段常采用钢箱梁结构作为桥梁建设主要形式,对比其他结构形式,钢箱梁施工需要经过预制构件、运输与吊装等流程,为了保证吊装施工质量,现场施工人员需熟练操作吊装,科学、熟练掌握测控技术,使钢箱梁施工技术的作用发挥到最大,从而提高城市中公路桥梁项目的结构稳定性。1工程概况云南省昆明市福宜高速公路
7、项目梁全长510.48m,采用两侧引桥+主桥6 0 m+120m+30m钢箱梁的桥式布置方案,主桥、引桥的桥面宽度分别为3 7.5 m,2 4 m。主塔与水平面呈5 7 夹角关系,包含2 个薄壁空心钢。塔内灌注C30微膨胀混凝土,起到配重作用。主桥主梁为钢箱梁,顶板、底板宽度分别为3 7.5 m,26.45m,梁中心高2.2 m。主桥收稿日期:2 0 2 2-0 8-0 5作者简介:陈名磊(1 9 8 4 ),男,天津市人,工程师,从事公路桥梁施工。NORTHERNARCHITECTURE10第8 卷方建筑北桥式布置如图1 所示。60301204#墩5#墩6#墩7#墩图1大桥主桥桥式布置(m)
8、(图片来源:作者自绘)2钢箱梁吊装施工技术2.1钢箱梁吊装施工方案提前在工厂分段预制钢箱梁,于现场胎架上预拼装,检验钢箱梁各节段的制作质量,若可顺利拼装成型,则用运梁平车将各分段转至桥梁纵轴线处,在现场配备龙门吊,吊装就位。准确测量各接头、梁底各支点的具体位置,保证无误;复测各节段的高程轴线,若达标则松钩,做全截面焊接处理1-2 。按照如下顺序有序完成三跨钢箱梁的安装:首先从边跨4#墩向主墩5#墩安装,再从5#墩,7#墩向6#墩安装(同步推进),在此基础上,于6#墩处精准合拢,各节段共同组成完整的结构体。全桥钢箱梁的节段总量为2 4 个,用龙门吊吊装,将其准确置于成型支架上,待钢箱梁主体安装工
9、作完成后,启用汽车吊,利用该装置进行两侧翼板的安装。2.2龙门吊的配置龙门吊用标准贝雷片拼装,要求装置具有稳定性;在钢筋混凝土基础铺设双轨道。全桥箱梁被划分为2 4 个节段,组成包含桥面顶板、底板、腹板、横隔板等,将质量达标的构件在胎架上拼装,形成特定的节段。跨径会在很大程度上决定龙门吊的起吊能力,根据此特点,采取分阶段安装的方法,先用龙门吊安装箱梁主体结构,随后转为汽吊施工,安装托架。最大箱梁主体节段的平面尺寸为9 mx25.75m,高度为2.2 m1.93m,重1 1 2 t。吊点布设位置安排在横隔板与腹板形成的交叉区域,吊点在龙门吊方向的布设间距统一按1 4.4 m处理。桥面设计标高为1
10、 4.4 8 3 m,根据现场测量结果可知,原地面标高为4.5 m,起吊托架需在箱梁顶行走,因此通过对各项高度数据的综合考量,起吊高度需达到1 3 m;除此之外,考虑到吊钩、钢丝绳与箱梁顶面的吊环三者连接垂直高度为1 m,由此确定龙门吊横梁的具体位置,即该结构底边与地面的距离需 1 4 m。综上所述,确定龙门吊的组装形式,以5节贝雷片为基础单元,经过竖向拼接后得到1 5 m的整体;跨径部分,共选用1 1 节贝雷片,对其做拼接处理,总长3 3 m。龙门吊立面结构如图2 所示。3325.7515图2龙门吊结构图(m)(图片来源:作者自绘)2.3吊点的设置吊装施工采用四点吊法,吊点位置设置在纵腹板与
11、横隔板交接区域;吊点采用耳板形式,经过焊接施工后将其稳定在箱梁顶板处。为保证施工安全,设置吊点时注重对刚度和承载力的检验,要求两项指标均达到要求后方可投入到吊装施工中2.4支架基础的处理以施工平面图为主要依据,综合考虑钢箱梁运输方式、架设方法、配套机械设备的运行性能(主要指的是吊装设备)等,采取合适的支架基础处理方法,保证基础具有平整性与稳定性。桥位于河塘处,土壤的含水量较大,先抽水、清淤,再回填5%灰土,逐层回弹施工并压实成型;确定吊装场地的具体范围,对该区域做硬化处理,根据设计图纸测放临时支点布设位置,该部分先用推土机清表、初平、碾压,再回填5%灰土(厚度控制在4 0 cm),实测压实度超
12、过9 0%后,于支点部位浇筑混凝土(2 0 cm厚)。此外,根据桥面设计高程推算,得到具有可行性的混凝土基础高程量,根据该推算结果在现场采取测量控制措施。2.5主梁支架的搭设用贝雷片搭设支架作为主梁的支撑点,支架顶面设方木;全桥施工梁段数量较多,在各梁段断面左右半幅处分别设2 个砂筒作为支点,且需要提高灵活性,即在桥梁纵坡发生变化后,砂筒顶面高程也应当随即调整,形成动态关系。支点被确定后,于该处配备5 0 t液压式千斤顶,目的在于满足实际施工需求(作为临时调节设备)。2.6主梁的安装NORTHERNARCHITECTURE11陈第2 期磊:钢箱梁施工中的吊装及测控技术主梁安装采用自行设计的龙门
13、吊,先架设箱梁主体结构,将两侧翼板配备到位,有秩序地架设各箱梁。考虑到运输条件限制性较强,按照“现场预制拼装运输至桥孔处一龙门吊吊装至临时支架上”的流程进行施工。其中,胎架预拼装具有“承上启下”的作用,是检验预制质量的关键途径,也是现场架设的必要前提,需加强精度控制。并且,预拼装过程中已经准确掌握了相邻节段的相对位置,可将配套的临时连接件设在焊缝两侧,做足前期准备工作,进人高空吊装环节时,仅需择机将该连接件准确定位即可,经过便捷的操作后便可以恢复预拼装状态,全程效率较高。2.7吊装施工的现场管理架设施工期间立杆的稳定性需得到保证,并且需在试吊无误后才可正式使用。吊装环节,加强对各类吊装施工辅助
14、装置的定期检查,例如钢丝绳、吊环、吊钩等,判断其是否有断裂、变形、失稳等问题,若有则需及时处理,以防安全事故的发生3。箱梁采用四点提升吊装的方法,为使箱梁平稳运行,各吊点的吊重及吊点速度需具有一致性。此时,缓慢启动卷扬机,循序渐进地使起重钢索受力,经过多次轻微调整后,维持受力的均匀性。梁段即将吊离地面时,易由于偏移而出现横摆,因此吊装前先标定梁段的位置,并检验参与施工的各类吊具的性能,创设良好的施工条件。经过定位调整后,开始正式起吊梁段。龙门吊安装的精细化程度较高,需由专员指挥,各操作者听从指令,相互配合,实现安全施工的基本目标4-5 2.8质量控制在钢箱梁吊装施工过程中,应做好质量控制制度的
15、建立工作。1)建立健全施工质量控制制度并贯彻落实。在采取措施控制钢箱梁吊装作业时,要想保证控制的有效性,需在建立质量控制制度时融合创新理念,使得质量控制工作可以高效进行,达到钢箱梁吊装施工过程中对质量的要求,提升构件施工水平,且应尽可能避免在施工时发生质量问题2)做好施工过程的质量控制工作,将质量控制要点落实到位。在钢箱梁吊装施工质量控制过程中,应在正式开展作业之前进行试吊,以此检验运行参数,从而保证接下来的施工可以安全、顺利进行,还应做好施工过程中出现质量问题的预防工作。融人全过程施工质量控制理念,全面控制钢箱梁吊装施工过程,并结合全站仪、调节装置等设备,提高钢箱梁的吊装定位精度,以此保证钢
16、箱梁吊装施工过程可控;还应全面考虑钢箱梁节段吊装前、起吊梁段等阶段中出现的实际状况,及时解决突发问题;此外,在钢箱梁节段吊装之时,认真检查标高、端口等项目,在保证不存在问题后才能进行施工,通过分析梁段端口对合情况,具有针对性地进行起吊梁段施工质量控制,提升施工整体质量。3钢箱梁吊装的线形测量与控制钢箱梁安装时的线形控制需落实到位,否则易由于线形不当而对主桥结构的受力状态造成影响,即在主塔斜拉索张拉后部分结构可能会出现受力不均的状况。3.1测量准备架设箱梁前,复测墩台柱顶面中线、标高及各孔跨径,将实测结果与设计值进行对比分析,各项指标的误差均在允许范围内后,方可正式架梁。为便于测量支撑垫石标高及支座位置,在桥墩、桥台上设水准点和导线点,并为各测点采取防护措施,以免测点受损。在支架的搭设过程中,加强对支点处砂筒高程的检测与控制,使梁体安装后其高程满足要求。3.2测量控制3.2.1建立测量控制网在两侧引桥中心线处设测控点,通过与前期已经存在的原始导线控制点的联合应用,构成完整的控制网,以便在吊装期间及时开展线形测量工作。3.2.2梁段预拼测量及观测点标记钢箱梁节段在厂内预制成型后,先于胎架上