山区复杂地形钢箱梁架设技术在公路建设中的应用--中国期刊网

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山区复杂地形钢箱梁架设技术在公路建设中的应用

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：苏昌茂

[导读] 摘要：公路工程建设全流程中，桥梁为重点内容，施工期间较多的涉及到钢箱梁的架设作业，但其在山区复杂地形施工难度相对较大,钢箱梁的施工质量将对桥梁整体品质带来直接影响，需合理应用架设施工技术，文章围绕其展开探讨以供参考。

        成都华川公路建设集团有限公司四川成都 610000
        摘要：公路工程建设全流程中，桥梁为重点内容，施工期间较多的涉及到钢箱梁的架设作业，但其在山区复杂地形施工难度相对较大,钢箱梁的施工质量将对桥梁整体品质带来直接影响，需合理应用架设施工技术，文章围绕其展开探讨以供参考。
        关键词：山区；钢箱梁；架设；施工技术
        引言
        桥梁建设中在山区复杂地形钢箱梁施工难度较大，若未采取行之有效的施工技术，则容易引发质量问题。鉴于此，有必要从钢箱梁的架设特点出发，围绕其架设施工技术展开探讨，给施工提供指导。
        1 工程概况
        新建营达高速石板枢纽互通与既有达渝高速交叉，其中主线桥、A、G匝道桥上跨达渝高速，采用钢箱梁结构。主线桥跨径组合为40m+60m+40m，单幅宽12米；A匝道桥跨径组合为40m+60m+40m，单幅宽9米；G匝道桥跨径组合为45m+70m+45m，单幅宽9米。
        2 项目特点
        石板互通位于雷音铺山西麓，区域内地形复杂，场地狭小，既有达渝高速公路车流量大，施工保通难度高，安全风险大。本项目钢箱梁跨线架设段部分在曲率变化的曲线段，不适用顶推法，选用轮式吊车吊装钢箱梁。轮式吊车转运灵活，进出施工场地容易，在复杂地形区域适应力强，不需要大面积场坪，对地基承载力要求不高，施工准备期短，吊点之间转移迅速，故施工工期短，成本低。钢箱梁构件运至施工现场后，可在达渝高速路面上焊接成整体，再统一吊装。与常规构件吊装至支架上再焊接相比，大大减小安全风险。

                                    钢箱梁架设示意图
        3 施工工艺流程及操作要点
        3.1 钢箱梁安装总体步骤
        全桥钢箱梁安装采用支架吊装法，根据本工程钢结构桥梁阶段划分、现场环境等因素，选择满足要求的吊车。本工程采用1300T汽车起重机分段吊装箱室、1台70T起重机用于吊装临时支墩、挑臂分段、横联面板单元件及横联部件吊装。
        3.2 临时支墩体系
        根据本项目现场实际施工条件，钢箱梁安装采用支架吊装法施工，所用到的临时支墩材料材质为Q235B。主线桥左右幅钢箱梁和匝道钢箱梁临时支墩均为格构柱形式。支架主要由φ377×8mm钢管立柱通过角钢∠75×5mm，槽钢[14a连接而成的单个立体格构柱，在距钢管立柱顶部0.4m处布置槽钢[20横撑，用于布置50t液压千斤顶对钢箱梁高程进行调整。根据现场实际情况，施工场地均为软路面，应将路面夯实、碾平至地基承载力承载力达到200KPa，然后浇筑30cm混凝土扩大基础，在混凝土基础上布置临时支墩。临时支撑底部采用四块规格均为600mm×600mm×14mm钢板，与混凝土基础采用M16×180膨胀螺栓固定。钢箱梁吊装支架高度约30m，钢箱梁吊装时需在支架顶部设置操作平台进行作业。

        3.3吊装工艺流程
        保通时间内，先吊装达渝高速上方的主线A、G匝道的钢箱梁，跨高速箱梁分段吊装完后，进行其余边跨节段吊装。
        3.3.1复查全桥固定支墩标高、轴线，施工机具及钢箱梁分段就位，布置临时支墩，进行达渝高速右幅上方主线钢箱梁分段吊装。采用单台300t吨汽车吊依次吊装。
        3.3.2布置临时支墩，进行达渝高速右幅上方A匝道钢箱梁分段吊装。采用单台300t吨汽车吊依次吊装。
        3.3.3布置临时支墩，进行达渝高速右幅上方G匝道钢箱梁分段吊装。采用单台300t吨汽车吊依次吊装。
        3.3.4上跨达渝高速右半幅吊装完毕后，立即进行交通转换，做好保通措施情况下，封闭左半幅进行吊装。同样，布置临时支墩，分段吊装。采用单台300t吨汽车吊依次吊装。
        3.3.5布置临时支墩，进行达渝高速左幅上方A匝道钢箱梁分段吊装。采用单台300t吨汽车吊依次吊装。
        3.3.6布置临时支墩，进行达渝高速左幅上方G匝道钢箱梁分段吊装。采用单台300t吨汽车吊依次吊装。
        3.4 钢箱梁焊接
        3.4.1原材料要求
        本工程主要使用Q345C材质。钢材品牌、化学成分、力学性能等必须符合《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591)的要求。
        3.4.2焊接工艺
        3.4.2.1定位焊
        钢箱梁单元与相邻单元组拼结束后，应进行定位焊；错位偏差的位置必须定位焊接。定位焊焊缝厚度和长度根据对接处的错边量决定，一般情况下定位焊焊缝长度50~80mm，间距在400~600mm之间，定位焊角尺寸不得大于设计焊缝尺寸的1/2，定位焊施焊位置在小坡口一侧。
        定位焊之前，定位焊区域内的铁锈、水分、油漆、油污等杂质应清除干净。
        定位焊结束后应检查焊缝外观，不允许存在气孔、夹渣等可能熔入正式焊缝之内的缺陷，焊缝起弧、收弧处应平缓过渡以便于正式焊缝的连接。定位焊如果出现裂纹时，必须在焊接工程师的指导监督下，将该定位焊缝全部清除，确认未影响母材时，按原工艺重新施焊。
        3.4.2.2正式焊
        定位焊结束正式焊接前，应对板单元对接节点处的间隙、错边量、三维坐标进行检查，并做好相关的记录确认工作，确认合格后方可进行正式焊接。
        a.焊接时的环境要求：环境温度：≥5℃；环境湿度：≤80%
        b.除钢箱梁顶板对接焊缝采用CO2气体保护焊打底、埋弧自动焊填充盖面的焊接方法外，其他焊缝均采用CO2气体保护焊进行焊接。
        c.钢箱梁制造的焊接工艺是保证焊接质量的关键，所有类型的焊缝在施焊前应做焊接工艺评定，根据评定的结果编制焊接工艺。e.板件对接引弧板施焊的边缘焊缝、临时吊点焊接焊缝均需打磨平整。
        d.施焊前应清除焊接区的有害物。施焊时母材的非焊接部位严禁焊接引弧，焊接后应及时清除熔渣及飞溅物。多层焊接时宜连续施焊，且应控制层间温度，每一层焊缝焊完后应及时清理检查，应在清除药皮、熔渣、溢流和其他缺陷后，再焊下一层。
        e.每条环缝（横桥向对接焊缝）焊接顺序相同。
        3.4.3打磨
        焊接结束后应将焊缝表面打磨平整。焊缝的打磨方向应与焊缝受力方向一致，余高应光滑过渡到母材表面，过渡区焊缝边缘不得有咬边。
        3.4.4焊接检验
        焊接完毕，应按自检、互检、专检程序进行检验。所有焊缝都必须在冷却后在全长范围内进行外观检查，并做好检查记录。焊缝外观检验合格，并待焊缝冷却至室温24小时后进行无损检测。经超声波探伤检验不合格者，必须对该梁上的同类焊缝全部进行探伤检查。并对有超标缺陷的焊缝进行返修，返修部位仍需进行100％的无损探伤，且符合相关规定。
        3.4.5焊缝返修
        返修前应认真确定返修的范围，焊缝返修次数不宜超过两次。
        3.5 二次面漆涂装
        3.5.1表面净化处理
        预制涂装面漆在长时间放置后表面受灰尘、油污等多方面污染，因此二次面漆涂装前的重点工作是做好表面净化处理，以保证面漆结合力和外观美观。
        3.5.2二次面漆涂装
        面漆涂装时必须在天气较好的条件下进行，在有雾、大风、阴雨天气下应停止施工以确保第二道面漆涂层质量和外观美观。砂纸打毛后的油漆表面应尽快涂装二次面漆，放置时间不能超过4小时，以防再次污染。面漆涂装完毕，待面漆干燥后应及时检查，各项质量指标应达标，不合格处及时返工处理，不得有漏涂、流挂等外观缺陷。
        3.6支架拆除
        临时支撑拆除需在施工完毕，千斤顶完全卸载，结构体系转换完成后进行。先拆除施工平台，后拆除钢管立柱。拆除前先疏散人员设备，拆除过程中用导链葫芦做保险以防止立柱倾倒。在高速路面上的立柱基础等及时拆除恢复原状。
        4 结语
        钢箱梁在桥梁工程中取得广泛的应用，其架设作业为重点内容，但架设过程中的细节较多，易对施工质量带来影响，因此需加强控制。文章则以工程实例为依托，提出山区复杂地形钢箱梁架设期间的施工技术要点，望所提内容可作为类似工程的参考，切实提高钢箱梁至公路桥梁的施工水平。
        参考文献
        [1]龙明华. 钢箱梁施工架设技术[J]. 企业技术开发, 2016, 35(01):20-23.
        [2]刘淑红. 道路桥梁钢箱梁施工技术及方案优化[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(022):2912.
        [3]沈欣龙. 跨铁路钢箱梁架设施工技术[J]. 山西建筑, 2009(31):306-308.
        作者简介
        苏昌茂（1964—），男，高级工程师，从事道桥工程施工。