邢亮 杨杰
中建八局第二建设有限公司 山东 济南 250014
摘要：钢箱梁结构随着市政高架桥的快速发展而广泛应用，其线形美观、跨度大、工期短、绿色环保。本文根据实际工程，分析了交通导改、临时支撑布设、吊点位置关系、钢丝绳选型，总结了钢箱梁施工过程中分段分片、吊装工艺、稳定性控制以及焊接工艺，为类似工程提供了借鉴。
关键词：高架桥 钢箱梁 大跨度 吊装 焊接
Research on Construction Technology of Steel Box Girder of Municipal Viaduct
Xing Liang Yang Jie
(China Construction Eighth Bureau Second Construction Co.，Ltd.，Jinan，250014，China)
Abstract：The steel box girder structure is widely used with the rapid development of municipal viaducts. Its linear shape is beautiful, the span is large, the construction period is short, and it is green and environmentally friendly. Based on the actual project, this paper analyzed the traffic guidance, temporary support layout, the position of the lifting point, the selection of the wire rope, and summarized the segmentation, hoisting process, stability control and welding process during the construction of the steel box girder. So as to provide reference for similar projects.
Key words：Viaduct Steel box girder Large span Hoisting Welding
0 前言[ ]
随着经济社会持续快速发展，城市交通日益拥堵，客流和货流密集的高铁站枢纽周围更是首当其冲。在城市道路交通大量建设中，高架桥解决与既有道路交叉的局面，能有效对交通进行分流。钢箱梁强度高、刚度大、跨径大，施工工期短，能跨越既有线路减少施工期间对交通运行影响，因而广泛应用于城市高架桥。安装方法和焊接工艺是钢箱梁施工的关键工序，是施工质量和结构安全的重要保证[1-3]。
1 工程概况
北客站枢纽工程（东侧）主桥采用现浇梁和钢箱梁结构。北线第五联（N-B-5—N-C-2），是三跨简支钢箱梁桥，路径组合为（45.2+55+40）m，跨越西安北客站东侧既有主干道建元路。采用等截面连续钢箱梁，起始桩号NK0+799.818，终点桩号NK+940.018，全长140.2m，总重约851t，为单箱3室结构。桥面标准宽度12.5m，南向北单向横坡2%。所用钢材为低合金高强度结构钢Q355D。顶板厚18mm（支座加厚区24mm）、底板厚20mmm（支座加厚区24mm）、腹板厚16mm，梁高1.7~2m。箱室内顶、底、腹板处设纵向加劲肋提高整体性能，肋板厚16mm，标准间距。横隔板标准间距1.6m。该联桥位平面布置如图1所示。
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图1 桥位平面布置图
2 钢箱梁安装方法
2.1 吊装方案的确定
建元路主路双向六车道，为区域交通主干道，包含大货车、公交车在内车流量大，且该联位于郑西客专高铁涵洞北侧出口位置。施工前对建元路进行交通导改，为最大限度减少对交通影响，路中仅占用主路南向北最左车道设置临时格构式支撑，其余支撑均位于辅道或人行道。钢箱梁分段、分片制作运输，选择采用1台180t履带吊分片吊装，吊装时在夜间23时至4时临时占用两条车道，最大努力不影响正常交通能行。焊接时尽可能夜间临时封闭部分车道作业，作业时下设接火措施。
2.2 钢箱梁分段分片
钢箱梁在厂内制作，横向分10段，每段纵向分3片，如表1所示。顶、底、腹板3处在分段接口处错开距离不小于200mm。
表1 钢箱梁分片参数
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2.3 钢箱梁吊装工艺
1）临时支撑和基础
临时支撑采用格构式，由立柱、斜撑、横撑和底座组成，顶部横桥向用焊接H型钢做分配梁连接支撑，分配梁顶部设置调节段供调整标高和卸载时切割。本联跨建元路（第一跨）临时支撑底座布置在行车道上，出建元路黄土段（第三、三跨）支撑基础经压路机压实保证地基承载力满足要求后，进行混凝土硬化。吊装时立面示意图如图2所示。
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图3 吊点位置关系示意
根据最重梁段A2（41.8t）计算，4点吊每点受力118.24KN，夹角为60°，选用抗拉强度1850MPa、φ43.0-6x37，30m钢丝绳8根（备用1套）。
3）梁段就位和固定措施
钢箱梁正式吊装前需前一天进行试吊，吊装前检查履带吊各项性能是否到达吊装要求，尤其关注郑西客专电磁信号干扰情况，对吊耳焊缝、钢丝绳断丝或磨损状态、卸扣旋合情况检查，确认条件可靠后起吊。
按照先安装中室做定位，后安装边室（即挑臂）的顺序。起吊后应缓慢、匀速，提升至超过临时支撑顶部约1m时，通过梁段两端缆风绳调整空中姿态，履带吊转动主臂将梁段转至桥位正上方。缓慢落钩，到作业面上方时加强调整梁段位置，配合手拉葫芦精调确保梁段准确就位。通过在支撑分配梁顶单侧设定位挡块控制线形，在支撑顶或墩顶用千斤顶调整标高，在确保中线、纵距和标高准确无误后加固。
梁段就位后在其两侧设置加固挡块避免滑移和倾覆，梁段之间通过设置码板将顶板与顶板、底板与底板焊缝两侧焊接固定，码板规格选用300mmx100mmx18mm，沿焊口每米设置3道。
4）测量和监测
钢箱梁安装前利用全站仪放样，将梁的中心线和边线放在临时支撑上作为后续梁段的位置参考。对临时支撑加强监测，做好吊装前、焊接后、卸载后监测记录，及时调整确保误差在允许范围内。
钢箱梁安装过程中每完成一段应及时在顶板上测量放线工作，加强高程和线形测量，有效记录监测数据作为钢箱梁施工调整的基本参数[4]。
3 钢箱梁焊接工艺
3.1 焊接部位和要求
本工程现场节段间环缝（顶、底、腹板对接）、纵缝（顶、底、腹板对接）、桥墩处支座隔板对接均采用全熔透焊缝，桥墩处支座隔板与顶、底板采用全熔透角焊缝，腹板与顶、底板采用全熔透角焊缝。因工期需要，下雨天施焊采取防风挡雨棚遮挡。焊前坡口应清理打磨，割刀烘干水渍。
3.2焊接顺序
现场施焊时遵循对称、同步的原则，均匀施焊?其中，节段间环形焊缝焊接顺序为：腹板对接焊缝→顶、底板对接焊缝（近墩柱1/3跨先焊顶板，近跨中1/3跨先焊底板)→梁段接口预留段腹板与顶、底板角焊缝→底板、腹板纵向加劲肋嵌补段对接缝→顶板纵向加劲肋嵌补段对接缝→纵肋与顶、底、腹板的角焊缝。
箱室隔板的对接焊应在两侧对称焊接。顶板横向焊缝从桥中心向两侧对称焊；丁字接头先焊接横向焊缝，用碳弧气刨清除与纵缝交叉区域后，再焊接纵向焊缝[5]?
3.3 焊接方法及工艺参数
钢箱梁现场安装焊接，顶板纵、横焊缝采用二氧化碳气体保护焊打底和填充，用埋弧焊盖面。剩余焊缝均采用二氧化碳气体保护焊，焊丝使用实芯和药芯焊丝两种。
对接焊缝均采用单面焊双面成型工艺，反面贴陶瓷衬垫，坡口呈V形。全熔透焊采用多层多道焊，道和层间焊缝应清根，并打磨光亮。焊接工艺参数如表2所示。
表2 焊接工艺参数
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图4 现场实施效果
城市化加快了城市重要基础设施建设速度，钢箱梁在城市高架桥建设过程中不断涌现，以其跨度大能有效快速克服跨越既有线路的困难，在提倡绿色环保的新理念下成为桥梁工程中一个重要的发展领域。
参考文献
[1] 赵军.城市高架桥梁钢箱梁的吊装施工技术探讨[J].工程技术与应用，2020，(9)：88-89.
[2] 姜海峰. 城市高架钢箱梁制作与安装施工[J].建造技术，2019，33 (1)：112-115.
[3] 晋建军．城市交通快速化高架钢箱梁安装关键技术研究[J].市政·交通·水利工程设计，2021，(2)：67-69.
[4] 杨建勇，成菲. 城市高架钢结构桥的钢箱梁制作技术[J].建筑施工，2018，40(12)：2140-2142.
[5] 中华人民共和国建设部．钢结构工程质量验收规范: GB50205—2001 [S]. 北京: 中国标准出版社，2020．