中國水利水電局基建分局第十六工程局有限公司郭志磊摘要：鋼箱組合梁穿越既有道路時具有施工周期短、施工跨度大的優(yōu)點。此類結構劃分、臨時支撐、地基基礎、吊裝、安裝線路類型、現(xiàn)場安裝焊接質(zhì)量等都是決定安裝成敗的重要施工技術。本文對上述施工工藝的安裝進行了詳細的研究，取得了成功的經(jīng)驗，可為類似鋼箱組合梁安裝的質(zhì)量和安全管理提供參考。關鍵詞：鋼箱組合梁、分段分割、臨時支撐、地基基礎、吊裝、安裝線型、焊接質(zhì)量、強度

作者簡介：郭志磊(1985—)，男，本科，高級工程師，研究方向：道路橋梁建設。

0 引言在現(xiàn)有道路上新建橋梁時，可采用預制預應力混凝土小箱梁、預制預應力混凝土T型梁、現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁、鋼箱混凝土組合梁等�，F(xiàn)澆箱梁現(xiàn)場施工周期長，占用道路時間長，干擾現(xiàn)有交通，因此一般不用于跨越現(xiàn)有道路的設計。對于30m及以下跨度，在現(xiàn)有道路上使用預制小箱梁或T型梁比鋼箱組合梁具有明顯的優(yōu)勢。對于跨度大于30 m但小于40 m的情況，采用預制小箱梁或T型梁比現(xiàn)有道路有明顯優(yōu)勢，但現(xiàn)有道路會受到一定限制，導致運輸路線選擇困難。如果跨度大于40m，跨度采用預制小箱梁或T型梁沒有技術和經(jīng)濟優(yōu)勢。目前，采用鋼箱混凝土組合梁進行架橋有明顯的優(yōu)勢，主要是鋼箱組合梁自重輕，架橋能力強，而且鋼箱可以分段制造和安裝，這體現(xiàn)在：能做到的事實就是鋼就是鋼。盒子可以在橋梁下部結構、管片等的施工過程中并行制造。因此，跨度較大的交叉口常采用鋼箱組合梁。逸仙路上部跨徑達58米，橋梁采用鋼箱組合梁。本文對鋼箱組合梁的施工安裝技術進行了詳細的研究，提高了鋼箱組合梁的施工質(zhì)量控制和安全管理水平。

1 鋼箱組合梁工程概況仲愷高速逸仙路鋼箱組合梁位于6、7號碼頭。左側6號墩、7號墩高度分別為16.8m、17.2m；右側6號墩、7號墩分別長17.3m、16.9m，跨度58m，上部結構總寬度17.5m，平面位于半徑R=5000m的圓曲線上。主梁采用“槽鋼主梁+混凝土橋面”組合結構，全橋采用3鋼3梁結構，鋼主梁高度2.55m，高跨比約為2.55m。 1/22.75。鋼主梁采用直腹板形狀，主要由頂部翼緣板、腹板、腹筋、底板、底板加強筋、橫艙壁和橫肋組成。整體式鋼主梁腹板中心距為2.9m。兩根主鋼梁中心距5.8m。主鋼梁上翼緣寬度為0.8 m，梁下端寬度為2.9 m，中間跨向上預拱124 mm，中間截面具有隨變化而變化的二次拋物線�？缍取�

2、分體式鋼箱組合梁構件分體式鋼箱組合梁構件的合理性直接影響廠內(nèi)的加工安排、運輸路線、運輸和起重設備的選擇以及臨時支撐的設計和施工。必須考慮運輸和現(xiàn)場的合理性、安裝的方便性以及結構的安全性。綜合考證，逸仙路鋼箱組合梁構件單個最重構件為29.41噸，長度為13.54米，鋼箱組合梁左右構件總重量為847.74噸。采用現(xiàn)場制作、現(xiàn)場組裝、單架吊裝方式施工。

3 臨時支撐及提升基礎設計3.1 臨時支撐系統(tǒng)應力計算采用槽鋼拼裝鋼橋墩作為臨時支撐系統(tǒng)，槽鋼采用18號槽鋼，槽鋼搭建鋼橋墩鋼制，平面尺寸為800mm800mm。經(jīng)計算，鋼墩作用的線荷載為3.28t/m。計算時，我們使用專業(yè)的結構計算軟件“Midas”。建模計算過程如下：單元使用梁單元，定義材料屬性為Q235鋼，定義每種材料的橫截面屬性，建立模型單元，并指定材料和橫截面屬性。定義邊界條件和邊界條件。添加一般約束、節(jié)點負載并運行計算查詢結果。復合應力圖中最大應力為50.1MPa205MPa，最大變形為梁變形值0.09mm800500=1.6mm，一階臨界荷載系數(shù)為69.34，整體強度穩(wěn)定性較高。如圖1所示，鋼橋墩剛度滿足要求。

圖1 組合應力圖下載原圖

3.2 吊裝基礎強度計算采用一臺450t汽車起重機吊裝鋼箱梁，總重量為145t，鋼箱梁一端最大起吊重量為75t。為保證安全，吊裝處支腿主臂末端受力按70%計算，起重機單支腿最大承載能力為77t。腿下有一塊500mm2500mm15mm的鋼板，簡單計算地基強度為=7710/(2.52.5)=123kPa。實際動錐試驗后地基承載力為210 kPa，滿足要求。吊裝前應將支腿部分場地找平，鋼板平整度控制在20mm，如無法做到則在鋼板下鋪中粗砂找平壓實。必須大于94%。

4、鋼箱組合梁吊裝設備選型及受力分析鋼箱組合梁的部件運至現(xiàn)場后，采用200t汽車起重機將其組裝到輪胎架上。質(zhì)量29.41t，最大舉升高度1.5m。左車架組裝成三梁，右車架組裝成三梁，最重一梁146.64t，最大起升高度17.3m，采用兩臺450t汽車起重機吊裝，采用支架。起重機的起重能力、杠桿、傾覆阻力、吊索、吊耳、卸扣等受力等關系到施工安全，直接影響鋼梁安裝的成敗。計算通過后執(zhí)行。其中，驗證起重機起重能力、杠桿作用、抗傾覆能力的方法如下。

4.1 200t汽車起重機起重能力及杠桿計算采用200t汽車起重機將部件組裝到輪胎架上。單件最重29.41噸�？紤]最不利工況，當起重機起吊半徑R=18m時，查看200t汽車起重機性能參數(shù)表，對應最大起重量為32tQ=29.41t，起重能力滿足要求可以看到它很滿足。吊點安裝在鋼件的四個角上，吊爪垂直間距b=9 m，水平間距a=2.75 m，鋼絲繩與水平面夾角為吊索高度h4可由公式(1)計算。

吊鉤口至吊臂頂部定滑輪中心的最小距離h為3m，本段鋼梁懸掛支撐面最大高度h1為1.5m，安裝間隙p為0.5m ，綁扎點為吊裝后的點，距底部距離h3為2.6 m，起重機旋轉(zhuǎn)中心至臂架鉸軸的水平距離F為1.5 m，此時臂架長度可采用式（2）計算。

相應的動臂傾斜角度由式（3）計算。

吊鉤槽口至臂尖定滑輪中心的最小距離h為3 m，吊具高度h4=8.1 m，故計算臂尖吊點中心之間的水平距離鋼梁和吊桿采用式（4），按：計算

吊運鋼材寬度的一半為3.7/2=1.85m，因此起重機不會翻倒，滿足要求。

6 現(xiàn)場焊接質(zhì)量控制(1)焊接材料應采用與母材相適應并符合國家標準要求的焊絲、焊劑、手工焊條。焊縫的機械性能不得低于母材的機械性能，所有焊縫必須由持有合格上崗證書的焊工進行焊接。

(2)制造指南對鋼材、焊接材料、焊接接頭形狀、焊接方法、焊縫等進行焊接工藝評價，并根據(jù)評價報告確定焊接工藝。

(3)所有不同厚度鋼板的對接焊均應按焊接工藝規(guī)程的要求對厚板進行坡口處理。焊接要求以埋弧自動焊和氣體保護焊為主，輔以手工焊。焊機數(shù)量應為偶數(shù)，并從左到右對稱使用，從中心開始逐漸向外，使元件收縮自如。

(4)焊前應檢查焊縫的接頭質(zhì)量和焊縫的加工情況，不符合要求的應進行修復并進行焊前質(zhì)量檢驗。焊接時，焊工必須嚴格遵守焊接工藝，不得隨意焊接或在焊道外的母材上產(chǎn)生電弧。在母材焊道中心線兩側，在板厚兩倍加30mm的范圍內(nèi)進行超聲波探傷。母材必須無裂紋、夾層和分層等缺陷必須嚴格控制焊接順序，盡量減少垂直板約束Ceq（碳當量）和Pcm（焊接裂紋敏感性系數(shù)）參數(shù)以選擇正確的預熱溫度并記錄所需的后熱處理。

(5)焊縫目視檢查要求焊縫不得有裂紋、未充分熔化、焊瘤、夾渣、未填滿的電弧坑、漏焊等缺陷。如果焊縫中出現(xiàn)裂紋，焊工不得擅自處理，必須查明原因并決定修復程序后再進行處理。同一部位的焊縫修補次數(shù)不得超過兩次，超過兩次的，應按修補工藝處理。未通過目視檢查的零件在加工并符合要求之前不得進入下一步。

(6)焊接24小時后，所有焊縫必須在目視檢查合格后進行無損檢查。無損檢測采用兩種方法：超聲波檢測和X射線檢測，焊縫必須滿足各自的質(zhì)量要求才被認為合格。

(7)橫梁與主梁現(xiàn)場焊接連接，但焊接前應檢查鋼結構的三維尺寸及精度，若橫梁誤差較大則不能焊接；請與制造商聯(lián)系。在獲得認證之前，請在進行任何焊接之前聯(lián)系我們。

7 結論鋼箱組合梁的構件劃分決定了起吊重量和起重設備的選擇。對臨時支撐、基礎承載力、起重機和起重配件進行嚴格、規(guī)范的應力分析和驗證是確保箱梁安裝安全的關鍵要素。架設線的管理和現(xiàn)場架焊質(zhì)量直接影響橋梁的成橋質(zhì)量。本文結合工程實踐對上述施工技術進行了詳細的分析和研究，取得了良好的施工安裝效果，提高了鋼箱組合梁的施工技術水平。

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