关键词：钢箱梁；预制及安装；工艺控制
近几年来，随着我国城市市政道路桥梁建设中采用钢箱梁代替预应力混凝土箱梁的快速发展，钢箱梁具有自重轻、承载能力强，可在后场预制现场、快速拼装、节约工期的特点。因此高速公路建设中，遇到跨线施工、场地限制、需快速完成跨线施工任务，钢箱梁在公路项目跨线工程中得到了广泛的推广应用。本文结合广州新白云国际机场第二高速公路北段工程SG08合同段新建匝道桥跨越已通车高速公路主线桥，与主线桥形成立体交叉，设计在跨线部分拟采用钢箱梁设计实现匝道与主线立体交叉案例，通过对钢箱梁后场预制、现场安装施工工序控制进行总结，以供同行参考。
1 工程概况
广州新白云国际机场第二高速公路北段工程SG08合同段新建D匝道桥跨越已通车高速公路主线桥，与主线桥形成立体交叉，由于条件限制、时间紧、任务重，设计在第三联跨线部分采用钢箱梁实现匝道与主线立体交叉，其余均采用预应力混凝土现浇箱梁。
1.1钢箱梁结构设计：钢箱梁桥为连续钢箱梁结构，采用 34m+35m+34m 等截面钢箱梁，梁总高度 1.7m。桥梁横桥向为单箱两室钢箱结构，箱室底宽6.55米，两侧悬臂均2.0米，总宽度 10.5 米，钢箱梁梁高 1.7 米(箱室中心位置)，底板水平，顶板根据道路横坡倾斜，各腹板高度不同。箱梁顶板厚度 14mm、底板厚度 12mm，腹板厚度 12mm；横隔板间距 3 米，均为实腹式，跨中位置隔板厚度12mm，支座位置隔板板厚 20mm，端横隔板板厚16mm。钢箱梁普通隔板截面示意图如下：
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普通隔板截面示意图
1.2钢箱梁分段划分：根据钢板订货采购、分段运输限制、转运因素；厂内起重能力和现场吊装环境因素；分段划分尽量减少工地焊缝数量，划分点设置避开横隔板、腹板、竖肋等原则，本联钢箱梁采用纵向划分为7个节段，横向划分为两个箱梁分段，两个挑臂分段，分段最大宽度为3.9米，最大高度1.9米（不含箱梁顶板上工地吊装用的吊耳高度），最大运输吊装长度为16米，最大运输吊装重量约为28吨。分段划分截面图如下:
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分段划分截面图
2 总体施工方案
本项目钢箱梁厂内制造、现场安装总体思路如下：
2.1钢箱梁制作：采购钢板-钢板下料-零件组装-单元件拼装-单元件焊接-钢梁总装-钢梁焊接-节段喷砂除锈-整体涂装-运输出厂。
2.2钢箱梁安装：在钢箱梁底部搭设支架，采用一台起重能力220吨汽车吊（43t配重）吊装箱梁分段；采用一台起重能力50吨汽车吊吊装挑臂分段、支架制作、安装及拆除；现场安装内容需完成钢梁吊装调整就位、钢梁焊接、焊接检测、油漆补涂、最后一道面漆涂装及支架拆除。
3 钢箱梁制作工艺流程
3.1 零件下料、加工、拼板：顶、底、腹板零件均先拼板，再下料，最后划线；横隔板、挑梁腹板、竖肋等异形或较小规格的零件均采用数控火焰或等离子切割下料；顶板、底板、腹板纵肋采用数控火焰拉条下料，单元件制造时根据纵肋编码对应装配、焊接。
3.2厂内箱梁分段制造：钢箱梁分段制造采用“反造法”整桥匹配制造，钢箱梁主要由顶板单元件、底板单元件、腹板单元件、隔板单元件、挑梁部件等组成。钢箱梁分段制造流程：
（1）胎架制作：依据施工图纸制作胎架，依据图纸设置模板，制作出桥型标高，同时保证胎架刚度。
（2）顶板单元件上胎架定位：顶板单元件对地样线定位，注意控制顶板与胎架模板的间隙。
（3）横隔板单元件组装：横隔板单元件对线组装，注意控制横隔板单元件与顶板的垂直度及横隔板外侧边缘与腹板定位线的位置关系，横隔板组装后需进行支撑加固。
（4）腹板单元件组装：腹板单元件对线组装，采用加临时支撑的方法控制腹板的倾斜度。腹板单元件定位后应在外侧对应横隔板处进行斜撑加固，防止腹板单元件倾斜，发生安全事故。
（5）横隔板、腹板单元件组装：腹板单元件及横隔板单元件对线组装。注意控制横隔板单元件与顶板的垂直度及横隔板外侧边缘与腹板定位线的位置关系，横隔板组装后需按进行支撑加固；腹板单元件定位后应在外侧对应横隔板处进行斜撑加固，防止腹板单元件倾斜，发生安全事故。
（6）底板单元件、两侧挑梁部件及檐板组装：挑梁部件及檐板对线组装，注意控制挑梁部件及檐板与顶板的垂直度及挑梁腹板与箱梁腹板定位线的位置关系。底板对线组装，注意控制节段端口尺寸及底板间的错边量。对线组装装饰板，严格控制装饰板平整度
（7）箱体、支座板、端封板焊接：严格按照《焊接工艺规程》中的要求进行焊接。对线组装加劲板及支座垫板，注意控制支座垫板的厚度与方位的关系，支座垫板仅点焊在底板上。端封板对线组装，注意控制端封板周边的间隙。
（8）安装标记点制作、节段吊装吊耳安装、剪力钉安装：安装标记点应采用样冲进行标记；节段吊装吊耳应安装在两侧顶板与腹板的交叉点；剪力钉对线组装，严格控制垂直度。
（9）分段涂装、标记标识：将纵、横向基准线、编号及方向标识到顶板面，采用油性笔做好标记、并打样冲眼，报检合格后直接发运工地。
4 钢箱梁安装工艺流程
4.1 钢箱梁安装总体步骤为：场地平整，施工机械进场，接电源线，布置照明及设备电 复测桥墩支座顶部标高、主梁轴线 汽车吊路基板铺设，汽车吊站位，长杆预演 按照吊装施工顺序，分段运至现场指定位置 按顺序吊装分段，测量精调就位 测量定位、焊接，当第二节段定位后，开始第一节段的焊接 测量定位、焊接，当第二节段定位后，开始第一节段的焊接 焊接后24小时进行焊缝探伤，环缝合格后安装纵向嵌补段 全桥线型完工复测 最后一道面漆涂装，完工。
4.2 吊车选用：根据分段重量及现场吊装条件，钢箱梁最重分段为28t，拟采用1台220t汽车吊吊装，1台50t汽车吊吊装挑臂及支架。
4.3 临时支架选用：本项目匝道桥安装时需要搭设临时承重支架，用于钢梁安装的临时支撑。临时支撑布置图如下：.png)
临时支撑布置图
本项目安装现场用临时支架为格构柱形式，临时支墩主要由6根φ426×8mm的钢管通过角钢∠75×5mm、槽钢[14焊接而成立体钢支墩。顶部采用HM390*300*10*16型钢与钢管焊接，并在顶部设置8根Φ273mm×8mm的调平钢管。每套临时支架上部使用两台20t千斤顶，可对钢箱梁高度进行调整，临时支墩钢立柱上贴上反光导向标并挂设警示灯,以确保临时支墩及吊装完成的钢箱梁安全。
4.4 钢箱梁吊装：
（1）钢箱梁分段按照顺序运输至桥位下方，采用一台220t汽车吊，配重43t，长杆预演，按照顺序吊装，吊装最重分段为27t，汽车作业半径10m，臂长21m，额定起吊吨位62t, 实际起吊重量27t，汽车吊负载43.5%，满足吊装要求。
（2）根据吊装顺序依次运输挑臂分段，采用一台50t汽车吊，长杆预演，依次从小桩号向大桩号吊装，吊装最重分段为6t，汽车作业半径8m，臂长19m，额定起吊吨位21t, 实际起吊重量6t，汽车吊负载率28.6%，满足吊装要求。
（3）在吊装过程中，同时完成分段测量精调就位，码缝固定，最后完成分段纵缝、环缝焊接，采用挑臂挂架完成挑臂嵌补焊接，焊缝清磨油漆补涂，最后一道面漆补涂。
（4）逐步同步切割调节管与底板接触位置，缓慢卸载支架，拆除支架。
5 结语
广州新白云国际机场第二高速公路北段工程SG08合同段新建匝道桥跨越已通车高速公路主线桥跨线部分采用钢箱梁设计，充分发挥了钢箱梁自重轻、承载能力强，可后场预制现场快速拼装节约工期的特点，实现安全、高效完成了施工任务，可全面推广。
参考文献
[1] 赵永光. 钢箱叠合梁现场加工及支架安装施工技术[J]. 交通世界, 2010,1:110-115.
[2] 朱唯斌. 钢箱梁制作和现场安装方法探讨[J]. 广州建材，2005,1:76-77.
[3] 梁丽斌. 钢箱梁施工要点分析[J].科学之友，2009:103-105.
论文作者:陈文标
论文发表刊物:《建筑实践》2020年01期
论文发表时间:2020/4/27
标签：腹板论文; 横隔论文; 元件论文; 顶板论文; 匝道论文; 支架论文; 底板论文; 《建筑实践》2020年01期论文;