摘要：石太高速为连接石家庄和太原的主要交通干道，车流量较大，车速较快，而且有很多重型货车通过。鹿泉区山前大道拓宽改造工程中K21+402.5特大桥上跨石太高速，为了保证石太高速不受影响，项目采用跨度较大的钢箱梁跨越，施工方式采取工厂生产，现场吊装的方法，因此保证在钢箱梁施工过程中高速路的安全畅通及防止车辆对钢箱梁支撑架的撞击是本次施工的关键，本篇文章着重介绍钢箱梁上跨高速公路的吊装方法。
关键词：山前大道；钢箱梁；吊装；跨高速
1、工程项目概况
跨石太分离式立交桥位于山前大道拓宽改建工程上，桥梁中心桩号为K21+402.5。公路设计荷载为公路I级。钢箱梁是K21+403跨石太高速分离式立交的一部分，位置在17#-20#墩之间，对应石太高速位置为K291+222处。桥梁为三跨连续闭口钢箱梁，跨距分别为38+60+38m，总长136m。钢箱梁主体宽约25m，箱梁跨中梁高2m，主桥根部梁高3m。桥梁横桥向为单箱多室结构，钢梁采用开口槽型截面，箱体截面净宽24.0m，两侧悬挑1.5m。
钢结构总重量约为2900吨，箱形桥与石太高速成78°交叉角跨越，跨距60m。石太高速箱梁跨越处为双向五车道加宽段，路基宽约30.7m。吊装采用260吨、400吨两台履带吊，南北两侧分节段吊装，采用临时钢支架支撑，吊装完成后拼装焊接成整体结构。
2、施工方法的选择
目前国内钢箱梁的施工，基于钢箱梁的宽度和跨度，都不适合整体运输和整体安装，基本都是在加工厂分段加工预拼装，再分段运至现场后进行预拼装后吊装或直接进行吊装。吊装方案的选择主要依据工厂的加工方式、运输方式、现场的施工条件等因素来确定。
由于本工程钢箱梁处于跨高速公路上，因此只能采用陆路运输方式。根据目前公路的路面条件和交通法规要求，钢箱梁的分段宽度、高度、长度和重量尽可能小以便于运输。本工程根据各项条件优化后确定的钢箱梁段的最大宽度为3.85m，最大长度为19.5m，车货从地面算最高约4.1m,最大单体重约61.3吨，从宽度、长度、高度和重量考虑都属于超限运输。
根据各项条件及钢箱梁结构特点，我们确定的钢箱梁总体分段原则是：钢箱梁采用横向分8段（悬挑段2段加箱体段6段），加工厂纵向分12段加工制作，现场吊装11段（第六、七两段在现场预拼装后吊装）。钢箱梁除了结构外表面的最后一道面漆在现场涂刷外，其余的底涂漆、中涂涂及面漆皆在在工厂内涂装。
在施工现场钢箱梁安装时需要在对接口位置搭设临时支撑架，采用大型履带式起重设备将钢箱梁分段吊装到临时支撑架上，在支架上进行整体节段对接焊接及最后的面漆涂装。在完成钢箱梁的施工后，最后拆除该施工分段的临时支撑架。
在进行跨高速钢箱梁节段吊装时做好高速路车辆的导流措施，同时在施工过程中做好各项安全防护、警示标牌和宣传工作。
3、施工方法及工艺
3.1施工方法综述
钢箱桥拟划分为3个施工段进行施工，其中17-18轴加上向南侧延伸的4m为施工段Ⅰ区，18轴南侧4m到19轴北侧4m处为施工段Ⅱ区，19轴北侧4米到20轴为施工段Ⅲ区。
施工顺序为：先安装高速路上交通导引防撞设施、限速减速设施、宣传、指示、危险警告标识标牌，然后安装石太高速路路肩上的钢箱梁支撑架及防护系统，然后安装高速路外侧的钢箱梁支撑架。布设400吨履带吊在石太高速路的南侧，布设260吨履带吊在石太高速路的北侧。跨高速中间段钢箱梁进场后利用400吨履带吊在高速路南侧的拼装区进行组拼焊接。然后利用400吨履带吊吊装中间6和7组合段共8组，安装完成后分别利用400吨履带和吊260吨履带吊依次向两端退吊剩余节段，400吨履带吊吊装完Ⅱ区的钢箱梁节段后退吊Ⅲ区的钢箱梁节段，260吨履带吊吊装完Ⅱ区的钢箱梁节段后退吊Ⅰ区的钢箱梁节段，在20轴和17轴处完成收吊。
钢箱梁横向吊装顺序为从E段开始，依次吊装F-G-H-D-C-B-A共计8个节段，纵向的11组节段在横向内皆按此顺序安装。
钢箱梁吊装完成后进行所有对接焊缝的焊接、打磨及检验，然后对焊缝处进行油漆补涂及最后整个桥体面漆的涂刷。最后拆除钢箱梁支撑架及所有导通防撞及警示设施，恢复高速路的设施。
钢箱梁横向分段A-B-C-D-E-F-G-H共计8个节段，见下图：
钢箱梁的整体分区见图1：
图1 钢箱梁横向分段及编号
3.2钢箱梁支撑架基础、支座及支撑架施工
根据钢箱梁与桥墩、高速路的相对位置，将钢箱梁纵向分为11个节段，横向分为8个节段，共设置10组支撑架，在17-18轴间布置3组，18-19轴间布置4组，19-20轴间布置3组。
钢箱梁支撑架立面布设见图2：
3.3钢箱梁安装施工
钢箱梁的吊装按照吊装方法分为三个区，其中Ⅱ区为跨高速吊装区，是此次钢箱梁吊装的难点；Ⅰ区为北侧钢箱梁区域，Ⅲ区为南侧钢箱梁区域。
利用两台履带吊，一台260吨履带吊站在石太高速的北端，一台400吨履带吊站在石太高速的南端，分别完成以石太高速北侧应急车道支撑架为分隔的南北半幅钢箱梁的安装。
吊装整体步骤为：用南端的400吨履带吊先对跨高速公路Ⅱ区中间段的钢箱梁A6+A7组合到H6-H7组合共8组梁段，先将E6+E7作为母体先行组拼，按照设计图尺寸和加工厂设置的定位线进行定位，先进行点焊固定。然后将D6+D7节段放在E6+E7节段的东侧，将F6+F7放在E6+E7节段的西侧进行组拼，先利用码板固定对接口，按照设计图尺寸和加工厂设置的定位线进行定位，确认各项控制指标符合要求后进行钢箱梁横向对接焊缝的焊接，其它节段依据此施工方式进行组拼及焊接。
焊接顺序为先焊顶板，然后焊接底板，接着焊腹板，根据水平变形程度确定先焊箱体外腹板（侧板）哪一侧的对接口，腹板（侧板）焊完后焊接箱体内隔板、球扁钢（肋板）、U型肋和加劲板。纵向对接码板从母体上码板根部割除，在后对口的钢箱梁上不割除，作为安装定位的标准，控制钢箱梁的线型。
图2 钢箱梁支撑架立面布置图
结语
跨石太高速钢箱梁吊装技术，是我公司施工的跨越既有线，钢箱梁吊装的先例。通过对钢箱梁吊装及焊接的优化，以及对下部石太高速行车影响的安全防护，有效的控制了施工时间，避免了施工对高速行车的影响。施工的通过现场实践，取得很好的效果，为类似施工提供了借鉴。
参考文献
[1]刘芳芳,焱翔.浅谈钢箱梁施工工艺及质量控制措施[J].科技与生活.2011
[2]刘添俊、安关峰、张洪彬.城市复杂环境下大跨度钢箱梁施工技术研究[J].城市道桥与防洪.2010
作者简介
康二鹏，男，工程师，中建二局基础设施建设投资有限公司山前大道项目，总工程师，电话：18630159568。
论文作者:康二鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签：支撑架论文; 履带吊论文; 高速路论文; 横向论文; 山前论文; 腹板论文; 箱体论文; 《基层建设》2019年第14期论文;