刘佳 王宪法 韩彬彬
德州市公路工程总公司 山东德州 253000
摘要：公路桥梁工程中采用钢箱梁结构，对比其他结构，该形式的优势主要表现在前期钢箱梁构件预制与预拼装，有效提升了施工效率。基于此，本文就大跨度公路桥梁中的钢箱梁施工技术进行简要探讨。
关键词：大跨度；公路桥梁；钢箱梁；施工技术；
1 工程概况
某公路桥梁工程采用钢箱梁施工技术，跨长是21.56m，为挂孔钢梁，在桥跨的两侧呈对称分布，设计阶段设定为单箱三室钢箱梁，其中单幅桥的桥面宽度是14m，全长是22.65m，梁高度为1.35m。前期在工厂预制所有钢箱梁构件，完成预制后运输到施工现场组装、焊接，通过辅助支架，施拉法安装导梁。另外，本次工厂施工重点针对吊装、测控两个环节的施工技术与工艺制定方案，加强钢箱梁施工水平。
2 大跨度公路桥梁钢箱梁施工技术的应用
2.1 准备工作
因为此次公路桥梁工程的交通环境比较复杂，大跨度连续钢箱梁结构施工应该要加强技术管理，准备阶段编制管理方案，对现场实际施工提供指导。正式展开钢箱梁施工之前参照设计规范、现场施工环境制定组织管理方案、钢箱梁施工方案等。
2.2 预制施工
①钢箱梁分段。钢箱梁前期制造，由专业工厂负责，开始预制之前技术人员需要阅读钢箱梁规范要求，所有进场原材料必须严格按照，经过取样、复验、焊接工艺评定这一系列流程，最终得出的评定结果，可以作为焊接工艺的参考依据。对照钢箱梁结构特征、制作要求、材料运输、施工环境等多方面因素，钢箱梁分段时要控制分段距离，不能过长或者过短，很容易增加后期吊装环节的难度，选择的分段与接口位置错缝，也应该满足设计规范。本次公路桥梁工程钢箱梁分段作业，将位于主线两侧的钢箱梁纵向分段，数量为5段，而横向分段，则是根据箱室分块，有单箱双室和单箱三室。根据纵向分段情况，钢箱梁两侧位置的翼缘板提前在工厂制作完成后再运输到施工现场焊接。施工项目所有主体箱室分为20段，其中最重吊装段的长度是25.27m，重量在82t 左右。箱梁分块、分段注意顶部与底板之间应该保持错开状态，错开距离大约 15cm。②制作板单元及拼装梁端拼装。制作板单元时，所有制作流程包括预处理、切割下料、组焊、检验与组装、焊接，处理过程中全部采用自动化装置，保证处理效率、质量，还可以及时发现质量问题。拼装梁段时，技术人员同时运用多梁段连续匹配组焊、预拼装两种工艺，提前在封闭的厂房内进行拼装，可以规避外部恶劣天气对拼装效果的影响。节段涂装作业，也在专门的涂装空间展开，而且还空间内设置了除湿、通风等专业设置，优化涂装环境质量，使最终的涂装效果符合工艺规范。③钢箱梁预拼装。当钢箱梁正式出厂、运输之前，务必经过预拼装环节，可以校正桥面板、桥底板，使长度达成统一。
2.3 钢箱梁运输
前期预制环节结束，钢箱梁运输到施工现场，厂内起重机吊装大钢箱梁节段至运输平车上，由运输平车运到安装地点。运输过程中车厢上的枕木位于钢箱梁的尾端，且高度超出头部，尾部悬挑适中即可，运输环节做好钢箱梁成品工作。
2.4 现场放置临时支墩
钢箱梁进入到现场吊装，临时支墩是非常重要的辅助工具，应该及时计算稳定性、强度和刚度等参数，使临时支墩、吊车、地基等与上部荷载规范一致，开始吊装前做好防护，加强吊装施工安全性。因此本次公路桥梁施工现场涉及到大量钢管周转，考虑到成本、受力问题，设置临时支墩时，选择8 根钢管进行拼装，组装钢管的参数全部是Ф630mm×10mm，获得桁架塔式钢管柱支墩。连接横向钢管，采用28#槽钢，基础预埋件作为支墩下部固定位置。施工现场设置的所有临时支墩，采用双拼 I45a 工字钢将顶部进行横向连接，构成纵梁平台，纵梁顶部位置放置双向千斤顶，当钢箱梁就位，便可以对分段高度、里程位置进行调节。基础部分的钢混结构采用C20钢混结构，内部设置 150mm 间距，分布规格为Ф18的双层主筋，Ф10箍筋的分布间距则是300mm。
2.5 钢箱梁施工吊装技术
吊机施工流程如图 1所示。
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图 1吊机施工流程
2.5.1 龙门吊参数与位置设计
按照前期设计方案，钢箱梁共被划分为24个梁段，每一个梁段具为矩形，也可以理解为梁段断面、盖板之间铅直状态。所有梁段经过划分之后形成主梁、两侧翼板，施工现场各个施工段与塔、梁、墩固接还需要进一步细化。 使用龙门吊必须精准测量箱梁节段尺寸参数、自重等，因为跨径会对龙门吊起吊能力带来直观的影响，施工现场环境也是非常直观的限制条件，所以安装钢箱梁，首先可以操作龙门吊完成箱梁主体的安装，随后通过汽吊安装两侧翌板。龙门吊起吊环节，要求的最大箱梁主体节段参数不能超过9m×25.75m，高度与重量则以2.2~1.93m、112t为标准。按照箱梁主体构造与龙门方向，设置吊点间距是15.0m，具体位置要在横隔板、腹板交叉范围内。 关于龙门吊的起吊性能、具体起吊位置与操作可行性，应该结合现场条件一一分析。首先确定起吊高度，设定桥面设计标高在跨中最高处，距离原地面标高是4.6m。安装龙门吊的起吊托架，要在已经完成安装的箱梁顶部行走，起吊高度设定在13m左右，吊钩、钢丝绳、箱梁顶部吊环之间设置垂直高度，建议在1m 左右，所以龙门横梁底部到地面的高度，必须超过14m。基于此，龙门吊高度需要运用到贝雷片进行竖向拼接，跨径也是如此，再利用上下弦杆起到加强的效果。关于龙门吊的起吊能力，需重点分析基本荷载，确定箱梁、平车、滑轮、吊具的重量。
2.5.2 确定吊点位置
按照现场划分箱梁节段情况，遵循“横向一体”原则，采取四点吊法。梁段主体参数是 25.62m×9m，设置吊点位置于箱体主体横向的两端，即纵腹板、横隔板交叉处。同时，设置钢箱梁吊点，要以耳板的形式呈现，钢箱梁顶板焊接耳板，保证吊点刚度、承载力符合起吊能力参数。本次施工共设置 4 个吊点，吊重共计 114t（含箱梁主体），根据各个吊点分别进行计算，焊接则采取 2cm 的钢板坡口，确定安全系数与焊接长度，钢板两侧位置的焊接需要运用到加强钢板。
2.5.3 吊装施工与管理
关于现场龙门架设，过程中务必保证立柱稳定，完成架设之后还需及时组织试吊，确定各方面满足要求才可以正式投入使用。吊装钢箱梁环节，需要用到的所有机械辅助设备与吊装设施，应该定期接受安全检查、维护，关键承重设备开始吊装前，也需要组织统一的检测，例如钢丝绳、吊环等。本次施工采取四点提升吊装法进行箱梁吊装，期间以免所有吊点吊重、起吊速度出现偏差，启动卷扬机时不宜过快，所有起重钢索在逐步受力之后还应该要不断调整，确保能够均匀受力，而且吊装提升环节梁段也要具备稳定性。当梁段已经吊离地面，需要关注梁段是否发生位置偏移现象，以免偏移之后出现横摆。所有梁段正式开始吊装前，施工人员运用专业的测量仪器，对架设梁段所在位置进行标定，而且吊具也需经过定位试验，通过定位调整可以实施梁段起吊操作。 整个龙门吊起重安装过程中必须统一指挥，专人操作。
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