摘 要：隨著城市化進(jìn)程的加快，市中心與郊區(qū)縣的聯(lián)系越來(lái)越緊密，現(xiàn)有的道路已滿足不了城市發(fā)展需求，各條高架快速路隨即規(guī)劃建設(shè)，連續(xù)鋼箱梁成為跨越既有道路、鐵路等大型障礙物的設(shè)計(jì)首選。阜石路二期工程為北京市區(qū)與門頭溝區(qū)的一條快速聯(lián)絡(luò)線，全線主線為高架橋，雙向六車道。其中3#標(biāo)段上跨豐沙鐵路、石景山折返段、京門鐵路，處于主線曲線段，設(shè)計(jì)采用變截面連續(xù)鋼箱梁，跨度大，梁體噸位高，本文從施工方案選擇、吊車選用及工況分析、吊耳及鋼絲繩受力計(jì)算、鋼箱梁線形控制措施、吊裝步驟等方面進(jìn)行論述，全面介紹了阜石路二期工程大跨度連續(xù)鋼箱梁的吊裝施工，并對(duì)吊裝施工進(jìn)行了總結(jié)，提出了施工注意事項(xiàng)，為今后大跨度鋼箱梁架設(shè)提供了重要參考經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：大跨度 連續(xù)鋼箱梁 吊裝 施工體會(huì)
1 工程概況
1.1 工程簡(jiǎn)介
阜石路（雙峪環(huán)島～西五環(huán)路）道路工程設(shè)計(jì)起點(diǎn)位于門頭溝區(qū)雙峪環(huán)島，終點(diǎn)位于西五環(huán)路晉元橋，路線全長(zhǎng)9.623 cm。主線高架橋標(biāo)準(zhǔn)橫斷面：橋梁全寬24.8 m，為雙向六車道。其中跨越豐沙鐵路主線高架橋?yàn)檫B續(xù)鋼箱梁，橋下凈高≥8 m，橋梁跨徑布置為49+70+53 m，其中49 m跨徑上跨豐沙鐵路（鐵路樁號(hào)約為K14+950），70 m跨徑上跨石景山折返站，最后53 m上跨京門鐵路。上跨豐沙鐵路預(yù)制鋼箱梁最長(zhǎng)38 m，最大吊裝重約85 t；上跨石景山折返站段預(yù)制鋼箱梁最長(zhǎng)36.2 m，最大吊裝重約82 t；上跨京門鐵路預(yù)制鋼箱梁長(zhǎng)約37.3 m，最大吊裝重約85 t。
1.2 工程重點(diǎn)、難點(diǎn)、特點(diǎn)
重點(diǎn)一：本工程跨越豐沙鐵路、折返段鐵路及大臺(tái)線共計(jì)10股鐵路，需要嚴(yán)格按照既有線施工相關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行施工。
重點(diǎn)二：六聯(lián)連續(xù)鋼箱梁的吊裝拼裝作業(yè)，其中最大跨度為70 m，最大吊裝重量85 t。
難點(diǎn)一：在股道間施工，吊裝作業(yè)過(guò)程中重型吊車作業(yè)場(chǎng)地狹小，且不能中斷行車，最大吊裝半徑不易控制。
難點(diǎn)二：小半徑曲線及變高度截面連續(xù)鋼箱梁吊裝誤差的控制。
特點(diǎn)：本工程施工具有變曲率、小半徑、跨多股鐵路線、變高度鋼箱梁吊裝施工等特點(diǎn)，同時(shí)路局新發(fā)營(yíng)業(yè)線施工安全文件，每次吊裝批復(fù)時(shí)間短，安全要求高。
2 鋼箱梁吊裝及關(guān)鍵技術(shù)
2.1 吊裝方案的選擇
由于施工場(chǎng)地的限制，本標(biāo)段主線高架橋跨越豐沙鐵路、石景山機(jī)務(wù)折返段及大臺(tái)線共10股線路，且豐沙鐵路為電氣化線路，屬高路基，場(chǎng)地兩側(cè)高程不同，故鋼箱梁吊裝時(shí)，無(wú)法采用兩臺(tái)吊車抬吊的方式進(jìn)行，只能采用一臺(tái)吊車旋轉(zhuǎn)吊裝方式，且跨越既有運(yùn)營(yíng)鐵路，吊裝難度極高，安全威脅極大。經(jīng)仔細(xì)對(duì)比論證，跨越鐵路鋼箱梁確定采用單臺(tái)550 t履帶起重機(jī)進(jìn)行吊裝。
2.2 搭設(shè)臨時(shí)支架
�。�1）根據(jù)鋼梁分段情況，設(shè)置臨時(shí)支架30個(gè)，支架采用300×300自鎖式模塊腳手架搭設(shè)。臨時(shí)支架基礎(chǔ)形式：2.5 m×4 m；厚0.6 m。采用C25混凝土澆筑。
（2）臨時(shí)支架基礎(chǔ)受力計(jì)算。
按最不利處計(jì)算：
鋼箱梁重量：83/2+76/2=79.5（t）
支撐鋼箱梁支架重量：5 t。
總重量：G=79.5+5=84.5（t）。
基礎(chǔ)形式：2.5 m×4 m；厚0.6 m，采用C25混凝土
基礎(chǔ)采用商品混凝土，故不對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，為防止局部應(yīng)力集中引起混凝土開(kāi)裂，在內(nèi)鋪設(shè)兩層間距15 cm×15 cm直徑為Φ16鋼筋網(wǎng)片�，F(xiàn)只計(jì)算其下臥層強(qiáng)度。
下臥層受壓強(qiáng)度：84.5×10/（2.5×4）=84.5 kPa=0.0845 MPa。
原狀土抗壓強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)值為0.1 MPa以上，現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土基礎(chǔ)前，先測(cè)定下臥層抗壓強(qiáng)度，如不滿足要求則采用夯實(shí)處理。
2.3 吊耳和鋼絲繩承載力計(jì)算
�。�1）吊點(diǎn)采用工廠制作時(shí)以專用鋼板制作吊耳，每段鋼箱梁對(duì)稱設(shè)置4個(gè)吊耳，可靠焊接再鋼箱梁上。鋼繩選用60 mm鋼繩扣，單根其中能力50 t，卸卡選用50 t卸卡。
�。�2）吊耳的設(shè)置：為保證各構(gòu)件起吊和吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定，采用工廠制作時(shí)設(shè)置的專用吊耳，各個(gè)吊耳位置及尺寸均嚴(yán)格計(jì)算確定。
每段鋼箱梁對(duì)稱設(shè)置4個(gè)吊耳，焊接在鋼箱梁翼緣板上，呈對(duì)稱分布。吊耳和構(gòu)件之間的焊接采用CO2氣體保護(hù)焊，焊絲用ER50-6，手把焊焊條E5016，hf=14，并且采用圍焊。
1）吊耳承載力計(jì)算：
�、俸缚p承載能力f=19.5 kN/cm×36 cm×2=141 t
安全系數(shù)為141/（25×1.4）=4；
�、诨№敿袅τ�(jì)算：π=170×30×100=51 t
安全系數(shù)為51/（25×1.4）=1.5
2）鋼絲繩承載力計(jì)算：
鋼絲選用Φ60 mm鋼繩扣，單根起重能力50 t，卸卡選用50 t卸卡。鋼繩安全系數(shù)為50×0.707/25=1.414。
2.4 起重機(jī)選擇
依據(jù)場(chǎng)地條件、構(gòu)件分段重量和起重機(jī)性能選擇起重機(jī)。本工程使用機(jī)動(dòng)性能好、移動(dòng)方便的汽車式起重機(jī)和吊裝速度快、負(fù)荷大的履帶式起重機(jī)配合作業(yè)。
主要車輛設(shè)備：CC2500-1型550 t履帶起重機(jī)1輛、Dema
gAc250-1 250 t汽車吊1輛炮車3輛、130汽車1輛、工程車1輛、120T吊車1輛。
2.5 吊裝平面布置 550 t履帶起重機(jī)一次拆卸的難度較大，且組裝一次約需5～7 d，吊車行走路線需進(jìn)行加固等原因，故吊裝平面布置原則為：方便吊裝機(jī)具的設(shè)置，便于吊車吊裝和行走，設(shè)備組裝場(chǎng)地、吊裝場(chǎng)地及構(gòu)件吊裝場(chǎng)地應(yīng)堅(jiān)實(shí)、平整、滿足吊裝要求。550 t履帶吊車超級(jí)配重15.5 m回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)不得有設(shè)備基礎(chǔ)、建筑物等障礙物。
550 t履帶起重機(jī)行走路面處理：站位點(diǎn)地基需夯實(shí)，另外回填土部位應(yīng)特殊處理，夯實(shí)后墊0.5 m厚的級(jí)配石，吊車以下鋪設(shè)鋼平臺(tái)，以保證履帶吊車路基板受力均勻，確保安全。
2.6 鋼箱梁吊裝
全橋共有六條線，每條線總長(zhǎng)172 m，分為A、B、C、D、E、F六段。其中一、二、三線的B段和四、五、六線的A段跨越豐沙鐵路；一、二、三線的F段和四、五、六線的E段跨越京門鐵路，在吊裝前向鐵路相關(guān)部門申請(qǐng)線路要點(diǎn)施工，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將梁段吊裝就位。
施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)吊裝平面示意圖放出正確的吊車站位點(diǎn)，首先是250 t汽車吊站位豐沙鐵路西側(cè)，吊裝1A，2A，3A。550 t履帶起重機(jī)到達(dá)第一次站位地點(diǎn)開(kāi)始組桿、支車；鋼箱梁制作完成吊裝之前要提前5 h運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場(chǎng)。整個(gè)吊裝過(guò)程中，550 t履帶起重機(jī)共站3次位，需挪車兩次。
（1）吊裝步驟及施工影響范圍。
第一步：250 t汽車站位在豐沙線西側(cè)，依次吊裝3A，2A，1A。此三節(jié)鋼箱重量均為24 t，梁長(zhǎng)12.8 m，吊裝最大半徑為15 m，按由遠(yuǎn)及近順序進(jìn)行（如圖3所示）。
第二步：550 t履帶吊站位在原機(jī)車運(yùn)煤線和折返站6道之間（如圖4所示），依次吊裝：1B、2B、1C、2C；3B，4A、3C、4B；5A、6A、5B、6B；（共12段），采取從遠(yuǎn)到近的順序吊裝就位。此站位吊裝時(shí)最大旋轉(zhuǎn)半徑34 m，所吊鋼箱梁最重71 t，最長(zhǎng)37.7 m，每次要點(diǎn)吊裝2片，共分6次可將跨豐沙線鋼箱吊裝完畢。
第三步：550 t吊站位在京門鐵路和折返站1道之間，依次吊裝：1D、2D；1E、2E；3D、4C；3E、4D；5C、6C；5D、6D（共12段），采取從遠(yuǎn)到近的順序吊裝就位。此站位吊裝時(shí)最大旋轉(zhuǎn)半徑34 m，所吊鋼箱梁最重87 t、最長(zhǎng)38.24 m（如圖5所示）。
第四步：550 t吊站位在京門鐵路東側(cè)依次吊裝：1F、2F；3F、4E、4F；5E、6E、5F、6F（共9段），采取從遠(yuǎn)到近的順序吊裝就位。此站位吊裝時(shí)最大旋轉(zhuǎn)半徑28 m，所吊鋼箱梁最重63 t、最長(zhǎng)33.75 m（如圖6所示）。
�。�2）連接板及高強(qiáng)螺栓的安裝。
鋼梁吊裝就位后，安裝連接板及高強(qiáng)螺栓。然后將梁頂標(biāo)高精調(diào)至設(shè)計(jì)值。
2.7 鋼箱梁線形控制
由于本橋跨度大，平面曲線半徑小，鋼箱梁上頂面及下底面為空間曲面，所以其線形復(fù)雜，而鋼箱梁本身對(duì)溫度很敏感，因此，本橋在施工時(shí)對(duì)鋼箱梁的線形控制顯得尤為重要，具體在施工過(guò)程中采取了以下措施。
�。�1）橫隔板焊接時(shí)選擇合適的焊接順序，防止因焊接順序不當(dāng)而造成彎曲變形和扭曲變形。
�。�2）鋼箱梁設(shè)置預(yù)拱度，預(yù)拱度值設(shè)計(jì)量預(yù)留，在塊單元加工制作時(shí)考慮。
�。�3）采用預(yù)拼裝工藝，即塊單元出廠前先在專用胎架上試拼裝，檢查并修正鋼箱梁的結(jié)構(gòu)尺寸，整體外觀線形。
�。�4）加強(qiáng)測(cè)量控制。中線測(cè)量每次用相同的導(dǎo)線點(diǎn)，而且盡量在每天的同一時(shí)間段，每段梁架設(shè)前先放樣，架完后再?gòu)?fù)核、調(diào)整，高程測(cè)量要建立全橋統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，以保證全橋的縱坡及橫坡的準(zhǔn)確性。
3 施工體會(huì)
經(jīng)嚴(yán)格按照吊裝順序及吊裝步驟，連續(xù)鋼箱梁按期、安全完成吊裝施工，各項(xiàng)吊裝誤差均滿足規(guī)范要求。
3.1 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
（1）跨鐵路線特別是跨多股道站場(chǎng)線連續(xù)鋼箱梁吊裝施工，會(huì)不同程度的影響到既有鐵路各相關(guān)站段設(shè)備，包括既有房屋、地下管線及架空電纜等。必須提前與各站段進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，給予配合，做好拆改工作，保證鋼箱梁吊裝工期及鐵路運(yùn)營(yíng)的安全。
�。�2）550 t履帶起重機(jī)站位位置基礎(chǔ)除了采用級(jí)配石夯實(shí)外，起重機(jī)下部還墊20 cm厚鋼平臺(tái)，起重機(jī)在吊裝行走時(shí)平穩(wěn)不晃動(dòng)。
�。�3）鋼箱梁起吊后，觀察梁體兩端高差是否在一水平線上，如有傾斜，必須進(jìn)行調(diào)整，否則鋼箱梁難以入位。本工程連續(xù)鋼箱梁為變高截面且在曲線上，設(shè)計(jì)計(jì)算理論吊耳位置產(chǎn)生偏差，引起鋼箱梁起吊后傾斜，吊裝難以入位，最后經(jīng)增加吊環(huán)調(diào)整鋼絲繩長(zhǎng)度，鋼箱梁起吊水平后才最終入位。
�。�4）鋼箱梁吊裝施工內(nèi)容為：起吊、移梁、細(xì)部調(diào)整、就位、鋼箱梁臨時(shí)栓接。每條線的首段鋼箱梁就位后馬上與永久橋墩固定，每條線的次段鋼箱梁就位后應(yīng)與首段鋼箱梁通過(guò)連接板銷釘和安裝螺栓臨時(shí)固定，所有施工工序均在點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，確保鐵路運(yùn)營(yíng)的安全。每跨鋼箱梁安裝完成后立即組織進(jìn)行相關(guān)附屬工程的施工，包括橋梁高程及線型的調(diào)整、高強(qiáng)螺栓的安裝與緊固、聯(lián)梁的安裝與焊接。
�。�5）采用自鎖式模塊腳手架搭設(shè)臨時(shí)支架，操作簡(jiǎn)便，安全可靠，既加快了工程施工進(jìn)度，又有效地降低了工程成本。
3.2 注意事項(xiàng)
�。�1）為確保鋼箱梁工程安裝進(jìn)度，在鋼箱梁整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中，必須貫徹實(shí)施各項(xiàng)預(yù)定方案。各組分工協(xié)作，指揮部統(tǒng)一調(diào)度，確保各項(xiàng)工作有序、高效、優(yōu)質(zhì)地完成，確保鋼箱梁吊裝前5 h鋼梁到場(chǎng)，不得耽誤現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)。
�。�2）吊裝時(shí)要做好下部防護(hù)措施，在下部設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，以防高空墜物傷人。
（3）吊車開(kāi)始時(shí)要試吊，吊起5～10 cm時(shí)要停吊檢查（主要檢查索具是否牢固，吊車支腿是否穩(wěn)固），無(wú)問(wèn)題后方可繼續(xù)吊裝。
（4）鋼箱梁在卸車、安裝時(shí)吊車臂起落要平穩(wěn)、低速，禁止忽快忽慢或突然制動(dòng)，避免碰撞而引起鋼結(jié)構(gòu)變形。
�。�5）主要受力臨時(shí)支架基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆砼，輔助支架基礎(chǔ)也必須夯實(shí)防止下沉，在鋼箱梁吊裝施工過(guò)程中，設(shè)專人檢查臨時(shí)支墩情況，主要檢查臨時(shí)支架是否發(fā)生變形、傾斜及下沉，如有變化，立即停止鋼箱梁吊裝施工，待加固調(diào)整后再進(jìn)行施工。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)機(jī)械的選擇，吊裝方案的精心優(yōu)化，保證了阜石路二期3標(biāo)段在工期壓力大，施工場(chǎng)地十分受限，并且在不影響列車運(yùn)營(yíng)的情況下，成功的采用單臺(tái)550 t履帶起重機(jī)實(shí)施了高墩連續(xù)鋼箱梁的吊裝，實(shí)現(xiàn)了大跨度、大噸位、大節(jié)段的跨線橋梁鋼箱梁的快速安全吊裝，保證了鋼箱梁的線性，并實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益，取得良好效果。同時(shí)，也為今后同類型施工提供了很好的借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1] 建筑施工手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.
[2] 汪正榮，著.建筑施工計(jì)算手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.
