摘 要：隨著城市化進程的加快，市中心與郊區(qū)縣的聯(lián)系越來越緊密，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算、鋼箱梁線形控制措施、吊裝步驟等方面進行論述，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，并對吊裝施工進行了總結(jié)，提出了施工注意事項，為今后大跨度鋼箱梁架設(shè)提供了重要參考經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞：大跨度 連續(xù)鋼箱梁 吊裝 施工體會
1 工程概況
1.1 工程簡介
阜石路（雙峪環(huán)島～西五環(huán)路）道路工程設(shè)計起點位于門頭溝區(qū)雙峪環(huán)島，終點位于西五環(huán)路晉元橋，路線全長9.623 cm。主線高架橋標準橫斷面：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為連續(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36.2 m，最大吊裝重約82 t；上跨京門鐵路預(yù)制鋼箱梁長約37.3 m，最大吊裝重約85 t。
1.2 工程重點、難點、特點
重點一：本工程跨越豐沙鐵路、折返段鐵路及大臺線共計10股鐵路，需要嚴格按照既有線施工相關(guān)規(guī)章制度進行施工。
重點二：六聯(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。
難點一：在股道間施工，吊裝作業(yè)過程中重型吊車作業(yè)場地狹小，且不能中斷行車，最大吊裝半徑不易控制。
難點二：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：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，同時路局新發(fā)營業(yè)線施工安全文件，每次吊裝批復(fù)時間短，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
由于施工場地的限制，本標段主線高架橋跨越豐沙鐵路、石景山機務(wù)折返段及大臺線共10股線路，且豐沙鐵路為電氣化線路，屬高路基，場地兩側(cè)高程不同，故鋼箱梁吊裝時，無法采用兩臺吊車抬吊的方式進行，只能采用一臺吊車旋轉(zhuǎn)吊裝方式，且跨越既有運營鐵路，吊裝難度極高，安全威脅極大。經(jīng)仔細對比論證，跨越鐵路鋼箱梁確定采用單臺550 t履帶起重機進行吊裝。
2.2 搭設(shè)臨時支架
（1）根據(jù)鋼梁分段情況，設(shè)置臨時支架30個，支架采用300×300自鎖式模塊腳手架搭設(shè)。臨時支架基礎(chǔ)形式：2.5 m×4 m；厚0.6 m。采用C25混凝土澆筑。
（2）臨時支架基礎(chǔ)受力計算。
按最不利處計算：
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，故不對其強度進行驗算，為防止局部應(yīng)力集中引起混凝土開裂，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)只計算其下臥層強度。
下臥層受壓強度：84.5×10/（2.5×4）=84.5 kPa=0.0845 MPa。
原狀土抗壓強度經(jīng)驗值為0.1 MPa以上，現(xiàn)場澆筑混凝土基礎(chǔ)前，先測定下臥層抗壓強度，如不滿足要求則采用夯實處理。
2.3 吊耳和鋼絲繩承載力計算
�。�1）吊點采用工廠制作時以專用鋼板制作吊耳，每段鋼箱梁對稱設(shè)置4個吊耳，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)件起吊和吊裝過程中的穩(wěn)定，采用工廠制作時設(shè)置的專用吊耳，各個吊耳位置及尺寸均嚴格計算確定。
每段鋼箱梁對稱設(shè)置4個吊耳，焊接在鋼箱梁翼緣板上，呈對稱分布。吊耳和構(gòu)件之間的焊接采用CO2氣體保護焊，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嬎悖�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 起重機選擇
依據(jù)場地條件、構(gòu)件分段重量和起重機性能選擇起重機。本工程使用機動性能好、移動方便的汽車式起重機和吊裝速度快、負荷大的履帶式起重機配合作業(yè)。
主要車輛設(shè)備：CC2500-1型550 t履帶起重機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，吊車行走路線需進行加固等原因，故吊裝平面布置原則為：方便吊裝機具的設(shè)置，便于吊車吊裝和行走，設(shè)備組裝場地、吊裝場地及構(gòu)件吊裝場地應(yīng)堅實、平整、滿足吊裝要求。550 t履帶吊車超級配重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履帶起重機行走路面處理：站位點地基需夯實，另外回填土部位應(yīng)特殊處理，夯實后墊0.5 m厚的級配石，吊車以下鋪設(shè)鋼平臺，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)部門申請線路要點施工，在規(guī)定的時間內(nèi)將梁段吊裝就位。
施工現(xiàn)場根據(jù)吊裝平面示意圖放出正確的吊車站位點，首先是250 t汽車吊站位豐沙鐵路西側(cè)，吊裝1A，2A，3A。550 t履帶起重機到達第一次站位地點開始組桿、支車；鋼箱梁制作完成吊裝之前要提前5 h運輸至安裝現(xiàn)場。整個吊裝過程中，550 t履帶起重機共站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12.8 m，吊裝最大半徑為15 m，按由遠及近順序進行（如圖3所示）。
第二步：550 t履帶吊站位在原機車運煤線和折返站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），采取從遠到近的順序吊裝就位。此站位吊裝時最大旋轉(zhuǎn)半徑34 m，所吊鋼箱梁最重71 t，最長37.7 m，每次要點吊裝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），采取從遠到近的順序吊裝就位。此站位吊裝時最大旋轉(zhuǎn)半徑34 m，所吊鋼箱梁最重87 t、最長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），采取從遠到近的順序吊裝就位。此站位吊裝時最大旋轉(zhuǎn)半徑28 m，所吊鋼箱梁最重63 t、最長33.75 m（如圖6所示）。
�。�2）連接板及高強螺栓的安裝。
鋼梁吊裝就位后，安裝連接板及高強螺栓。然后將梁頂標高精調(diào)至設(shè)計值。
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，而鋼箱梁本身對溫度很敏感，因此，本橋在施工時對鋼箱梁的線形控制顯得尤為重要，具體在施工過程中采取了以下措施。
�。�1）橫隔板焊接時選擇合適的焊接順序，防止因焊接順序不當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)計量預(yù)留，在塊單元加工制作時考慮。
�。�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）加強測量控制。中線測量每次用相同的導(dǎo)線點，而且盡量在每天的同一時間段，每段梁架設(shè)前先放樣，架完后再復(fù)核、調(diào)整，高程測量要建立全橋統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，以保證全橋的縱坡及橫坡的準確性。
3 施工體會
經(jīng)嚴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，各項吊裝誤差均滿足規(guī)范要求。
3.1 經(jīng)驗總結(jié)
�。�1）跨鐵路線特別是跨多股道站場線連續(xù)鋼箱梁吊裝施工，會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營的安全。
�。�2）550 t履帶起重機站位位置基礎(chǔ)除了采用級配石夯實外，起重機下部還墊20 cm厚鋼平臺，起重機在吊裝行走時平穩(wěn)不晃動。
�。�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)計計算理論吊耳位置產(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、細部調(diào)整、就位、鋼箱梁臨時栓接。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)與首段鋼箱梁通過連接板銷釘和安裝螺栓臨時固定，所有施工工序均在點內(nèi)進行，確保鐵路運營的安全。每跨鋼箱梁安裝完成后立即組織進行相關(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)臨時支架，操作簡便，安全可靠，既加快了工程施工進度，又有效地降低了工程成本。
3.2 注意事項
（1）為確保鋼箱梁工程安裝進度，在鋼箱梁整個運輸過程中，必須貫徹實施各項預(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，不得耽誤現(xiàn)場吊裝作業(yè)。
（2）吊裝時要做好下部防護措施，在下部設(shè)置防護網(wǎng)，以防高空墜物傷人。
（3）吊車開始時要試吊，吊起5～10 cm時要停吊檢查（主要檢查索具是否牢固，吊車支腿是否穩(wěn)固），無問題后方可繼續(xù)吊裝。
（4）鋼箱梁在卸車、安裝時吊車臂起落要平穩(wěn)、低速，禁止忽快忽慢或突然制動，避免碰撞而引起鋼結(jié)構(gòu)變形。
（5）主要受力臨時支架基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆砼，輔助支架基礎(chǔ)也必須夯實防止下沉，在鋼箱梁吊裝施工過程中，設(shè)專人檢查臨時支墩情況，主要檢查臨時支架是否發(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)整后再進行施工。
4 結(jié)語
通過對機械的選擇，吊裝方案的精心優(yōu)化，保證了阜石路二期3標段在工期壓力大，施工場地十分受限，并且在不影響列車運營的情況下，成功的采用單臺550 t履帶起重機實施了高墩連續(xù)鋼箱梁的吊裝，實現(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，并實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益，取得良好效果。同時，也為今后同類型施工提供了很好的借鑒。
參考文獻
[1] 建筑施工手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2003.
[2] 汪正榮，著.建筑施工計算手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2001.
