钢箱梁分段吊装施工技术及线型控制技术措施
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摘 要：钢箱梁分段吊装施工在桥梁施工中是一种应用非常广泛的施工技术，其施工工序繁杂且对于精度要求极高。文章以马练营路的道排工程为例，详细分析了钢箱梁分段吊装的施工技术及钢箱梁线型控制技术措施，最终取得了良好的施工效果。
关键词：钢箱梁 分段吊装 线型控制
1.工程概况与整体施工方案
文章以马练营路的道排工程为背景，工程全长约为5500m，预设车速为50km/h，全线工程共有五座跨线桥，其中南环高速跨线桥在上跨南环高速路处采用29m+42m+29m等截面钢结构连续箱梁，桥梁宽度23.5m。本桥钢箱梁整体施工方案的选择主要依据自身的施工能力、设计构造、运输方式、安装方式、施工现场条件、交通组织等因素来确定，钢箱梁采用横向分八大块、纵向分段、支座处横向分段的方式，采用公路运输方式，在施工现场采用大型起重设备吊装到临时支架及桥墩上，再焊接现场焊缝，探伤合格后进行工地涂装。钢箱梁具体分段方式见图1。
2.钢箱梁分段吊装施工技术
2.1钢箱梁厂内加工
钢箱梁厂内加工的构件可分为如下几种：桥面（底）板、桥内（外）侧腹板、隔舱板、U型肋、I型肋及其肋板等。制作上述部件的胎架为现场地面拼接而成的，之后安排专人负责组装和焊接施工，使之呈流水线作业。在胎架上，操作人员将组合而成的钢箱梁进行焊接，并及时矫正弯曲之处。采用数控化的设备生产钢箱梁零部件，避免了使用传统人工加工零部件所产生的误差，提高了部件加工的精准性。另外，使用机械设备加工还能提高生产零部件的稳定性。待所有的构件加工完成时，对其进行严格的检验，之后可运输到现场。
2.2构件运输
在对钢箱梁构件进行运输时应该确保两个基本原则，首先应该确保构件在运输阶段的安全性，其次则应该保证构件的运输次序科学合理，避免造成由于构件运输顺序混乱导致的工期延误。
在构件运输的准备阶段应该合理选择待运构件的搁置地点，保证其环境干燥并且必须对构件进行覆盖处理，避免生锈，同时还要确保放置地点可以提供足够的支撑力，杜绝下沉。为了避免钢构件相互挤压而发生形变，在进行构件的放置时应该维持各层构件的垫枕支点处于同一垂直线上。另外为了确保运输过程的有序性，需要对各部分待运构件进行分类与编号，确保装车过程有序快速的完成。
本项目钢箱梁运输采用15～24m以上加长车来完成钢箱梁的分段运输工作，需要从生产厂房经由公路运输到施工工地，因此需要在运输之前经由运输部门完成超宽运输手续的办理工作。钢箱梁箱体在分段运输前，要临时焊接交叉[12槽钢，1道/2m，以便对箱体整段进行固定。
2.3钢箱梁现场安装
吊装钢梁施工工序的安排：临时支墩→5#横梁吊装→中跨大里程侧8段钢梁吊装→4#横梁装→中跨小里程侧8段钢梁的吊装→3#、6#横梁吊装→两侧的钢梁吊装→落梁→拆除临时支墩。
本工程钢箱梁共分为36块，最重块体近45t，经过计算现场吊装采用两台120T汽车吊，每块箱梁设置4个吊点，吊点位置是在约x=0.214L（L为构件长度）处。吊耳的位置选择要遵循以下的标准：最接近理想吊点的横隔板上，其间隔的距离要参照构件的重心。确保梁体吊装起来之后可保持平衡状态。
在钢箱梁安装进行接口匹配时则需要进行两次操作，首先完成接口的粗匹配，其主要目的是调整箱梁线型，确保中心轴线。调整程序为：（1）梁段的倾斜度与高度需要与顶板的中轴线齐平；（2）梁段的高度需要和顶板的U型肋齐平，调整好之后要测量出吊装梁段的前后点的标准高度；（3）重点需要测量梁段底板处缝隙，确保其缝隙宽度的最大值为15mm；（4）借助千斤顶调整主腹板的平衡状态；（5）复测。
匹配好接口是焊接施工的前提条件。匹配接口的内容如下：节段的标准高度、预拱度、横坡度。接口面板最大的差距需达到0.5mm。调整约束时要遵循由硬到弱的规律。调整腹板和顶底板交界处的距离，之后调整接口距离。精调时可使用千斤顶，固定时使用马板压平。
在完成钢箱梁的精准定位后，还需要根据相关的规范标准比对缝口，针对没有达到要求的缝口进行修正，直到缝口经过打磨后符合规范才可以开展焊接工作。
2.4钢箱梁吊装时的精度控制
钢梁进行吊装时，需要搭建平面控制网。其精度要与四等导线网的精度相匹配。鉴于吊装平面网对精度要求较高，需要严格核准控制网的各个标准点。为确保坐标的准确性，要借助于精密全站仪，将其架设于临时钢支墩，可测绘定位精准坐标。在节段吊装时，根据工程设置好的匹配件连接构件，设计要求缝口的大小，用限位马板作好衬垫固定，专用焊接用马板定位牢固，确保中心轴线的正确性。
将三角钢板搭设在临时支墩的内侧，可避免横向位移。按照相关的规定要求，在中心线附近1-2毫米范围内均属于正常横向位移。纵向位移和小量调节。在吊装时利用已固定的箱体，用25T的手动葫芦作小量调整，调整好后用安装马板定位固定。将5T倒链搭建在箱梁的上坡位置可以有效的避免箱梁产生推移，缓解纵向向推力带来的影响。
除上述内容之外，还需注意焊接之后钢箱梁的变形量测施工。在焊接的过程中，有可能产生变形，因而需要重点对此项内容进行监测，并做好记录。根据数据分析掌握变形的规律，便于推测可能出现变形的地方。这样一来可以提升吊装精度。若是施工中使用的是环缝焊接法，纵向的收缩量最小值为3mm，最大值为5mm，横向的收缩量需达到1.5mm。
3.钢箱梁线型控制技术措施
在施工前，除根据设计给出数据外，还要根据现场安装情况进行细致计算每跨的预拱度值，要根据跨度及箱梁截面特性进行计算，经过计算，具体部位的预拱度按照二次抛物线方程进行布置。
按照设计的纵坡度、横坡及预拱度、焊接变形等，计算出详细的高程、长宽尺寸等三维数据，并绘制详细的施工图，严格按图加工制作。对于构造比较复杂的零部件，比如横隔板，在放样施工时，要借助于CAD，输入比例为1：1。在模拟其它工序时要严格控制加工尺寸，核准组装尺寸，重点部位包括箱梁的长度及宽度，轴线的长度，务必确保上述内容符合相关设计规定。号料切割时使用无余量切割。鉴于此项技术要格外注意钢板的变形量，为了确保钢箱梁的尺寸与设计标准相符合，需要考虑到伸缩量的变化，宽度的变化（如接口、焊脚等），在此基础之上再设计钢箱梁的CAD输入尺寸。
拼装支架时，确定其总长度的控制点要选在墩柱上的箱梁阶段。中跨的安装要放置到其它墩顶钢箱梁安装成功之后。
加强对焊接变形的控制。焊接之前要对所有的焊接材料技能型试验，记录好变形数据，以初始数据为基准点，将其归纳整理，组建数学模型。保存下来的数据可以作为焊接之后材料是否变形的重要依据。在焊接处理时优先选择二氧化碳保护焊，这是因为该种焊接技术耗费的能量较低，这样可以减少变形量。其次是埋弧焊，再次是手工焊，使用这种焊接方式耗费的能量较高。板料的开口坡度要控制在35-40°左右，不能超过上述范围。组建的缝隙宽度也需掌握好，最低不得低于5mm，最高不得超过7mm。为确保焊接质量，打坡口时需优先选择机械冷加工处理技术。
4.结束语
综上所述，钢箱梁分段吊装技术的内容主要分为3个部分，分别为场内制作、构件运输以及现场安装，加强了灵活性的同时也对施工的有序化提出了更高的要求，因此在钢箱梁分段吊装的施工过程中，必须要采取技术措施控制吊装时的精度及线型，并注重工作衔接的有序性，这样一来，钢箱梁分段吊裝技术就可以最大程度上发挥出高效灵活的优势。
参考文献：
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