大跨度钢箱梁吊装施工工艺

李 晖

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030006)

大跨度钢箱梁吊装施工工艺

李 晖

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030006)

结合晋城市圣亚环形人行天桥工程，以现场施工为基础，针对大跨度钢箱梁吊装的重点进行论述。通过分析钢箱梁的分段，起重设备的选择，钢箱梁的地面拼装、焊接、吊装方法等，论述了钢箱梁吊装施工的详细步骤和工艺特点，以保证钢箱梁能够安全、高效的完成吊装，为今后类似工程的设计与施工提供借鉴。

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0 引言

随着社会经济的飞速发展，为了建造更大、更长的各种超大型结构物来满足人们对生活空间的追求，大跨度钢结构随之发展起来。本文以大跨度钢箱梁吊装为题材，分析了大跨度钢结构的安装工艺。

1 工程概况

晋城市圣亚环形人行天桥位于黄华街与红星街交叉口。天桥桥梁跨径总长布置为192.107 m，具体桥梁跨径布置为跨黄华街36 m，跨红星街31 m，跨中梁高1.2 m，墩顶梁高1.8 m，梁底采用圆曲线变化。主桥采用单箱单室钢箱梁，钢箱梁采用全焊接结构，所有钢板材质均采用Q345qD钢。

2 钢箱梁分段

钢箱梁施工方案采用：工厂分为16个梁段制作，分段运输，现场搭设拼装临时钢平台，直段整体拼装整体吊装，弧段单独吊装。圣亚环形天桥钢箱梁经二次深化设计，具体断点位置见图1。

3 吊车的选择

钢箱梁总共分16段，钢箱梁分节最重39.387 t，最轻11.584 t，钢梁最长16 m。结合梁段的重量及现场施工条件，充分考虑钢箱梁在吊装过程中与吊车大臂的安全距离及一定的安全储备系数，确定选用一台QY130K-Ⅰ型汽车吊进行钢箱梁的装卸、拼装。吊车工作半径10 m，起重量45.5 t。

A，B，C，D段钢箱梁直梁段吊装，钢梁最重约107 t(106.674 t)，最长钢梁为40.7 m。结合梁段单元的重量及现场施工条件，充分考虑钢箱梁在吊装过程中与吊车大臂的安全距离及一定的安全储备系数，确定选用两台QY240-Ⅱ型汽车吊进行钢箱梁直梁段的抬吊。吊车工作半径10 m，起重量61 t。

4 钢箱梁吊装工艺流程

根据吊装顺序用平板车将16段钢箱梁运到现场进行地面拼装，按照钢箱梁直段A→B→C→D→弧段A→弧段B→弧段C→弧段D的顺序进行拼装吊装。

现场搭设拼装临时钢平台，采用130 t汽车吊拼装钢箱梁直段A→B→C→D。

4.1 拼装临时钢平台的搭设

在每段准备拼装的梁段的马路上，用H型钢HN596×199×10×15作为支座搭设钢平台，每小段梁下设置两根3 000 mm长的H型钢，每段钢箱梁拼装平台下设置6根，总共准备3 000 mm长的H型钢24根，钢平台的平整度用钢楔子来调整。每根H型钢下的路面上铺20 mm厚的钢板1 000 mm×3 000 mm。

4.2 钢箱梁拼装

钢箱梁直段A,B,C,D分别有3个小段拼装组合而成。整体断点形式采用“Z”字断口，即顶板断点与两腹板断点错开500 mm，腹板与底板再错开500 mm。钢箱梁现场拼接安装节点采用在上下翼缘板设置12个连接耳板。

4.3 钢箱梁拼装焊接

钢箱梁节段吊装到拼装位置后，吊车移动钢箱梁，保证箱口截面对角线尺寸、焊缝间隙及板面错位符合允许偏差，及时连接拼装耳板固定。将要吊装的直梁段整体拼装好后，进行各梁段环形焊缝的焊接。内加劲肋的焊接要在箱体内进行，在焊接位置的桥面上预留人孔，焊接完成后及时封堵。

4.4 钢丝绳、卸扣、吊耳的选用及验算

4.4.1 钢丝绳的选用

根据最大起吊重量为107 t，每直段钢箱梁共设8个吊点，两台吊车抬吊，每台吊车吊53.5 t。

计算简图如图2所示。

每根钢丝绳所受拉力：

其中，S为钢丝绳各分支的应力；Q为钢丝绳索系吊的荷载重力；m为钢丝绳的分支数，m=4；θ为钢丝绳的夹角，θ=60°。取钢丝绳的安全系数为10，则有P=10×S=115.8 t=1 158 kN。根据“钢丝绳的破断拉力表”：选用6×37系列，公称抗拉强度选用1 550 MPa，直径47.5 mm的钢丝绳。

4.4.2 吊点与吊耳的设计与验算(根据“起重吊耳标准”)

1)计算确定中心位置，用8个板式吊耳，对称于中心位置各布置4个，要求箱梁的中心要在两端吊耳的中心连线所在的垂直面上，误差不超过10 mm，避免箱梁倾斜。

2)吊耳的允许负荷计算：

其中，P为吊耳允许的负荷，kgf；D为起重量(包括加强材料等重量)，kgf；c为不均匀受力系数，取c=1.5～2；n为同时受力的吊耳数。

每段钢梁最重为107t,设8个吊耳,两台吊车起吊。即：

3)吊耳的形式(见图3)。

4)吊耳的形式和规格见表1。

表1 D型吊耳的形式和规格

根据计算的吊耳允许的负荷(26.75 t)和吊耳的规格，为了安全起见，选用允许负荷为30 t～40 t的吊耳。卸扣直径为58 mm。

5)吊耳位置及加劲布置。

为确保钢箱梁吊装过程中箱体结构安全，将吊耳设置在腹板上方，腹板参与吊装整体过程受力，并在吊耳位置内部加劲处理。

4.5 钢箱梁吊装

根据钢箱梁长度和重量、现场条件选定钢箱梁直段吊装采用两台240 t汽车吊进行抬吊，吊车站在环形天桥内。先分别将A，B，C，D段吊装就位，分别固定，每完成一个梁段的安装，复测钢箱

梁桥轴线、标高等数据，作为下一梁段安装控制依据。然后开始吊装4个弯道梁，即弧段A，B，C，D，每吊装完成一个弯梁后，及时完成该节段与两边钢箱梁的焊接工作；然后再吊装下一个弧段。

钢箱梁直段吊装到位后，及时安装定位匹配件，匹配件连接应保证箱口截面对角线尺寸、焊缝间隙及板面错位符合允许偏差要求，及时连接拼装耳板固定。

4.6 临时支架

支架体系应牢固可靠，满足施工需要,项目部采用H型钢柱支架，具体设置方法为：支架顶部架设在钢箱梁的侧下方，H型钢顶部设置封顶钢板和钢楔子作为钢支架高度调节器。钢梁安装好后，将H型钢支架和钢楔子、钢箱梁点焊连接。底部铺设钢板底座1 000 mm×1 000 mm×20 mm，以增加强度和接触面。每段直段钢箱梁设置4组支架，整桥一共设置16组支架，见图4。

4.7 检查验收

根据CJJ 2—2008城市桥梁工程施工与质量验收规范第14.3.2节的规定，本次钢箱梁安装允许偏差如表2所示。

表2 钢箱梁安装允许偏差

5 结语

晋城市圣亚环形人行天桥的施工质量经验收达到合格，钢箱梁位置尺寸准确，焊接质量合格，顺利交工，整体效果美观、大方。通过分析大跨度钢箱梁吊装施工的详细步骤和工艺特点，不仅保证了钢箱梁安全、高效的完成吊装，而且为类似工程的施工总结了宝贵的施工经验。

[1] JGJ 276—2012，建筑施工起重吊装安全技术规范[S].

[2] 卜一德.起重吊装计算及安全技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

The hoisting construction technology of long span steel box girder

Li Hui

(ShanxiFirstConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

Combining with Jincheng Shenya ring pedestrian overpass engineering, based on site construction, this paper discussed the hoisting key points of large span steel box girder, through the steel box girder segment analysis, lifting equipment selection, steel box girder ground assembly and welding, hoisting method and other aspects, discussed the detailed steps and process characteristics of steel box girder hoisting construction, to ensure that the steel box girder could safe, efficient completion of hoisting, provided reference for future similar engineering design and construction.

large span, steel box girder, crane, construction technology, steel wire rope

1009-6825(2017)20-0101-02

2017-05-08

李 晖(1985- )，男，工程师

TU758.15

A