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浅谈钢结构桥梁梁段吊装技术

2020-12-23邓斌

中国水运 2020年11期
关键词:安全措施

邓斌

摘 要:钢结构桥梁施工中,梁段吊装是一道重要的工序,直接关系到桥梁的整体性能质量。文章结合工程实例,介绍了桥梁主跨上部结构吊装施工技术,指出吊装作业安全技术措施,以期为现场施工提供一些经验。

关键词:钢结构桥梁;上部结构;梁段吊装施工;安全措施

中图分类号:U445             文献标识码:A            文章编号:1006—7973(2020)11-0147-02

钢结构桥梁是一种常见的结构类型,具有承载力高、建设速度快、外表美观等优点,尤其适用于大跨度桥梁工程。但是,由于钢结构梁段的结构复杂,会有较多的焊接作业,现场施工时吊装是一个技术难点,必须加强技术控制和质量监察。以下结合实践,探讨了钢结构桥梁吊装施工技术的应用。

1 工程概况

以新建的江西省某桥梁工程为例,起点桩号为K1+685,终点桩号为K2+314,路线全长0.629km,路线由西向东,桥长263.669m,配跨为3×25+19.669+68+4×25m。主桥桥型采用2×19m宽下承式钢结构系杆拱桥,分幅设置、四榀拱肋两幅桥主墩承台分离。北侧配跨4×25+68+25+19.669+2×25m,南侧配跨3×25+19.669+68+4×25m。主桥钢结构由两部分组成,一是桥面系,包括钢系梁、横梁、纵梁;二是钢拱肋。

总体施工方案是:桥面系钢梁和上部钢拱均采用工厂分段制作,现场采用设置临时支架分段吊装,其中钢拱支架在桥面系梁完成安装后搭设。全桥拱肋焊接完成后拆除拱肋临时支架,最后吊索张拉后,桥面系梁与下部支架脱空后,拆除桥面下支架。施工工艺流程是:测量、放线→搭设桥面系支架→安装端横梁、拱脚段、北幅系梁→搭设北幅拱支架→安装北幅拱→安装南幅系梁→安装南幅拱→安装风撑→拆除拱肋支架→张拉吊索→拆除系梁支架→涂装。本次研究对象,是南侧68m主跨上部结构的施工。

2桥梁主跨上部结构吊装施工技术

2.1 设置临时支架

(1)临时支架布置时,主要位于梁段分段位置,一方面要考虑到场地吊车、运输车辆的空间位置,避免影响正常作业;另一方面要考虑纵坡、横坡、预拱度要求,如下图1。

(2)临时支架的结构形式,是2.5m×2.5m的φ426×6钢管格构支架,内部缀条采用16#槽钢与钢管连接。上部横梁采用双拼HN400×200热轧双拼H型钢平台,预留30-40cm用来调节标高,采用型钢支撑。临时支架基础,采用0.5m×4.5m×4.5m的钢筋混凝土基础,地基承载力不低于10t/m2。

(3)临时支架安装时,根据桥梁中心线、临时支架轴线、梁段的划分情况,使用全站仪确定标高和坐标。钢管的接长,采用法兰螺栓连接。当全桥拱肋、桥面系钢结构安装完成后,即可拆除临时支架,拆除顺序是:先拆格构支架上部型钢平台,再拆构格支架。

2.2 准备吊索具

(1)吊耳。采用4种型式吊耳,分别是5t级、10t级、20t级、30t级,材质均是Q345B。吊耳布置时,根据所在位置的不同,采用不同的布置方式,同时满足规范要求。

(2)钢丝绳。采用抗拉强度为1770MPa的6×37+FC的钢丝绳,其中单机吊装采用4根8m的钢丝绳,双机吊装采用4根2m的钢丝绳。

(3)卸扣。采用6.5t、12t、17t、25t级弓形卸扣,单机吊装时,最大吊重24.5t,采用4点吊,平均每个卸扣受力8.2t;双机吊装时,最大吊重48.2t,每端采用2点吊,平均每个卸扣受力24.2t。经验算,卸扣销子、卸扣弓形的参数均符合现场施工要求。

2.3 梁段吊装

钢结构梁段吊装时,基本要求如下:①根据现场工况,合理安排梁段的吊装顺序和进场方向,确定梁段出厂装车方向。②如果实际使用的吊机型号和设计方案有差异,要求起重作业性能必须符合或高于方案要求。③大型吊装起重机械,进场前进行检测鉴定。④吊装作业前,要掌握施工区域地下管线、地基密实情况。⑤双机抬吊的单机额定起重量,折减系数是0.8,同时起吊重量不超过双机额定起重量总和的75%。⑥梁段直接卸车、吊装就位,保证交通安全。⑦单侧钢拱吊装完成后,在两侧设置缆风绳进行加固,见图2。

2.4 梁段就位

(1)粗定位。梁段在工厂内制作时,在每个节段上做好测量标记,明确对应每个测量点的坐标值。梁段吊装时,以桥梁中心线为基准,对梁段粗定位,从而减少微调工作量。

(2)精确定位。首先调整纵横向,利用螺旋千斤顶将梁段微微顶起30mm,使用手拉葫芦、普通螺旋千斤顶,促使其侧向移动。然后是竖向调整,使用螺旋千斤顶将梁段顶起,调整临时支架横梁上部的支撑型钢高度,将梁段顶起或落下10-20mm,反复操作直至达到标准要求。

(3)梁段固定。根据施工监测数据,确定各梁段就位的三维坐标,定位公差符合要求后,使用马板固定,并和临时支架点焊,同时注意保护梁底板材。

2.5 现场焊接

对钢结构梁段进行焊接时,工艺流程是:吊装就位→连接定位→环缝焊接→环口嵌补件组焊→检测焊缝合格。采用不同的焊接工艺,技术要求也不同,以定位焊为例,距设计焊缝端部30mm以上,长度为50~100mm,焊缝间距400~600mm;焊脚尺寸由组焊工艺确定,但不能大于实际焊角的1/2高;焊接前清除定位焊缝的熔渣,焊后不能有裂纹、夹渣、焊瘤、焊偏、弧坑等缺陷。

2.6 卸载拆架

整联结构桥梁焊接完成且检验通过后,进行卸载、拆架。首先清理支座顶面,确保高程、平面位置符合设计要求;然后检查钢梁线性、拱度和平面尺寸,形成真实完整的记录;最后复核允许偏差,按照下表1进行控制。

3吊装作业安全技术措施

钢结构桥梁吊装作业中,为了保证施工安全,建立项目安全生产和安全施工管理体系;严格执行《建筑施工安全检查标准》和《现场标准化管理规定》,贯彻谁主管、谁负责的原则[4]。现场吊装采取的安全技术措施如下:①吊装作业人员经安全操作规程教育、接受安全技术交底,签字确认后上岗;②进入施工现场,必须做好防护措施,例如戴好安全帽、佩戴安全带等;③吊装区域设置警戒线,设专人监护;④进场吊机经检测合格,并检查安全装置限位保险和制动系统;⑤构件吊装前进行试吊,确认平稳性良好可靠;⑥夜间作业设置醒目标志,悬挂安全信号灯,并专人现场指挥,保证足够照明;⑦风力达到或超过6级,或雷雨、暴雨时禁止吊装。

4结语

综上所述,钢结构桥梁施工时,钢构件吊装作业是一个重点。文章结合工程案例,从设置临时支架、准备吊索具、梁段吊装、梁段就位、现场焊接、卸载拆架六个方面,介绍了吊装施工技术。希望为类似工程提供经验借鉴,保证吊装作业质量和安全。

参考文献:

[1]罗剑锋,孙科,沐川,唐应华,许胜武.无支架钢结构桥梁悬臂吊装施工[J].施工技術,2019(S1):1321-1324.

[2]冯志刚.钢结构桥梁施工质量问题与对策分析[J].交通世界,2019(36):80-81.

[3]王金刚,吴笛.灰色系统理论在连续刚构梁桥施工中的应用分析[J].中国水运(下半月),2020(04):151-153.

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