摘要 橋梁邊跨鋼箱梁支架的施工技術(shù)，是橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)固與安全的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。文章系統(tǒng)地分析了邊跨鋼箱梁支架的施工程序、技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)及質(zhì)量監(jiān)控手段，旨在于提高施工效率并嚴格把控橋梁建設(shè)的質(zhì)量水平。通過深入研究支架材料優(yōu)選原則、結(jié)構(gòu)設(shè)計原則、安裝工藝的優(yōu)化以及施工過程中的質(zhì)量監(jiān)測機制等多個方面，旨在為同類橋梁邊跨鋼箱梁支架的施工技術(shù)提供一定的參考依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 橋梁工程；鋼箱梁；支架施工

中圖分類號 U448.27 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）18-0141-03

0 引言

在當前橋梁建設(shè)中，鋼箱梁因其良好的承載能力和結(jié)構(gòu)性能而得到廣泛應(yīng)用。而邊跨鋼箱梁支架作為支撐鋼箱梁的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其施工技術(shù)直接關(guān)系到橋梁的整體質(zhì)量。文章將圍繞橋梁邊跨鋼箱梁支架施工技術(shù)展開詳細分析，從支架材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝工藝以及施工監(jiān)測等多個方面進行探討。通過深入分析這些關(guān)鍵要素，旨在為橋梁邊跨鋼箱梁支架的施工提供有益的參考和借鑒。

1 工程概況

該項目鋼箱梁主梁采用半封閉鋼箱截面，飛鳥形索塔平行索面斜拉橋結(jié)構(gòu)，塔梁固結(jié)，梁下設(shè)置支座。主橋跨徑布置為75 m+156 m+75 m，主橋標準斷面中心線高度3.8 m，在主墩支點處，局部梁高增加至5 m。標準斷面寬43.2 m。主梁劃分為A、B1、B2、C1、C1a、C2、C2a、D、E共計9種類型，37個梁段，主梁節(jié)段標準長度8 m。索塔總體為“A”字形，支點處梁頂面以上塔高約71.5 m，單肢塔柱在斷面上橫橋向內(nèi)傾15°，在立面上縱橋向往中跨傾斜20.5°。主橋鋼梁有兩種錨箱形式，單側(cè)焊接式錨箱及雙側(cè)焊接式錨箱。主橋鋼梁壓重段設(shè)在橋墩端橫梁內(nèi)，在端橫梁內(nèi)填充混凝土形成壓重段。

引橋第12聯(lián)鋼箱梁采用五箱式結(jié)構(gòu)，梁高3.4 m，該聯(lián)組合跨徑為3×80 m，鋼箱梁橋面寬度為38.4 m，U12聯(lián)鋼箱梁重量約7 194.3 t，第13聯(lián)采用鋼箱梁，鋼箱梁分為左右雙幅，單幅采用五箱式結(jié)構(gòu)，梁高為2.8 m，U13R聯(lián)跨徑布置45 m+60 m+45 m+39 m，橋面寬度19.2 m，重量約2 314.4 t，U13L聯(lián)跨徑布置66 m+74 m+49 m，橋面寬度19.2 m，重量約2 319.3 t，單位重量13 t/m。伏龍大橋引橋SF匝道的第U02聯(lián)采用鋼箱梁，鋼箱梁采用單箱式結(jié)構(gòu)，梁高為2.5 m，該聯(lián)跨徑布置為60.5 m+31 m，重量約348 t。

2 支架設(shè)計施工

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

支架采用630×8 mm鋼管作為基礎(chǔ)，支架布設(shè)縱向間距9 000 mm，橫橋向單側(cè)按雙排墩3.0 m間距布設(shè)，橫向布設(shè)結(jié)構(gòu)示意見圖1所示。上鋪設(shè)2I25B作為橫向分配梁，貝雷梁作為縱梁，其上采用I12作為橫向分配梁，布設(shè)間距0.75 m，縱向采用I25B作為縱向分配梁，其上鋪設(shè)10 mm鋼板，四周設(shè)防護欄桿。

2.2 結(jié)構(gòu)驗算

根據(jù)吊裝方案及節(jié)段劃分信息顯示，取最縱橫向范圍內(nèi)劃分節(jié)段進行驗算（該計算書以U13R-JD4進行驗算）荷載信息如下，結(jié)構(gòu)布置如圖1所示：

結(jié)構(gòu)荷載：G=500 t；根據(jù)最大節(jié)段換算成線荷載：G1=500 t=48.54 t/m；

人群荷載：G=2 kN/m²（主要考慮施工人員）；

施工荷載：G=2 kN/m²（主要考慮機械設(shè)備）。

圖1 結(jié)構(gòu)布置示意圖（單位：mm）

工況一：鋼箱梁滑移過程，此時僅考慮單節(jié)段的最大重量；

工況二：鋼箱梁滑移完成，邊跨鋼箱梁重量全部由支架承受[1]。

縱向軌道采用3I45B工字鋼進行鋪設(shè)，下支點采用I25B工字鋼作為分配梁間距1.5 m，取五跨，上部滑移按照單側(cè)2支撐點荷載進行加載，I45B最大組合應(yīng)力為60.3 MPa<145 MPa，I45B最大變形量為0.6 mm<3 mm，支點反力為64.7tmm，均滿足設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求。由計算可知，支點反力最大值為64.7t，2I25B最大組合應(yīng)力為66 MPa<145 MPa，2I25B最大變形量為0.2 mm<0.9 mm，支點反力為17.9×2=35.8 t。貝雷梁最大彎矩為1 985 kN·m，最大剪力為1 323 kN，此貝雷梁受剪力控制，1 323/245.2=5.4組，擬選用單層6排鋪設(shè)。

2.3 支架制作

根據(jù)該項目鋼桁梁設(shè)計底標高及地面標高，立柱長度均在6～12 m。項目鋼管材料長度不均，故需對該項目鋼管進行接長。鋼管對接采用焊接連接，去除坡口表面的氧化皮、熔渣及影響接頭質(zhì)量的表面層，并將凹凸不平處進行打磨，管道坡口宜采用機械加工，鋼管樁對接外形尺寸檢查如表1所示。

鋼管支架采用φ630×8 mm鋼管制作而成，施工現(xiàn)場單節(jié)鋼管長度在6～10 m不等，單根立柱高度6～12 m不等，鋼管制作時先檢查立柱鋼管是否已嚴重腐蝕、缺邊掉角等現(xiàn)象，對已嚴重腐蝕且整體壁厚缺失的鋼管禁止使用，對缺邊掉角的材料可采取技術(shù)處理后重新使用。橫向、縱向連接系不得彎曲、扭曲，且壁厚不得≤3 mm[2]。具體要求如表2所示。

鋼管端頭分別采用800 mm×800 mm×10 mm或1 000 mm×1 000 mm×10 mm封頭板在分配梁底對應(yīng)腹板位置，設(shè)置加肋板，加肋板采用10 mm厚鋼板，并與鋼管采用滿焊。鋼管接頭構(gòu)造形式示意圖如圖2所示。

2.4 施工順序

安裝施工順序如圖3所示。

拆除施工順序如圖4所示。

2.5 支架施工

支撐立柱采用鋼管作為支撐立柱，將所受荷載傳遞到承臺，然后傳遞給地基。為保證鋼管立柱受力均勻、平衡傳力，鋼管須在鉛垂狀態(tài)下立于承臺上，所以在鋼管底部和承臺之間需提前預(yù)埋設(shè)置厚10 mm的鋼板，進行水平調(diào)平及增加受力面積。

鋼管支架采用25 t汽車吊進行安裝，單排采用2根φ630 mm×8 mm和鋼管柱作為立柱，立柱與預(yù)埋鋼板焊接，同時在四角加焊10 cm×20 cm三角鋼板以加強鋼柱穩(wěn)定性；每排橫橋及縱向立柱間設(shè)二排連接系，橫聯(lián)、平聯(lián)采用[20B槽鋼，增強其剛度、承載能力、穩(wěn)定性，在每排橫橋立柱頂部I36B工字鋼做分配梁（跨線部分設(shè)置為貝雷梁），分配梁上安裝橫向分配梁及滑移軌道，并鋪設(shè)鋼板形成施工平臺[3]。

支架的高差在6～12 m，鋼管連接先在加工廠各節(jié)段加工好，運輸?shù)绞┕龅兀?5 t汽車吊起吊拼裝，采用25 t的汽車吊在橋下逐孔拆除，拼拆時，有專人統(tǒng)一指揮，確保安全。具體施工步驟如下：

（1）在系梁頂面按設(shè)計尺寸放出鋼管位置。然后在系梁預(yù)埋鋼板并用水準儀抄平、標高確定及全站儀坐標點測量放樣。預(yù)埋時保證鋼板處于水平，將鋼板和系梁之間的空隙填滿，鋼板安放牢固。

（2）在系梁混凝土強度達到75%以上及養(yǎng)護周期結(jié)束后，開始安裝鋼管。按鋼板頂標高和鋼梁底標高，按照設(shè)計圖指定參數(shù)，將鋼管下料，并將切口打磨平整。若鋼管需要接長，參照支架制作鋼管施工技術(shù)要求執(zhí)行。

（3）先在鋼板上將鋼管位置用石筆畫出，然后借助25 t吊車將鋼管按設(shè)計位置就位，用電焊將鋼管和鋼板焊牢，并用6塊尺寸為20 cm×20 cm、厚12 mm的三角鋼板作為加勁板，對稱焊在鋼板和鋼管之間。

（4）鋼管立柱安裝完畢后，提前按照鋼管安裝間距備好平聯(lián)、橫聯(lián)的材料，借助25 t吊車同步將平聯(lián)按照設(shè)計標高安裝就位。待立柱、平聯(lián)及橫聯(lián)安裝就位后，進行分配梁安裝施工。

2.6 分配梁施工

鋼箱梁安裝支架分配梁采用I36B工字鋼雙拼制作而成，并在相應(yīng)位置增設(shè)加勁板。其施工流程為I36B分配梁制作→防腐涂裝→25 t吊車吊裝至安裝位置→調(diào)平、復(fù)核位置及標高→臨時固定→采用E506型焊條焊接穩(wěn)固。

2.7 貝雷梁安裝施工

貝雷梁在地面組拼，按照每孔間距組成組，采用汽車吊或履帶吊裝至安裝位置，并進行與分配梁固定限位。貝雷梁總體施工工藝流程如下：（1）材料檢驗，檢查貝雷梁豎桿、弦桿是否缺損或銹蝕，豎桿、弦桿厚度是否符合原貝雷梁結(jié)構(gòu)尺寸及厚度，若不滿足要求則不能用于工程臨時結(jié)構(gòu)。（2）采用25 t吊車對貝雷梁在平整地面進行組拼，拼裝前先對貝雷梁支點處進行豎桿加強，豎桿加強采用[8B進行加強。（3）貝雷梁安裝完成后，在分配梁焊接鋼板定位，保障安裝位置精確。采用25 t汽車吊由跨中向邊跨進行安裝，初步固定。（4）按照設(shè)計圖，進行貝雷梁橫向連接、與分配梁固定等工作[4]。（5）安裝完成后對貝雷檢查驗收，合格后方可進行下一步工作。

3 質(zhì)量控制措施

（1）測量使用的鋼尺，儀器首先經(jīng)計量檢定，核對誤差后才能用，并做到定期檢校。加工制作、安裝和監(jiān)督檢查等幾方統(tǒng)一標準，應(yīng)具有相同精度。

（2）根據(jù)平面分布與結(jié)構(gòu)形式及安裝機械的吊裝能力，考慮鋼結(jié)構(gòu)安裝的對稱性和整體穩(wěn)定性，合理劃分施工區(qū)域，以便控制安裝總體尺寸，防止焊接和安裝誤差的積累。

（3）測量控制點的精度，是保證整個鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的關(guān)鍵，測量中應(yīng)嚴格調(diào)整儀器，投測時應(yīng)采取全圓回轉(zhuǎn)，每隔90°投測一次，四次取中，并避開吊裝震動、日照強度和風(fēng)速過大等不利的因素。

（4）高基準點的向上引測時，一定要組成圖形，多點間相互閉合，調(diào)整誤差滿足精度要求。

（5）對裝配后的鋼結(jié)構(gòu)空間尺寸測量后進行會審。如果局部尺寸有誤差，應(yīng)及時修正。

4 結(jié)論

經(jīng)過對橋梁邊跨鋼箱梁支架施工技術(shù)的深入分析，可以清晰地認識到這一技術(shù)在橋梁建設(shè)過程中的重要性及其復(fù)雜性。橋梁邊跨鋼箱梁支架施工技術(shù)是橋梁建設(shè)領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，結(jié)構(gòu)設(shè)計是支架施工技術(shù)的關(guān)鍵，應(yīng)充分考慮橋梁的受力特點和施工環(huán)境，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠發(fā)揮材料的性能，提高支架的承載能力。安裝工藝的精細程度以及施工監(jiān)測的嚴格性，同樣對施工結(jié)果產(chǎn)生重要影響。

參考文獻

[1]張敏，雷棟，張金福.舟岱跨海大橋鋼箱梁支架設(shè)計與施工[J].施工技術(shù)，2020（15）：38-40+60.

[2]楊培誠，王磊.混合梁斜拉橋超寬邊跨箱梁支架體系設(shè)計[C].中國公路學(xué)會橋梁和結(jié)構(gòu)工程分會2011年全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集.中交第二航務(wù)工程局第五工程分公司，2011：6.

[3]常鐘德.鋼箱梁分段支架吊裝施工技術(shù)分析[J].四川水泥，2024（3）：140-142+160.

[4]姜劍峰.某橋梁工程無索區(qū)鋼箱梁斜支架安裝技術(shù)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2022（20）：141-144.