鋼結(jié)構(gòu)人行天橋施工技術(shù)研究

劉俊瓊

（湖北中振建筑工程有限公司， 湖北 黃岡 438000）

隨著城市建設(shè)工作的不斷發(fā)展，人行天橋在這樣的背景下也開(kāi)始不斷增多，鋼結(jié)構(gòu)人行天橋作為一種常用的施工技術(shù)，其在當(dāng)前的人行天橋施工過(guò)程中也得到了廣泛的運(yùn)用。與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)人行天橋相比，較鋼結(jié)構(gòu)人行天橋有著承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)、自重小、計(jì)算精度較高、能夠批量預(yù)制、施工速度較快、材料回收利用度較高等多重優(yōu)勢(shì)，這也讓鋼結(jié)構(gòu)在人行天橋施工中得到了廣泛的運(yùn)用。

1 鋼結(jié)構(gòu)人行天橋施工方案選擇的基本原則

在實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)人行天橋施工過(guò)程中，要從安全性、經(jīng)濟(jì)性以及高效性這幾個(gè)方面來(lái)選擇施工方案，只有確立一個(gè)最優(yōu)化的施工方案，才能夠更好的保證施工工作的開(kāi)展。那么，不同的工程結(jié)構(gòu)有著自身不同的特性，由于每個(gè)工程的施工位置、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不同，就導(dǎo)致如何選擇一個(gè)最合適的施工方案，作為施工工作的一項(xiàng)首要任務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，在施工方案選擇過(guò)程中，要控制工程的建造成本，確保施工的經(jīng)濟(jì)性、高效性，嚴(yán)格控制施工工期，盡可能的做到交叉施工和平行作業(yè)。同時(shí)，還要考量到施工單位自身的技術(shù)力量，綜合考量自身的人員配置以及施工器械等因素，確保施工的安全性，盡量減少高空作業(yè)，保障施工安全。

2 鉆孔灌注樁施工工藝流程和質(zhì)量控制

2.1 工藝流程

隨著城市交通的發(fā)展，必將建設(shè)更多的人行天橋來(lái)提升城市的交通效率和安全性。結(jié)合工程施工的實(shí)際情況，鉆孔灌注樁結(jié)合施工條件不同，也會(huì)采用不同的施工工藝。正循環(huán)回旋轉(zhuǎn)成孔施工作為一種常用的施工工藝，在施工過(guò)程中，其主要分為沉孔以及承裝這兩個(gè)大部分。整個(gè)其施工工藝流程分為：施工準(zhǔn)備、泥漿配置與處理、護(hù)筒埋設(shè)、鉆機(jī)就位及鉆孔、鋼筋籠骨架制作和吊裝、導(dǎo)管安裝、灌注水下混凝土。

2.2 質(zhì)量控制措施

1、施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備工作作為基礎(chǔ)性工作，在人行天橋施工過(guò)程中，首先要開(kāi)挖深坑，了解地下管線的鋪設(shè)情況，避免在后期鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，影響原本的地下管線。同時(shí)還要搭建工作平臺(tái)，確保水頭的高度，確保鉆機(jī)底座能夠放置在堅(jiān)實(shí)的填土上，杜絕出現(xiàn)施工沉陷問(wèn)題。其次，還要進(jìn)行測(cè)量放樣，根據(jù)機(jī)械控制網(wǎng)和橋墩的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，利用全站儀放出對(duì)應(yīng)的樁位，在樁位確定之后，做好十字交叉護(hù)樁，以便后期鉆孔復(fù)核。另外，泥漿池需要結(jié)合施工實(shí)際情況進(jìn)行布置，根據(jù)施工工程實(shí)際情況確定泥漿池的大小。

2、泥漿配置與護(hù)筒埋設(shè)

泥漿配置也是鋼結(jié)構(gòu)人行天橋施工過(guò)程中的重要部分，泥漿主要是由水、添加劑以及膨潤(rùn)土組成，要想保證泥漿性能，就要嚴(yán)格規(guī)范泥漿的調(diào)配工作。對(duì)于易為坍塌的地層來(lái)說(shuō)，泥漿相對(duì)密度保持在 1.2-1.5之間，粘度19-27，含砂率＜4%。在護(hù)筒埋設(shè)過(guò)程中，通常選擇6-8mm厚度的鋼板支座孔口護(hù)筒，并確保內(nèi)徑大于樁徑20cm，在埋設(shè)中，還需要確保護(hù)筒頂面余出鉆孔平臺(tái)0.3m左右。在護(hù)筒埋設(shè)完畢之后，還需要選用十字校核法，來(lái)精準(zhǔn)核算其中心位置，確保位置核對(duì)統(tǒng)一之后，才能夠?qū)嵤┿@孔工作。

3、鉆機(jī)就位及鉆孔

在鉆機(jī)就位之后，為了確保鉆孔工作的有效開(kāi)展，還需要對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保鉆機(jī)底座和頂端的平穩(wěn)性，避免在運(yùn)行中出現(xiàn)位移和沉降等施工問(wèn)題。在鉆機(jī)開(kāi)鉆之前，先啟動(dòng)泥漿泵和轉(zhuǎn)盤(pán)，在泥漿進(jìn)入鉆孔一定的數(shù)量之后，才能夠進(jìn)行鉆進(jìn)[1]。整個(gè)鉆孔工作可以選擇分班連續(xù)進(jìn)行，確保能夠?qū)︺@孔泥漿進(jìn)行定時(shí)測(cè)試，精準(zhǔn)把控孔深、孔形、孔位。再達(dá)到符合設(shè)計(jì)要求之后，要及時(shí)清孔提鉆。在清孔過(guò)程中，可以選擇換漿法，這樣可以直接將配制好的泥漿輸入進(jìn)鉆孔中，減小由于空缺引發(fā)的沉降和坍塌問(wèn)題。當(dāng)泥漿檢測(cè)系數(shù)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后，可以下鋼筋籠和導(dǎo)管。

4、鋼筋籠骨架制作和吊裝

鋼筋籠骨架要在就近的區(qū)域分節(jié)制作，確保能夠一次吊裝就位。對(duì)于縱向鋼筋連接，可以利用電弧搭接焊，同時(shí)，需要確保每個(gè)截面中，接頭的數(shù)量不能超過(guò)二分之一，加強(qiáng)箍筋和主筋連接要進(jìn)行全部焊接[2]。在加強(qiáng)筋連接過(guò)程中，可以使用單面電弧焊接技術(shù)，并確保連接長(zhǎng)度在10d左右，主筋和螺旋筋可以進(jìn)行綁扎或者點(diǎn)焊。

5、導(dǎo)管安裝

在鋼筋籠吊裝完成之后，可以進(jìn)行導(dǎo)管安裝施工，導(dǎo)管選擇可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況以及施工要求。通常采用φ250mm的鋼管，每節(jié)在 2--3m之間，并配備相應(yīng)數(shù)量的備用短管，以便后期施工所需。在導(dǎo)管安裝之前，施工人員還要確保導(dǎo)管內(nèi)部圓滑，且內(nèi)徑一直，也可以進(jìn)行承壓和接頭抗拉、試拼和水密試驗(yàn)測(cè)試。所有導(dǎo)管安裝后，還要確保導(dǎo)管底部距離孔底之間預(yù)留25-40cm的距離[3]。

6、灌注水下混凝土

水下混凝土灌注施工也是一項(xiàng)重要施工內(nèi)容，在實(shí)際灌注施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照規(guī)定時(shí)間，及時(shí)檢測(cè)混凝土的擴(kuò)張度、坍落度以及含氣量等數(shù)據(jù)[4]?；炷恋臐仓r(shí)間要把控在3小時(shí)以?xún)?nèi)，最遲不能超過(guò)4個(gè)小時(shí)，如果間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致孔底沉渣較多，需要進(jìn)行重新清孔。在混凝土澆筑之前，要及時(shí)檢查隔水栓是否有放置，對(duì)于首灌混凝土量要進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，確保導(dǎo)管所埋的深度大于 0.8～1m[5]。在混凝土首灌之后，需要確保緊湊連續(xù)進(jìn)行后續(xù)灌注工作，嚴(yán)禁中途停止。在混凝土灌注到接近標(biāo)高時(shí)，要精準(zhǔn)測(cè)量剩余所需的混凝土量，確保滿(mǎn)足樁身成形體積。

3 鋼箱梁施工工藝和質(zhì)量控制

由于人行天橋通常位于城市人流量和通行車(chē)輛較多的重要交通部位，這就導(dǎo)致很多鋼箱梁橋體，通常都需要在就近的工廠進(jìn)行加工和分段制作。在制作完成之后，再托運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝施工，這也是鋼結(jié)構(gòu)人行天橋施工中的重要內(nèi)容。

3.1 鋼箱梁制造

結(jié)合鋼箱梁的結(jié)構(gòu)特性，在鋼箱梁制造過(guò)程中，可以將其進(jìn)行階段劃分為若干個(gè)板件元件[6]。在拆分之后，可以直接在板單元件生產(chǎn)流水線上進(jìn)行生產(chǎn)，之后可以在總拼裝臺(tái)架上進(jìn)行拼裝。當(dāng)然在鋼箱梁拼裝過(guò)程中，要結(jié)合施工設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求等進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。這就需要鋼箱梁制造過(guò)程中，從鋼材到達(dá)工廠之后，就進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，嚴(yán)格判定其質(zhì)量。在首批件制造驗(yàn)收合格之后，才能夠投入大規(guī)模的板單元生產(chǎn)；在首輪階段驗(yàn)收合格之后，才能夠進(jìn)入鋼箱梁各節(jié)段的制造工作[7]。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)安裝施工

在鋼箱梁制造完成之后，需要運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝成吊裝段，并結(jié)合不同的吊裝段重量，采用相應(yīng)的起吊機(jī)進(jìn)行吊裝施工。為確保施工的嚴(yán)謹(jǐn)性，可以編制鋼結(jié)構(gòu)吊裝專(zhuān)項(xiàng)方案，在相關(guān)的專(zhuān)家論證施工可行性之后，才能夠著手開(kāi)始吊裝施工工作。

1、測(cè)量控制

測(cè)量控制主要分為軸線控制、標(biāo)高控制、中心線及前后位置控制。在軸線控制過(guò)程中，要結(jié)合橋墩的坐標(biāo)，精準(zhǔn)測(cè)量出軸線以及橋梁中心線，在箱梁裝備制作中，需要對(duì)準(zhǔn)橋梁的中心線和軸線并打上洋沖標(biāo)志；在吊裝施工時(shí)，需要不斷校對(duì)各線的重合度，并時(shí)刻觀察各線的偏移程度。標(biāo)高控制過(guò)程中，需要結(jié)合高程表，精準(zhǔn)計(jì)算各支點(diǎn)的高程，在各支點(diǎn)測(cè)量之后進(jìn)行標(biāo)記。在安裝完成之后，為了確保標(biāo)高控制的精準(zhǔn)性，還要采用激光經(jīng)緯儀、水平儀等工具進(jìn)行復(fù)檢，若產(chǎn)生偏差需要重新進(jìn)行調(diào)整[7]。隨后，要測(cè)量橋體的鋼箱梁中心線，在中心線測(cè)量過(guò)程中，可以直接在支墩上放出鋼箱梁中心線，確保鋼梁吊裝定位對(duì)準(zhǔn)中心線，嚴(yán)格按照施工圖紙調(diào)整其間距，避免橫向加勁時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)位。

2、焊接方法

在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作完成之后，就可以著手焊接施工，焊接施工過(guò)程中需要明確施工順序，確保焊接的質(zhì)量。鋼箱梁焊接的方法較多，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)防風(fēng)工作落實(shí)到位的情況下，可以在鋼箱梁焊接工序里，優(yōu)先采用半自動(dòng)氣體保護(hù)焊，按照安裝焊接順序進(jìn)行焊接[8]。若防風(fēng)措施不到位，則需要手工焊條，焊接方法包括陶瓷襯墊封底、單面焊雙面成形。手工焊接需要達(dá)到對(duì)接焊縫的一級(jí)、角焊焊縫二級(jí)的焊接等級(jí)。

3.3 安全防護(hù)措施

鋼箱梁施工過(guò)程中需要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的操作章程和安全規(guī)章，保證鋼箱梁施工安全和人員安全。首先，施工范圍區(qū)域周邊要增添安全繩圍欄，并提示施工場(chǎng)地禁止非施工人員進(jìn)入。第二點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要佩戴安全帶、安全帽、軟底工作鞋，避免攜帶與施工無(wú)關(guān)的裝飾品。第三點(diǎn)，在施工作業(yè)開(kāi)始之前，各個(gè)施工小組之間要做好工作交接，尤其是對(duì)安全技術(shù)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行交底，對(duì)施工要點(diǎn)進(jìn)行全面的記錄[9]。第四點(diǎn)，在起吊作業(yè)時(shí)，需要提醒操作人員與起吊構(gòu)件之間保持一定的安全距離，禁止被起吊的構(gòu)件下方有施工人員。第五點(diǎn)，嚴(yán)禁施工人員搭乘起吊設(shè)備上下高空，避免搭乘過(guò)程中引發(fā)安全事故。第六點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要嚴(yán)格聽(tīng)從總指揮的指揮，不得擅作主張，破壞團(tuán)隊(duì)的協(xié)助，避免因?yàn)閭€(gè)人失誤導(dǎo)致群體性工作失誤和安全失誤。第七點(diǎn)，高空箱梁旁必須安裝固定護(hù)欄，避免高空作業(yè)者墜落或施工材料脫落造成的人員死傷。最后，要注意的一點(diǎn)是，當(dāng)焊接人員進(jìn)入密閉的箱梁內(nèi)部進(jìn)行焊接工作時(shí)，需要監(jiān)控通風(fēng)等條件，避免氧氣不足或有毒氣體對(duì)焊接人員的傷害。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，人行天橋作為城市的一個(gè)重要基建設(shè)施，對(duì)城市交通有著重要的意義，它不僅能夠提高車(chē)輛通過(guò)路口時(shí)的效率，而且能夠?qū)崿F(xiàn)人車(chē)分流，確保行人的人身安全。鋼結(jié)構(gòu)的人行天橋相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)有著更多的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)，這也對(duì)鋼結(jié)構(gòu)人行天橋的設(shè)計(jì)施工也提出的更多的要求。施工過(guò)程中要結(jié)合實(shí)際工程情況和設(shè)計(jì)要求，采用先進(jìn)的施工工藝，提升工程的質(zhì)量水平，遵守各種安全施工要求，確保施工安全。