大型門式鋼蓋梁分體式吊裝施工技術研究

趙曉男

摘? 要：隨著鋼結構在鐵路、公路、市政等領域的應用日益廣泛，特別是縱橫鐵路網(wǎng)的交錯建設，跨線大型門式鋼蓋梁的應用越來越多，整體式吊裝方案已無法滿足工程施工要求，尤其是在施工場地受限條件下的大型門式鋼蓋梁吊裝施工更是凸顯困難。應用分體式吊裝技術能夠有效解決場地受限、吊裝成本高、技術風險大等難題。

關鍵字：鋼蓋梁;分體式吊裝

1、工程概況

新建某鐵路工程特大橋跨越既有鐵路，采用大型門式鋼蓋梁進行跨越施工。門式鋼蓋梁箱型結構，鋼柱部分與混凝土柱采用插入式連接，鋼柱插入混凝土柱，鋼柱截面尺寸為2.6×3.3m，上部鋼梁箱型截面為2.8m×3.3m，鋼板采用Q345qD材質(zhì)，單榀門式鋼蓋梁重量167t。

2、主要施工工藝

2.1節(jié)段劃分

門式鋼蓋梁節(jié)段劃分須綜合考慮廠內(nèi)制造工藝、運輸條件以及現(xiàn)場吊裝工況等，根據(jù)本工程中門式鋼蓋梁的結構特點，將單體門型墩按照“兩柱+一梁”的形式進行劃分，分段位置首先滿足圖紙中對接口尺寸的要求，同時避開跨中及隔板位置，另還需滿足大件車輛運輸要求。

2.2節(jié)段廠內(nèi)制造及運輸

鋼蓋梁的鋼柱、鋼梁等加工全部在工廠內(nèi)完成，制造采用臥式總拼制造工藝。鋼蓋梁按照頂板、底板、腹板和隔板形式加工為板單元構件，利用大型操作平臺將板單元組拼成節(jié)段，最后完成頂、底板及腹板、隔板的焊接，形成箱型梁節(jié)段。梁段制作完成后，對節(jié)段的結構尺寸、焊縫質(zhì)量、涂裝質(zhì)量進行全面檢測驗收，合格后方可允許出廠。鋼梁節(jié)段運輸采用平板運輸車進行運輸。運輸前對沿途橋梁承重、架空路線凈高及彎道半徑進行調(diào)查，確保道路滿足要求。鋼梁節(jié)段發(fā)貨時間提前一周做出計劃和安排，確保工廠發(fā)貨順序和現(xiàn)場安裝順序一致。

2.3預埋件安裝

門式鋼蓋梁墩頂預埋件為72組錨栓+70組錨筋+錨板的復合式預埋結構。預埋構件與墩頂鋼筋交叉多、精度控制難，為此設計預埋專用胎具，胎具與預埋件螺桿通過雙螺母擰緊固定，確保螺栓垂直度，通過上螺母微調(diào)預埋件的標高。安裝前利用全站儀進行復測確定安裝軸線，畫出十字線，然后將預埋結構與胎具整體利用汽車吊進行吊裝預埋，將槽鋼分別落在鋼模板楞上，將預埋結構軸線與預先放好的軸線進行對齊再調(diào)節(jié)標高，無誤后并用卡板進行固定。

2.4臨時平臺搭設

在混凝土墩立柱頂端設置施工作業(yè)平臺，平臺提前在墩頂設置雙層的預埋連接件，兩層預埋件呈垂直布置，高度方向相距1000mm，上層預埋件距墩頂500mm.平臺骨架與預埋件焊接成型，并分雙層連接。臨時平臺首先在地面進行整體式拼裝完成，并將鋼跳板鋪設完成，利用汽車吊進行整體吊裝，將平臺骨架與預埋件焊接成一體。

2.5鋼柱吊裝及焊接

鋼蓋梁施工先吊裝兩側鋼柱再安裝中部鋼梁，鋼柱安裝時綜合考慮鋼梁的吊裝站位，實現(xiàn)一次站位完成多構件吊裝。鋼柱正式吊裝前先進行試吊作業(yè)。當確認各項吊裝性能無誤后再進行正式吊裝，當鋼柱安裝就位后，人員在鋼柱內(nèi)部進行底板的四邊圍焊施工。

2.6鋼梁現(xiàn)場復測及二次配切

鋼梁在廠內(nèi)制作階段預留二次配切余量控制。當兩側鋼柱安裝并焊接完成后，利用全站儀測量中間跨度尺寸，利用鋼卷尺再進行實測復核，分別測量頂板對邊尺寸、豎向腹板對邊尺寸、底板對邊尺寸、同時復核對角線長度，再利用激光掃平儀分別測量兩側鋼柱的斷面偏轉情況，根據(jù)測量數(shù)據(jù)進行建模分析，最終確定鋼梁的實際安裝尺寸，再對鋼梁進行二次配切，配切時同步完成坡口開設。

2.7鋼梁吊裝

鋼梁節(jié)段配切無誤后，先在地面上安裝好鋼梁上部的防護欄桿以及兩側的吊籃。為保證鋼梁吊裝精度，在鋼柱、鋼梁連接處設置匹配板，鋼梁采用400t汽車吊進行吊裝。正式吊裝前先進行試吊。鋼梁對位調(diào)整后將鋼梁緩慢下落，當鋼梁搭接在事先焊接在鋼柱底板上的鋼托板時汽車吊懸停穩(wěn)定，調(diào)整鋼梁左右連接處間隙，就位后先安裝臨時定位匹配件，將鋼梁與鋼柱固定，之后進行接口焊接，焊接完成后，再緩慢放松吊車，吊裝過程隨時監(jiān)測鋼梁線型。

2.8鋼梁合攏焊接

鋼梁安裝就位后每個接口對稱進行焊接。為保證高空焊接質(zhì)量，鋼柱與鋼梁的對接焊縫采用避免仰角焊縫的工藝處理：頂板對接焊縫開設在上部，底板焊縫開設在箱內(nèi)，兩側腹板焊縫開設在外側，同時在兩側采用U型掛籃，并覆蓋防風棚。正式焊接開始前進行焊接工藝參數(shù)調(diào)試，焊接時先焊接對接焊縫，再焊接角焊縫;先焊接橫向焊縫，后焊接縱向焊縫，焊縫較長時采取分段、對稱焊接。

2.9焊縫檢驗

焊接完成后，首先進行焊縫的外觀檢查，焊縫外觀質(zhì)量檢查合格后再進行無損檢測，無損檢測采用超聲波法。對接焊縫及熔透角焊縫沿焊縫全長進行超聲波探傷，質(zhì)量等級為Ⅰ級;坡口角焊縫、T形角焊縫沿焊縫全長進行超聲波探傷，質(zhì)量等級為Ⅱ級。

結論

應用分體式吊裝避免了因場地原因而造成的大型機械設備進場、轉場困難，并且安全系數(shù)大幅提高。場地易于布置、工程進度快、干擾因素少、有利于各種資源充分利用，相鄰施工干擾少，有效保證了施工節(jié)點的工期要求，社會效益和環(huán)境效益明顯。