淺談鋼結(jié)構(gòu)Y型廊橋施工工藝

任 刃， 張俊彥， 劉隨成

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司 ，四川成都 610072)

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目概況

成都SKP項(xiàng)目場(chǎng)地位于成都市武侯區(qū)天府大道北段(環(huán)球中心對(duì)面)，北側(cè)為錦悅東路，南側(cè)為成都繞城高速，西側(cè)為天府大道，東側(cè)為成都繞城高速天府收費(fèi)站。本工程占地面積約12.7 hm2，總建筑面積約34萬(wàn)m2，全部為地下空間開(kāi)發(fā)利用，主要建設(shè)內(nèi)容為SKP商業(yè)綜合體，均為框架結(jié)構(gòu)，其中地下商業(yè)面積15.2萬(wàn)m2，地下車庫(kù)面積約13.1萬(wàn)m2，設(shè)備用法及其他配套設(shè)施面積約4萬(wàn)m2。項(xiàng)目基地范圍內(nèi)有地鐵16號(hào)、18號(hào)、29號(hào)3條地鐵線換乘車站。

1.2 Y型廊橋概況

因施工需要，Y型廊橋在施工完成后，會(huì)被用作北館區(qū)域的頂板覆土施工的主要道路，所以對(duì)廊橋進(jìn)行了加固，即廊橋的工況分為2種，具體工況：

1.2.1 初始工況

Y型廊橋結(jié)構(gòu)采用型鋼，GL1的截面尺寸為H1600×300×30×50,GL2的截面尺寸為H1325×300×30×50，GL3的截面尺寸為H1600×300×30×30，GL4的截面尺寸為H650×200×14×25，GL5的截面尺寸為H200×200×8×12，廊橋整體采用6個(gè)抗震球型鋼支座進(jìn)行支撐，支座的形式有3種，支座的抗壓承載力均為1 500 kN，抗拉承載力為100 kN，型鋼結(jié)構(gòu)的焊接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，廊橋的樓板采用壓型鋼板上澆筑的輕集料混凝土的鋼筋樓板，廊橋大樣如圖1所示。

圖1 廊橋初始工況平面(單位:mm)

1.2.2 最終工況

因要過(guò)覆土車，所以加大了廊橋靠右邊一側(cè)次梁的密度(間距2.6 m改為1.3 m)，右端次梁(GL5)的尺寸改為H400×200×8×12，并增加了鋼柱支撐，間距為2～6 m不等，橋面板為25 mm厚花紋鋼板。待后期運(yùn)輸通道施工內(nèi)容完成后拆除臨時(shí)鋼柱支撐及橋面板，其他按工序按設(shè)計(jì)施工，具體情況如圖2所示。

圖2 廊橋最終工況平面(單位:mm)

2 鋼結(jié)構(gòu)模型深化計(jì)算

臨時(shí)支撐底部采用鉸接節(jié)點(diǎn)，廊橋的原設(shè)計(jì)支點(diǎn)處按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)置邊界條件，臨時(shí)鋼梁與主結(jié)構(gòu)采用鉸接連接。桿件材質(zhì)均為Q355B，建立計(jì)算模型如圖3、圖4所示。

圖3 廊橋計(jì)算模型示意一

圖4 廊橋計(jì)算模型示意二

2.1 荷載取值及工況

計(jì)算荷載見(jiàn)圖5。

圖5 廊橋計(jì)算荷載示意

(1)結(jié)構(gòu)自重(DL1)，軟件自動(dòng)計(jì)算。

(2)上方鋪設(shè)20 mm厚的鋼板，自重(DL2)為：1.57 kN/m2。折算成線荷載為：1.57 kN/m2×1.3 m=2.04 kN/m。

(3)現(xiàn)場(chǎng)要求的上部活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(LL1)：35 kN/m2。折算成線荷載為：35 kN/m2×1.3 m=45.5 kN/m。

(4)風(fēng)荷載。因本結(jié)構(gòu)大部分位于地面以下，暫不考慮風(fēng)荷載的影響。

(5)車輛水平制動(dòng)荷載(LL2)。偏于安全考慮，順車道方向及垂直于車道方向均按90 kN合力考慮，考慮2個(gè)方向的作用，沿廊橋Y軸方向和傾斜30°方向，兩者不同時(shí)起作用，施加在棧橋上表面中間部位(圖6)。

圖6 水平制動(dòng)荷載示意

(6)荷載組合。荷載組合LCB1：1.3×(DL1+ DL2)+1.5×(LL1+ LL2Y)荷載組合LCB2：1.3×(DL1+ DL2)+1.5×(LL1+ LL2XY)。

2.2 計(jì)算結(jié)果

對(duì)主體結(jié)構(gòu)及臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1、圖7。

圖7 計(jì)算結(jié)果示意

3 施工工藝

3.1 預(yù)埋件安裝

根據(jù)施工圖紙，采用全站儀進(jìn)行放樣，放出預(yù)埋件點(diǎn)位并進(jìn)行安裝，安裝完成后進(jìn)行標(biāo)高及水平度檢查。預(yù)埋件必須固定牢固，鋼筋施工及混凝土澆筑過(guò)程中嚴(yán)禁擾動(dòng)預(yù)埋件。派專人旁站監(jiān)督，校核埋件標(biāo)高及水平度，保證預(yù)埋件位置精確。

3.2 臨時(shí)立柱安裝

臨時(shí)立柱為φ609 mm鋼管柱，底部設(shè)置混凝土基礎(chǔ)，鋼管支撐下部與混凝土之間通過(guò)預(yù)埋件進(jìn)行栓接。支撐與支撐間設(shè)置連系梁及剪刀撐。

3.3 主、次梁安裝

因施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地情況，主梁采用500 t汽車吊進(jìn)行吊裝，吊裝前應(yīng)仔細(xì)檢查卡環(huán)、吊鉤級(jí)吊耳是否符合要求，確認(rèn)無(wú)誤后方可吊裝。分段在綁扎后拉設(shè)溜繩，將構(gòu)件緩慢吊至就位位置上方，對(duì)準(zhǔn)臨時(shí)支撐上已做好的基準(zhǔn)線，徐徐落鉤，使分段安全落于臨時(shí)支撐上。在就位過(guò)程中，應(yīng)避免對(duì)臨時(shí)支撐的振動(dòng)沖擊，確保節(jié)點(diǎn)定位精度。

構(gòu)件就位后，借助在臨時(shí)支撐上設(shè)置的調(diào)整節(jié)，用全站儀測(cè)量三維坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量校正。分段桁架就位后經(jīng)測(cè)量校正后，進(jìn)行臨時(shí)防傾倒固定；2段對(duì)口結(jié)束后，加設(shè)碼板進(jìn)行臨時(shí)固定，加固合格后松鉤。

主次通過(guò)預(yù)埋件之間栓接加焊接進(jìn)行連接，次梁與主梁間為全熔透焊縫(圖8)。

圖8 廊橋模型節(jié)點(diǎn)示意

3.4 臨時(shí)橋面板鋪設(shè)

主次梁安裝完畢后，采用吊車進(jìn)行橋面板吊裝，橋面板采用25 mm厚花紋鋼板，鋼板與鋼板間采用幫條焊接。鋼板鋪設(shè)需平整且鋼板與下部支撐必須保證可靠連接。

3.5 臨時(shí)橋面板及支撐拆除

采用吊車，將臨時(shí)支撐系統(tǒng)及橋面板進(jìn)行拆除。對(duì)焊接位置進(jìn)行氣割焊分離，拆除過(guò)程中嚴(yán)禁對(duì)其余永久性結(jié)構(gòu)造成損壞。

3.6 永久橋面板施作

臨時(shí)橋面板及支撐系統(tǒng)拆除后，施作永久結(jié)構(gòu)橋面板，永久橋面板為輕集料預(yù)制混凝土橋面板，施作前應(yīng)提前安裝其與主次梁連接件。采用吊車進(jìn)行吊裝，并進(jìn)行安裝鋪設(shè)。

4 安全注意事項(xiàng)

4.1 安全控制措施

(1)安裝人員必須服從安全施工的管理，遵守項(xiàng)目部制定的有關(guān)安全管理規(guī)章制度，每天早晨開(kāi)始工作前班組長(zhǎng)要對(duì)隊(duì)員進(jìn)行安全教育，加強(qiáng)安全意識(shí)。

(2)特種作業(yè)人員必須持特種作業(yè)證上崗，遵守安全操作規(guī)程和安全生產(chǎn)六大紀(jì)律，高空操作人員應(yīng)符合高層施工體質(zhì)要求，開(kāi)工前檢查身體。安裝人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)一律戴好安全帽，穿好工作服，系好安全帶(高掛低用)[1]。

(3)鋼柱吊裝前必須把鋼爬梯牢固固定在鋼柱上，鋼桁架吊裝前必須在桁架上弦桿上方設(shè)置安全繩。

(4)柱、梁、桁架安裝就位時(shí)，所用的工具都必須用工具袋掛在身上，以免高空掉下。

(5)鋼構(gòu)件安裝就位后進(jìn)行摘鉤時(shí)，摘鉤人必須在安全帶掛好的前提下摘鉤。

(6)對(duì)鋼絲繩、卡環(huán)、卸扣等實(shí)施定期檢查，絕不允許使用報(bào)廢的鋼絲繩、卡環(huán)、卸扣。

(7)在吊裝前各種安全防護(hù)措施必須具備，嚴(yán)禁在不具備作業(yè)條件的情況下，進(jìn)行鋼構(gòu)件吊裝施工。

4.2 吊裝作業(yè)安全措施

(1)班組進(jìn)行構(gòu)件吊裝前，要結(jié)合圖紙，明確構(gòu)件重量，確定選用正確的鋼絲繩、吊耳，設(shè)置正確的吊點(diǎn)。

(2)吊裝前要根據(jù)起重機(jī)械性能要求吊裝構(gòu)件，確保吊裝安全。

(3)吊裝時(shí)，信號(hào)必須正確、明確、果斷，過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行“十不吊”。

(4)鋼梁安裝過(guò)程中，兩端固定牢固，嚴(yán)禁松鉤解繩。

(5)吊裝危險(xiǎn)區(qū)域，必須有專人監(jiān)護(hù)，非施工人員不得進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)。

(6)吊裝范圍內(nèi)應(yīng)劃為警示區(qū)域，用警示繩圍護(hù)。

(7)對(duì)起重鋼絲繩要加強(qiáng)日常的檢查和維護(hù)，凡表面磨損、腐蝕、斷絲超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的、死彎、斷股、油蕊外露的均不得使用[2]。

(8)作業(yè)人員堅(jiān)持“三不傷害”原則。

(9)附著式鋼爬梯：施工過(guò)程中人員上下采用鋼爬梯及登高繩，爬梯采用∠30×3 mm角鋼和φ10 mm圓鋼焊接而成，每段長(zhǎng)度約為6 m。

爬梯與鋼、桁架柱采用鋼絲繩綁扎固定牢固，爬梯固定在構(gòu)件的靠結(jié)構(gòu)中間一側(cè)，使用爬梯時(shí)應(yīng)與自鎖器、登高繩配合使用。

(10)防墜器。為避免高空墜落，在進(jìn)行登高安裝作業(yè)時(shí)必須配備防墜器，以供作業(yè)人員上下爬梯時(shí)掛系安全帶。安全防墜器必須高掛低用，禁止平掛或低掛高用。

(11) 生命線。鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，為保證人員高空行走安全，在構(gòu)件上方1.2 m處設(shè)置一道生命線，選用φ10 mm的鍍鋅鋼絲繩，并在每個(gè)立柱處用一個(gè)繩夾將立柱兩側(cè)的鋼絲繩卡緊在一起。作業(yè)人員在進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)，可將安全帶掛設(shè)在生命線上，放止高空墜落事故的發(fā)生[3]。

5 結(jié)束語(yǔ)

成都SKP項(xiàng)目Y型廊橋施工采用永臨結(jié)合的形式，既解決了地下室頂板覆土運(yùn)輸通道問(wèn)題，同時(shí)又未改變?cè)衁型廊橋設(shè)計(jì)意圖。相對(duì)于采用吊車或塔吊進(jìn)行頂板覆土土方吊運(yùn)，節(jié)約了施工工期，降低了施工成本，保證工程按照既定時(shí)間節(jié)點(diǎn)順利完工。