某大型机场双层钢箱梁桥施工技术探究

某大型机场双层钢箱梁桥施工技术探究

高谋

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摘要：本项目双层钢箱梁桥空侧紧接航站楼、陆侧与旅客过夜楼相连，施工空间小。经项目综合考虑，确定双层钢箱梁桥施工需上下层同步流水施工，通过调整钢箱梁节段划分，针对性的依据起重机械及安装工艺设计临时支撑体系，经专家论证及现场实践，方案安全可行，这些施工技术的研究对于双层钢箱梁施工技术是有一定意义的。

关键词：钢箱梁；双层；临时支撑

引言：双层钢箱梁在机场项目应用不多，因此对于机场复杂结构情况下的桥梁施工技术研究较少，本文以某机场扩建工程站前双层钢箱梁为例，解决双层钢箱梁在狭小施工空间内施工的技术问题，该项目双层钢箱梁上层45.9m，下层32.15m，上下层之间依靠与墩柱对应的钢立柱支承，双层同步施工对于安装工艺流水与加工节奏要求更高。

一、双层钢箱梁施工总体思路

钢结构拟采用“工厂分段加工，现场大型机械+支架法安装”的技术路线施工，即钢箱梁在加工厂按照分段进行加工运输至现场，采用大型机械在站位在施工场地上，分段分块吊装，吊装时，分段对接口位置需要设置临时支撑。

1.1加工总体部署

钢箱梁加工以工厂分段加工、整联总拼的思路进行。

1、加工分段原则：

（1）满足节段场内场外运输限制；

（2）满足厂内加工及现场起重能力要求；

（3）尽量对称，减少现场焊接量。

2、双层钢箱梁节段划分：

桥墩处横向划分，跨内纵向划分，纵向节段宽度以箱室划分。

3、仅留最后一道面漆在现场完成，其余均在厂内完成涂装；

4、栓钉在现场焊接。

1.2安装总体部署

由于现场条件限制，钢箱梁应在加工厂由三方验收后，方可出厂，运输到现场后，不在现场堆放，直接吊装就位。钢箱梁安装支架在节段钢箱梁两端设置临时支架采用1台XGC300履带吊吊装，钢箱梁拼接后应调整位置、标高至设计要求，再进行焊接。

双层钢箱梁分为3个施工段施工依次流水施工，SP10→SP14由小桩号向大桩号（北向南）安装，SP10→SP06由大桩号向小桩号（南向北）安装，SP01→SP06由小桩号向大桩号（北向南）安装。

二、临时支撑设计

临时支撑的布置形式如下所示：

（1）双层钢箱梁临时支撑

双层钢箱梁跨内支撑架为宽度2.5m，长度与上层桥梁箱体宽度相同，示意图如下：

钢箱梁的临时支架为钢管立柱格构式支架，支架采用直径609×16mm的钢管，在支架顶部长度方向上设置双拼40a工字钢，钢立柱位置均设置于横隔板部位；

支架基础为700mm高C30独立基础，基础顶部设置预埋件与支架立柱焊接连接。支架具体位置高度将在施工时，由测量人员再复测并绘图，现场交底，确保支架位置准确。临时支撑安装拆除采用80吨汽车吊施工。

三、钢箱梁安装方法及操作要求

2.1、钢箱梁安装

钢箱梁施工接口匹配原则是确保接口匹配质量，从接口刚性强位置到刚性弱位置的顺序依次完成匹配。钢箱梁接口匹配控制程序为：

起吊钢箱梁与前一段平齐对齐主腹板（横梁）、主隔板（纵梁）安装顶板对拉螺栓、临时连接件测量箱梁高程及轴线调整箱梁前端高程及轴线安装底板对拉螺栓、临时连接件测量主梁前端高程及轴线调整箱梁前端高程及轴线至设计位置

钢箱梁吊装就位时，由施工控制小组提供梁段精缺匹配高程，将梁段精确定位。梁段精确匹配高程误差控制在2mm之内。

钢箱梁就位后经测量校正后，加设马板进行固定，待焊接完成后拆除马板。

2.2、桥梁线形及标高控制

为保证钢箱梁线形，钢箱梁深化设计阶段在跨间按设计考虑预拱，并在工厂胎架上进行1:1预拼装，安装前核对钢箱梁支座位置及标高。钢构件进场前，根据设计图纸再次对支座进行复测，有问题查明原因及时与设计协商，在工厂内处理。

2.3、钢箱梁焊接

1、总体焊接顺序

双层钢箱梁安装焊接有别于单层钢箱梁，因本工程施工条件限制，上层桥与下层桥同步流水安装，上下层同步完成一跨之后，先焊接墩顶横梁，后从跨中向两侧焊接箱体。

2、工地焊接

a）工地焊接特点

本工程钢箱梁的工地焊接工作量主要包括：顶板纵缝、环缝平对接，底板纵缝、环缝平对接，腹板的环缝立对接，隔板与腹板的T型角焊缝，挑臂腹板和下翼缘与腹板的焊缝。

从工位上分析：顶板焊缝在桥面施工，做好临边防护工作，就和地面施工工位相近；底板和外腹板焊缝在箱梁内部施工，做好箱内照明和通风工作，其施工工位也和地面相近；

从施工环境分析：顶板焊缝和外腹板焊缝在箱梁外面，受外界环境影响较大。施工中在桥面搭防护棚可遮风挡雨，同时加强除湿可保证局部环境满足焊接施工要求，保证焊接质量。

根据本桥工程钢箱梁构造和施工上的特点，提前进行工地焊接工艺试验评定，取得重要参数和经验，并经业主、监理、设计和专家组审查、批准后方可实施。实施工地焊接工艺必须严格，不可任意修改。

b）工地焊接顺序

a.钢箱梁工地焊接顺序

梁段就位、固定经检查合格后，按照腹板、底板、顶板的顺序进行焊接，以保证箱梁线型。

本工程现场的焊接顺序如下所示：

横向分段焊接顺序图

梁段桥位顶板焊接采用CO

2气体保护半自动焊与埋弧焊相结合的方法；腹板、底板、嵌补件采用CO2气体保护半自动焊接；

焊接原则为：对称于桥轴线两侧同步焊接焊接，中间腹板、两侧腹板、底板、顶板（先中间后两边）、腹板环口嵌补件、底板环口加劲嵌补件、顶板环口嵌补件对接焊缝、角焊缝的顺序进行焊接。

四、钢箱梁卸载

4.1卸载条件

1、根据设计图施工流程说明，本工程临时支撑卸载条件为：钢箱梁架设完毕后，将各制作段焊接在一起，形成整体后，方可撤出临时支撑。

2、支座位置，压重混凝土施工完毕，并报验合格。

3、对成桥线性进行测量检查，且数据符合设计及规范要求，并上报监理单位；

4、检测资料等已整理成册，并经监理工程师签字确认；

5、根据审批后的方案，对施工人员进行了明确交底，均需有交底人、接收人和安全员的签字，三方签字后严格按照安全技术交底内容实施。

6、现场场地、封路措施和条件已达到拆除要求。

4.2钢箱梁卸载方案

卸载总体思路为：先上层，后下层，先边跨，后中跨。

为方便卸载，临时支撑编号如下：

SP09-SP14临时支撑

卸载时，对称的两组支撑为一个批次，一个批次内的支撑调节短柱采用依次卸载的方法。

五、安全保证措施

1、吊装区域使用路锥连杆警戒，上下桥面安装装配式安全通道，钢箱梁吊装前安装临时栏杆并拉设安全绳，并随着构件的依次安装进行位置调整，确保临边作业安全，同时横向钢箱梁吊装完成后在两侧安装固定式栏杆，高度1.2m。

2、使用气瓶防倾倒装置及电焊机防护装置，焊接作业防护及有害气体监测：箱体内焊接使用抽排烟装置，对有限空间作业进行公示，作业人员佩戴防尘面罩，实时进行有害气体监测。

结论：综上所述，双层钢箱梁施工方案是可行的，但是施工管理人员必须做好各项施工准备及安全措施，确保各个项目负责人明确自身管理职责，并且在出现触电、火灾、起重伤害、高空坠落、有限空间伤害等应急状况后能够保障施工人员的生命安全。

参考文献：

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[4]刘军安、李鹏、乐俊，机场站前高架桥与轨道交通和桥下停车楼共建施工技术[J].施工技术，2018,047(003) - 77～79