1、工程概況
某城市立交工程，該工程采用三層半環(huán)形匝道
立交橋，由中環(huán)線（稱主線）及其線以北的SW、南面的NE、WN三條跨共和地鐵線的匝道。主線位于立交橋的第三層，長(zhǎng)度為204m連續(xù)鋼橋梁，有四個(gè)橋洞，最大的橋洞長(zhǎng)度80m，寬度40m，鋼箱粱高度4m，鋼橋粱的高度為35m，主線銅橋粱共計(jì)52件，重量4494t，陋道鋼橋槳共34件2450t。
經(jīng)專家反復(fù)分析研究，最后確定了主線鋼箱形梁采用科學(xué)合理的“縱向分段，橫向分片，臨時(shí)支墩，雙機(jī)抬吊，分片安裝，中間（跨高架段）開花，兩側(cè)延伸”的主線鋼箱梁安裝工藝以及“匝道橋孔間鋼箱梁嵌入法”安裝工藝、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接工藝等，這些技術(shù)成功的工程中應(yīng)用，不僅是建橋工藝技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，也是立交工程鋼箱梁安裝工藝的創(chuàng)新。
2、關(guān)鍵技術(shù)及施工難點(diǎn)
2.1分段分片及資源配置
分段分片及吊裝、運(yùn)輸機(jī)械、運(yùn)輸路線的優(yōu)化。眾所周知，如此長(zhǎng)橋洞寬橋面和鋼箱梁整體安裝國(guó)內(nèi)國(guó)外目前尚無先例?；麨榱?，分段分處安裝是唯一的辦法。分段分片的科學(xué)合理性不僅涉及吊裝、運(yùn)輸機(jī)械以及運(yùn)輸?shù)缆?，而且?duì)經(jīng)濟(jì)效益影響很大。在調(diào)查社會(huì)吊裝機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)構(gòu)資源與需求時(shí)間、地點(diǎn)、數(shù)量合理配置的前提下，最大限度考慮了以經(jīng)濟(jì)效益，確定了分段分片的優(yōu)化方案。
2.2線形控制
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鋼梁制作時(shí)預(yù)起拱按二次拋物線，現(xiàn)場(chǎng)安裝在鋼梁整體落架前保證胎架的預(yù)拱度值。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況條件，經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核，除P26-27橋洞外，其余三個(gè)橋洞中部設(shè)置臨時(shí)支架，通過液壓頂升裝置頂升鋼箱梁認(rèn)保證預(yù)拱值，由于安裝工況與原設(shè)計(jì)制造時(shí)的胎架的工況有一定的差異，通過分析研究和討論確定將其余三個(gè)橋洞的項(xiàng)升值調(diào)整為自由狀態(tài)下的三分之二，在高度方向調(diào)整的同時(shí)，也根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)橫坡進(jìn)行了控制從而保證了整橋的線形，獲得較好的效果．
2.3臨時(shí)支墩的設(shè)計(jì)和設(shè)置以及安全風(fēng)險(xiǎn)性
主線P26-27橋洞長(zhǎng)達(dá)80m，橋面寬40m，高度達(dá)35m，臨時(shí)支墩的穩(wěn)定性要求很高，故安全風(fēng)險(xiǎn)較大，同時(shí)它的設(shè)置對(duì)地面道路交通影響較大，不僅要?？紤]道路暢通，這就要求設(shè)置的位置及占用的面積都受到限制，而且要保證支墩持穩(wěn)定性，做到萬(wàn)無一失。此外，臨時(shí)支墩兼縱梁安裝調(diào)整的工具。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查并建立數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)了臨時(shí)支墩，攻克了安裝和道路通暢兩全其美的難關(guān)，也滿足了裝配調(diào)整的需要。
2.4橫跨高架道路P26-1縱梁雙機(jī)抬吊、擺渡轉(zhuǎn)向、高空換鉤技術(shù)
橫跨高架道路最重的P26-1縱梁跨越已有高架橋，橋洞長(zhǎng)度80m，架設(shè)高度32m，由于跨越已有高架橋高架上方的分段箱梁P26，不能在該高架橋上的運(yùn)輸、停位，且要轉(zhuǎn)向90。才能實(shí)現(xiàn)雙機(jī)抬吊，考慮吊裝的安全可靠性經(jīng)濟(jì)性，反復(fù)研究策劃，創(chuàng)新了在已有高架橋一側(cè)單機(jī)吊上、轉(zhuǎn)向和臨時(shí)擱置，并由另一側(cè)的吊機(jī)接應(yīng)，主機(jī)換鉤，雙機(jī)抬吊，雙機(jī)擺幅、落位的全新安裝技術(shù)，取得了良好的實(shí)踐效果。
采用CKE2500和LR1400兩臺(tái)吊車雙機(jī)抬吊，LR1400吊車負(fù)責(zé)制卸車并吊至臨時(shí)支墩上擱置，在LR1400不松鉤的情況下，CKE2500吊車吊縱
梁一端，然后LR1400吊車松鉤，此時(shí)縱梁2/3的重量端擱置臨時(shí)支墩上，另一端由CKE2500吊車承受，然后LR1400吊車的吊點(diǎn)移至縱梁端部，通過雙機(jī)抬吊吊至安裝位置。
2.5三維空間結(jié)構(gòu)圖的轉(zhuǎn)化
中環(huán)線鋼橋梁全部為三維空間結(jié)構(gòu)，形態(tài)較復(fù)雜．為達(dá)到準(zhǔn)確、直觀、方便的目的，在詳圖轉(zhuǎn)化工作中，自行開發(fā)了鋼橋梁空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化軟件，通過實(shí)際效果的檢驗(yàn)，無論在外形尺寸還是空間角度等各方面均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也為下料、組裝等工序提供了模型數(shù)據(jù)。
3、鋼橋梁安裝工藝和技術(shù)
3.1工藝流程
工藝流程：軸線標(biāo)高復(fù)測(cè)→支承鋼架基礎(chǔ)澆筑→支承鋼架架設(shè)→吊裝→拼裝→焊接→檢驗(yàn)→整體報(bào)驗(yàn)。
3.2墩橫梁安裝技術(shù)
墩橫梁是縱梁安裝的基準(zhǔn)，它的定位縱梁的安裝以及整體橋梁的外部線形影響較大，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定下列措施：
?。?）墩橫梁吊裝前，對(duì)所對(duì)應(yīng)的土建混凝土立柱標(biāo)高、鋼箱梁橋底支座標(biāo)高和盆式支座的三者相關(guān)尺寸（設(shè)計(jì)尺寸和實(shí)際尺寸）作復(fù)核。墩橫梁的橋面上標(biāo)出軸線和道路中心線的標(biāo)記。
?。?）墩橫梁的定位要求基礎(chǔ)上的縱橫中心線與墩梁上標(biāo)記的中心線對(duì)準(zhǔn)，且墩梁保持垂直。
?。?）墩橫梁定位后將道路中心線反到墩梁上，并進(jìn)行橋面主要點(diǎn)的標(biāo)高測(cè)量：a、兩側(cè)的道路中心線點(diǎn)；b、兩側(cè)四角點(diǎn)；c、如橫坡有變化的折點(diǎn)。
3.3縱梁安裝技術(shù)
?。?）第一段縱梁的吊裝定位以墩梁上和縱梁上各自標(biāo)記的道路中心線對(duì)齊為準(zhǔn)；其他縱梁的吊裝定位除對(duì)齊腹板外，還要對(duì)齊相鄰縱梁的基準(zhǔn)橫隔板。
?。?）在縱梁和縱梁的拼裝過程中，對(duì)于在局部范圍內(nèi)面板和隔板間的偏差，通過設(shè)置碼板，用鋼斜鍥調(diào)整；大的偏差則通過設(shè)置千斤頂和支架進(jìn)行調(diào)整，以保證拼裝后焊縫間距和高差在允許范圍之內(nèi)。對(duì)于隔板拼接時(shí)出現(xiàn)的較大偏差，對(duì)隔板兩側(cè)進(jìn)行加固?？v縫之間的距離調(diào)節(jié)，通過花藍(lán)
螺栓和千斤頂?shù)却胧┱{(diào)整使兩縱靠攏，對(duì)局部偏差應(yīng)進(jìn)行切割調(diào)整，保證接縱縫線型與基準(zhǔn)線型一致。
?。?）縱梁的吊裝基本上在夜間進(jìn)行；一般每晚要安裝兩片，為避免環(huán)境溫度的影響，要求連續(xù)進(jìn)行即在第一段縱梁定位后，連續(xù)安裝第二根縱梁，縱梁安裝、切割、調(diào)整縱梁尺寸時(shí)，施工環(huán)境溫度與第一根縱梁定位時(shí)的環(huán)境溫度比較接近，避免產(chǎn)生大的內(nèi)應(yīng)力。
?。?）加強(qiáng)鋼梁在線測(cè)量；每孔縱梁全部架設(shè)定位和在頂升前后及鋼梁整體卸載前后進(jìn)行測(cè)量，并及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)人員，加強(qiáng)與設(shè)計(jì)的溝通和交流，使設(shè)計(jì)人員掌握鋼梁安裝的動(dòng)態(tài)情況，以便發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決。
4、臨時(shí)支墩和臨時(shí)支架的安裝和拆卸技術(shù)措施
?。?）P26-1段至8段跨已有高架橋高架安裝用臨時(shí)鋼支墩的設(shè)計(jì)和設(shè)置均通過數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了設(shè)計(jì)及強(qiáng)度、變形、整體穩(wěn)定性等校核，左、右立柱的豎向荷載為231.5噸?；A(chǔ)面積5×6m，極限承載力為300t>231.5t，滿足設(shè)計(jì)要求。中立柱豎向荷載為275.8噸?；A(chǔ)面積5×9m，極限承載力為450t>275.8t，滿足設(shè)計(jì)要求。臨時(shí)支架設(shè)置基礎(chǔ)，由于地下有各種管道，必須采取措施保護(hù)，故各支墩下設(shè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)，以保護(hù)地下管道及路面。據(jù)以往工程資料，考慮路面承載力特征值為100kN/m2，并進(jìn)行了強(qiáng)度等校核，滿足施設(shè)計(jì)要求，鋼支架制作。高架兩側(cè)臨時(shí)支墩基礎(chǔ)按設(shè)計(jì)圖施工，其他支架基礎(chǔ)下部在詳細(xì)掌握地下管道布置的基礎(chǔ)上，考慮對(duì)地下線影響不大或不影響，確定鋪墊道渣并壓實(shí)后鋪設(shè)厚度不小于25mm的鋼板。
?。?）安裝鋼支墩前35天進(jìn)行鋼支墩基礎(chǔ)施工。在交通道路上的基礎(chǔ)，在施工前要在鑿去瀝青路表面200mm深左右，其他支架基礎(chǔ)下方如為不平整場(chǎng)地，須鋪墊道渣并壓實(shí)，滿足100KN/m2承載力要求。
?。?）跨已有高架橋高架兩側(cè)的鋼門架，其立柱在現(xiàn)場(chǎng)堆場(chǎng)裝配成12m一節(jié)，待混凝土基礎(chǔ)強(qiáng)度達(dá)到要求后進(jìn)行架設(shè)安裝；墩橫梁下的鋼支架由工廠制作，6m及8m一節(jié)，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)安裝。所有鋼支架（包括門架橫梁），均采用10．9級(jí)高強(qiáng)度螺栓連接。
?。?）鋼門架立柱要確保其垂直度，鋼架底部與基礎(chǔ)面墊實(shí)，緊固螺栓并焊牢。鋼支架安置在已鋪設(shè)的厚鋼板上，鋼板周邊打入小角樁并焊接。鋼支架校正垂直后其底部與鋼板焊牢，鋼支架上部與相鄰混凝土立柱拉結(jié)。
（5）跨已有高架橋高架鋼門架基礎(chǔ)（高60cm）周邊安置交通警示反光標(biāo)記，并在其迎向車輛一端的鋼立柱上也安置交通警示反光標(biāo)記。
（6）鋼箱梁安裝完成后，在鋼支架頂部用螺旋千斤頂（安裝時(shí)預(yù)留部位）把鋼梁底部頂緊，同時(shí)割開原撐桿，并察看其是否還受力，如受力，則繼續(xù)緊千斤項(xiàng)，直至其不受力為止，開始割除撐桿（約60cm）。撐桿割除后，松去螺旋千斤頂。松千斤頂?shù)南淞合陆颠^程尺寸要作好記錄。
?。?）所有鋼支架最上一節(jié)和門架橫梁的用
卷?yè)P(yáng)機(jī)作提升，用吊機(jī)將其吊下。其他支架直接用吊機(jī)吊下。
5、結(jié)束語(yǔ)
該技術(shù)的開發(fā)和成功應(yīng)用，使鋼結(jié)構(gòu)制造和安裝由建筑鋼結(jié)構(gòu)向市政高架
橋梁工程升級(jí)，同時(shí)獲得了巨大的社會(huì)效益。為同類工程的安裝積累了經(jīng)驗(yàn)，也培養(yǎng)和鍛煉了一批大型鋼橋梁的精英之才。
