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摘要：由于跨路钢箱梁施工环境的复杂性、功能要求的多样性、大跨度等特点，给跨路钢箱梁的制作、安装施工带来了很多施工的技术难题。其中，尤为突出的是如何在交通繁忙的城市中心、在狭窄的施工空间中对大跨度的钢箱梁进行吊装。本文以实际工程为例分析了跨路钢箱梁吊装施工要点，望对同类工程提高施工效率，缩短施工工期，降低高架桥钢箱梁的施工对交通造成的影响有所帮助。
关键词：跨路钢箱梁；吊装；质量控制
Abstract: because of the complexity of the steel box girder construction environment across the road, the diversity of functional requirements and characteristics of large span, production, installation of the steel box girders for to across the road construction has brought a lot of construction technical problems. Among them, especially how to in a busy city center, in the narrow space in the construction of large span steel box girder hoisting. Taking actual project as an example analyzes the steel box girder hoisting construction points across the road, looking for the similar engineering to improve construction efficiency, shorten the construction period, reduce the viaduct steel box girder construction of traffic impact of help.
Keywords: steel box girder; across the road Lifting; The quality control
中图分类号：U448.28文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1、工程概况
西开通道武定至昆明段高速公路15合同鋼箱梁结构分别为两座40米跨简支钢箱梁和一座58米跨简支钢箱梁，设计荷载为公路I级。其中，40米跨钢箱桥跨越昆明市五华区17号公路（第三联）及另外一条城市规划道路（第六联）而设，为单箱三室简支钢箱梁，主梁跨径为40米，箱梁跨中梁高2.0米，支座处梁高1.8米。58米跨钢箱桥跨越昆明市普团公路而设，为单箱三室简支钢箱梁，主梁跨径为58米，箱梁跨中梁高2.6米，支座处梁高1.8米。其余同40米跨径。箱梁顶板、底板、腹板和端顶横梁顶、底、腹板等主要受力板件采用Q345D钢板。钢箱梁横断面为单箱三室箱型断面，考虑到吊装和运输的需要，采取部分在工厂预制，部分在现场拼装的方式。钢箱梁采用工厂预制、预拼、现场吊装焊接成型。
40米跨钢箱梁左右两幅合重约436.38T，单幅每跨钢箱梁重217T，则该连续钢箱梁线荷载为:q=217/40=5.425T/m，两侧挑檐线荷载为0.96T/米，若采用去两侧挑檐吊装，则吊装线荷戴为W=5.425-0.96=4.465t/m,桥面距地面高度最高点为7.5m。58米跨钢箱梁左右两幅合重约683.6T，单幅每跨钢箱梁重339T，则该连续钢箱梁线荷载为:q=339/58=5.845T/m，两侧挑檐线荷载为0.96T/米，若采用去两侧挑檐吊装，则吊装线荷戴为W=5.845-0.96=4.88t/m,桥面距地面高度最高点为7.5m。根据现场吊装条件比较好，我司拟采用两台100吨汽车吊车进行分节段吊装.
2、 钢箱梁安装技术
2.1、钢箱梁分段断面如图2.1a示:
图3.1a
2.2、分段和组对
（1）运输
运输概况
本标段的钢梁钢结构工程，运输的构件最长15m，最宽5.3m，结构最重约52.5t。
运输车辆的选择
组合钢梁运输：采用大平板车运输。横隔板运输：采用卡车。为保证构件与车辆联为一体，又不对构件产生影响，提高作业效率。采用型钢制作凹型架，其内侧为螺旋夹紧板，将箱梁直接插入凹型架中，然后由螺旋夹紧板将箱梁夹住即可，夹紧点选在两块外侧腹板的重心上方。
钢梁运输
a、在构件发运前，事先派专业安全人员对30公里的行驶路线及卸货场地进行实地安全考察，并由此制订切实可行的运输路线，和备用运输路线。
b、制定构件运输计划，安排晚上的装运构件工作。
c、运输过程中梁应用专用型钢制作凹型固定支架，以防发生碰撞、失落、倾覆等运输事故。
（2）、吊装前的准备工作
钢梁拼装架设施工测量：利用全站仪精确测量各墩顶中心位置、中心距离及各墩横轴线，钢梁端线及各片工字钢梁的中心线，并分别在盖梁顶用墨线弹出。利用精密水准仪测量调整各支座垫石的标高，使之满足设计及规范要求。处理好各支座锚栓的预留孔，检查其深度及位置准确，以保证架梁时落梁顺利准确。
场地准备：为保证钢梁能顺利安全地运输到现场并吊装就位进行拼装，现场需拆除部分地面障碍物（如围栏），铺设运梁便道和吊车作业平台。在引桥墩台左右纵桥向规划钢梁运输便道及吊车行驶作业平台，进行场地平整、压实，上铺10cm厚碎石，浇筑25cm厚Ｃ20砼面层。便道宽4.5m，吊装作业平台10×20m。
构件吊装组对前先把支墩搭好，支墩采用钢管架支墩，组对时备好施工用绳、吊具、夹具。定好吊车和拖车的摆放位置。钢管架支墩附件1《钢桥支架计算书》
（3）．钢箱梁构件现场组装
（4）．钢箱梁构件吊装和焊接
由于吊装的箱型梁比较多，根据设计要求，如下表进行吊装。
（5）．焊接吊耳的设计计算
a、本工程拟起吊约150T重的物体，采用四个吊点，每个吊点采用双吊耳方法，如下图所示：
b、拉应力计算
如图所示，拉应力的最不利位置在A－A断面，其强度计算公式为：
σ＝N／S1σ≤［σ］
=150*9.8*103/（4*2）/［2*100*(30+20*2)］
=13.125<290（满足要求）
当板厚20～40mm，材质为Q345B时，［σ］=290
式中：σ——拉应力
N——荷载
S1——A-A断面处的截面积
［σ］——钢材允许拉应力
c、 剪应力计算
如图所示，剪应力的最不利位置在B－B断面，其强度计算公式为：
τ＝ N／S2 τ≤［τ］
=150*9.8*103/（4*2）/［120*(30+20*2)］
=21.875<170（满足要求）
式中：τ――剪应力
N――荷载
S2――B-B断面处的截面积
［τ］――钢材允许剪应力
d、 局部挤压应力计算
如图所示，局部挤压应力的最不利位置在吊耳与销轴的结合处，其强度计算公式为：
F＝N／（t×d）φ F≤［σ］
=50*9.8*103/（4*2）/［（30+2*20）*95*0.7］
=13.158<290 (满足要求)
式中：F――局部挤压应力
N――荷载
t――吊耳厚度
d――销轴直径
φ――局部挤压系数
［σ］――钢材允许压应力
e、 角焊缝计算
P＝N／l×h×kP≤［σ1］
=50*9.8*103/（4*2）/(600*20*0.7)
=7.29<200 ( 满足要求)
式中：P――焊缝应力
N――荷载
l――焊缝长度
h――焊缝高度
k――折减系数
［σ1］――焊缝允许应力
f、焊接吊耳的位置
2.3、吊装步骤
40米跨按设计图分段为12900mm+14040mm+12900mm三段,58米跨按設计图分段为9920mm+12000mm+14000mm+12000mm+9920mm五段,假设最不利情况下吊装，分段长度为14米，起吊高度7米时，验算如下：
1)、吊装重量：14x4.88=68.32T
ATT100(100吨)型全液压汽车起重机额定起重能力表
2）、查以上吊车参数表知：
在7米吊装半径，主臂17.17米时，能起吊46.7T，则用两台100T汽车吊双机联合起吊时，能起吊重时为：46.7X2=93.14T,安全系数为：93.14/68.32=1.36>1.2，满足吊装要求。
2.4、吊装时的施工要点
将厂内做好的构件吊到支墩上组对，支墩的搭建要求和工厂内制作时搭建的平台相一致。
组对用吊车将分段构件吊到组对位置，将工厂内制作时的记号、标识准确无误的连结在一起。
在每一侧的混凝土桥面上进行2个箱型梁的组对、焊接，在组对远离中心隔离带的箱型梁时，分段构件要进行二次吊装，第一次将构件从地面提升到桥面上摆放好，然后重新支吊车，第2次起吊时将构件吊到组对的位置。
组对好以后进行焊接，焊接时严格按照工厂内制作时的工艺要求进行施焊，所有焊工持证焊接其所允许焊接的位置，每施焊完一道，严格进行清根、检查，每一段焊缝都必须进行探伤，达到设计要求后才能进行下一道工序。
组对焊接时，要在接头处一边开一个人孔以便人员出入和通风，同时鼓风机从人口处进行抽风，把焊接产生的烟雾排出来。
组对平台和焊接工艺参照厂内制作时的平台和工艺。
在每一根单箱体梁的组对焊接处，均需搭设一个遮雨蓬，防止焊接过程中雨水飘落焊缝处。
2.5、钢绳绑扎位置
每一分段桥梁吊装组对采用2对Φ48的钢芯钢绳兜底绑扎，每一个端头绑扎的尺寸如图所示，每一根钢绳长11550mm。箱型梁上顶板穿钢绳处开孔，上下与钢绳接触处设橡胶软垫，以保护钢绳，避免被钢板尖角损坏。Φ48的钢芯绳的最小破断拉力为1280KN，每一分段构件采用4根钢绳，其合力为5120KN，足够吊起75t的构件安全系数大于规范要求6，满足吊装要求。
结束语
通过对吊装方案的精心设计和对吊装施工质量严格控制，在不影响主线道路通车的情况下，成功地实施了高墩钢箱梁的吊装，实现了大跨度、大吨位、大节段的跨路钢箱梁的快速安全吊装，保证了钢箱梁的线性，实现了良好的经济效益。同时，也为为今后同类型工程提供了很好的借鉴。
关键词：跨路钢箱梁；吊装；质量控制
Abstract: because of the complexity of the steel box girder construction environment across the road, the diversity of functional requirements and characteristics of large span, production, installation of the steel box girders for to across the road construction has brought a lot of construction technical problems. Among them, especially how to in a busy city center, in the narrow space in the construction of large span steel box girder hoisting. Taking actual project as an example analyzes the steel box girder hoisting construction points across the road, looking for the similar engineering to improve construction efficiency, shorten the construction period, reduce the viaduct steel box girder construction of traffic impact of help.
Keywords: steel box girder; across the road Lifting; The quality control
中图分类号：U448.28文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1、工程概况
西开通道武定至昆明段高速公路15合同鋼箱梁结构分别为两座40米跨简支钢箱梁和一座58米跨简支钢箱梁，设计荷载为公路I级。其中，40米跨钢箱桥跨越昆明市五华区17号公路（第三联）及另外一条城市规划道路（第六联）而设，为单箱三室简支钢箱梁，主梁跨径为40米，箱梁跨中梁高2.0米，支座处梁高1.8米。58米跨钢箱桥跨越昆明市普团公路而设，为单箱三室简支钢箱梁，主梁跨径为58米，箱梁跨中梁高2.6米，支座处梁高1.8米。其余同40米跨径。箱梁顶板、底板、腹板和端顶横梁顶、底、腹板等主要受力板件采用Q345D钢板。钢箱梁横断面为单箱三室箱型断面，考虑到吊装和运输的需要，采取部分在工厂预制，部分在现场拼装的方式。钢箱梁采用工厂预制、预拼、现场吊装焊接成型。
40米跨钢箱梁左右两幅合重约436.38T，单幅每跨钢箱梁重217T，则该连续钢箱梁线荷载为:q=217/40=5.425T/m，两侧挑檐线荷载为0.96T/米，若采用去两侧挑檐吊装，则吊装线荷戴为W=5.425-0.96=4.465t/m,桥面距地面高度最高点为7.5m。58米跨钢箱梁左右两幅合重约683.6T，单幅每跨钢箱梁重339T，则该连续钢箱梁线荷载为:q=339/58=5.845T/m，两侧挑檐线荷载为0.96T/米，若采用去两侧挑檐吊装，则吊装线荷戴为W=5.845-0.96=4.88t/m,桥面距地面高度最高点为7.5m。根据现场吊装条件比较好，我司拟采用两台100吨汽车吊车进行分节段吊装.
2、 钢箱梁安装技术
2.1、钢箱梁分段断面如图2.1a示:
图3.1a
2.2、分段和组对
（1）运输
运输概况
本标段的钢梁钢结构工程，运输的构件最长15m，最宽5.3m，结构最重约52.5t。
运输车辆的选择
组合钢梁运输：采用大平板车运输。横隔板运输：采用卡车。为保证构件与车辆联为一体，又不对构件产生影响，提高作业效率。采用型钢制作凹型架，其内侧为螺旋夹紧板，将箱梁直接插入凹型架中，然后由螺旋夹紧板将箱梁夹住即可，夹紧点选在两块外侧腹板的重心上方。
钢梁运输
a、在构件发运前，事先派专业安全人员对30公里的行驶路线及卸货场地进行实地安全考察，并由此制订切实可行的运输路线，和备用运输路线。
b、制定构件运输计划，安排晚上的装运构件工作。
c、运输过程中梁应用专用型钢制作凹型固定支架，以防发生碰撞、失落、倾覆等运输事故。
（2）、吊装前的准备工作
钢梁拼装架设施工测量：利用全站仪精确测量各墩顶中心位置、中心距离及各墩横轴线，钢梁端线及各片工字钢梁的中心线，并分别在盖梁顶用墨线弹出。利用精密水准仪测量调整各支座垫石的标高，使之满足设计及规范要求。处理好各支座锚栓的预留孔，检查其深度及位置准确，以保证架梁时落梁顺利准确。
场地准备：为保证钢梁能顺利安全地运输到现场并吊装就位进行拼装，现场需拆除部分地面障碍物（如围栏），铺设运梁便道和吊车作业平台。在引桥墩台左右纵桥向规划钢梁运输便道及吊车行驶作业平台，进行场地平整、压实，上铺10cm厚碎石，浇筑25cm厚Ｃ20砼面层。便道宽4.5m，吊装作业平台10×20m。
构件吊装组对前先把支墩搭好，支墩采用钢管架支墩，组对时备好施工用绳、吊具、夹具。定好吊车和拖车的摆放位置。钢管架支墩附件1《钢桥支架计算书》
（3）．钢箱梁构件现场组装
（4）．钢箱梁构件吊装和焊接
由于吊装的箱型梁比较多，根据设计要求，如下表进行吊装。
（5）．焊接吊耳的设计计算
a、本工程拟起吊约150T重的物体，采用四个吊点，每个吊点采用双吊耳方法，如下图所示：
b、拉应力计算
如图所示，拉应力的最不利位置在A－A断面，其强度计算公式为：
σ＝N／S1σ≤［σ］
=150*9.8*103/（4*2）/［2*100*(30+20*2)］
=13.125<290（满足要求）
当板厚20～40mm，材质为Q345B时，［σ］=290
式中：σ——拉应力
N——荷载
S1——A-A断面处的截面积
［σ］——钢材允许拉应力
c、 剪应力计算
如图所示，剪应力的最不利位置在B－B断面，其强度计算公式为：
τ＝ N／S2 τ≤［τ］
=150*9.8*103/（4*2）/［120*(30+20*2)］
=21.875<170（满足要求）
式中：τ――剪应力
N――荷载
S2――B-B断面处的截面积
［τ］――钢材允许剪应力
d、 局部挤压应力计算
如图所示，局部挤压应力的最不利位置在吊耳与销轴的结合处，其强度计算公式为：
F＝N／（t×d）φ F≤［σ］
=50*9.8*103/（4*2）/［（30+2*20）*95*0.7］
=13.158<290 (满足要求)
式中：F――局部挤压应力
N――荷载
t――吊耳厚度
d――销轴直径
φ――局部挤压系数
［σ］――钢材允许压应力
e、 角焊缝计算
P＝N／l×h×kP≤［σ1］
=50*9.8*103/（4*2）/(600*20*0.7)
=7.29<200 ( 满足要求)
式中：P――焊缝应力
N――荷载
l――焊缝长度
h――焊缝高度
k――折减系数
［σ1］――焊缝允许应力
f、焊接吊耳的位置
2.3、吊装步骤
40米跨按设计图分段为12900mm+14040mm+12900mm三段,58米跨按設计图分段为9920mm+12000mm+14000mm+12000mm+9920mm五段,假设最不利情况下吊装，分段长度为14米，起吊高度7米时，验算如下：
1)、吊装重量：14x4.88=68.32T
ATT100(100吨)型全液压汽车起重机额定起重能力表
2）、查以上吊车参数表知：
在7米吊装半径，主臂17.17米时，能起吊46.7T，则用两台100T汽车吊双机联合起吊时，能起吊重时为：46.7X2=93.14T,安全系数为：93.14/68.32=1.36>1.2，满足吊装要求。
2.4、吊装时的施工要点
将厂内做好的构件吊到支墩上组对，支墩的搭建要求和工厂内制作时搭建的平台相一致。
组对用吊车将分段构件吊到组对位置，将工厂内制作时的记号、标识准确无误的连结在一起。
在每一侧的混凝土桥面上进行2个箱型梁的组对、焊接，在组对远离中心隔离带的箱型梁时，分段构件要进行二次吊装，第一次将构件从地面提升到桥面上摆放好，然后重新支吊车，第2次起吊时将构件吊到组对的位置。
组对好以后进行焊接，焊接时严格按照工厂内制作时的工艺要求进行施焊，所有焊工持证焊接其所允许焊接的位置，每施焊完一道，严格进行清根、检查，每一段焊缝都必须进行探伤，达到设计要求后才能进行下一道工序。
组对焊接时，要在接头处一边开一个人孔以便人员出入和通风，同时鼓风机从人口处进行抽风，把焊接产生的烟雾排出来。
组对平台和焊接工艺参照厂内制作时的平台和工艺。
在每一根单箱体梁的组对焊接处，均需搭设一个遮雨蓬，防止焊接过程中雨水飘落焊缝处。
2.5、钢绳绑扎位置
每一分段桥梁吊装组对采用2对Φ48的钢芯钢绳兜底绑扎，每一个端头绑扎的尺寸如图所示，每一根钢绳长11550mm。箱型梁上顶板穿钢绳处开孔，上下与钢绳接触处设橡胶软垫，以保护钢绳，避免被钢板尖角损坏。Φ48的钢芯绳的最小破断拉力为1280KN，每一分段构件采用4根钢绳，其合力为5120KN，足够吊起75t的构件安全系数大于规范要求6，满足吊装要求。
结束语
通过对吊装方案的精心设计和对吊装施工质量严格控制，在不影响主线道路通车的情况下，成功地实施了高墩钢箱梁的吊装，实现了大跨度、大吨位、大节段的跨路钢箱梁的快速安全吊装，保证了钢箱梁的线性，实现了良好的经济效益。同时，也为为今后同类型工程提供了很好的借鉴。