摘要：随着我国城市化的日益发展和道路交通需求的增加，城市高架道路系统得到了飞速发展，由高架道路组成的城市快速路或主干道在城市交通中发挥着举足轻重的作用。本文中将全面围绕城市高架桥大跨度钢箱梁整体吊装施工技术方面展开探究。
关键词：城市高架桥；大跨度；钢箱梁；整体吊装
引言：在钢箱梁的制作和吊装中，目前基本上是采用分块制作与吊装的工艺。随着城市交通压力的不断增加，城市高架桥的规模（跨度、重量）迅速增大，并且高架桥的选址大多数是位于城区中心交通枢纽地带，施工场地、施工工期受到极大的制约。传统钢箱梁的施工技术在复杂城市环境下大跨度钢箱梁吊装过程的应用将面临极大的施工难题，必须通过改进传统钢箱梁的吊装工艺，克服复杂城市环境下的施工困难，提高施工效率，缩短施工工期，才能尽可能地降低高架桥钢箱梁的施工对交通造成的影响。
一、城市高架桥分类
城市高架桥根据城市发展可分为两类:公路高架桥和轻轨高架桥。两者之间的相同点与不同点在接下来将进行详细叙述。
（一）相同点
首先，梁体。一般选择箱形梁作为梁体主要形式。箱梁是目前国内外广泛采用的结构形式之一，整体受力性能好。从结构特点来说，抗弯和抗扭刚度大，徐变拱度小，较好地满足了轻轨工程中轨道对结构竖向变位的要求。除了箱梁外，可用于城市轨道交通的梁式还有T梁、空心板梁以及槽形梁，但是绝大多数都选择了箱梁；其次，墩形。桥墩可以选择Y形墩、双柱墩、T形墩、曲顶独柱墩等。Y形墩，造型美观，受力合理，双柱墩简洁敦实，给人以安全感，T形墩施工方便，曲顶独柱墩上下部过渡流畅，造型优美。可按所处环境进行美学评估，使桥墩符合桥梁，符合环境；最后，基础基础主要采用钢筋混凝土桩基础。当承载力较高的土层埋藏较深，其上为松软层所覆盖，均宜采用桩基础。桩基础具有承载能力高，沉陷速率慢，沉降量较少而且均匀，并能承载垂直和水平载荷等特点。在桥梁桩基中，一般采用钢筋混凝土桩。按桩在土壤中的支承力性质分，有摩擦桩、支承桩和中间桩。按桩的施工方法分，有挤入法和钻孔灌注桩法。钻孔灌注桩不会对土产生扰动，其设计时也较为简便，推荐使用此法。摩擦桩是依靠土体对桩的摩擦而支撑上部结构自重及荷载的，随着时间的推移，场地周围的变化，会引起持力土层的变化，进而有可能引起不均匀沉降。
（二）不同点
首先，桥面结构不同。公路高架桥，其桥面铺装层是分层进行施工的，一般采用沥青混凝土。完成施工后，直接行驶车辆。轻轨高架桥，城市轨道交通的轨道结构可分有碴和无碴两种。公路高架桥，其路面与一般公路路面没有什么特殊的区别。然而，轻轨高架桥上，铺设着钢轨，并通过扣件直接把钢轨与混凝土桥面连接起来。在温度的影响下，钢轨与混凝土的收缩不一致，这就可能会导致扣件的损坏。其次，线形布置不同。公路高架桥，一般在平面图上成直线形，但在高架桥枢纽立交桥处，要进行车辆分流，使行驶的车辆在立交桥处进入不同的道路。但是轻轨高架桥不存在与立交桥相连。轻轨高架桥，需要跨越市政道路、高架桥、立交桥，甚至要跨越铁路，因此线路起伏多，出现大量坡桥。线路又要服从城市规划和避让一些城市建筑物，故城市轨道交通高架桥有大量弯桥。高架桥坡度比公路高架桥要小，最大坡度一般不超过30j;最小半径比公路高架桥大，一般为250m。最后，防噪声不同。公路高架桥，主要措施是一般在临近居民区，学校或者办公大楼等设施一侧设置高架桥的防噪声壁，来防止产生的噪声。轻轨高架桥，主要措施如下:其一，在人口密集区考虑采用槽形梁，可有效降低列车运行时的噪声影响;基础采用桩基础可以减小振动向远距离的传播;采用抗振动性能好的板式支座能减小列车运行时产生的振动噪声。其二，在线路中间设置T形隔声屏，线路两侧设倒L式隔声屏，在噪声敏感地段的线路两侧或单侧设置大型折板式隔声屏，可以达到很好的降噪效果。
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二、大跨度钢箱梁吊装准备工作探析
（一）钢箱梁的节段制作和整体拼涂
根据实际城市高架桥施工环境的综合受力特点和运输条件，每孔匝道钢箱梁被分为四个节段进行制作，厂内分段时接头处的顶板、腹板和底板断缝并预留企口，所有连接焊缝两侧均预留200mm不焊；待节段运到现场后，在预先制作的胎架上拼装满焊成整体结构（含防撞墙外侧边板），然后按设计及规范要求喷涂。
（二）起重机械选型及相关技术参数
钢箱梁整体吊装起重机械最常采用的是日本川崎SCC4000型400T液压履带吊，其底盘尺寸为10.59m*8.8m，拟选HDB工况模式及相关技术参数如下：主臂长度选用60m，工作半径选用18m，起重重量达232t；该模式下超起配重250t，后配重145t，中央配重40t，配重合计435t；履带吊自重约223t，工作状态重达660t，钢箱梁自重140t，故吊装时履带吊对地基的总重量约为800t。
（三）履带吊走行场地加固处理方案
由于地基原状土无法满足履带吊工作要求，结合现场实际情况，履带吊工作区域先换填80cm的建筑废料，分层碾压密实后浇筑30cm的C30砼面层，并且在砼底层铺设Φ14@150mm的钢筋网。另外，履带吊进行梁体吊装作业时，履带下满铺2.5m*1m的矩形走道箱板，箱板长边垂直于履带放置。
三、整体吊装法的工艺关键技术
（一）单榀钢箱梁施工过程中下挠度是否会超出设计值
采用中间临时支墩方式吊装由于单块钢梁支承在临时支墩上，施工过程中的下挠度几乎可以不用考虑。但采用整体式吊装，则单榀钢箱梁施工中的下挠度却是一个重要指标。由于设计时并没有考虑采用整体方式吊装，因此单榀钢梁下挠度缺乏设计值，施工中项目部采用实测法监控，单榀钢梁在胎架完成拼接后，根据实际安装支点位置，模拟出钢梁安装后的支承状况，然后从跨中到支点每5m实测出钢梁下挠值，实测值与完成后的设计值比较，跨中最大设计下挠值为10cm，实测值为6.5cm，在设计限值以内，满足设计要求。
（二）吊装过程中钢梁就位
受现场场地制约和临时边墩限制，钢梁不能一次到达吊装点，需要分次就位，就位方案的选择成为吊装成败的关键。施工中就位方式采用两套方案：其一，临时寄梁在临时边墩上，汽车吊分三到四次就位，把钢梁吊装就位。该方式相对比较安全，但耗费时间长，对于受封闭交通时间限制来说，无疑是一大缺点。所以该方式只在吊装X24号梁时采用；其二，另一方案采用一端用汽车吊起吊，跨越临时边墩，成为活动点，另一端固定在平板车上平移就位。该方式减少了汽车吊机就位时间，吊装效率大大提高。但吊装过程中由于单端起吊，形成固定端容易水平滑移，造成安全隐患，因此实际施工中起吊角度经计算后得出在8--9度。并且施工时起吊端缓慢起吊，到预定高度后静止数分钟，观测固定端是否有滑移迹象，没位移才继续进行下步吊装工作。
结论
钢箱梁桥目前在国内外桥梁中占有重要的地位，具有强度高、自重小、节省钢材、耐久的特点，适用围广，在我国已经开始普及，而随着桥梁工艺的发展和交通疏导的要求，城市钢箱梁的跨径也在不断增长，并呈大幅度增长的趋势，并且城市高架桥的选址大多数是位于城区中心交通枢纽地带。
参考文献
[1]刘玉飞.跨既有铁路钢箱梁桥架设施工技术[J].城市建设理论研究，2015(5).
[2]杨文渊，徐.桥梁施工工程师手册》（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2013.
论文作者:周雪亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
标签：高架桥论文; 钢梁论文; 城市论文; 轻轨论文; 挠度论文; 噪声论文; 公路论文; 《基层建设》2018年第23期论文;