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摘要：本文以南宁市凤凰岭-高速环路立交桥工程为依托，介绍了大型复杂城市立交工程小半径曲线钢箱梁分节段吊装的方法，结合施工实际，对城市复杂环境下钢箱梁施工组织技术、节段划分、吊装架设顺序等进行了总结，为同类型的小半径曲线钢箱梁施工提供了宝贵经验和技术参考。
关键词：复杂城市立交工程；小半径曲线；钢箱梁；分节段吊装
0、引言
随着我国钢铁工业和钢结构技术的发展，钢结构市政桥梁的数量也在不断增加，箱形截面抗扭刚度大、整体性好的特点使得钢箱梁结构在市政桥梁设计及建造过程中得 到广泛的应用，尤其是对于多层次的复杂立交桥工程，由于施工条件的复杂性，传统的箱梁支架现浇方法，已经无法满足施工需求。本文通过对南宁市凤凰岭-高速环路立交桥工程WN匝道、SW匝道跨越凤凰岭主线桥，NE匝道跨越现状高速环路段钢箱梁吊装技术进行研究，提出了适应复杂城市立交工程小半径曲线钢箱梁分节段吊装方法，取得了较好的效果。
1、工程概况
南宁市凤凰岭—高速环路立交桥工程位于青秀区的凤岭分区，在南宁铁路东站枢纽的西北侧。该立交为高速环路与凤凰岭路相交而成，立交形式为“单苜蓿叶半定向三层半全互通立交+辅道地面平交”，高速环路辅道与凤凰岭路辅道在地面层平交，高速环路主线跨越平交口位于第二层，凤凰岭路主线跨越高速环路主线，位于第三层；整个立交桥工程共包含2条主线桥及8条匝道桥，立交层次机构、曲线线型复杂。
立交匝道桥的钢箱梁有3联，分别位于WN匝道、SW匝道跨越凤凰岭主线桥，NE匝道跨越现状高速环路的位置，其中NE匝道段箱梁曲线转弯半径为100m。其中WN匝道钢箱梁位于WN113-WN115墩间，跨径布置为（36.98m+32.68m）。SW匝道钢箱梁位于SW117-SW119墩间，跨径布置为（39.98+31.98）m。NE匝道钢箱梁位于NE203-NE205墩间，跨径布置为（29.26+32.36）m。钢箱梁为单箱双室截面，梁高2m。
2、施工方案及关键技术
2.1钢箱梁节段分块划分
凤凰岭-高速环路立交桥工程钢箱梁均为单箱双室截面，全焊接结构，结构焊缝较多。综合考虑供料、工装、设备能力、运输、现场安装条件等因素，在满足设计要求情况下，对钢箱梁采用场内 分节段、分块加工制造 每联均分为6个节段、12个节块，以sw匝道钢箱梁为例，纵向为10980+12000+12000+14500+14000+8480 （单位mm，均为道路中线圆弧长度）。顶板、底板、腹板焊缝相互错开250mm，与横隔/横肋错开200mm以上。节段分块最大重量为34t，节段最大长度14.75m。
横向分成左右挑臂、左箱室、右箱室共4部分以便于运输。钢梁在现场架设前将挑臂与箱室两拼后一起吊装。所有节段在场内加工完场均需进行试拼后方可运至现场安装。
匝道钢箱梁横向分段图
2.2钢箱梁临时支架布置
为了满足现场拼装和焊接的需要，钢梁吊装段需在临时支架上整体拼装，拼装完成后全面焊接钢箱梁。本项目每个匝道的临时支架均主要由格构柱钢管桩及其支承横梁组成，主要承载结构为钢管及其上部分配梁，钢管下部基础采用柱下混凝土条形基础。
每组钢管桩由6根直径φ377mm、壁厚为9mm的钢管为主肢，10号角钢为连杆组拼而成。管桩立柱正上方焊接双拼I32b工钢组成的支承横梁，两根支承横梁之间通过角钢连接成桁架。支承横梁对应钢箱梁的横隔位置，支点对应在三道腹板与横隔板的交点处，满足钢梁承载要求，防止钢梁变形。组桩的主支管横向间距为2x2.5米，纵向间距3米。组桩的纵向布置间距根据钢梁分段而定，支架高度在6m~19.5m不等。临时支架的钢材材质均选为Q235。
SW匝道钢箱梁的临时支架立面布置示意图如图2.3-1所示：
2.3钢箱梁架设方案
2.3.1、架设顺序
各匝道根据实际施工进度及现场条件按先后顺序进行。对于单联钢箱梁按照从小桩号到大桩号方向进行架设吊装：A1→A2→B1→B2→C1→C2→D1→D2→E1→E2→F1→F2
具体实施流程： 支架处地基处理 → 搭设临时支架及工作平台 → 验收合格 → 200t汽车吊依次吊装 → 在临时支架上对位、 焊接 → 焊缝检测、钢箱梁检验合格 → 配重区混凝土施工 → 落梁、 体系转换 → 安装护栏 → 桥面铺装
图2.3-1SW钢箱梁支架立面图（钢梁安装顺序）2、钢梁吊装过程中，钢梁每拼装完毕一节后，测量人员对安装完毕的钢梁顶板进行十字测量放线，同时进行高程测量，复核钢梁平面方向和垂直方向是否安装正确，如误差超过规范要求，及时进行调整。同时在吊装过程中，所有安装就位的钢箱梁梁段均只采用临时固定的方式，以便于在所有箱梁安装完成后，对整体箱梁进行整体标高线型复核。
3、钢箱梁吊装完成后，测量人员对整联钢梁顶板按间距5米一个断面，一个断面左中右3个测点，对箱梁整体进行高程测量，复核钢梁平面方向和垂直方向是否安装正确、线型是否符合要求，如误差超过规范要求，则采用千斤顶进行微调。只有当箱梁各项指标符合要求，经监理工程师检验合格后，方可进行后续规模焊接施工。
2.3.5、钢箱梁焊接施工
钢箱梁拼装结束， 焊缝应采用砂轮机打磨除锈，采用特制马板调整焊缝， 焊缝尺寸及除锈情况应满足规范及工艺要求， 即可进行钢箱梁的焊接工作。焊接时先焊纵缝，然后安装焊接横隔板、端封板及支座调平钢板，最后进行焊缝位置的涂装。
2.3.5.1焊接方法：
顶板、 底板纵向焊缝及腹板对接焊缝采用单面焊双面成型焊接， 背面贴陶质衬垫， 全部采用二氧化碳气体保护焊。
在焊缝焊接时，焊缝端部难以加装足够长度的引板，焊缝端部容易产生缺陷，当产生缺陷时焊缝检测难以发现，因此该部位的焊接采取下列工艺措施：
（1）相邻梁段总拼时，前梁段焊缝焊接时端部预留200mm不焊接，与下一梁段处在同一位置的焊缝同时焊接，并且梁段过渡时不停弧。
（2）总拼时梁段的同部位焊缝之间加装引弧板，焊缝焊接完成后立即断开，防止由于温度等其它原因导致该部位焊缝损伤。
2.3.5.2焊接质量保证措施
（1） 从事该桥焊接的焊工必须持证上岗。
（2） 所使用的焊接材料确保各项指标均满足相关的标准。
（3） 焊接材料认真执行保管、烘干、保温、领用等规定， 确保不混料。
（4） 完善检验程序，优化检验手段， 确保每条焊缝都在受控状态， 确保每条焊缝都能达到设计标准，并有完整的检验记录。
2.3.6、拆除临时支架
当钢箱梁所有焊缝焊接完成，并经检测符合要求后，即可按照设计进行压重，然后进行临时支架的拆除。
3、总结与探讨
由于本城市立交工程结构层次复杂，线型平面曲线半径较小，且钢箱梁存在超高横坡，施工环境条件较苛刻，因此对钢箱梁安装的精度控制就显得尤为重要，本工程通过合理的技术措施，取得了较好的效果。
1、采取合理分段分块方案，采取场内加工节段钢箱梁方式，并采取“2+1”预拼制作法，提高了加工的精度，降低了现场安装施工难度，从而保证了钢箱梁的施工质量。
2、根据设计，对钢箱梁设置合理的预拱度，可有效保证成桥后线型及改善结构受力。
3、测量控制是钢箱梁安装精度控制的关键，尽量在每天的同一时间段、温度近似的时段进行测量。高程测量要建立全桥统一的高程控制网， 以保证全桥的纵坡及横坡的准确性。
4、在钢箱梁安装拼装过程中，应合理的利用临时马板、型钢等进行限位、临时固定作用，保证拼装焊缝宽度及精度，从而保证箱梁体整体线型及平面标高横坡以及焊缝施工质量。
5、对于复杂城市立交工程，受施工条件的限制，可采取大型吨位汽车吊进行吊装，具有操作灵活、控制方便等优点，但吊装梁段重量不宜过大。
6、应选择合适的焊接顺序， 防止因焊接顺序不当而造成弯曲变形和扭曲变形。
论文作者:邓李坚
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/8
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