摘要：近年来，随着我国交通基础设施的迅速发展，过山架桥、逢山开洞成为了交通工程建设的特征，各种类型的桥梁随之应运而生，而钢箱梁桥以自重轻、环保、施工周期短等优点被广泛应用，本文主要以深圳市石岩外环路为工程实例，对横跨龙大高速路的G、L匝道钢箱梁悬臂翼板安装施工进行了分析，文章阐述了钢箱梁悬臂翼板安装施工难点与重点，并在此基础上提出了有效的施工质量安全技术措施，意在为跨高速公路现行车辆通行安全提供有效的质量安全技术保障。
关键词：跨高速公路；钢箱梁；悬臂翼板施工；质量安全技术；措施
1工程概况
拟建的深圳市石岩外环路（爱群路-华宁路）工程位于宝安区中部石岩街道、大浪街道，呈东西走向，西接石岩街道的北环路（现状），北接大浪街道的华宁路（在建设之中）。其中第二标段包括龙大高速立交以及进出2号屠宰厂辅道、石龙仔路口、德政路口及大垄水库桥。本工程G、L匝道钢箱梁已制作并安装完成，现根据现场实况，需要对G、L匝道钢箱梁箱体增加悬臂翼板。
施工任务为：G、L段匝道桥梁钢箱梁新增悬臂翼板制作与安装，用钢量：石岩外环路（爱群路~华宁路）工程第二标段G、L匝道钢箱梁新增悬臂翼板钢材主要为Q345C牌号，G匝道新增悬臂翼板范围为第二跨、第三跨及第四跨（共120m）用钢量为37.716吨。L匝道新增悬臂翼板范围为第二、三跨及第四跨10m（共90m）用钢量为25.761吨，需安装悬臂翼板单节效果图如下所示：
图1悬臂翼板单节效果图
2工程难点、重点分析及技术对策
2.1工程难点、重点分析
（1）石岩外环桥G、L匝道新增设钢结构悬臂翼板工程，现钢箱梁已安装完成，因此吊装时，需采用25t以上汽车式起重机站位于主线桥上，悬臂翼板安装时受已通车桥梁及已安装钢箱梁影响较大。（2）下方为现行的龙大高速路，在安装工程中存在施工工具、焊渣、人员高处坠落的重大安全风险，对过往车辆造成严重的安全威胁。（3）悬臂翼板在吊装焊接过程中受各中不确定因素的影响导致其稳定性较差，对焊接过程中的对接难度较大。
2．2 技术对策
（1）悬臂翼板分单元节进行安装，从西侧桥头进行安装，以6m为一个单元节进行依次安装。即在晚上11点至凌晨6点之间进行，并编制交通疏解方案报辖区交警部门备案，安装时必须由监理单位、施工单位安全管理人员旁站监管。
（2）自行设计并制作在已安装钢箱梁桥面可移动的操作平台采取安防护措施，可移动平台受力结构应经安全验算合格，投入使用前应组织安装验收。
（3）为满足现场安装条件，减少现场吊装次数及操作平台来回移动次数，因此悬臂翼板的分段原则尽可能地增加长度，但考虑到操作平台的尺寸及安全状况、安装现场的各种条件限制和选用吊机起重能力，分段长度拟定在6m，同一位置进行两次吊装，先进行桥梁北面悬臂翼板安装，再对桥梁南面悬臂翼板安装，安装完成后对操作平台进行移动，进行下一节段安装。
（3）安装过程中的操作人员及下方龙大高速行驶车辆安全防护：①对操作平台四周设置围栏板进行密闭式安全防护，对所有操作人员配备反光衣、高空安全带等人员防护安全措施。②保证钢箱梁与操作平台中间不留空隙，使用防火毯对钢箱梁与操作平台之间的空隙进行填补，操作平台底板满铺防火毯，防火毯面上铺一层河沙，加强对安装时产生的焊渣铁水的防护，防止高温废渍掉落至下方龙大高速路。
2.3翼板制作过程难点解决措施
钢箱梁悬臂翼板制造时，首先将翼缘分段划分成若干板单元单独进行预制，然后进行整体总预拼，因此，要控制悬臂翼板的尺寸精度，首先必须控制单元件的精度。
对于顶板、隔板、纵腹板等影响几何尺寸的单元件，采用数控精密切割进行下料，将其几何尺寸严格控制在允许偏差范围内；对于需要分段下料后对接的单元件，对接及加劲肋的焊接在专门的胎架上进行，通过胎架刚性固定，控制焊接收缩和焊接变形，保证单元件的尺寸精度。板单元制造时根据理论计算以及以往制造经验，确定板单元的焊接收缩量，在下料时加放相应的收缩余量，板单元采用高精度无码拼装胎架进行拼装。在保证焊接质量的前提下，尽量采用小线能量的CO2气体保护焊等先进的焊接工艺和设备，采用合理的焊接顺序有效地控制焊接变形。
加劲肋与顶、底翼缘板的角焊缝采用单面V形坡口焊接，其熔透深度不小于0.8倍的板厚。T型加劲肋与顶板的角焊缝采用全熔透焊缝。焊接作业应在车间内或在防风雨棚内进行。
3施工安全防护技术措施研究
为了避免悬臂翼板安装焊接时产生高温焊渣掉落至下方高速公路，保证施工安全，需加强可移动操作平台系统的研究，详细情况如下：
3.1可移动操作平台论述
该平台根据现场实际情况进行设计、制作并安装到箱体，整个操作平台由方钢（平台主体及受力构件）、槽钢（框架加劲）、花兰螺丝（调平操作台面，不做受力构件）、钢板（操作人员站立面）、铝板（平台周边防护）、定向导轮（操作平台的移动系统）焊接而成，并由槽钢铺设轨道，配合手动葫芦及链条进行移动，平台与钢箱梁接缝处铺设防火布进行安全防护，为保证现场移动平台安装的安全性，移动平台的安装需在主线桥上完成，所有零部件的安装都为平面作业，无高空作业，操作平台正视图如图2所示。
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图2操作平台正视图
3.2可移动操作平台的制作安装
3.2.1技术准备
对现场施工条件进行考察，熟悉结构形状、尺寸，选择合理的操作平台体系，设计合理、有效操作、安全可靠，并编制专项方案组织专家论证；
3.2.2安装顺序
该操作平台分为四大部分：①桥面滑动系统，安装完滑动系统后，用3T手动葫芦及链条对滑动系统进行短距离前后滑动测试；②左右作业平台系统，将左右作业平台与滑动部分立柱进行焊接固定：③桥面横梁受力系统安装采用满焊连接；④加劲斜撑及横梁。采用加工厂预制各部分，现场分部进行安装；⑤各结构部位安装完成后对左右两侧操作平台加装安全爬梯，以便于作业人员上下通行。移动平台组装步骤为：平台主体框架→定向导轮→防护平台→加固→完成。其中拆除按相同步骤反步骤进行。
3.3验收
①对可滑动操作平台荷载受力验收；对操作平台进行荷载试验，该操作平台设计核定荷载为4*100kg=400kg，作业人员随带操作工具共计50kg，该操作平台核定荷载共计为450kg，对操作平台进行荷载试验，试验安全系数取2.0，故本次荷载试验总荷载为900kg。为保证试验安全，采取由同等重量水桶代替人员对操作平台进行加载，并用吊车对操作平台单边各逐渐加载至450kg重量，对用百分表对主要受力构件进行全程观测，保证所检测承力臂及弯矩梁的形变都在1/400安全形变范围内，所有焊缝饱满，外观及焊缝探伤合格，且操作平台满足安全系数2.0的荷载试验。
②对可移动操作平台的移动性能验收；由于整段平台需要跨下方龙大高速，验收及使用过程不得影响下方高速公路交通，移动性能验收只在桥梁南端10米内进行滑动测试，由手动葫芦及链条对操作平台提供滑动动力，将操作平台“慢、匀、稳”进行滑动，在10米范围内，来回测试3次，检验由方钢铺设的轨道是否稳定，钢性移动轮运转是否稳定，直到不出现卡轮等问题，可进行验收结论。
3．4操作平台的使用及移动步骤
选择起重量不小于3吨的手动葫芦作为牵引装置，在钢箱梁桥面上每隔8米设置一档吊耳，操作平台牵引吊耳必须处于同一直线上用于固定手动葫芦；将手动葫芦与桥面板及操作平台牵引用吊耳进行连接，并进行运行前检查挂钩是否挂牢，链条不得有错扭的链环；由专职人员对手动葫芦进行牵引操作，牵引过程中，操作平台行进方向不得有人员及其它任何设备；每隔8米为一次牵引距离，需要将手动葫芦、操作平台吊耳及下一档桥面板牵引吊耳进行重新连接进行下一段牵引。操作使用规程：①严禁斜拉超载使用；②严禁用人力以外的其它动力操作；③在使用前必须确认机件完好无损，传动部分及起重链条润滑好，空转情况正常；④使用前检查上下吊钩是否挂牢，起重链条应垂直悬挂，不得有错扭的链环，双行链的下吊钩架不得翻转；⑤操作者应站在与手链轮同一平面内拽动手链条，使手链轮沿顺时针方向旋转，即可使重物上升；反向拽动手链条，重物即可缓缓下降；⑥在使用时，严禁人员在平台通行方向进行任何工作或行走动作，以免发生重大事故；⑦在使用时，用力应均匀和缓，不要用力过猛，以免手链条跳动或卡环；⑧操作者如发生手拉力大于正常拉力时，应立即停止使用，防止破坏内部结构；⑨待平台停放平稳后，再取下手动葫芦下钩子。
3．5可移动操作平台的拆除
①拆卸前，需要用吊车对作业平台进行拆卸前吊装固定，避免拆卸后，作业平台坠落；②左右作业平台拆卸后，用吊车对上部受力部分构件进行吊装拆除，由于上部构件尺寸大，需要在四角设吊点进行吊装，分别在上部结构滑动部分横梁四个角设置吊耳起吊，拆除吊装过程中的特种作业人员（汽车吊司机、指挥、司索工）必须配备齐全并持证上岗，相关技术人员在现场指导作业。
4施工质量措施探讨
4.1质量管理体系
（1）建立有效的质量管理体系，项目经理为质量控制的总负责人。（2）项目技术负责人将针对工程特点，依照国家规范有针对性的制定项目质量目标、手册和各项工序的质量控制办法和制度。（3）质量监管和实施是由项目经理负责的，指定各工种对口管理人员对项目经理负责。（4）质量保证组织机构，定期开展质量检查及统计分析，掌握工程质量动态，全面控制各阶段工程质量。项目上配备专职质检员，对质量实行全过程控制。（5）树立全员质量意识，贯彻“管生产必须管安全，谁管生产，谁管质量；谁施工，谁负责质量；谁操作，谁保证质量”的原则，实行工程质量岗位责任制，并采用经济手段来辅助质量岗位责任制的落实。
4.2 技术质量措施
（1）施工技术人员应熟悉图纸，掌握标准规范，做好工程技术交底工作，使操作者熟练掌握施工图纸设计文件、构件出厂证明书、施工程序及工艺要求等，到认真审核，发现问题及时处理。（2）认真做好现场土建工程标高和轴线的复测验收工作。（3）焊接人员必须持证上岗，无证者严禁上岗焊接。（4）对安装完成的悬臂翼板应及时分组分区分段进行检查，复测验收，做好原始记录，发现问题及时处理，并根据规范工艺及行业标准编制完整的验收资料。现场焊接、破损等母材外露表面，在最短时间内进行修补涂装。
4．3 检测与检验
（1）测量质量负责人应建立能够及时发现包括标高和定位误差等质量情况的检验和测试工艺。（2）项目质量负责人应按照设计文件要求的规格、标准制订检测标准。（3）项目质量负责人应复验关键的记录和其它有关检验记录以及材质证明等记录（4）项目技术负责人应制订一份施工指导书或专项方案作为检查和测试工艺的补充。（5）检测设备应具备性能稳定和安全可靠性，在使用前要校准检验。（6）内部检验（自检）合格后再联系专业的第三方检验机构按要求进行检测，对检测发现的问题必须及时安排专人进行整改处理。
结束语
虽然我国的钢箱梁桥梁施工技术已经十分成熟，但对石岩外环路工程G、L匝道钢箱梁箱体增加悬臂翼板施工的重点难点问题突出，在施工作业过程中面临着各种高危安全隐患，由于横跨现行的龙大高速路，因此对已安装后的钢箱梁悬臂翼板安装施工带更大的施工质量安全考验，为了更好的保证高速路现行车辆的行驶安全，本文所探讨的质量安全措施应引起作业人员和管理人员的足够重视，为保证施工中的质量安全和相关工作的顺利推进，希望文章能为跨高速公路钢箱梁悬臂翼板安装施工及同类工程提供有效的参考依据。
参考文献：
[1]俞冬，曲宝文，孙晓军，程海根.悬臂翼缘板二次浇筑施工钢吊架结构安全性分析[J].高速铁路技术，2016，7（01）：10-14.
[2]徐洪泉，张相军，周志明.悬臂起吊悬臂安装在梁板施工中的应用[J].公路运输文摘，2002（05）：24-25.
论文作者:魏国平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/11/1
标签：悬臂论文; 操作平台论文; 作业论文; 匝道论文; 质量论文; 荷载论文; 平台论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;