大跨劲预应力箱梁施工技术研究及应用

大跨劲预应力箱梁施工技术研究及应用
发布时间：2022-06-14T09:09:47.055Z 来源：《新型城镇化》2022年12期作者：魏鹏超[导读] 在此背景下，本文在对于大跨径箱梁施工特点以及相关施工技术进行简单分析之后，对于其中的施工难点进行了详细的介绍，希望通过本文的论述，能为相关行业研究提供一定的文献参考。

中国水电建设集团十五工程局有限公司 710000
摘要：大跨度复杂钢结构是建筑工程领域当中一项重点的工作内容，而随着建筑行业的不断发展，各种复杂钢结构的工程数量也在大幅度增加，如何通过利用钢结构中的力学知识和相关技术来建造复杂钢结构建筑，成为了我们当前研究的热门领域之一。

在此背景下，本文在对于大跨径箱梁施工特点以及相关施工技术进行简单分析之后，对于其中的施工难点进行了详细的介绍，希望通过本文的论述，能为相关行业研究提供一定的文献参考。

关键词：大跨度复杂钢结构；施工过程；技术问题
我国建设事业经历了高速发展时期，桥梁建设及施工也得到了快速发展，而桥梁运营安全成为引人关注的重要问题。

为确保桥梁结构的可靠性、耐久性及行车舒适性，在大跨度预应力箱梁施工过程中对其进行监测监控，是保证施工质量的重要手段。

桥梁施工监控不仅是施工技术的重要组成部分，而且也是实施难度相对较大的一部分。

对不同的体系，不同的施工方法，不同材料等的桥梁，其施工监控技术要求也不同。

以本桥为例，为了达到该桥设计要求的最终标高必须先设置预拱度。

预应力混凝土结构由于除了混凝土本身材料的非均质和材料特性的不稳定外，它还受环境温度、湿度、时间等因素的影响，加上采用悬臂施工自架设体系施工方法，各节段混凝土或各层混凝土相互影响，这就必然造成各节段或层的应力和位移随着混凝土浇筑或块件的拼装过程的变化而偏离设计值的现象，甚至出现超过设计允许的应力和位移。

对这种情况，若不通过有效地施工监控及时地发现和调整，势必造成成桥状态的应力与线形不符合设计要求或在施工过程中出现结构的破坏。

桥梁施工监控是确保桥梁施工宏观质量的关键。

对于采用多工序，多阶段施工的桥梁上部结构，要求结构的应力和标高的最终状态符合设计要求，就需要将施工中的实测值与预测值进行比较，及时进行误差调整，直至达到最终的理想状态。

桥梁的施工监控又是桥梁建设的安全保证，为了安全可靠地建设每座桥梁，施工监控将变得非常重要。

当发现施工过程中监测得到的实测值与理论值相差过大时，就应及时进行检查和分析原因，从而避免后续施工中工程安全事故的发生。

1工程概况
X大道枢纽型互通立交工程位于郑州市陇海路（货站街）和X大道两条快速路交汇处，立交形态为五层，跨路段高架均为钢结构桥梁。

公司承制了第五层高架主线桥L4联钢结构工程，位于Pm181～Pm185号桥墩，长207m，跨径组合为（32＋64＋59＋52）m，其箱梁形式为单箱五室等高变宽梁。

2工程难点分析
主线桥L4联与原有道路（陇海路）投影重合，原有道路下穿X大道现有涵洞，L4联钢箱梁从X大道涵洞上方跨越，X大道行车道路宽40m（见图1、图2）；钢箱梁在涵洞范围内无法设置临时支墩；并且X大道为城市主干道，在此范围内进行吊装施工时需保障交通安全；由此可见该项目的吊装作业和保通措施难度相当大，必须在涵洞范围内采取大节段横向滑移的方案进行安装。

3施工思路
在59m跨跨越涵洞位置的钢箱梁，首先把3个分段在地面胎架上纵向接长拼装成一个大节段；然后采用支架法使用2台350t汽车吊进行单根纵梁节段的吊装吊至指定区域，再使用四氟乙烯板作为滑块将纵梁节段滑移至桥位，当整跨钢箱梁滑移到位后在成桥位置完成节段的精调和纵缝焊接；最后用一台130t汽车吊对挑臂分段进行吊装，总体安装思路见图3。

4关键技术
4.1吊装设备的选用该项目钢箱梁经过现场地面拼装后节段最大重量为135．3t，由于受现场施工环境的限制及各因素的影响，使用吊车工作半径为16m，主臂伸长长度为31m，经综合考虑，达到吊装需求，选用2台350t和1台130t汽车吊作为箱梁吊装设备；
4.2安装支架的设计
根据现场实际条件并结合以往工程经验，本工程现场用临时支架为格构柱形式，主要由钢管（59m跨滑移段采用φ630×10mm钢管，其余普通吊装段采用φ426×10mm钢管）通过角钢∠100×6mm，槽钢连接而成的立体钢支架。

顶部采用H400×400型钢与钢管焊接，型钢上方设置H800×300的水平横梁，并在顶部设置Φ194mm×8mm的调平钢管，同时每套临时支架上部设置50t液压千斤顶，可对钢箱梁高度进行调整；
4.3横向滑移安装技术
4.3.1吊装节段拼装
主线桥L4联59m跨纵向每三个节段需拼装成一个大节段，其中L9A、L10A、L11A拼装，L9B、L10B、L11B拼装，CL9C、L10C、L11C 拼装，L9D、L10D、L11D拼装，L9E、L10E、L11E拼装。

具体流程：①布置临时支墩，临时支墩采用H400×400条形墩制作，临时支墩需支撑在钢梁横隔板处；②将各分段采用汽车吊吊装到临时支墩上，根据成桥线型组装分段间的环缝；③焊接分段间的环缝，并组装纵肋嵌补段。

4.3.2滑移步骤及原理先用平板车将大节段钢箱梁运至吊车吊装范围内，再用2台350t汽车吊进行吊装，把大节段吊至支架上临时放置；然后在支架上采取横向滑移方式将大节段移至成桥位置再进行后续精调定位。

其滑移步骤及原理如下：
（1）在临时支架上方设置H800*300的工字钢，工字钢加劲每1200mm设置一道加劲板，每两道加劲板之间每隔400mm设置一道小肘板加劲。

工字钢上方放置两层四氟板，下层四氟板为3块，每块长度1500mm，上层长度400mm，与方钢墩下表面贴合。

方钢墩与钢箱梁节段之间放置木质垫块。

钢箱梁分段底板上布置两组限位挡块，挡块翼板距离H800×300工字钢50mm，便于滑移过程中进行纠偏。

（2）分段吊装定位后，支架端头葫芦施加拉力，带动分段向右侧滑移，此时葫芦与钢箱梁吊耳之间使用钢丝绳连接。

（3）分段滑移过程中，下层四氟板交替使用。

（4）当分段滑移距离支架端头挡块距离小于3m时，取下钢丝绳，将葫芦直接与钢箱梁腹板上的吊耳连接，施加拉力，并开始滑移；（5）待第一个节段L9A－L11A滑移至桥位时进行精准调整，调整标高完成后通过调节管将箱梁与支架横梁固定，并将葫芦设定在箱梁内，L9B－L11B节段滑移按照上述步骤2－5同理滑移定位。

其他2个节段依次如上所述进行滑移定位。

4.3.3施工时间安排
在进行吊装施工过程中，由于X大道南北侧为通往机场的唯一通道，为保证交通，晚上10点开始封路，22：00～00：00期间2h完成梁段转运、吊装工序，此时路面交通允许通行20min，以缓解交通压力，20min后再次封路，开始梁段滑移工序。

因每个周期滑移行程为2．5m，需约40min，第一个滑移行程结束后可再次允许路面通行20min，按照此方法原则上每天可滑移4～5个行程。

5总结
总结而言，大跨度复杂钢结构的建筑项目在整个建筑施工领域中都有着重要的地位。

在当前建筑技术不断发展更迭的今天，对于保证钢结构建筑的稳定性有着极大的提升。

然而在实际建造过程中，仍然会遇到各式各样的技术性问题，这就离不开我们建筑工作人员的操作和研究，只有认真分析研究其中的技术难点，才能够有效的提升施工技术水平，为大跨度钢结构建筑的建造和发展提供有效的帮助和保障。

参考文献
[1]班超.大跨度复杂钢结构施工过程中技术问题分析[J].现代物业(中旬刊),2018(05):214.
[2]杨政武.大跨度复杂钢结构施工过程中的技术问题[J].黑龙江交通科技,2017,40(11):114-115.
[3]马秀超.大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题[J].建材与装饰,2017(10):8-9.
[4]刘强.分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题[J].城市建筑,2019(04):81.
[5]阮爱章.大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(11):1.
[6]郑浩,王强,朱子文.大跨度复杂钢结构施工技术问题分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2015(08)：1956.。