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1、扭曲匝道桥钢箱梁吊装状态调整施工工法中机建重工有限公司琚 亮 杨 亮1.前言近年，随着社会经济的发展和人们对对建筑审美的不断提高，匝道桥从传统的混凝土结构朝着多样化方向发展。传统建筑结构大大制约了建筑物的净空高度、降低使用功能、影响外观造形、受施工环境影响等，因此未来钢结构匝道桥结构将大大取代传统混凝土结构无法实现的匝道桥。由于钢结构匝道桥为扭曲钢箱梁，其重心点很难确定，且吊装状态为空中倾斜，各安装点标高各异，如何快速准确调整钢箱梁的吊装状态，对扭曲匝道桥钢箱梁的安装具有较大经济效益和社会效益。根据类似工程的施工总结，提出扭曲匝道桥钢箱梁吊装状态调整施工工法。2.工法特点2.1利用设计软件对扭
2、曲匝道桥钢箱梁进行1:1建模，通过模型计算出钢箱梁分段的重心，合理布置吊装吊耳和辅助吊耳的位置。2.2利用全站仪和水准仪实际测量已装分段关键点数据，将测量数据输入绘图软件分析，计算出待安装构件的关键点三维数据。2.3根据实测和计算数据，通过三维软件对钢箱梁模型进行模拟吊装状态调整安装。2.4选用两台吊装起重设备，降低起重设备的起重量，同时可以快速大幅度调整钢箱梁分段吊装状态。2.5利用手工导链连接可以灵活轻微调整空间状态。2.6吊装状态调整可以分为粗调和精调，大大提高扭曲匝道桥钢箱梁的安装速度和精度。3.适用范围本工法主要适用于扭曲匝道桥钢箱梁不等高倾斜状态的吊装，同时也适用于某些大型异形倾斜
3、构件的吊装。4.工艺原理采用计算机三维软件对扭曲匝道桥钢箱梁1:1建模，同时利用全站仪和水准仪将现场实际安装点的数据输入模型，根据模型计算出各段扭曲匝道桥钢箱梁的重心位置。参考扭曲匝道桥钢箱梁的结构特点和其重心位置，在各段钢箱梁两端处合理布置4个吊装吊耳，并在各吊装吊耳侧布置1个临时调整吊耳，其4个吊装吊耳满足两台起重设备抬吊要求。根据吊装现场和各扭曲匝道桥钢箱梁的外形尺寸和重量，选择两台起重设备同步抬吊钢箱梁。根据现场吊装工况，选适当的吊装钢丝绳、卸扣和链条葫芦等工具。利用链条葫芦将各吊装吊耳和临时调整吊耳与相近吊车吊钩连接，通过调整链条葫芦的长短可以轻松控制扭曲匝道桥钢箱梁的各吊点高度。扭
4、曲匝道桥钢箱梁吊装过程中需不断调整其状态，确保钢箱梁顺利安装到位。5.施工工艺流程施工准备三维模型建立现场数据测量 吊装吊耳和临时吊耳安装起重设备选择及站位扭曲匝道桥钢箱梁吊装吊装状态空中调整钢箱梁安装就位。6.材料与设备本工法无需特别说明的材料，采用的机具设备见表6。表6 机 具 设 备 表序号设备名称设备型号单位数量用途180T汽车吊台2吊装2链条葫芦st台8状态调整3全站仪台1测量4水准仪台1测量5电脑台1建模6起重工具套2吊装7.安全措施7.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用
5、电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。7.2施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。7.3各类房屋、库房、料场等的消防安全距离做到符合公安部门的规定，室内不堆放易燃品；严格做到不在木工加工场、料库等处吸烟；随时清除现场的易燃杂物；不在有火种的场所或其近旁堆放生产物资。7.4氧气瓶与乙炔瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂、乙炔发生器有防止回火的安全装置。7.5施工现场的临时用电严格按照施工现场临时用电安全技术规范的有关规范规定执行。7.6电缆线路应采用“三相五线”接线方式，电气设
6、备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按安全规定要求进行外，将其布置在专用电杆上。7.7施工现场使用的手持照明灯使用36V的安全电压。7.8室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。7.9对起重设备的支腿部位地面进行处理，保证其各点有足够承载力。7.10建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。8.环保措施8.1成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做
7、好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。8.2将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。8.3对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。8.4设立专用排浆沟，杜绝现场集水情况出现。8.5对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。9.效益分析9.1本工法将工程施工由困难变容易，避免了施工过程中占用大量时间，影响周边设施工正常使用。新颖
8、的工法技术将促进类似工程施工技术进步，社会效益和环境效益明显。9.2本工法与同类工程的施工方法相比，由于工程的地面部分小，场地易于布置、工程进度快、干扰因素少、有利于文明施工、各种资源能较好地利用，能确保周围既有设施完好无损。大大减少整体施工时间，形成了较好的经济效益。10.应用实例10.1工程概况广河高速广州段八斗互通立交设计共有主桥和E、D、G、B四条匝道桥上跨已通车的北二环高速公路，原设计均为预应力混凝土现浇箱梁，通车净空分别为B匝道5.96米、E匝道5.6米、G匝道5.99米。在平面位置，3条匝道桥都与北二环路面斜交，斜交的角度分别为B匝道37.7度、E匝道93度、G匝道39度；平曲线
9、并径分别为140米、158米、1300米。B匝道：标准宽度为10.5米。该桥平面起点至BK0+869.793位于A=120的左偏缓和曲线上，BK0+869.793BK0+985.322位于R=140m的左偏圆曲线上，BK0+985.322至桥终点位于A=95的左偏缓和曲线上，纵面位于R=2000m的凸形竖曲线内。E匝道：标准宽度为8.5m。该桥平面起点至EK0+124.051位于A=140的左偏缓和曲线上，EK0+124.051EK0+340.948位于R=158m的左偏圆曲线上，EK0+340.948至桥终点位于A=130的右偏缓和曲线上，纵面位于R=5200m的凹形竖曲线，2.200%的直
10、坡段，R=1100m的凸形竖曲线及-3.950%直坡段，R=1100m的凸形竖曲线及R=1275.899m的凹形竖曲线内。G匝道：标准宽度为8.5m，该桥平面起点至GK0+170.242位于R=1300m的左偏圆曲线上，GK0+170.242GK0+286.627位于A=280的左偏缓和曲线和A=270的右偏缓和曲线上，GK0+286.627GK0+536.597位于R=1300m的右偏圆曲线上，GK0+536.597至桥终点位于A=90的右偏缓和曲线上，纵面位于R=800m的凹形竖曲线，3.800%的直坡段，R=1000m的凸形竖曲线及-2.500%直坡段，R=5500m的凸形竖曲线，-3.
11、928%直坡段内。图11.1 扭曲匝道桥钢箱梁布置图11.2 扭曲匝道桥钢箱梁布置八斗互通立交B、E、G三条匝道桥横跨北二环高速，北二环高速在此处属于车流量较大路段，路权所有部门要求施工时不能占用现在已通行的车道，且施工净空要保证5m。整个吊装现场处于山区地带，地面高差较大，严重影响大型起重设备的站位。同时钢箱梁分段尺寸较大，运输车辆无法停在施工作业区内（北二环高速除外）。钢箱梁分段运输时候属超大件运输，会影响其它车流量，因此钢箱梁分段运输会受到时间限制。在施工过程中不能影响北二环高速交通，这就加大了施工过程中对安全通行的要求，从而增加了吊装难度。10.2施工情况根据实测数据和三维模型，计算出4个吊装吊耳和临临调整吊耳的准确位置，采取焊接方式将各吊耳固定在扭曲匝道桥钢箱梁表面。通过两台80T汽车吊将钢箱梁抬吊，先由两台汽车吊起升高度精调钢箱梁的状态，然后利用各吊点连接链条葫芦长短调整钢箱梁状态。 本工程于2011年6月20日开工，2011年8月10日竣工。11.3结果评介采用扭曲匝道桥钢箱梁吊装状态调整施工工法，本工程各分段扭曲钢箱梁顺利安装就位，大大提高了施工进度，杜绝了因长时间占用高速公路造成的影响，为整个工程的施工节约大量成本。合力同行 创新共赢