浅谈高架线路钢箱梁吊装施工技术

一、工程概况

南通市江海大道东段快速化改造工程A标为互通立交工程，其中有4联匝道钢箱梁上跨既有高架线路，跨径布置分别为A匝道第十三联跨径布置：（28+37+23）m，B匝道第八联跨径布置：（38+37+38）m，E匝道第七联跨径布置：（28+38.5+28）m，G匝道第三联跨径布置：（28+38.5+28）m，采用等高连续钢箱梁，钢箱梁全长为88m，桥面宽10m。

钢箱梁采用单箱双室等梁高截面，顶、底板水平设置，桥面横坡通过钢箱梁整体绕匝道设计线位转动来实现，边腹板采用斜腹板，中间腹板采用直腹板。钢箱梁梁高1.7m，钢箱内外侧悬臂长均为1.472m，悬臂根部高均为0.55m，端部高为0.32m。

二、工艺原理

临时支墩与履带吊吊装工艺是本施工方法的核心内容。临时支墩临时支架采用钢管和槽钢组成格构式钢支架，每组8根立柱，用钢管和型钢进行拉结牢固，支架宽度4m，长度8.5m，高度根据设计高度确定。地面做整体砼基础，支架应满足竖向承载力和水平向稳定的要求。钢箱梁吊装采用500T履带吊机分阶段吊装就位于临时支墩上（边墩直接放在永久墩上）。履带吊稳定性好，载重能力大的优点，保证了钢箱梁的准确就位。

三、钢箱梁吊装 3.1 施工工艺流程图 3.2 地基处理

因陆路运输条件限制所有节段均划分为小节段，小节段运输至现场后需预先拼装成大节段，桩位附近的大节段拼装场地需做地基处理。拼装场地处理方法为原状土整平压实后，上面铺设100-200mm厚碎石，最上面铺设50-100mm厚素混凝土层，找平后方可使用。

吊装场地部分分为位于原有道路上和位于非道路上。在原有道路部分仅需在表面铺设100mm厚素混凝土层，在非道路部分需挖深1100mm，夯实素土层后，

铺设一层500mm厚灰土，夯实后再铺设一层500mm厚建筑垃圾，夯实、碾压、找平后铺设100mm厚素混凝土层方可使用。

3.3 临时支架设置

（1）需在匝道分段环口位置架设临时支架，临时支架采用Ф400×8的钢管和[16槽钢组成格构式钢支架，每组8根立柱，用钢管和型钢进行拉结牢固，支架宽度4m，长度8.5m，高度根据设计尺寸确定。地面做整体砼基础，支架应满足竖向承载力和水平向稳定的要求。

（2）临时支架做独立钢筋砼基础，φ400×8钢管支架基础长度8.5m米，宽度4米，高度0.5米，立柱位置对应加设预埋件，预埋件尺寸为16×500×500的钢板。临时支架高度根据每跨钢梁具体高度进行调整和安装。

（3）支架验算

根据钢箱梁分段安装的要求，钢桥架设采用临时支墩，分段吊装架设方法。为确保安装顺利进行，按原设计图在每个分段接头处设临时支墩，起到支撑作用和调整作用。B匝道24#-25#跨钢箱梁为最大重量梁段，梁段重约为211.5t，其中单个临时墩承受一半的重量，出于安全考虑取轴心压力的设计值N=2000KN。

每段钢箱梁节段端口有4 根支柱，在计算单根钢柱受力时，考虑到跨高架大节段中间需加支柱，同时钢柱之间又以钢件连接（加设斜拉），所以稳固性远比单根的强。

依据规范： GB50017-2003《钢结构设计规范》、GB50011-2001《建筑抗震设计规范》计算方式， 根据轴力验算构件；

φ400×8钢管截面特性：A=98.52cm² ， ix=13.862cm iy=13.862cm 钢材牌号： Q235；钢材强度折减系数： 1.00；计算长度取l0x=l0y=3.0m；容许长细比： [λ] =150.00

①强度验算：

构件截面的最大厚度为8.00mm， 根据GB50017-2003表3.4.1-1， f = 215.00N/mm2，根据公式5.1.1-1计算得：

②稳定性验算

支撑钢管为双轴对称截面，根据GB50017-2003表5.1.2-1，对于X、Y轴，均属于a类截面，查附录C，采用内差法得稳定系数ψ为0.976。两个主轴方向的长细比为21.64，小于容许的长细比150.00，根据规范公式5.1.2-1，

③支架基础验算

由于箱梁最大重量约为211.5t，支架需承受一半约为105.8t的重量，出于安全考虑设定该支架需承受150t的荷载（含钢管支架重量在内）。

砼独立基础重量：4m×8.5m×0.3m×2.4t/m3=24.48t

地基承载力计算：（150+24.48）t /（4×8.5）=5.132t/m2=51.32KN/m2 满足地基承载力要求。 3.4 吊装施工 （1）吊机选择

根据上述匝道上的钢箱梁的外形尺寸、重量、安装标高。经综合考虑，选用：CC2500-1型，500t履带式起重机加超级提升装置进行吊装作业。

由于施工现场路面条件差，在吊装钢箱梁设备时，履带吊行走路线均需用碎石铺设并找平。

CC2500-1型 500t履带式起重机参数（主吊臂+超起模式） 主吊臂长：36～84m， 履带尺寸：10.9×9.0m， 超起桅杆：30m，

挂设：200t超起配重，超起 配重半径为：16m，

履带式起重机挂设160t后配重和40t车身压重，360°回转。

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（2）吊装施工

钢箱梁节段制作结束后，运输到施工现场，分别在跨江海大道高架桥附近选一拼装场地，将小节段拼装成吊装大节段，然后按 E21-E22跨→A39-A40跨→E20-E21跨→A38-A39跨→B25-B26跨→G8-G9跨→G9-G10跨→E22-E23跨→A40-A41跨→B23-B24跨→B24-B25跨→G7-G8跨匝道的顺序依次吊装。

其中B匝道B25-B26大节段是跨既有江海大道高架节段中最重的节段重点吊装分段，进行论述。

①在B匝道拼装场地的东侧，B26#桥墩附近的临时地基上铺好路基板，将CC2500-1型500t履带式起重机，按要求组对好主机、履带板，挂设好160t后配重和40t车身压重，和超级提升配重装置，同时接好60m主臂。

②选用4根φ83mm，6*61（股1+6+12+18+24）钢丝绳吊索， 4只各能承载65t卸扣卡锁在钢箱梁的4个板式吊耳上。

③此时的500t起重机在主臂长60m，作业半径16m，挂设超级提升配重装置后的额定吊装载荷为310t，指挥500t起重机缓慢的起吊，当钢箱梁设备吊离地面约100mm时停止，检查500t起重机的受力是否良好；检查500t起重机的履带是否下沉；检查钢丝绳吊索、卸扣的受力是否完好。

④指挥500t起重机开始试吊，指挥500t起重机缓慢的起吊、变幅、松落，同时始终保持钢箱梁设备离地不超过200mm，直至将钢箱梁试吊到半径26m时停止。此时的500t起重机额定吊装载荷为226t。

⑤检查500t起重机的受力是否良好；检查500t起重机的履带是否下沉；检查钢丝绳吊索、卸扣的受力是否完好。如正常则试吊完成，指挥500t起重机缓慢的再变幅，将作业半径变至18m。

⑥指挥500t起重机缓慢的回转，当钢箱梁设备快要碰到桥墩或脚手架时，停止。指挥500t起重机缓慢的起吊，直至将钢箱梁吊离超过桥墩高后，再进行回转，最后将钢箱梁设备吊到桥墩的正上方。

⑦稳住钢箱梁跨高架大节段找正方位，按要求指挥500t起重机将钢箱梁梁段缓慢的松落在临时支架上。再进行检查，经确认安全无误后，将钢箱梁梁段稳固好后，指挥500t起重机缓慢的松下吊钩、摘除吊索、卸扣。

使用上述的方法、步骤、要求，指挥500t起重机吊装各匝道跨高架桥大节段。

四、结束语

跨既有高架线路采用履带吊吊装施工工艺，不仅有效解决了在城市施工中场地小，障碍多等问题，又能保证既有高架线路的正常运行，为以后类似工程的施工提供了借鉴。