扭曲匝道橋鋼箱梁吊裝狀態(tài)調(diào)整施工工法琚亮

1、扭曲匝道橋鋼箱梁吊裝狀態(tài)調(diào)整施工工法中機(jī)建重工有限公司琚 亮楊 亮1.前言近年，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對(duì)對(duì)建筑審美的不斷提高，匝道橋從傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)朝著多樣化方向發(fā)展。傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)大大制約了建筑物的凈空高度、降低使用功能、影響外觀造形、受施工環(huán)境影響等，因此未來(lái)鋼結(jié)構(gòu)匝道橋結(jié)構(gòu)將大大取代傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的匝道橋。由于鋼結(jié)構(gòu)匝道橋?yàn)榕で撓淞?，其重心點(diǎn)很難確定，且吊裝狀態(tài)為空中傾斜，各安裝點(diǎn)標(biāo)高各異，如何快速準(zhǔn)確調(diào)整鋼箱梁的吊裝狀態(tài)，對(duì)扭曲匝道橋鋼箱梁的安裝具有較大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。根據(jù)類似工程的施工總結(jié)，提出扭曲匝道橋鋼箱梁吊裝狀態(tài)調(diào)整施工工法。2.工法特點(diǎn)2.1利用設(shè)計(jì)軟件對(duì)扭曲

2、匝道橋鋼箱梁進(jìn)行1:1建模，通過(guò)模型計(jì)算出鋼箱梁分段的重心，合理布置吊裝吊耳和輔助吊耳的位置。2.2利用全站儀和水準(zhǔn)儀實(shí)際測(cè)量已裝分段關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)，將測(cè)量數(shù)據(jù)輸入繪圖軟件分析，計(jì)算出待安裝構(gòu)件的關(guān)鍵點(diǎn)三維數(shù)據(jù)。2.3根據(jù)實(shí)測(cè)和計(jì)算數(shù)據(jù)，通過(guò)三維軟件對(duì)鋼箱梁模型進(jìn)行模擬吊裝狀態(tài)調(diào)整安裝。2.4選用兩臺(tái)吊裝起重設(shè)備，降低起重設(shè)備的起重量，同時(shí)可以快速大幅度調(diào)整鋼箱梁分段吊裝狀態(tài)。2.5利用手工導(dǎo)鏈連接可以靈活輕微調(diào)整空間狀態(tài)。2.6吊裝狀態(tài)調(diào)整可以分為粗調(diào)和精調(diào)，大大提高扭曲匝道橋鋼箱梁的安裝速度和精度。3.適用范圍本工法主要適用于扭曲匝道橋鋼箱梁不等高傾斜狀態(tài)的吊裝，同時(shí)也適用于某些大型異形傾斜構(gòu)

3、件的吊裝。4.工藝原理采用計(jì)算機(jī)三維軟件對(duì)扭曲匝道橋鋼箱梁1:1建模，同時(shí)利用全站儀和水準(zhǔn)儀將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸入模型，根據(jù)模型計(jì)算出各段扭曲匝道橋鋼箱梁的重心位置。參考扭曲匝道橋鋼箱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和其重心位置，在各段鋼箱梁兩端處合理布置4個(gè)吊裝吊耳，并在各吊裝吊耳側(cè)布置1個(gè)臨時(shí)調(diào)整吊耳，其4個(gè)吊裝吊耳滿足兩臺(tái)起重設(shè)備抬吊要求。根據(jù)吊裝現(xiàn)場(chǎng)和各扭曲匝道橋鋼箱梁的外形尺寸和重量，選擇兩臺(tái)起重設(shè)備同步抬吊鋼箱梁。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊裝工況，選適當(dāng)?shù)牡跹b鋼絲繩、卸扣和鏈條葫蘆等工具。利用鏈條葫蘆將各吊裝吊耳和臨時(shí)調(diào)整吊耳與相近吊車吊鉤連接，通過(guò)調(diào)整鏈條葫蘆的長(zhǎng)短可以輕松控制扭曲匝道橋鋼箱梁的各吊點(diǎn)高度。扭曲

4、匝道橋鋼箱梁吊裝過(guò)程中需不斷調(diào)整其狀態(tài)，確保鋼箱梁順利安裝到位。5.施工工藝流程施工準(zhǔn)備三維模型建立現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量吊裝吊耳和臨時(shí)吊耳安裝起重設(shè)備選擇及站位扭曲匝道橋鋼箱梁吊裝吊裝狀態(tài)空中調(diào)整鋼箱梁安裝就位。6.材料與設(shè)備本工法無(wú)需特別說(shuō)明的材料，采用的機(jī)具設(shè)備見表6。表6 機(jī) 具 設(shè) 備 表序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)單位數(shù)量用途180T汽車吊臺(tái)2吊裝2鏈條葫蘆st臺(tái)8狀態(tài)調(diào)整3全站儀臺(tái)1測(cè)量4水準(zhǔn)儀臺(tái)1測(cè)量5電腦臺(tái)1建模6起重工具套2吊裝7.安全措施7.1認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實(shí)際情況和工程的具體特點(diǎn)，組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負(fù)

5、責(zé)人參加的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級(jí)人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。7.2施工現(xiàn)場(chǎng)按符合防火、防風(fēng)、防雷、防洪、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求進(jìn)行布置，并完善布置各種安全標(biāo)識(shí)。7.3各類房屋、庫(kù)房、料場(chǎng)等的消防安全距離做到符合公安部門的規(guī)定，室內(nèi)不堆放易燃品；嚴(yán)格做到不在木工加工場(chǎng)、料庫(kù)等處吸煙；隨時(shí)清除現(xiàn)場(chǎng)的易燃雜物；不在有火種的場(chǎng)所或其近旁堆放生產(chǎn)物資。7.4氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放，嚴(yán)格保證氧氣瓶不沾染油脂、乙炔發(fā)生器有防止回火的安全裝置。7.5施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。7.6電纜線路應(yīng)采用“三相五線”接線方式，電氣設(shè)備和

6、電氣線路必須絕緣良好，場(chǎng)內(nèi)架設(shè)的電力線路其懸掛高度和線間距除按安全規(guī)定要求進(jìn)行外，將其布置在專用電桿上。7.7施工現(xiàn)場(chǎng)使用的手持照明燈使用36V的安全電壓。7.8室內(nèi)配電柜、配電箱前要有絕緣墊，并安裝漏電保護(hù)裝置。7.9對(duì)起重設(shè)備的支腿部位地面進(jìn)行處理，保證其各點(diǎn)有足夠承載力。7.10建立完善的施工安全保證體系，加強(qiáng)施工作業(yè)中的安全檢查，確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。8.環(huán)保措施8.1成立對(duì)應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，在工程施工過(guò)程中嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章，加強(qiáng)對(duì)施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生產(chǎn)生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有防火及廢棄物處理的規(guī)章制度，做好交

7、通環(huán)境疏導(dǎo)，充分滿足便民要求，認(rèn)真接受城市交通管理，隨時(shí)接受相關(guān)單位的監(jiān)督檢查。8.2將施工場(chǎng)地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，合理布置、規(guī)范圍擋，做到標(biāo)牌清楚、齊全，各種標(biāo)識(shí)醒目，施工場(chǎng)地整潔文明。8.3對(duì)施工中可能影響到的各種公共設(shè)施制定可靠的防止損壞和移位的實(shí)施措施，加強(qiáng)實(shí)施中的監(jiān)測(cè)、應(yīng)對(duì)和驗(yàn)證。同時(shí)，將相關(guān)方案和要求向全體施工人員詳細(xì)交底。8.4設(shè)立專用排漿溝，杜絕現(xiàn)場(chǎng)集水情況出現(xiàn)。8.5對(duì)施工場(chǎng)地道路進(jìn)行硬化，并在晴天經(jīng)常對(duì)施工通行道路進(jìn)行灑水，防止塵土飛揚(yáng)，污染周圍環(huán)境。9.效益分析9.1本工法將工程施工由困難變?nèi)菀?，避免了施工過(guò)程中占用大量時(shí)間，影響周邊設(shè)施工正常使用。新穎的工

8、法技術(shù)將促進(jìn)類似工程施工技術(shù)進(jìn)步，社會(huì)效益和環(huán)境效益明顯。9.2本工法與同類工程的施工方法相比，由于工程的地面部分小，場(chǎng)地易于布置、工程進(jìn)度快、干擾因素少、有利于文明施工、各種資源能較好地利用，能確保周圍既有設(shè)施完好無(wú)損。大大減少整體施工時(shí)間，形成了較好的經(jīng)濟(jì)效益。10.應(yīng)用實(shí)例10.1工程概況廣河高速?gòu)V州段八斗互通立交設(shè)計(jì)共有主橋和E、D、G、B四條匝道橋上跨已通車的北二環(huán)高速公路，原設(shè)計(jì)均為預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁，通車凈空分別為B匝道5.96米、E匝道5.6米、G匝道5.99米。在平面位置，3條匝道橋都與北二環(huán)路面斜交，斜交的角度分別為B匝道37.7度、E匝道93度、G匝道39度；平曲線并徑

9、分別為140米、158米、1300米。B匝道：標(biāo)準(zhǔn)寬度為10.5米。該橋平面起點(diǎn)至BK0+869.793位于A=120的左偏緩和曲線上，BK0+869.793BK0+985.322位于R=140m的左偏圓曲線上，BK0+985.322至橋終點(diǎn)位于A=95的左偏緩和曲線上，縱面位于R=2000m的凸形豎曲線內(nèi)。E匝道：標(biāo)準(zhǔn)寬度為8.5m。該橋平面起點(diǎn)至EK0+124.051位于A=140的左偏緩和曲線上，EK0+124.051EK0+340.948位于R=158m的左偏圓曲線上，EK0+340.948至橋終點(diǎn)位于A=130的右偏緩和曲線上，縱面位于R=5200m的凹形豎曲線，2.200%的直坡段

10、，R=1100m的凸形豎曲線及-3.950%直坡段，R=1100m的凸形豎曲線及R=1275.899m的凹形豎曲線內(nèi)。G匝道：標(biāo)準(zhǔn)寬度為8.5m，該橋平面起點(diǎn)至GK0+170.242位于R=1300m的左偏圓曲線上，GK0+170.242GK0+286.627位于A=280的左偏緩和曲線和A=270的右偏緩和曲線上，GK0+286.627GK0+536.597位于R=1300m的右偏圓曲線上，GK0+536.597至橋終點(diǎn)位于A=90的右偏緩和曲線上，縱面位于R=800m的凹形豎曲線，3.800%的直坡段，R=1000m的凸形豎曲線及-2.500%直坡段，R=5500m的凸形豎曲線，-3.92

11、8%直坡段內(nèi)。圖11.1 扭曲匝道橋鋼箱梁布置圖11.2 扭曲匝道橋鋼箱梁布置八斗互通立交B、E、G三條匝道橋橫跨北二環(huán)高速，北二環(huán)高速在此處屬于車流量較大路段，路權(quán)所有部門要求施工時(shí)不能占用現(xiàn)在已通行的車道，且施工凈空要保證5m。整個(gè)吊裝現(xiàn)場(chǎng)處于山區(qū)地帶，地面高差較大，嚴(yán)重影響大型起重設(shè)備的站位。同時(shí)鋼箱梁分段尺寸較大，運(yùn)輸車輛無(wú)法停在施工作業(yè)區(qū)內(nèi)（北二環(huán)高速除外）。鋼箱梁分段運(yùn)輸時(shí)候?qū)俪蠹\(yùn)輸，會(huì)影響其它車流量，因此鋼箱梁分段運(yùn)輸會(huì)受到時(shí)間限制。在施工過(guò)程中不能影響北二環(huán)高速交通，這就加大了施工過(guò)程中對(duì)安全通行的要求，從而增加了吊裝難度。10.2施工情況根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和三維模型，計(jì)算出4個(gè)吊裝吊耳和臨臨調(diào)整吊耳的準(zhǔn)確位置，采取焊接方式將各吊耳固定在扭曲匝道橋鋼箱梁表面。通過(guò)兩臺(tái)8