钢箱梁吊装施工探讨 郑立庆 （江苏省交通工程集团有限公司，江苏镇江２１２００３） 摘要：通过对钢箱梁吊装施工的探讨，对箱梁分段、 支架搭设、吊点布置、吊装控制要素、吊机选用及受 力验算的要求做了详细的分析，强调了在钢箱梁吊 装施工中，支架设计质量、安装设备受力分析与验 算的重要性。 ’ 关键词：钢箱梁；吊装；受力分析与验算 中图分类号：Ｕ４４５．４ 文献标识码：Ｂ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ＺＨＥＮＧ Ｌｉ——ｑｉｎｇ （Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｔｒａｆｉｆｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．， Ｊｉａｎｇｓｕ Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２００３ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ Ｏｉｌ ｔｈｅ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ｔｈｉｓｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｂｏｘ ｂｅａｍ ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ，ｓｃａｆｆｏｌｄ ｅｒｅｃｔｉｏｎ，ｌｉｆｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｌａｙｏｕｔ，ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｃｒａｎｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｓｃａｆｆｏｌｄ ｄｅｓｉｇｎ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｆｏｒｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｏｆ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ；ｈｏｉｓｔｉｎｇ；ｆｏｒｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ １钢箱梁吊装方案选择 １．１工程概况 通启高架ＴＡ匝道第５联为三跨连续钢箱梁，跨 径为２５．６ ｍ＋３７ ｍ＋２８ ｍ，总长９０．６ ｍ，采用单箱 单室钢箱梁，钢箱梁的顶板为正交异性板，厚为 １６ ｍｍ，底板板厚１４ ｍｍ，中墩墩顶支座处局部加厚至 ２０ ｍｍ，总重４５０ ｔ。平面位置在为Ｒ＝２００ ｍ的圆曲 收稿日期：２０１４—０９—０９ 作者简介：郑立庆（１９７７一），男，江苏南京人，工程师。 一９２一 线上。箱梁顶面距离地面平均高度为１３ ｍ。 １．２方案选择 本项目根据现场情况，考虑到ＴＡ匝道第５联钢箱梁 曲线半径较小，且桥面离地面高度适中并上跨通沪高架 桥受净空等工况条件，选择支架架设法，即结合钢箱 梁单体分段重量和安装高度，采用１３０－２００ ｔ全路面液 压式汽车吊为主要起重吊装设备，分区段起吊安装钢箱 梁分段于现场临时陛支架上，在支架上拼装成型。 ２钢箱梁吊装前准备工作 ２．１箱梁分段 总体将钢箱梁划分为五个节段，每节段又分为两 片，即将第五联钢箱梁划分为十片小梁，在厂家集中 制作，制作结束检测合格后出场、吊装、安装。具体分 段情况见表１。 ２．２支架基础 采用条形钢筋砼基础，根据钢箱梁安装的需要， 进行现场场地平整，并准确定出临时支架的具体位 置。对于支架位于承台的或砼沥青路面的部位，则利 用承台和原路面基础。 ２．３支架搭设 采用钢管格构型钢组合支架，格构立柱之间用 １６＃～２０＃槽钢，作为水平支撑和剪刀支撑联结，使其 共同支撑着上部钢箱梁的重量。支架顶部设置３２＃工 字钢横梁，在横梁小立柱支撑点位置局部用１０ ｍｍ钢 板加强，作为钢箱梁的小立柱支承搁置点。小立柱支 架设置，主要是为了调节主立柱支架的高度，同时也 便于总支架的拆除。 ３钢箱梁现场吊装 吊车型号选择、吊点布置等见表１。吊装顺序先 安装ＴＡ１４和ＴＡ１５跨间钢箱梁（节段４～５：ＪＤｅ—ｌ、２ 和ＪＤｄ一１、２），落梁固定后，再由ＡＴ１２墩向ＡＴ１４墩 跨依次安装各分段钢箱梁（节段１～２：ＪＤａ一１、２和 ＪＤｂ一１、２），最后安装合拢段钢箱梁（节段３：ＪＤｃ一１、 ２）。 ３．１ 吊点布置 为避免箱梁倾斜，要求箱梁的重心要在两端吊耳 山东交通科技 ２０１４年第６期 的中点的连线所在的垂直面上，误差不超过１０ ｍｍ。 吊耳在给定的范围内靠近梁端一侧，以减轻因吊车起 ４ 力学计算 ４．１ 钢管支撑受力分析及验算 吊和就位时不同步受力二次分配的负载。吊耳焊透， 焊缝高度不得低于２４ ｍｍ，且在吊耳位置处进行横隔 梁加固补强。 ３．２钢箱梁的测控 高程的控制主要以支架顶部小立柱高程的控制 （１）ＴＡ１２一ＴＡ１４两跨内最大分段跨径的钢箱梁 为２１ ｍ，自重为１０４ ｔ，由６根 ３００×１０ ｍｍ钢管承 受，单管受力在Ｆ＝１７４ ｋＮ，单管自由高度１３ ｍ（实际 形成格构，自由高度为５～６ ｍ）进行验算。 立杆长细比：Ａ＝Ｌ／ｉ＝１２７；根据长细比查得轴心 受压构件纵向弯曲系数： ＝０．４１２；立杆截面面积：Ａ ＝为准。轴线的控制主要以全站仪控制钢箱梁的轴线 测量点（钢箱梁卸胎架前，布置的轴线控制点），对于 曲线段要加密控制点。 ９ １１０．６ ｍｍ ；钢材设计强度：，＝２１５ ＭＰａ；［Ｎ］＝ （２）Ａ１４一ＴＡ１５墩的临时陛支墩内净跨径为２５ ｍ， ａｆ：８０７ ｋＮ＞Ｆ＝１７４ ｋＮ，满足上部受力要求。 支承上部钢箱梁自重为１６４ ｔ，贝雷桁架导梁自重为３Ｏ ３．３钢箱梁的落架就位 由于钢箱梁是在现场原跨支墩间临时支架上进 行拼装焊接成型的施工方法，落架就位时，只需考虑 消除落架后的施工挠度和平面坡度，不必考虑水平和 ｔ，其它工作荷载为６ ｔ，总荷载为２００ ｔ。由８根叫册× ８ ｍｍ钢管承受，单管受力在Ｆ＝２１４ ｋＮ，单管自由高度 １４ ｍ（实际形成格构，自由高度为５－６ ｍ）进行验算。 立杆长细比：Ａ：Ｌ／ｉ＝１０１；根据长细比查得轴心 纵向的位移。钢箱梁落架前，要对已经安装完成的钢 箱梁进行精确测量，符合要求后，可采用气割火焰切 割法，直接切除小立柱支撑架（高度５ ｃｍ左右），切割 时，先中间后两端的方法进行落架。钢箱梁落架后观 受压构件纵向弯曲系数 ＝０．５８；立杆截面面积：Ａ＝ ９ ８５２ ｍｍ ；钢材设计强度：厂＝２１５ ＭＰａ；［Ⅳ］＝ＯＡｆ＝ 测，无较大的变化量，当预拱度在设计的拱值范围内， 所有Ｉ临时支架方可拆除。 ３．４钢箱梁压重砼浇筑 拆除所有临时支墩后，对称、分层浇注钢箱梁压 ｌ ２２９ ｋＮ＞Ｆ：２１４ ｋＮ，满足上部受力要求。 ４．２ 吊机的选用及计算 （１）整体吊装第四、五节段时吊机验算。四、五节 段按总长３０ ｍ考虑，约重１６４ ｔ，查表得２００ ｔ吊机单 机在４ ｍ回转半径，主臂长度１７．６ ｍ下额定起重量 重砼，对内外两侧都压重的箱格，则同时灌注压重砼。 压重严格按图纸设计布设，配置砼密度为３５ ｋＮ／ｍ ， 在压重段纵向两隔板之间增设横向加劲肋，环绕于底 板及腹板，与纵肋相交时自然打断。 为１１６ ｔ。双机抬吊计算：Ｋ（Ｑ主＋Ｑ副）≥Ｑ ＋Ｑ：，得： １８５．６ ｔ≥１７０ ｔ，满足要求。 （２）节段分片吊装吊机选用。第一、二、三节段分 （下转第９６页） 一９３— 赵芳：旧石拱桥病害与加固分析 参考文献： 面富余量提高到３８％，拱顶截面承载力富余量从２６． ４３％提高到４３．０７％，各控制截面承载力提高均在 １５％以上，加固效果明显。（２）由加固前后腹拱圈承 ［１］ 吴智慧，杨德欢，王斌等．小跨径石拱桥的加固改造实 例浅析［Ｊ］．长沙大学学报，２０１２，２６（５）：３０—３３． ［２］ 平甍．大跨石拱桥承载力评定及增强加固方案设计 载能力计算结果可以看到，加固前拱顶和１／４控制截 面为大偏心，承载能力不能满足要求；加固后，承载能 ［Ｊ］．山西交通科技，２００７（６）：４７—４９． ［３］ 王新生．郎庄石拱桥加固方案及设计［，Ｊ］．山西交通 科技，２００５（３）：５５—５７． 力满足要求，且富余量在４０％以上，加固效果较明显。 ４结语 主拱圈和腹拱圈采用钢筋混凝土套箍加固拱圈 方法加固后，各控制截面承载能力提高１５％以上，且 满足承载能力的要求，从一定程度验证了该加固方法 的合理性。 ［４］ 周建庭，黎小刚，屈建强等．复合主拱圈加固石拱桥力 学性态分析［Ｊ］．重庆交通大学学报（自然科学版），２０１０，２９ （６）￣８４９—８５１． ［５］ 蔡鹏程，杨肩宇，方德铭，等．石拱桥病害与加固工程 实例分析［Ｊ］．福建建筑，２００６，９８（２）：２６—２９． （上接第９３页） 片小梁均采用２台１３０ ｔ（配重３０ ｔ）吊机抬吊，其中单 节分片最长２０．７ ｍ，约重５３ ｔ，拟采用２台１３０ ｔ（配重 技术借鉴与参考。 参考文献： ３０ ｔ）吊机抬吊，查表得１３０ ｔ吊机单机在９ ｍ回转半 径，主臂长度２１．８ ｍ下额定起重量为４８ ｔ。双机抬吊 计算：Ｋ（Ｑ主＋Ｑ副）≥Ｑ１＋Ｑ２，得：７６．８ ｔＩ＞５８ ｔ，满足 要求。 ［１］ 姚长习，重型钢箱梁转、抬吊施工经验［Ｊ］．福建建筑， ２００８（９）． ［２］ 建筑施工手册编写组．建筑施工手册［Ｍ］．北京：中国 建筑工业出版社，２００３． 第四、五节段分片小梁均采用１台２００ ｔ吊机独 吊，单节分片最长１７．２ ｍ，约重４５ ｔ，拟采用１台２００ ｔ 吊机独吊，查表得２００ ｔ吊机单机在７ ｍ回转半径，主 臂长度２１．９ ｍ下额定起重量为８２ ｔ。吊装安全计算： ｇｑ≥Ｑ ＋Ｑ２，得：６１．５ ｔＩ＞５０ ｔ，满足要求。 ［３］ 彭鹏．三机联吊钢箱梁跨越Ｇ５０高速公路施工技术 ［Ｊ］．市政技术，２０１１（１）． ［４］ 林中贺．大跨度连续箱梁吊装施工探讨［Ｊ］．科技咨 询，２０１３（１）． ［５］ 康宏．某天桥钢箱梁吊装安全性验算［Ｊ］．建材发展导 向，２０１１（１５）． ５ 结语 随着我国钢铁产量与质量的不断提高，钢结构以 其自重轻、工厂化生产程度高等一系列优点获得了城 市高架等选材的青睐。钢箱梁的吊装工艺、施工受力 分析为钢箱梁在高架领域的进一步成熟应用提供了 ［６］ 张永．重型汽车吊吊装钢箱梁过程中的结构加固措施 ［Ｊ］．建材世界，２０１３（２）． 一９６一
