[前言]随着桥梁工程设计及施工技术的逐步完善，钢混叠合梁由于其重量轻、抗扭性好、降低结构高度、外型美观、便于养护等特点，在大跨度桥梁，特别是净高受限的多层立交桥工程中广泛使用，但因其制作工艺要求高，多为工厂分段预制，现场焊接成型的方案，由此对场外运输及现场吊装工艺提出了较高的要求。本文结合双埠立交桥施工案例，对钢混叠合梁场外运输及吊装施工技术做一简述。

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一、概述

环胶州湾高速市区段拓宽改造工程双埠立交桥工程设计最高处为四层立交桥，梁体采用钢混叠合梁结构，其中SN24-25联，单跨为36米，采用单箱四室钢混叠合梁结构，处在道路半径为1980.455m的圆曲线上，桥梁宽为16.45m，自重169.2T，梁体划分为12块单元，工厂制作成型后，场外运输至作业面，现场分段吊装、连接成型。

二、钢混叠合梁分段

施工分片：跟据运输及吊装条件，钢箱梁纵向分为三段，每段横向根据横隔板位置分为四片，整跨钢箱梁共计分为12片工厂预制。

三、钢混叠合梁的运输

钢箱梁的运输是本工程的重点之一，施工前必须经过严格的论证和商讨，在此基础上征得交警、交通等有关部门的认同和批准才可以进行运输。由于构件的特殊性，所以定于夜间运输。

钢混叠合梁采用有资质的运输企业进行运输，共计需用平板运输车二台。

3.1构件运输

3.1.1钢混叠合梁在钢桥工厂现场分解后，采用大型平板车运输，两台25T汽车吊现场吊装卸，运至安装现场；

3.1.2运输前，对运输道路进行认真勘察，充分考虑一切不利因素的发生；

3.1.3请求交通部门配合隔段封路，清除路面及拐弯边上的障碍；

3.1.4钢混叠合梁运输时，采用钢丝绳、导链等把钢箱梁固定在运输车上；

3.1.5所有运输车运行时通行的道路必须填平、压实、不允许有坑洼；

3.1.6运输途中必须跟随吊车备用。

3.2构件堆放

3.2.1构件运至施工现场后，堆放场地应平整干燥，并备有足够的垫木、垫块，使构件得以放平，放稳；

3.2.2大型构件的小零件，均放在构件的空档内，用螺栓或铁丝固定在构件上；

3.2.3同一安装位置的构件均分类堆放在同一地点，以便吊装；

3.2.4构件装车时应注意保护成品，做好保护措施，如吊装点用硬纸壳包装好，构件堆放上下层之间用方木垫好，构件运输前均分类存放，以便分类装车。

四、支架形式及计算

4.1支架结构概况

原地面地质情况较好，采用临时支架安装，临时支架结构形式为：

基础：采用C30混凝土扩大基础形式，把支架传下来的力扩大范围并均匀分布，减少地基的压应力，锐缩地基沉降变形。

支架：采用φ529mm，σ=8mm钢管桩做为主支撑桩，支架较高，支撑桩之间采用[22a做平联和斜撑，每隔6m做一道，增加支架的稳定性，减小支架压杆的自由高度。

上部结构：采用321型贝雷梁主受弯结构，I25a为分配梁，将叠合梁的自重平均分配给主梁。

调节系统：主要作用是调节叠合梁的线形，桩顶设置双肢I25a垫梁，垫梁上设置砂筒（内装钢砂）。

4.2支架校核计算

最大風速按12级风考虑，即地面以上10米处风速最大按13.8m/s考虑，基准风压值为0.7kN/m2计算，参照《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T 006-2004）取值。支架材料均为Q235钢，模型中各钢板的材料特性均取为弹性模量 MPa，泊松比0.333。

4.2.1钢管稳定性计算：

Pwe20-21段梁最重，按最不利荷载计算，钢管最大竖向力为24T。

钢管的稳定性主要是压弯和水平荷载的稳定性。

承压弯稳定检验公式

钢管的截面面积为：A529=3.14×（2.52-256.52）= 13088mm2

N=240KN=2.4×105N

钢管受弯部分取一节剪刀撑之间的最大长度6000mm

查表得：轴心受压稳定性系数 =0.957

水平荷载作用：

风载：

式中：Fwh：横向风荷载标准值（KN）；

Wd：设计基准风压（KN/m2），公式为 ；

Awh：横向迎风面积（m2），此处取Awh=32m2；

Vd：设计高度Z的风速（m/s），公式为Vd=k2k5V10；

V10：桥梁所在地区的设计风速，此处取V10=13.8m/s；

Z：距水面的高度（m），此处Z=20m；

γ：空气重力密度（KN/ m3）， ；

k0：设计风速重现期换算系数，此处取k0=0.9；

k1：风载阻力系数，此处取k0=0.9；

k2：风速高度变化修正系数，此处取k2=1.39；

k3：地形、地理条件系数，此处取k3=1.00；

k5：阵风风速系数，此处取k5=1.38；

g：重力加速度，g=10m/s2。

所以：

作用在单根φ529钢管上的力为

水平荷载产生的弯距为

Mx=FL=2.73×20=54.6KN·m=0.546×108N·mm

φ529钢管抗弯截面系数

故

满足稳定性要求。

4.3基础计算

单个基础受力为240KN，基础为1.5×1.5×1.0m。基础土质摩擦角为20°，基础面积为（1.5Tan20°）2=4.98m2，基础应力为：240÷4.98=48.2Kpa。地基土质的承载力为63Kpa，满足承载力稳定性要求。

五、钢混叠合梁的吊装

选用徐工QAY200汽车吊，吊装时回转半径16m，吊运至现场搭设的临时支架上。

5.1具体吊装顺序

吊车支立在下层道路上，吊装顺序为：首先按照横坡由低到高的顺序将横向四片吊装到位后，按前进方向依次将剩余两端吊装到位。

吊装作业时下方及作业半径范围内所有道路需封闭，禁止所有车辆通行。

5.2吊车计算

5.2.1采用徐工QAY200型汽车吊， 转半径16m，主臂31.2m时，起重能力为37T，钩头与吊索合计1.5T；吊装时汽车吊支立不动，平板车将构件运输至汽车吊工作半径内。

吊车利用率为：（30+1.5）/37*100%=85.1%

5.2.2吊耳检算

以3根吊索承担30T的结构，吊索与水平夹角60°计算，单个吊耳受力12T。

以ANSYS分析吊点受力，最大应力为54.33mpa<235mpa

5.2.3吊点布置

为保证吊装安全，吊点均布置在直腹板的上侧，根据各分片的形状，每分片設3或4个吊点，在设3个吊点时，在需要的位置拉斜撑，以避免分片本身产生过大变形，以计算机建立各分片模型，找出各片重心，避免吊装偏心。

5.2.4吊具

吊装用的各种吊具包括：20T卡扣、钢丝绳、导链、拉绳等。

5.2.5钢丝绳计算

分片以3根或4根直径40mm长8m的钢丝绳吊起，与水平夹角大于60°，以3根钢丝绳承重30T计算，单根承重10T，斜向拉力为11.5T

取动态放大系数1.1，P拉=11.5*1.1=12.65 T

直径40mm钢丝绳破断力P破=50D2=45T

安全系数K=P破 /P拉=3.56

验算结果：安全。

5.3吊装与合拢

5.3.1吊装

检查绳索，销轴、卸扣等的连接情况，检查无误后，慢慢起吊，待钢箱梁离地约300mm后，稳载2分钟，无其它情况后，继续起高。

待吊车起吊至安装高度后，停止动作，待构件平稳后，慢慢旋转至指定位置。吊装过程中以拉绳牵引结构四边，避免吊装中的碰撞。

吊装前通过全站仪重新复核临时支架上的坐标点，确保吊装位置的准确性。

5.3.2合拢

钢箱梁吊装至临时支架上后，进行钢箱梁位置精确调整，采用20t千斤顶调节钢箱梁的标高，采用10t手动千斤顶调整钢箱梁的平面位置。

首片定位：以基座为定位点，首先定位1#分片，在基座上标记出钢箱梁直腹板及隔板线，在牛腿底板、顶板标记出直腹板及隔板线，两者对应及安装到位；在支架顶层的工字钢上标记出直腹板位置，在底板下边标记出直腹板线，就位时将此二直腹板线对应即可保证分片的横向定位。

分片基本吊装就位后，以千斤顶及导链将分片在工字钢上拉动就位，工字钢及底板之间加设滑板保证滑动顺畅，支架外边缘设限位，以免滑动过度。

随后片定位，因钢箱梁已在厂内整体预拼装，故现场合拢时首先要保证各分片的直腹板、隔板相对应，然后保证分片的直腹板线与工字钢的直腹板线相对应。各分片的底板、直腹板、顶板应做一错缝，后安装片压在先安装片上，以千斤顶及导链就位。

六、结束语

在施工过程中，受设计方案、运输及现场条件的影响，钢混叠合梁运输及吊装会采取多种方案，但本文对城市立交桥大跨度钢混叠合梁吊装及运输施工技术的介绍具有很强的实践性和推广性。

参考文献：

1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

2、《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T 006-2004）

3、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-85）

4、《响水通榆河大桥60m预应力砼钢箱梁施工技术》，冉瑞忠，1999下载本文