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摘要：以劍南大道人行天橋為例，圍繞鋼結構吊裝施工作業展開探討。從橋型布置及整體結構確定節段優化方案與設備選型，并提出吊裝方案，其中重點對施工工藝進行具體分析，總結工藝控制及應用要點，確保工程質量與效率，并緩解對周邊交通的不良影響，以期為城區大流量環境下的人行天橋鋼結構施工提供參考。
關鍵詞：人行天橋；鋼結構；鋼箱梁；吊裝
1工程概況及周邊環境
劍南大道主橋位于成都市高新區繞城高速（G4201）與錦城湖收費站之間，樁號范圍為K0+091.211—K0+597.951，全長506.74m，起點位于錦城湖3號湖區，跨越劍南大道，終點位于錦城湖4號湖區。主橋部分橫跨劍南大道及兩側匝道，受地鐵5號線施工影響，此處常年交通繁忙，且缺乏空閑用地；東引橋部分從東側高速收費站辦公建筑及東側入口匝道間貼鄰穿過，西引橋橫跨劍南大道西側輔路及3號湖區之間的綠化帶。根據管線物探及現場勘查可知：新建橋位附近存在給水管線、排水管線（雨水管溝、污水管道、排污水溝等）、燃氣、強電（以高壓線桿為主）、弱電（電信、廣電、交通）等多條管線，地下情況復雜，并且受地鐵5號線施工影響，管線保護及橋梁施工難度大[1]。
2橋型布置及整體結構
本橋共計6聯20跨，最大跨度44.5m，橋型布置如見表1所示。整體結構采用楔形鋼墩及單箱單室變截面鋼箱梁，為便于鋼結構加工，利用BIM技術對墩身箱梁鋼結構進行材料分解，提前對加工尺寸及焊接點位進行校核優化。
3鋼箱梁節段優化及吊裝設備選型
3.1鋼箱梁節段優化
根據圖紙鋼箱梁節段劃分、臨時支墩搭設位置，對現場實際地形進行調查，從起重機站位、運輸車輛擺放位置和對既有管線、地鐵5號線的影響等進行考慮，重新對主橋鋼箱梁節段進行劃分。利用BIM建模和應力計算軟件，根據鋼結構吊裝過程中大型起重機吊裝和運輸車輛對正在施工的地鐵5號線影響進行分析計算，使鋼箱梁吊裝施工對地鐵造成的影響程度降到最小，經驗算合格后，最終確定鋼箱梁節段劃分。
3.2設備選型
根據最終確定的鋼箱梁節段劃分及吊點位置進行分析選型，參照起重機吊裝參數表，最不利工況位置起重機分別選取QAY260、QAY300、QY150H、QY100K，根據施工進度情況自小里程至大里程分別進場吊裝。
4鋼結構吊裝施工工藝
4.1吊裝方案
鋼箱梁施工采用“吊裝單元高空原位組裝”的方法。劍南大道橋整體采用“底部支撐，分段原位吊裝”的安裝思路，即鋼箱梁根據分段原則在制造廠分多個制造單元，再根據現場線路及環境影響，將部分制造單元組拼為吊裝單元，現場在吊裝單元的位置搭設臨時支撐胎架，然后使用汽車式起重機將吊裝單元梁段吊裝并焊接成孔、成聯，待整聯安裝完成后，整體進行支撐胎架卸載。
4.2吊裝工藝流程
吊裝平臺施工→支撐胎架安裝→鋼箱梁分階段加工、運輸→現場拼裝→鋼箱梁節段吊裝→節段焊接成孔、成聯→胎架拆除。
4.3吊裝方案
4.3.1吊裝平臺施工
主要根據起重機支腿橫向距離和縱向距離進行設置，徐工QAY260全路面汽車式起重機全支腿橫向距離8.7m、縱向距離8.8m。除跨越劍南大道處道路寬度滿足要求外，沿線兩側施工道路需局部加寬。由于鋼箱梁較重，吊裝平臺施工時，需對軟弱地基進行換填砂礫石或采用路基箱的形式提高基礎承載力，確保起重機支腿穩固可靠。
4.3.2支撐胎架施工
支架采用四肢格構式支撐架，支撐點盡量選在箱梁橫隔板或腹板處。臨時支架立柱選用HW250mm×250mm×9mm×14mm的H型鋼，支撐框架連系梁為∟160×160×10，頂部、底部框架梁規格為HW250mm×250mm×9mm×14mm的H型鋼。分配梁上設置調節卸載短柱，規格選用φ219mm×8mm的圓管。劍南大道人行天橋鋼箱梁安裝共計投入臨時支架30個。
4.3.3鋼箱梁加工及運輸
鋼箱梁加工采用集中廠制分節段加工及運輸，材料加工前采用BIM及CAD計算機軟件對鋼箱梁各構件分解及精確放樣，放樣時按工藝要求預留制作和安裝焊接收縮補償量、加工余量及線性調整量。頂板、底板、腹板矩形零件采用半自動火焰切割下料，橫隔板等異形或較小規格的零件采用數控火焰或等離子切割下料，頂板、底板、腹板上的板肋使用成品板條。材料加工完成后，按順序對鋼箱梁依次進行拼裝焊接。鋼箱梁整體焊接時，必須嚴格按照相關焊接規范要求，按先中間后兩邊、先仰焊后頂板平焊的順序分中對稱施焊。焊接完成后，需將焊縫打磨光順且探傷合格。鋼箱梁涂裝嚴格按照AQ5201-2007《涂裝工程安全設施驗收規范》進行施工。最后采用平板運輸車將鋼箱梁節段運至現場。
4.3.4鋼箱梁吊裝
劍南大道人行天橋共分31個吊裝單元，吊裝單元寬度為7m，長度在9.0~23.5m。目前，僅對最不利吊裝工況和最重吊裝工況進行分析。1）最不利吊裝工況根據鋼箱梁分段和現場情況分析，最不利吊裝單元為上繞城高速C匝道旁非機動車道上方的梁段吊裝，吊裝單元長17.5m，寬7m，重35t。吊裝梁段位于匝道旁人行道上，汽車式起重機需站在高速匝道上，運梁車停在汽車式起重機后方，卸車半徑較大。由于該處匝道跨越既有河渠，為避免吊裝過程汽車式起重機支腿對橋跨產生不利影響，汽車式起重機支腿位置需避開橋跨。吊裝過程汽車式起重機距離橋位過近。該處吊裝采用徐工QAY300全路面汽車式起重機，61m主臂，98.2t配重工況，16m作業半徑，25.7m臂長，起重能力55t，滿足吊裝要求。2）最重吊裝工況根據鋼箱梁分段分析，最重吊裝單元為繞城高速C匝道入口內梁段，吊裝單元長23.5m，寬7m，重51.7t。吊裝時，該匝道臨時封閉作業，汽車式起重機站在匝道內橋位北側，運梁車停在劍南大道南行線靠右第2個車道上，與汽車式起重機相隔一段綠化帶并行停車，進行吊裝。該處吊裝采用QAY300全路面汽車式起重機，61m主臂98.2t配重工況，12m作業半徑，25.7m臂長，起重能力75t，滿足吊裝要求。
5鋼結構橋梁吊裝工藝控制要點
1）以施工方案為基準，現場做好測量監控工作，重點考慮軸線、高程與坐標。為滿足精確性要求，使用全站儀與經緯儀進行復測。2）吊裝施工前，確保支撐胎架搭設穩定，并經過驗算復核。吊裝平臺及胎架基礎按要求進行換填或地基處理。3）現場焊接時，溫度需得到合理控制，不可低于5℃，且要確保相對濕度不大于80%；由于風力會對焊接作業造成影響，因此要求施工時風力不大于5級。若工期較緊，遇雨天施工作業時，需采取防護措施，可在現場搭設工作棚。經施工作業后，全面檢驗焊接質量，必須滿足技術規范要求。4）原材料的選用、各道工序的質量驗收等工作，必須滿足設計文件所提出的相關要求。
6鋼結構橋梁吊裝工藝應用優點
1）吊梁作業時間短經試吊、抬吊、移梁就位、臨時固定等操作，吊裝第1片梁的用時稍長，約2h，后續依次用時減少，最快僅用0.5h，平均用時為50min/片梁，大大加快了施工進度。2）吊梁定位精準吊梁至設計位置時，靜置一段時間，待穩定后，梁體標記與支座標記對齊，緩慢落梁；如未對齊，稍提升梁體，修正位置后落梁，保證安裝偏差控制在容許值內。3）施工占道時間短，對城市車流影響小可根據吊裝點位及梁體跨度大小選用借道分流、半幅封閉、全幅封閉的交通管制方案，按要求設置齊全的交通導改標志，并與交警部門協同施工，以最快速度完成跨路段鋼箱梁吊裝，大大減少對城市車流交通的影響[2]。4）節能減排，凸顯社會效益施工區段的車輛通行基本順暢，大大減少因擁堵導致的汽車尾氣排放，降低碳排放，節約能源。減少施工揚塵及噪聲，減少對來往群眾的出行影響，群眾意見少，社會反響好，社會效益明顯。
7結語
鋼結構跨人行天橋施工難度大，所處工程環境較復雜，因此，吊裝作業時需充分考慮現場交通情況，以及對既有管線、地鐵等造成的影響，通過利用BIM建模及軟件計算分析，合理優化并形成完善的吊裝方案。實際施工過程中，技術人員依據施工方案將施工工藝、技術方法落實到位，根據實際情況靈活變通，提升工藝方法適用性，在確保吊裝施工質量的基礎上提升施工效率。
參考文獻：
［1］王恒，汪鋒，柯志華，等.大跨度鋼桁架人行天橋坐標擬合安裝技術研究院［J］.城市住宅，2020，27（1）：144-145，148.
［2］成國斌.城市人行天橋吊裝技術［J］.價值工程，2015，34（34）：108-111.
作者:孫重陽 單位:中鐵十六局集團第二工程有限公司