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摘要：随着我国国民经济的快速发展，城市建设也在不断加快，各种桥梁工程项目投入施工，且绝大多数项目都应用了钢箱梁，但是由于工程量大、难度高，费时比较多，所以时常为交通顺畅以及安全造成影响，因此就需要优化道路桥梁的钢箱梁施工方案，在确保安装施工资料及安全基础上加快施工速度，减少对城市道路交通影响。本文以某建筑项目桥梁钢箱梁的施工作为研究对象，探究对该施工方案的优化。
关键词：城市道路；桥梁钢箱梁；优化
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
1 前言
一直以来，桥梁钢箱梁施工所涉及环境比较复杂、难度大、耗时长，因此都会给城市道路正常运行带来许多不便，甚至还存在各种各样的安全事故，因此怎么选用合理施工方案，怎样优化施工方案是相关人士探究的重要课题。在这种形势下，优化道路桥梁的钢箱梁施工具有实际意义。
2 工程案例概述
在广州市某处要修建一座跨越桥，处于交通繁华之处，该桥就是为了缓解当地交通压力。该工程中A线、B线的匝道桥转弯半径不大。该跨越桥的总宽为18.3米，双向为四车道。其中上部的跨度桥梁设计为20m和28m，应用预制预应力的支箱梁。而跨越城市主干道的上部结构应用钢箱梁施工，下部桥台应用U型的薄壁式桥台，采用双柱式的桥墩作为墩身，根基是钻孔灌注桩。因此该处属于城市道路主干道，车流量、人流量都比较大，再一施工必然增加交通的拥挤度，影响到正常交通以及安全。其桥型的布置如下图所示。
图1 桥型布置示意图
该钢箱梁的主梁采用单箱三室作为横断面，截面为T形，梁高2米，下部的底宽12米，宽挑臂为2.25米，上部总宽为16.5米，腹板间距的中部设计为4.8米，而两侧3.6米，中跨中部为63米，起拱采用圆曲线，两侧设计为直线。
3 优化钢箱梁的施工方案
3.1 选择施工方案
按照设计的施工方案，其安装要从西超东施工，并且采用了钢索拖拉法，但是本工程因为特殊原因分成了南北两区域，按照现场条件以及工期要求要按期完成工程。因此针对施工现场条件以及工期要求，对钢箱梁施工方案进行优化。使用地面整拼，用两台150t的履带起重机将钢箱梁整体吊装安装W轴，分别安装东西两侧高架桥。而其他高架桥因为既要考虑施工进度，还要考虑交通畅通及安全，就使用150t的履带起重机将钢箱梁分段起吊，在高空散拼方法实施施工。
3.2 安装钢箱梁
1）安装临时支撑
对于本案例中高架桥上各节点处使用直径为600×10钢管形成支撑体系，在支架下面用混凝土做基础，其顶面使用500工字钢为横梁，并且在工字钢上竖向焊接上加劲肋，用来支撑钢桥。具体结构图如下：
图2 临时支撑示意图
每一组支撑高度为12m，调节柱顶加劲板和工字钢高度来满足支撑点标高，完成支撑架之后，加劲肋标高与支撑点位置要高出桥底面标高5mm，在卸载桥梁时就应该考虑到将相同高度加劲肋一起卸载。整个支撑架受力大约为200t。
2）安装W轴上的高架桥
W轴上高架桥需要两台起重机共同安装，起重机所处的拼装位置如下图所示，作业半径选择为10m，梁段的梁端为吊装点。
图3 W轴上吊装示意图
起吊箱梁之时，起重机臂旋转至钢梁顶上的垂直位置起吊离地，构件离开地面约40cm就应该停止起吊，要仔细检查其受力点情况，是不是牢固、中心位置有没有偏移，确定没有什么问题时继续起吊与下降。当起吊高度高出了安装高度大约200mm之时，就要将两台起重机朝后同时慢慢走车，一直将构建移动到安装位置正上方才停止走车。等到钢箱梁处于位置的上方时让其慢慢稳定，然后和支座对准缓慢降落，降落过程中要尽可能缓慢防止出现磕碰。
在构建起吊与下降之时，设备下方严谨有人员走动和站立，构建上更不能够站人或者放置其他机具设备与材料。只有钢箱梁吊高超过了支墩位才可以转臂入就位的正上方，一定不能够磕碰伤临时支墩，安装钢箱梁后就要和支撑架焊接。
3）安装其他高架桥
W轴上高架桥安装好之后就要考虑安装其他高架桥，此时应用150t的履带起重机采用分段高空散拼方法施工，要按照外侧箱体——内侧箱体——外侧挑檐——内侧挑檐这样的顺序完成安装。当然施工不能够一概而论，要按照现行实况满足工期以及降低成本，钢箱梁吊装就位后就要在其下方搭设焊接，对节点补漆，合理使用吊挂操作脚手架，这样不但确保了桥下的设施能够正常施工，还能节约搭建支撑系统所花费用。
3.3 控制施工中的质量
1）测量控制钢箱梁；对钢箱梁的拼装阶段进行测量控制主要包含了拼装胎架上各控制点相对位置及高差；测量焊接前后变形情况。安装阶段测量控制主要包含中轴线、桥墩轴线以及支撑轴线的相对位置，底板上四点高度差，顶板上四点高程，跨越中挠度以及成桥的测量。
而控制钢箱梁的总长主要是由箱梁的总长累计监控与分段定位监控共同组成的。当分段定位测完标高时，就应该用钢带量具测量以分段端口作为定位点的长度位置，用来测量分段焊接的收缩量。一旦焊接完之后就要对实际焊接的收缩量进行测量，并且也要预放焊接收缩量比较差值，按照差值调整下一分段的定位。同时还要依据架梁顺序，监测吊装焊接，一直到吊装焊接完后进行复测，当然全部安装完之后还要对整个桥梁坐标做一次复测。
2）测量控制钢柱；对于钢箱梁下的钢柱是不能够超过偏差范围，因此测量控制钢柱至关重要。测量钢柱偏差就是使用两台光学经纬仪实施观测校正，一起应该架设在钢柱所处建筑物的纵横轴线上，只需要对柱身表面中心线进行观测。如果柱身周围剪力墙上预留有钢筋时，最好将仪器架设在没有剪力墙一侧，实在不能够躲避时尽量把仪器贴近轴线。
安装钢柱之时一定要调整好钢柱标高与位移，最后才对垂直偏差进行调整。安装每层主控轴线都应该从地面的控制点垂直朝上投测，其他轴线要依据主控轴线施放，绝对不允许从各个中间楼层引出来，出现累积误差。并且每根钢柱的位移线都要以楼层最终安装放线为准，当使用缆风绳及支顶校正之时，一定要以松开支顶或缆绳的测量作为验收结果。
3.4 控制材料质量
施工中所需原材料都要按照GB50205-2001標准规定以及设计图纸要求，并将检验试验计划给监理审批后，会同现场监理随即取样送检，合格之后才能投入到工程使用中。
本案例中大约使用了5000t钢结构，东高架桥使用了板材类型大约为13种，西高架桥使用了板材类型大约为12种，依照试验计划前后复试了27批原材料。使用了三种焊材类型，其一是二氧化碳焊药芯焊丝，其二是二氧化碳焊实芯焊丝，其三是埋弧自动焊。依照检验计划前后复试了6批原材料。
3.5 控制焊接钢结构质量
1）选择焊接方法及适用范围；本研究所用钢箱梁的板厚8到24mm，接头主要采用了对接、T形接头以及搭接等，现场焊接施工主要考虑到几个方面因素：焊接变形小、焊接效率高、尽可能避免仰焊。
2）控制焊接变形；其一预留收缩缝，对于钢箱梁的横向以及高度下料之时，每一边应该加大2到3mm，给纵向下料时每边要加大10到20mm，这样有效消除了因为焊接收缩而产生变形。其二拱度；箱梁的腹板下料时要按照制作拱度曲线，这样才能确保箱梁具备装配拱度。其三应用了中分异向对称焊；把长焊缝从中间分开，朝两端对称施焊，这样做就是防止未按顺序焊接而出现扭曲变形和弯曲变形。
3）控制焊接成果；本工程中现场与工厂的焊缝都应用100%焊接超声波进行探伤。该施工中一级焊缝现场为3420m，工厂1962m,经过探伤检验工厂一次合格率为99.5%以上，现场为99.5%以上，都符合标准要求。
3.6 控制防腐涂料质量
为了确保道路桥梁钢箱梁使用寿命，本工程应用了长效防腐涂料技术，进而降低桥梁投入使用后的维修费用及养护。所用防腐涂料寿命不得低于30年，热喷铝钢材处理质量等级要达到Sa3级，不方便喷射除锈部位就要手工或动力工具除锈达到St3级。一切都要达到相关规定标准。
4 结束语
本文依据施工环境和条件，对施工方案进行合理优化，采用起重机安装钢箱梁不但快捷、方便而且安全，并且也对施工质量提出了相应控制。该跨越城市的道路桥梁完成之后线条流畅、外形美观，深得市民好评，获取良好社会效益。
参考文献
[1]李杰.天津西站跨铁路上客高架桥钢箱梁施工技术[J].施工技术,2012(增刊).
[2]曾炯导. 跨越城市道路桥梁钢箱梁施工方案的优化[J].建筑施工,2006（6）.
[3]周刚.双线铁路连续钢箱梁桥方案设计和静动力计算分析[D].西南交通大学,2010年.
[4]许琦,张南.车辆碰撞钢筋混凝土桥墩撞击力计算方法研究[J].四川建筑科学研究,2011(01).
关键词：城市道路；桥梁钢箱梁；优化
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
1 前言
一直以来，桥梁钢箱梁施工所涉及环境比较复杂、难度大、耗时长，因此都会给城市道路正常运行带来许多不便，甚至还存在各种各样的安全事故，因此怎么选用合理施工方案，怎样优化施工方案是相关人士探究的重要课题。在这种形势下，优化道路桥梁的钢箱梁施工具有实际意义。
2 工程案例概述
在广州市某处要修建一座跨越桥，处于交通繁华之处，该桥就是为了缓解当地交通压力。该工程中A线、B线的匝道桥转弯半径不大。该跨越桥的总宽为18.3米，双向为四车道。其中上部的跨度桥梁设计为20m和28m，应用预制预应力的支箱梁。而跨越城市主干道的上部结构应用钢箱梁施工，下部桥台应用U型的薄壁式桥台，采用双柱式的桥墩作为墩身，根基是钻孔灌注桩。因此该处属于城市道路主干道，车流量、人流量都比较大，再一施工必然增加交通的拥挤度，影响到正常交通以及安全。其桥型的布置如下图所示。
图1 桥型布置示意图
该钢箱梁的主梁采用单箱三室作为横断面，截面为T形，梁高2米，下部的底宽12米，宽挑臂为2.25米，上部总宽为16.5米，腹板间距的中部设计为4.8米，而两侧3.6米，中跨中部为63米，起拱采用圆曲线，两侧设计为直线。
3 优化钢箱梁的施工方案
3.1 选择施工方案
按照设计的施工方案，其安装要从西超东施工，并且采用了钢索拖拉法，但是本工程因为特殊原因分成了南北两区域，按照现场条件以及工期要求要按期完成工程。因此针对施工现场条件以及工期要求，对钢箱梁施工方案进行优化。使用地面整拼，用两台150t的履带起重机将钢箱梁整体吊装安装W轴，分别安装东西两侧高架桥。而其他高架桥因为既要考虑施工进度，还要考虑交通畅通及安全，就使用150t的履带起重机将钢箱梁分段起吊，在高空散拼方法实施施工。
3.2 安装钢箱梁
1）安装临时支撑
对于本案例中高架桥上各节点处使用直径为600×10钢管形成支撑体系，在支架下面用混凝土做基础，其顶面使用500工字钢为横梁，并且在工字钢上竖向焊接上加劲肋，用来支撑钢桥。具体结构图如下：
图2 临时支撑示意图
每一组支撑高度为12m，调节柱顶加劲板和工字钢高度来满足支撑点标高，完成支撑架之后，加劲肋标高与支撑点位置要高出桥底面标高5mm，在卸载桥梁时就应该考虑到将相同高度加劲肋一起卸载。整个支撑架受力大约为200t。
2）安装W轴上的高架桥
W轴上高架桥需要两台起重机共同安装，起重机所处的拼装位置如下图所示，作业半径选择为10m，梁段的梁端为吊装点。
图3 W轴上吊装示意图
起吊箱梁之时，起重机臂旋转至钢梁顶上的垂直位置起吊离地，构件离开地面约40cm就应该停止起吊，要仔细检查其受力点情况，是不是牢固、中心位置有没有偏移，确定没有什么问题时继续起吊与下降。当起吊高度高出了安装高度大约200mm之时，就要将两台起重机朝后同时慢慢走车，一直将构建移动到安装位置正上方才停止走车。等到钢箱梁处于位置的上方时让其慢慢稳定，然后和支座对准缓慢降落，降落过程中要尽可能缓慢防止出现磕碰。
在构建起吊与下降之时，设备下方严谨有人员走动和站立，构建上更不能够站人或者放置其他机具设备与材料。只有钢箱梁吊高超过了支墩位才可以转臂入就位的正上方，一定不能够磕碰伤临时支墩，安装钢箱梁后就要和支撑架焊接。
3）安装其他高架桥
W轴上高架桥安装好之后就要考虑安装其他高架桥，此时应用150t的履带起重机采用分段高空散拼方法施工，要按照外侧箱体——内侧箱体——外侧挑檐——内侧挑檐这样的顺序完成安装。当然施工不能够一概而论，要按照现行实况满足工期以及降低成本，钢箱梁吊装就位后就要在其下方搭设焊接，对节点补漆，合理使用吊挂操作脚手架，这样不但确保了桥下的设施能够正常施工，还能节约搭建支撑系统所花费用。
3.3 控制施工中的质量
1）测量控制钢箱梁；对钢箱梁的拼装阶段进行测量控制主要包含了拼装胎架上各控制点相对位置及高差；测量焊接前后变形情况。安装阶段测量控制主要包含中轴线、桥墩轴线以及支撑轴线的相对位置，底板上四点高度差，顶板上四点高程，跨越中挠度以及成桥的测量。
而控制钢箱梁的总长主要是由箱梁的总长累计监控与分段定位监控共同组成的。当分段定位测完标高时，就应该用钢带量具测量以分段端口作为定位点的长度位置，用来测量分段焊接的收缩量。一旦焊接完之后就要对实际焊接的收缩量进行测量，并且也要预放焊接收缩量比较差值，按照差值调整下一分段的定位。同时还要依据架梁顺序，监测吊装焊接，一直到吊装焊接完后进行复测，当然全部安装完之后还要对整个桥梁坐标做一次复测。
2）测量控制钢柱；对于钢箱梁下的钢柱是不能够超过偏差范围，因此测量控制钢柱至关重要。测量钢柱偏差就是使用两台光学经纬仪实施观测校正，一起应该架设在钢柱所处建筑物的纵横轴线上，只需要对柱身表面中心线进行观测。如果柱身周围剪力墙上预留有钢筋时，最好将仪器架设在没有剪力墙一侧，实在不能够躲避时尽量把仪器贴近轴线。
安装钢柱之时一定要调整好钢柱标高与位移，最后才对垂直偏差进行调整。安装每层主控轴线都应该从地面的控制点垂直朝上投测，其他轴线要依据主控轴线施放，绝对不允许从各个中间楼层引出来，出现累积误差。并且每根钢柱的位移线都要以楼层最终安装放线为准，当使用缆风绳及支顶校正之时，一定要以松开支顶或缆绳的测量作为验收结果。
3.4 控制材料质量
施工中所需原材料都要按照GB50205-2001標准规定以及设计图纸要求，并将检验试验计划给监理审批后，会同现场监理随即取样送检，合格之后才能投入到工程使用中。
本案例中大约使用了5000t钢结构，东高架桥使用了板材类型大约为13种，西高架桥使用了板材类型大约为12种，依照试验计划前后复试了27批原材料。使用了三种焊材类型，其一是二氧化碳焊药芯焊丝，其二是二氧化碳焊实芯焊丝，其三是埋弧自动焊。依照检验计划前后复试了6批原材料。
3.5 控制焊接钢结构质量
1）选择焊接方法及适用范围；本研究所用钢箱梁的板厚8到24mm，接头主要采用了对接、T形接头以及搭接等，现场焊接施工主要考虑到几个方面因素：焊接变形小、焊接效率高、尽可能避免仰焊。
2）控制焊接变形；其一预留收缩缝，对于钢箱梁的横向以及高度下料之时，每一边应该加大2到3mm，给纵向下料时每边要加大10到20mm，这样有效消除了因为焊接收缩而产生变形。其二拱度；箱梁的腹板下料时要按照制作拱度曲线，这样才能确保箱梁具备装配拱度。其三应用了中分异向对称焊；把长焊缝从中间分开，朝两端对称施焊，这样做就是防止未按顺序焊接而出现扭曲变形和弯曲变形。
3）控制焊接成果；本工程中现场与工厂的焊缝都应用100%焊接超声波进行探伤。该施工中一级焊缝现场为3420m，工厂1962m,经过探伤检验工厂一次合格率为99.5%以上，现场为99.5%以上，都符合标准要求。
3.6 控制防腐涂料质量
为了确保道路桥梁钢箱梁使用寿命，本工程应用了长效防腐涂料技术，进而降低桥梁投入使用后的维修费用及养护。所用防腐涂料寿命不得低于30年，热喷铝钢材处理质量等级要达到Sa3级，不方便喷射除锈部位就要手工或动力工具除锈达到St3级。一切都要达到相关规定标准。
4 结束语
本文依据施工环境和条件，对施工方案进行合理优化，采用起重机安装钢箱梁不但快捷、方便而且安全，并且也对施工质量提出了相应控制。该跨越城市的道路桥梁完成之后线条流畅、外形美观，深得市民好评，获取良好社会效益。
参考文献
[1]李杰.天津西站跨铁路上客高架桥钢箱梁施工技术[J].施工技术,2012(增刊).
[2]曾炯导. 跨越城市道路桥梁钢箱梁施工方案的优化[J].建筑施工,2006（6）.
[3]周刚.双线铁路连续钢箱梁桥方案设计和静动力计算分析[D].西南交通大学,2010年.
[4]许琦,张南.车辆碰撞钢筋混凝土桥墩撞击力计算方法研究[J].四川建筑科学研究,2011(01).