红岛航道桥大节段钢箱梁精确调位技术*
刘士林，赵富立²，孙日双”，李明”，王海岗²
（1.山东鲁桥建设有限公司，山东济南250032：2.路桥华南工程有限公司，广东中山528403；
3.山东省交通规划设计院，山东济南250031）
[摘要]通过分析红岛航道桥大节段钢箱梁的施工难点并比较大节段与小节段的施工特点差异，通过建立高精度高效，大大提高了钢箱梁线形精确度，降低了海上作业风险.重点介绍了基准（首）节段钢箱梁位置调整技术，其他 的测量控制体系、三向千斤顶以及砂筒的合理布置，解决了大节段钢箱梁的精确调位难题.该方法简单实用，安全梁段调整方法与基准节段相同，同时指出了钢箱梁大节段精确调整的质量控制措施.
[关键词]桥梁工程；箱梁；调位；质量控制：施工技术
[中图分类号]TU758.13 [文献标识码]A
[文章编号]1002-8498(2013）02-0072-04
PreciseAdjustmentTechnology of theLarge-segmentSteel Box Girders of the Hongdao ChannelBridge
Liu Shilin' Zhao Fuli² Sun Rishuang' Li Ming² Wang Haigang²(1. Shandong Laqiao Constrsaction Co. Lad. Ji'nan Shandong 250032 China; 2. Road and Bridge Southern Engineering Co. Lad. Zhongshan Guangdong 528403 Chins; 3. Shandong Prorincial CommunicationsPlasning and Design Intiute Ji nan Shandong 250031 China)
Abstract;The construction difficulties of large-segment steel box girders of Hongdao Channel Bridge wereanalyzed and the characteristics of large-segment and small-segment constructions were pared. Bypues pue soe euooap-aarq aq unqsp adod pue uass juuauns uotoad qy uasbuckets the diffculty of precisely adjusting the large-segment steel box girders was solved. This methodwas simple practical safe and eficient.It could significantly improve the linear precision of steel box girder and reduce the risk of operation on the sea. The position adjustment of the base segment isintroduced in detail and other segments basically follow that of the base segment. The quality controlmeasures for precise adjustment of large-segment steel box girder are also put forward.
Key words ;bridges; box girder; adjustment; quality control; construction
1工程概况
所示.
红岛航道桥为独塔双索面斜拉桥，拉索采用扇形稀索布置，主梁采用扁平式钢箱梁，左右幅分离，跨径组合为（120120）m，钢箱梁的标准宽度为20m，索塔处断面为17m，两侧各有2m宽的风嘴.起吊能力，通过借鉴已有文献对钢箱梁施工工艺的 按照钢箱梁的结构设计、现场施工条件以及浮吊的介绍[23].并与设计单位和钢箱梁制造单位的多次技术沟通，确定了红岛航道桥钢箱梁安装采用大块段吊装，单幅桥共划分为4个大块段，左右幅合734.4t，最轻635.1t.钢箱梁各节段划分如图1 计8个，最长67m，其次为60m，最短56m，最重
a跨中、墩旁支架立面布置
图1钢箱梁各节段划分Fig. 1 Division of steel box girder
由于钢箱梁节段大，单节段最长达67m，与小节
段钢箱梁相比，位置调整存在以下技术难点.
1）结构长柔，钢箱梁调位的要点是不改变钢箱梁的尺寸，保证钢箱梁控制点线形满足设计要求.钢箱梁采用几何控制法进行施工控制，要求施工中不改变钢箱梁的几何尺寸，按照设计单位和施工监控单位的要求进行了预供度的设置.
2）钢箱梁节段长，受温度影响变化大，要保证相邻两节段的顺利对接难度大.
3）基准梁段的确定难度大.所选择的基准梁段必须自身位置准确，限位锁定牢固，通常选靠塔的梁段作为标准段.
4）由于钢箱梁受温度影响较大，面调整基准时段的施工监测时间比较短，需要合理进行组织安排.
5)大节段钢箱梁受支点反力和支点摩擦力的影响较为明显.
≤5mm，梁端锚固点或梁顶高程控制在±5mm. 6）大节段钢箱梁的安装精度要求高，轴线偏差
2钢箱梁大节段精确调位方法
鉴于该桥钢箱梁精确调位遇到的技术难题，施工中主要分为以下步骤进行施工组织.
2.1测量控制体系的建立
1）中线控制测量
钢箱梁出厂时须对钢箱梁中线进行标注，第1中线和端点控制，如图2所示.安装时严格控制钢箱梁轴线偏位，并根据设计长度控制好两端点截面其余各片钢箱梁安装时，后端中线将与前一片钢箱梁中线对齐，保证钢箱梁的轴线顺直.
图2钢箱梁辅线测量控制Fig. 2 Axis measurement control ofsteel box girder
2）高程控制测量
按照设计单位和施工监控单位提供的节段安装梁底标高调整各临时支座，并将临时支座固定在承重梁上，同时对各临时支点的标高进行复核，准备不同厚度的钢板，安装时根据箱梁顶面高程用千斤顶进行调节.
对钢箱梁顶面高程实时观测，每段钢箱梁设5个断面观测，分别为2个端头、2个1/4断面和跨中断面，每个断面设左、中、右3个观测点，如图3所示.两端点安装时按设计纵、横坡进行严格控制.
3）测量基准时段的选择
Fig.3 Control points arrangement for 图3钢箱梁高程测量控制点布置elevation measurement of steel box girder
钢箱梁安装到位后，测量人员对钢箱梁的大节段温度进行了连续监测，掌握钢箱梁湿度变化规律，选择最佳时段作为钢箱梁调整的标准时段，连 续多日的观测结果如图4所示.在4：00-7：00钢箱梁顶底板温差最小，与环境湿差最小，将时段作为钢箱梁测量的标准时段，钢箱梁测量的最终成果依据该时段为准，梁段的精确调整和测量应在3h内完成.
图4钢籍柔温度变化曲线Fig.4Temperature curves of steel box girder
钢箱梁安装前，在跨中、墩旁支架上布置三向千斤顶、砂筒进行钢箱梁平面、标高位置的调整：在横梁、过渡墩顶布置三向砂筒进行钢箱梁平面、标高位置的调整.
三向砂筒由3部分组成：①砂筒，主要起落梁作用：②橡胶支垫：③平面位置调整设施，主要包括水平千斤顶、四氟滑板和盘形滑槽，如图5所示.三向砂筒除作为钢箱梁的临时支点外，同时起钢箱梁平面位置调整和落梁的作用.砂筒安装前，利用千斤 顶对砂筒内的钢砂按照荷载的1.5倍压力进行预压.三向千斤顶用于大节段钢箱梁的平面和高程调整，与三向砂筒类似，仅把砂筒换成竖向千斤顶即可.
大节段钢箱梁的最大质量为734.4t，最轻635.1t，竖向最大反力为1836kN.根据经验，支座 摩擦系数偏安全取0.1，经计算支座处的最大摩擦力734.4kN，施工中采用4个最大承载力为4000kN的竖向千斤顶进行高程的调整，采用4个最大承载力200kN的水平千斤顶进行平面位置的调整.
2.3大节段钢箱梁的精确调位关键技术
单片钢箱梁起吊后放置在跨中或增旁支架上
图5三向砂筒结构Fig.5Structures of three-direction sand bucket
和过渡增或横梁顶上，根据红岛航道桥结构特点，由于1号基准梁段靠近塔柱，便于对梁端固定且能 够达到较好的固定效果，所以选择1号梁段作为钢箱梁调整的基准（首）节段，现以基准（首）节段钢箱梁为例说明钢箱梁的精确调位施工.
2.3.1基准（首）节段钢箱梁位置调整
2.3.1.1横梁处钢箱梁位置调整
1）钢箱梁安装之前，通过调整钢板厚度，使三向砂简顶标高高于设计的梁底标高20mm，支座安放到垫石上，支座下螺栓放人垫石的预留孔内，上螺栓不安装.
落梁结果应满足平面位置偏差在100mm以内，否则 2）用浮吊吊起钢箱梁段并落梁到三向砂筒上，浮吊重新吊起钢箱梁调整位置直至满足此要求.
3）利用三向砂简对钢箱梁的平面位置进行微调，调整过程中，横桥向2个支点处可分别进行调 整；由于钢箱梁支点摩擦力较大，纵桥向调整时，需要4个临时支点处同时进行调整，以增加钢箱梁调整的水平力，平面位置初步调整达到与设计相差10mm范围之内，调整完毕后，测量跟踪复核.
座的底面四周用小钢板条作临时支垫，使支座顶标 4）将支座垫石上的支座拾起至设计标高，在支高同设计标高，支座的上螺栓穿人钢箱梁底部的螺栓孔，同时拧紧梁内的螺母，调整完毕后测量复测钢箱梁的平面位置和高程.
平面位置和高程的精确调整，根据测量结果进行平 5）钢箱梁平面位置和高程复测后，进行钢箱梁面位置和高程的反复调整，使钢箱梁的位置满足设计要求.
6）平面位置、标高精确调整完毕后，为防止温差影响下钢箱梁发生不规则的滑移，在横梁位置的 钢箱梁上设置纵向和横向限位固定设施，把横梁一端的钢箱梁作为固定端，把跨中支架一端作为自由端，如图6所示.
2.3.1.2跨中支架处钢箱梁位置调整
简顶标高同钢箱梁设计底标高. 1）钢箱梁安装前，通过调整钢板的厚度，使砂
图6基准（首）节段塔端限位Fig.6Tower ending position of reference segment
2）浮吊吊起钢箱梁并落梁到砂简上，落梁结果应满足平面位置偏差在100mm以内，否则浮吊重新 吊起钢箱梁调整位置直至满足此要求.
3）钢箱梁就位后，初步调整钢箱梁的平面位置，调整到与设计值偏差在10mm左右，平面位置微调后，测量钢箱梁标高，得出与设计标高的偏差为△H.
4）利用竖向千斤顶顶起钢箱梁离开砂筒，在砂筒下方塞垫钢板调整使钢箱梁顶面调整到设计高程，测量跟踪复核.
5）根据测量结果进行钢箱梁平面位置的精确调整，平面位置调整到设计位置，复测钢箱梁顶面 标高，再次通过调整砂筒上的钢板支垫，将砂筒顶标高调整为钢箱梁的设计标高.
6）平面位置和高程经过反复调整，调整到设计位置后，千斤顶回油.回油完毕，对钢箱梁设置限位设施进行初步加固.
2.3.2其他梁段位置的精确调整
基准（首）节段调整完毕后，以该梁段为基准，进行2号梁段的调整，接着调整3，4号梁段.其他梁段的调整方法同基准（首）节梁段，梁段接缝匹配箱梁之间的接缝进行观测，选择在早上4：00-7：00 合龙时，为了保证钢箱梁之间的接缝质量，应对钢温差最小时段进行钢箱梁的匹配合龙，各梁段接缝调整完毕后及时施加临时匹配件和限位设置.
2.4钢箱梁大节段精确调整质量控制重点
为100mm，因此在钢箱梁吊装就位后即对钢箱梁的 1）由于三向千斤顶或三向砂筒最大的调整量平面位置进行复测，若偏差量超过100mm，则需要浮吊将钢箱梁重新吊起做适当调整，不超出该范围时解除吊架与钢箱梁吊耳之间的销轴，撒离浮吊.
线、平面位置和标高进行复测后，对比设计参数，提 2）钢箱梁吊装完毕后，测量人员对钢箱梁的轴交钢箱梁调整的相关数据，通过对钢箱梁进行连续观测，掌握钢箱梁线形受温度影响的变化规律，选
万方数据
（上接第67页）
2）片间防护
3）安全网铺设
标准测量时段. 择钢箱梁调整的最佳观测时段，作为钢箱梁调整的
3）钢箱梁调整过程中首先利用水平千斤顶调号梁段进行调整.10mm范围时，暂停钢箱梁平面位置的调整，检查钢不接触暂停，利用竖向千斤顶进行钢箱梁标高的精确调整，标高调整到设计位置后，将竖向千斤顶卸载.再次对钢箱梁的平面位置进行调整，调整到设计位置，然后测量复核钢箱梁的顶面标高，如不满足要求继续对钢箱梁顶面标高调整.调整完毕后， 钢箱梁的顶面标高和高程已经满足要求，最后统一对钢箱梁的位置进行复核.
4）其大节段平面位置、标高精确调整完毕后，在支架上设置大节段钢箱梁四周的限位件，确保在后续施工过程中将已经调整完毕的钢箱梁限位在 设计位置上.为了防止已安装而未进行焊接的钢箱梁失稳发生倾覆，在钢箱梁安装支架上方设置防倾覆型钢（焊接于临时桩顶上），防倾覆型钢也作为一些不利因素的保险措施，如支点砂简失效、船擅支架等不利因素.
5）钢箱梁基准（首）节段调整完毕后，测量人员和监控人员对钢箱梁的平面位置和高程进行连续
150mm，铺设后的作业面距结构150~200mm.架体 业面铺设脚手板时，将小横杆内挑至距结构约底部间醇采用翻板封闭.
搭设架体时片间缝除控制在400~500mm，升降到位后的正常使用阶段，用短管将分组缝两侧的 立杆用扣件连接起来，每步设！道短管，脚手板层搭接活动排板，再用密目网立挂将分片缝封严.
升降前，将封挂的密目网和连接短管解开，升搭设两道防护栏杆，防护栏杆及小横杆距建筑物一 降到位后再恢复.断片处，距离0.6m和1.2m高处端要<200mm；若保留通道，提升到位后马上封闭. 架体相邻的两片，在前一片提升后，未提升的临空部位，中部加设防护栏杆，内侧挂密目网；前一 的两侧侧面均出现临空，对下一片的分片端头底部片的作业面部位，侧面临空处加设防护栏杆. 的密目安全网.在架体的内排立杆与建筑物之间，（6]董育键，吴葬葬，导款式属架在高基施工中的应周[1].建设 爬架架体安全网应使用2000目/100cm²以上应用白色尼龙编织的小孔安全网设置2道水平兜 整钢箱梁的平面位置，平面位置调整到与设计偏差3结语 参考文献： 4结语 参考文献： 观测，标高和平面位置均满足设计要求，应该及时 设置塔端限位，塔端限位设置完毕后方可对2.3，4 根据钢箱梁大节段安装精度要求高、安装调位证了每个支点都能够实现标高和平面位置的调整，并能轻易实现千斤顶和砂筒的受力转换，整个钢箱梁大节段位置精确调整过程仅需3d就完成了测量资料收集，4d完成钢箱梁大节段精确调整，缩短了工期，节约了成本. [1]于坤，姜美文.青岛海湾大桥红岛航道桥设计和关健技术研[2]李勇.谋江长江大桥钢箱量安装施工[J].广东公路交通， 究[1]-公路，2009（9）：7-10.2006(2):33-36.王[3]周仁念，张水涛，郭劲，崇启大析大节段钢希量调位研究 [J].中外公路 2011(4）：100-103.[4]尹彩丽，康文城，王海岗，青岛海湾大桥红乌航道桥索墙横架施工技术[J].公路交通科技：应用技术版，2012（4）： 213-217.[5]蔡建军，季斯，沈悦利.青岛海湾大沽河航道桥例脑需大节段[6]程雷.大节段吊装娜楼钢架斜控桥线形与索力控制分析 安装架设关键技术研究[J]-施工技术 2011 40（21）：66-71.[J]-公路交通科技：应用技术版 2012（6）：335-338. 醇≤20mm）. 网.铺设的安全网必须细紧、平滑、无缝隙（间 本文对高层建筑中使用的导座式电动爬架在平面布置中常出现的问题进行研究，提出适当的设计方案，对爬架中关键节点如塔式起重机、施工电梯、物料平台、转角及与结构拉接给予明确的施工 要求，这些设计方案经历了实际工程的应用，能够较好地指导爬架施工实践. [1]赵飞.超高层建筑财着升降脚手聚施工技术性能研究[D] 上海：同济大学，2008.[2]中国建筑业协会建筑安全分会，JGJ202-2010建筑施工工具武脚手架安全技术规范[5].北京：中国建筑工业出版 社 2010.分片端头底部、前一片的分片顶部作业面在分片缝（3）杜崇不.建筑施工期于架使用于册[M）.北京：中国建筑工[4]中国建筑科学研究院，江苏南通二建集团有限公司 业出斯社，1994.JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[5]张苏享，整体电动升降脚手架工程施工实例分析[J].安徽 [8].北京：中国建筑工业出版社 2011.建筑 2012(1);109-110.科技 2011(23)；89-90.
