赵闯
浙江精工钢结构集团有限公司广州分公司广东省广州市510335
摘要：广州地铁十四号线B标段新和站人行天桥横跨广从公路，全长67.65m。针对本工程钢箱桥特点，同时考虑构件运输及现场场地条件，合理的划分钢箱桥工厂加工分块单元、现场拼装单元及选用吊装机械和焊接方案，有效的解决了大吨位人行天桥吊装及薄壁箱型构件焊接相关施工难题，为同类大跨度箱型人行天桥吊装提供工程借鉴。
关键词：大跨度、人行天桥、大型吊装机械、薄壁箱型、焊接
一、工程概况
本工程人行天桥位于新和站站台西北侧，横跨广从公路，全长67.65m，距离地面高度约为7.3m。主桥由底板、腹板、面板和纵横向加劲板组成上宽下窄箱型截面，天桥主梁是跨径分别为3.9m+13.5m+27.8m+22.45m四跨连续梁钢箱梁结构。
图1新和站人行天桥轴测图
箱型人行天桥横截面上边宽度为7m，高度为1.2m，主要由上顶板、下底板、腹板、纵向加劲板和横隔板组成，钢板厚度主要为12mm、14mm和16mm，钢材材质为Q345B。
图2箱型梁横断面图
二、工程特点及关键问题分析
（1）本工程箱型人行天桥全长67.65m，宽度为7m，整体重量约为200t，最大跨度为27.8m，如何合理的划分工厂加工分段位置，需根据人行天桥构件卸车及吊装机械和临时支撑胎架的布置位置综合考虑，合理的构件分块划分可保证吊装方案的安全性和经济性。
（2）本工程箱型人行天桥卸车单元最大重量为25.6t，整体吊装单元最大重量为65.7t，需要使用大型起吊机械进行吊装，吊装过程中卸扣和吊绳的选用，以及支撑胎架设计和吊装过程大型机械作业区域地基土承载力验算其受力满足要求，是确保本工程顺利吊装的前提条件。
（3）本工程箱型人行天桥钢板厚度主要为12～16mm，现场焊接分为地面拼焊和高空拼焊两个阶段，本工程焊接特点为焊缝长度较长，最长焊缝长度约为20.44m，易产生焊接变形和残余应力，同时焊接作业时间长，劳动强度高，如何确保箱型人行天桥焊接质量是本工程难点。
三、施工方案及关键技术
3.1安装总体概述
考虑构件运输限制，人行天桥箱型梁在工厂加工成八段，最大分段长度为20.44m；构件运至现场后，使用100t汽车吊把构件拼装成3块吊装单元（如下图所示），吊装单元最大长度为28.3m，最大重量为65.7t；按照安装整体吊装单元一→→整体吊装单元二→→整体吊装单元三的顺序进行现场安装。
图3构件加工单元和吊装单元分段示意图
3.2技术保证措施
（1）卸扣和吊绳选用
计算时考虑吊绳与箱体夹角为60°，根据《钢结构工程施工规范》（GB50755-2012）要求，吊装计算时取吊装动力系数为1.25；根据计算，整体吊装时吊绳最大内力为240.2kN；
选用6级极限工作荷载为250kN弓形卸扣，其极限工作荷载为250kN＞240.2kN，满足吊装要求。
（2）支撑胎架验算
在钢结构的安装过程中，支撑架采用我司标准胎架，胎架底部用转换梁搭设在地面上。立杆截面为L180X16，水平腹杆截面为板—120X20，材质均为Q235。胎架顶部和底部支撑平台截面有为H200X200X8X12，材质为Q345B。支撑胎架线重量约为0.15t/m，支撑高度约为6.0m，标准节为0.65X0.65X2m。
胎架主要承受构件部分自重及人行天桥构件荷载、不考虑风荷载及施工活荷载；最重吊装构件为第二块吊装单元，重为66.0t，该分块一端布设两个支撑胎架，计算按照一个胎架进行保守计算，则胎架上部承受反力为F=66t/2=33t。
经验算，临时支撑格构柱的最大竖向位移为：-0.65mm，杆件最大应力比为0.31，胎架钢构件强度和刚度满足要求。
（3）施工区域加固验算
本工程施工过程中场内需用到最大机械400T汽车吊吊装，吊装作业时汽车吊带120吨配重。
400T汽车吊自重约80t，配重120t，本工程最大吊重66t，吊装支腿工况下整车重量为266t；
汽车吊吊装区域上部加固方案为：如表面存在堆土，清除原有堆土，并下挖500mm，对下层土利用机械压实，使土体承压强度达到250kPa，上方填垫200mm碎石，碎石上部浇筑300mmC20碎石混凝土，混凝土内铺设钢丝网，该加固方案满足汽车吊吊装阶段承载力要求。
3.3焊接方案
现场焊接分为地面拼焊和高空拼焊两个阶段。
钢箱梁桥上焊接时应遵循对称施焊的原则，根据现场施焊实际情况，主管焊接工程师可对焊接顺序进行适当调整。
本工程涉及到的焊缝主要为顶板纵向对接焊缝、底板纵向对接焊缝和腹板对接焊缝、横隔板对接焊缝。
1）钢箱梁首先进行横向拼装焊接，再进行纵向拼装焊接，在拼装胎架上组对、定位完成后，先完成焊接横隔板对接焊缝，然后依照底板→顶板→腹板的顺序进行打底焊道2～3道，顶板、底板从中间向两侧对称施焊，腹板由下向上对称施焊。
2）依次对称焊接底板、顶板对接焊缝的剩余焊道。
3）施焊过程设置监测点，根据现场焊接变形情况，主管焊接工程师随时对焊接顺序进行适当调整。
4）焊接分段区域采用分段跳焊和退焊控制焊接变形和残余应力。
四、结语
本文以广州地铁十四号线B标段新和站人行天桥为工程背景，根据本工程特点及现场场地条件，对大跨度钢箱桥进行合理分段，保证了构件运输、现场吊装安全性和经济性；同时对吊装相关措施和大型机械施工区域下方土体进行加固验算，确保本工程顺利完工；此外，根据箱型人行天桥钢板厚度较薄，焊缝长度长特点，采用分段退焊和跳焊，合理安排焊接顺序，保证了本工程钢箱桥焊接质量。
本工程相关施工经验和技术保证措施对同类天桥施工具有一定借鉴意义。
参考文献：
[1]《钢结构工程施工规范》（GB50755-2012），中国建筑工业出版社，2012
[2]《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012，中国建筑工业出版社，2012