浅谈某钢桁架人行天桥吊装施工技术

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摘要：本工程为旧广州水泥厂地块人行天桥项目，桁架采用Q345C钢材，根据本工程实际情况，在工厂内分片制作，运至施工现场进行整体拼装，拼装完成检验合格后进行吊装。其中三号人行天桥有部分跨越车水马龙的西湾路，必须利用深夜人车较少时段进行吊装，且吊装时需完全封闭西湾路，车辆须通过东区和西区已建成小区道路进行交通疏解，因此跨西湾路三号天桥吊装是本工程的难点和重点。

关键词：钢桁架人行天桥；焊接；交通疏导；吊装

中图分类号：U415.6文献标识码：A文章编号：

1.概述

本工程为旧广州水泥厂地块人行天桥工程，共三座天桥，连接B2写字楼和A1商贸城的是三号天桥，由于三号天桥跨西湾路部分是重点和难点，本文将重点介绍三号天桥跨西湾路段。

三号天桥桥下净空不小于5.0m，跨径组合为46.5+4.0+40.25mm，全长约90.75m，全桥采用钢桁架结构，其中横跨现状西湾路段跨径46.5米。为了使天桥与建筑搭接平顺，三号天桥设置双向纵坡，变坡点位于中间桥墩处。横桥向设置双向1.0％的横披，通过铺装层厚度进行调整。

2.三号天桥运输单元的划分、综合运输

2.1 划分单位前应考虑的因素

钢桁架一般有跨度大、无法实现整体运输的特点，制作时须考虑将钢桁架分成尺寸较小的节段，在工厂内加工，运输到现场再拼接，运输单元的选定将影响运输的可行性，因此在制作前必须综合考虑各种影响因素，制订切实可行钢桁架分节段的设计方案。

2.1.1不可在支座和跨中处设横向拼接缝

为减少拼接缝处焊接后引起的残余应力影响焊接构件产生脆性破坏以及降低构件的疲劳强度以及压杆稳定的临界强度，应避免在结构最大受力区域包括支座、跨中处设置横向拼接缝。

2.1.2运输线路的通行情况

运输线路的通行状况决定最大节段钢桁架装车运输，必须对运输沿线的通车状况进行调查包括最大通行净宽、净高和最小的转弯半径等技术数据，以确定各节段的长度、宽度以及装车高度等数据。

本工程钢桁架的加工场设置在惠州小金口，分段全部运输采用陆路、分体梁车运输，在考察运输路线时发现，走国道将经过太多转弯半径较小的路口，长分体梁车转弯时很容易堵塞交通，且部分国道的净宽和净高无法满足要求。经综合考虑，走高速公路是最理想的运输线路，具体线路：惠州小金口制作厂——广惠高速公路小金口入口——广惠高速——广深高速公路——环城高速——广清出口——增槎路——旧水泥厂施工现场。

结合以上情况，经综合考虑，三号天桥跨西湾路段46.5米纵向划分成两节，分别是23米与23.5米；横向分成两段，分别是“焊好的下部主梁及腹杆”和上部主梁。

3.跨西湾路三号钢桁架天桥吊装施工

3.1吊装安全计算

钢桁架桥梁分段吊点及钢丝绳夹角下图所示。

跨西湾路三号钢桁架天桥重量约为57.2吨，以本分段来进行吊装安全计算，拟选用250吨汽车吊进行吊装。

（1）起重机型号选择

查250t起重机性能表：起重机主臂出杆31.3m回转半径9m、支腿全伸、全方位 360°额定起重量64t。起升高度，主臂仰角77°，钢桁架桥梁起升高度8m。由吊点分布及钢丝绳长度计算，起重机吊钩至钢桁架桥梁梁面高度h1=30-9-4.5=16.5m，起重机转盘离地面1.3m，起重机吊钩高约1m，钢桁架桥梁中心高度4.5m。因此，实际起重机起升高度h0=16.5+1.3-1=16.8m>9m，起升高度满足要求。

钢桁架桥梁最宽位置为顶板，宽6m。当起升至设计高程时，钢桁架桥梁梁面至主臂顶的高度h2=16.8m，起重机臂宽度为1m，主臂因此钢桁架桥梁中心离主臂中心水平距离s=16.8×ctan(77)=3.87m>（6/2+0.5）=3.5m，满足要求，起重机主臂与钢桁架桥梁不会相碰。

起重机型号选用安全并能满足吊装要求。

（2）钢线绳型号选择

钢桁架桥梁分段重量57.2t，4个吊点每个竖向受力p=57.2×1.2/4=17.2t钢丝绳与平面夹角60°，单根钢丝绳受力p0=17.2/sin60°=19.9t，吊装用钢丝绳为棉芯6×37ø48(GB1102-74)，破断拉力127吨，安全系数6倍，满足安全要求。

（3）卸扣与吊码：

选用25t卸扣（GB559-65），实际卸扣载荷23.4t，满足要求。

吊码形式见下图所示，板厚25mm、10mm，为30t吊码。

底部焊缝长1380mm，焊高10mm。焊缝面积A=1380×10/2=0.0069m2。

焊条使用E50系列屈服应力fy=390MPa,许用应力[fy]=fy/1.33=293MPa，许用剪应力[ft]=0.6[fy]=175.8 MPa。

焊缝受正拉力P=20.7t≈207000N

剪力Pτ=P×tan（90-60）°=207000×tan30°=119511N

正应力σ= P/A=207000/0.0069=30MPa＜[fy]

剪应力τ=1.5Pτ/A=1.5×119511÷0.0069=26.0 MPa＜[ft]

焊缝计算校核安全。

（4）钢桁架桥梁吊点的设置

钢桁架桥梁采用四点起吊，沿钢桁架桥梁构件纵向中心线对称设置，吊点设置如下图：

各分段钢桁架桥梁的吊点均设置在腹板或横隔板位置。钢桁架吊装吊点设于钢桁架柱梁上面。

钢桁架桥梁采用250吨吊车进行起吊。吊装示意及吊车站位如下图所示

3#人行天桥西湾路部分吊装吊车站位图

（5）现场吊装时照片

3.2交通疏解

3.2.1安装期间交通疏解原则

（1）充分做好占道前安装的准备工作；

（2）利用夜间进行安装作业；

（3）合理利用施工场地，优化施工组织，精心安排，尽量缩短占道时间。

3.2.2交通疏解方案

（1）在占道施工前，首先将交通疏解方案报交通管理部门批准，并与地方交通管理部门取得联系，按要求设置交通标志标牌，并及时施工有关公告，确保交通的安全和正常通行。

（2）按照《道路交通标志和标线》的规定，在交通疏解道外侧设置足够的警示、指示、方向标志，确保行车安全。

（3）吊装时间（0：00～5：00）内整条西湾路全线封闭，在进入此路段的前后路口设立标志牌进行导向分流，并派专人进行指挥，吊装完成后立即拆除，恢复交通。

3.3在进行吊装操作时，必须注意以下安全事项：

（1）检查吊装通道和现场地面是否平整坚实；检查有无底下构筑物，如排水、供水、煤气、电缆管线、井（坑）等，如发现上述情况，应以钢梁、钢板、枕木等切实加固。三号天桥吊装时，起重机摆放的位置刚好位于西湾路路中间，周边没有以上各种不利条件。

（2）起重机伸臂及旋转范围有无路树、路灯、电线、通讯线路及棚架等阻碍，是否具备临时迁改条件。跨西湾路三号天桥吊装前，已将起重机影响范围之内的树木报绿化部门砍伐完毕，而由于西湾路电线迁改涉及的层面较多，于是采用将桁架吊高，跨过电线杆顶进行吊装。

（3）吊装作业前必须划出警戒区，区域内严禁非作业人员和车辆入内，进入吊装现场工作人员必须戴安全帽。高空作业必须戴安全带，安全带应挂在牢固可靠的地方且高挂低用，高空作业人员不准穿硬底鞋、塑料鞋、拖鞋。任何人不准在起重臂下和回转范围内站立通行。

（4）钢桁架梁在起吊前必须再次校核外形尺寸、重量，在预制梁及其连接部位划出轴线、水平线及对合线，以便校正。严禁在吊装时由工人在预制梁上悬空作业，严禁超负荷起吊。

（5）起吊钢桁架桥梁的钢丝绳与预制梁的夹角不宜小于60角度，禁止小于45度角起吊，以免损坏预制梁或钢丝绳，禁止用斜拉法起吊。

（6）使用单台起重机吊装构件时，构件重量应控制在起重机额定起重量的90%以内，根据这个原则，本次吊装采用了250T起重机，将安全系数充分扩大。

（7）夜间作业必须有足够照明，除了利用西湾路原有路灯的照明外，吊装前在三号桥帽梁上设置了两盏大功率的钨丝灯。

4.结语

由于计划周详、科学计算以及组织得当，跨西湾路三号人行天桥当晚顺利吊装并安装就位，现已成为西湾路上一道亮丽的风景线。附照片

参考文献：

[1]潘际銮 鲍力立.钢结构焊接手册[M].北京:机械工业出版社,1992

[2] 《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）[S] 中华人民共和国建设部.

[3] 《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 69-95）中华人民共和国建设部.

[4]旧广州水泥厂人行天桥设计图纸及相关方案.