浅谈钢结构人行天桥施工关键技术

彭彦宝

中国联合工程有限公司 浙江 杭州 310052

摘要：钢结构具有便于施工、重量轻、强度高等优点，是当前工程建设中常用的结构种类，在实际施工中得到广泛认可。如今，车辆数量剧增道路拥挤严重，给居民的出行带来一定的麻烦。建设人行天桥可以缓解交通压力，方便居民出行。通过桥体下方的临时支撑作为支撑架，在保持原有道路交通通行的前提下空中完成吊装及连接。

关键词：钢结构、人行天桥、交通通行、吊装、焊接

引言：上海市长宁区复旦中学西校区被主干道淞虹路分为东部生活区和西部教学区，为满足两区之间的通行要求，在东区宿舍楼3F和西区实验楼3F之间设置一座钢结构人行天桥。本文根据施工实例主要浅述大跨度钢结构天桥在交通通行的情况下，分段进行吊装连接的施工工艺，希望在以后的施工中可以借鉴。

1、工程概况

本工程天桥为淞虹路475号、480号之间的联系通廊，总跨度75.72米，净宽3.5米，最大处宽5.85米，离地高度7.6米，中间最大跨度43.72米，钢结构总重量172t。

天桥顶板及底板均采用钢骨架轻型预制板，外墙采用轻钢龙骨隔墙，内侧采用铝板饰面，外侧增强纤维水泥板外做砖红色外墙真石涂料，地面为PVC地板。

2、工程特点、难点

（1）人行天桥中间跨跨度大，施工场地狭小，施工难度大。

（2）施工场地两侧均为居民小区夜间施工无法办理，工期要求高。

（3）交通管理部门只允许对淞虹路实行半封闭，保证一侧正常通行且两侧非机动车道都要保持畅通，防护措施成本大、安全文明施工要求高。

（4）使用大型机械进行分段吊装，施工机械要求高、空中对接难度大。

（5）天桥顶板及底板钢骨架轻型板的吊装施工与钢结构吊装联系紧密，外立面悬挑脚手架及防护隔离搭设也要及时跟进，各工序施工配合要求高。

3、方案的选定

施工前总包与钢结构专业施工单位通过施工策划，根据不同的道理封闭方案选择不同的施工工艺，并对各自的优缺点进行如下分析：

（1）交通全封闭的施工工艺及优缺点：新渔路南70米范围内的淞虹路全部封闭作为施工区域，钢结构加工、吊装、连接均在此区域完成。优点：道路全封闭无人行、车辆通过，安全隐患减少，钢结构现场加工、吊装、连接对吊装机械要求低，施工场地充足，施工工期快。缺点：道路全封闭行人、车辆全部绕行，交通压力大，周边居民出行不便，可能为施工带来不必要的麻烦。

（2）交通半封闭的施工工艺及优缺点：新渔路南70米范围内的淞虹路先封闭一侧车道，另一侧保持通行，钢结构分为6段桁架在加工厂加工以后运至现场进行吊装拼接。优点：在保证道路通行的情况下完成钢结构的施工，有效缓解了交通压力。缺点：上部进行施工下方通行，安全防护措施投入成本大，成品桁架吊装需大吨位汽车吊，施工机械要求高，分段吊装需设置临时支撑，连接完成以后还需对临时支撑拆除，施工工期翻倍。

经过与长宁区交警支队路政科的沟通，考虑现场实际施工条件和周边环境，结合两种施工工艺的优缺点，综合判定选择第二套方案实施。

4、主要施工技术

4.1钢结构分段

根据场地实际施工情况及天桥自身结构特点将天桥分为6段进行吊装（详见图1）。围墙内侧钢结构以钢立柱为分隔点，西侧二跨为2段，东侧一跨为1段。中间一跨分为3段，设置3个临时支撑作为标高、定位控制桩，为保证道路正常通行临时支撑设置在马路绿化带和马路中间隔离带处。临时支撑架的设置能有效进行桥体的标高定位控制，安装快速、安全，确保施工质量。

图1支撑架设置及桁架分段示意图

4.2钢结构吊装

本工程钢结构吊装采用先钢柱，后桁架，再钢梁的吊装顺序，钢结构吊装完成以后预制板施工同时跟进。先进行围墙内钢立柱及①、②、⑥桁架的吊装，安排一台50t汽车吊进行吊装施工。中间跨吊装与交通临时管制相结合，安排一台80t汽车吊进行③、④桁架的吊装，130t汽车吊进行⑤桁架的吊装。由两端向中间进行吊装连接，有效减少因沿同一方向连接而产生的累计误差。

4.3钢结构连接

（1）焊接连接：焊接材料、焊接工艺根据钢结构设计施工说明及《建筑钢结构焊接规范》要求施工，熔透焊缝达到一、二级焊缝要求。焊接前先对焊缝处进行除锈，检查对接坡口、间隙、板面高低偏差是否符合设计要求。焊缝施焊顺序以底板→盖板→两侧腹板的顺序对称施焊，使焊接变形有利于桥身结构的需要。焊接过程中应采用CO₂气体保护焊，焊接完成以后进行焊缝检验。

（2）高强螺栓连接：钢柱与钢梁之间、主次梁之间采用铰接与刚接相结合的方式，采用高强度螺栓性能等级为：10.9级。构件采用栓焊连接，应先进行高强度螺栓连接，然后进行焊接。当截面过高或翼缘板过厚时，则采取高强度螺栓预拧后焊接，最后再进行高强度螺栓终拧的方式。

（3）分段桁架空中对接：中间跨度桁架分为③、④、⑤三段进行现场拼接，吊装过程中要对桁架对接进行严格控制，中间跨桁架③与④、④与⑤之间要预留10mm空隙（详见图2），以满足熔透焊缝要求。桁架对接处设置临时连接片（详见图3）采用螺栓固定后进行焊接，通过在桥身下的临时支撑架上设置千斤顶进行调节实现对接。前一道支撑架安装完成以后，严禁吊装过程中对其产生碰撞，从而对桁架之间的对接产生影响。焊接完成以后将临时连接片拆除。

图2桁架梁拼接示意图 图3连接片详图

4.4临时支撑卸载

所有钢结构件、轻质楼板、临时防护架等施工完成，焊接探伤检测通过验收，方可进行临时支撑架的卸载工作。

采用整体卸载法，三处支架同时卸载，每次20mm向下逐步卸载。在每处支撑调节段两侧各架两台50T千斤顶，调节千斤顶，使其顶到桁架下弦并全部受力，然后割开支撑调节段与桁架连接焊点，继续调节千斤顶，使桁架下弦离开支撑调节段10mm左右。三处同时达到上述条件时，开始割除支撑调节段，第一次割去20mm（详见图4）；所有三处全部割除完毕后，六台千斤顶同时缓慢卸力，使桁架下弦自然落到调节段上。按上述步骤如此反复，至桁架下降时不接触调节段为止。

卸载完成后，安排两名观察人员定时处察，若桁架还有下落，需继续卸载。监控24小时后，若无下落现象，进行支撑架拆除工作。

图4支撑架调节段卸载后割除示意图

4.5悬挑工字钢与钢结构连接

为避免影响道路正常通行，且不影响屋面、底部装饰施工，装饰外脚手架采用型钢悬挑脚手架。悬挑脚手架工字钢与天桥钢结构底部主梁采用连接片进行焊接（详见图5）。考虑工字钢作为底部铝板吊顶的龙骨，因此必须对工字钢进行防火、防腐处理。这样可以在节省施工材料的同时减少了后期拆除的时间，缩短了施工工期。

图5工字钢与钢梁连接详图

5、实施效果

通过严谨精心的施工策划和交底，各项技术措施有效实施，安全防护措施到位，与交通管理部门配合得当，在要求的时间内顺利完成钢结构吊装的全部内容。施工期间淞虹路正常通行，未因施工发生一起交通事故，取得良好的社会效益，得到各参见部门的一致认可。

6、结语

本工程将钢结构天桥施工由地面转为空中，避免占用大量场地，确保马路正常通行，有效缓解城市的交通压力。在施工过程中采用的临时支撑措施和桁架连接工艺，为以后类似工程积累了成功的经验。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.城市人行天桥与人行地道技术规范:CJJ69—95[S] 北京:中国建筑工

业出版社, 1996.

2. 中华人民共和国住房和城乡建设部.钢结构设计规范:GB 50017—2017[S]. 北京:中国建筑工业出版社,

2017.

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑结构荷载规范:GB 50009—2012[S]. 北京:中国建筑工业出版社,

2012.

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑结构抗震设计规范:GB 50011—2010[S].2016版. 北京:中国建筑

工业出版社, 2016.

[5] 陈政清, 刘光栋.人行桥的人致振动理论与动力设计[J]. 工程力学, 2009, 26 (增刊2) : 148-159.

3 / 3