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摘 要:随着我国社会经济的发展,交通事业也取得了很大的进展,钢结构在桥梁建设施工中发挥出了很大的作用,并在桥梁建设中得到了大量的实际运用,桥梁钢结构的安装情况对整体建筑工程的质量都有很大的关系。在桥梁建筑钢结构施工过程中,钢结构的吊装施工非常的关键,吊装施工的情况可以对工程的实际效果产生直接影响,所以现阶段我国也非常的重视桥梁钢结构吊装施工技术。本文主要探讨桥梁钢结构吊装施工技术要点,得出结论为实际工作做出指导。
关键词:桥梁建设;钢结构;吊装施工技术
一、钢结构桥梁的主要类型
钢结构桥梁的主要形式有钢拱桥、斜拉桥、悬索桥、钢梁桥。
1、钢拱桥
根据钢拱桥的结构来看,可以依据其拱助将其分为三种样式,即板式、衍架式以及箱梁式;依据桥面的位置又可以分为上中下三种形式的拱桥。承重结构是拱助,主要承受轴向力,没有弯矩或弯矩很小。主拱多用钢管,主拱和横梁可以分别吊装、现场燥接,解决一次吊装质量过重的问题,现场施工吊装方便,大大缩短了工期。
2、斜拉桥
斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。由加助梁桥面体系与钢索索塔体系共同组成,其桥面体系为钢箱梁、结合梁、钢析架。斜拉桥是一种自锚式体系,斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在壤台上外,还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。
3、悬索桥
悬索桥,是桥面支承在悬索上的桥,又称吊桥。用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在桥面系竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力,缆索描于悬索桥两端的锚碇结构中。由于这种桥可充分利用悬索钢缆的高抗拉强度,具有用料省、自重轻的特点,是现在各种体系桥梁中能达到最大跨度的一种桥型,其最大跨径理论上可达4000 m,是跨千米以上桥梁的优选桥型。
4、钢梁桥
梁式体系桥主要承重结构是主梁。梁桥在竖向荷载作用下,支承处不产生水平反作用力,竖直荷载与承重结构轴线接近垂直,为主要承受弯矩结构,与相同跨径的其他体系桥梁相比,主梁内产生的弯矩是最大的。
二、桥梁钢结构吊装施工控制难点
钢结构工程为中承式提篮拱吊索桥,施工工况采用工厂预制,逐跨吊装大节段施工方案。梁段之间的接缝位于中间墩顶侧23m处,首跨吊装梁长132.6m,中间跨吊装长度110m,尾跨吊装长度87m。全长接近50公里,主体工程长度约35公里,其中主体工程桥梁工程CB03JK合同段包括深水区通航孔桥和深水区非通航孔桥。中跨和尾跨安装梁段利用梁端牛腿临时挂设于前一梁段悬臂端,待达到设计要求后焊接合拢。施工环境复杂,海上高空作业风险较大;架设安装时合拢采用栓辉连接,对精度有更高的要求,如误差较大,会产生较大的梁端转角,导致合拢困难。施工控制的主要难点如下:
1、因为钢箱梁吊装施工的过程比较繁杂,而且梁宽数值也较高,空间受力较多,所以需要建立一套合适的模型来将其受力的现状进行改善,从整体上分析桥梁钢结构吊装工程的受力。
2、多种线形控制釆用大节段吊装施工连续钢箱梁,从梁段的工厂制造拼装、安装架设、施工二期铺装等各个施工阶段,需要计算多条控制线形。
3、大节段间梁端转角控制钢箱梁架设安装时,大节段间挥接合拢位置会有-定的梁端转角,施工监控指今的计算时考虑消除这部分转角使钢箱梁平顿合拢。但是铜材弹性大、梁重、温度变化、施工误差、临时荷载等误差均会对梁端转角产生影响。故必须有效地控制分析这些误差,避免出现过大梁端转角导致合拢困难。
三、桥梁钢结构吊装施工的技术要点
1、钢结构的测量放线
钢结构测量防线包括几为面内容:
(1)准备工作:安排好人员和测量仪器。测量防线人员至少2名,并要求具备丰富的测量放线经验及持证上岗;测量仪器常用经纬仪、水准仪、塔尺、钢卷尺,仪器均需经过计量检测单位检定后使用;
(2)主体钢结构与主体工程两者的施工测量轴线互相配合,使卞体钢结构与建筑物两者之间的坐标、轴线能够对应,出现测量误差时,应及时消除,以达到主体结构的设计要求;
(3)基础施工完成后力可进行测量放线,各个钢柱设置垂直控制线及水平控制线,注明标识,尽量避免测量误差,垂直力一向的误差要小于H/1000中心位移,即小于5毫米,要反复检验测的结果确保准确度,并做好标识;
(4)测量员在放线前先要熟悉设计图纸并核对图纸中各部分尺寸关系,施工程序和时问要求;
(5)在构件进场前检查轴线、基础标高的验线工作;
(6)根据轴线点预埋铁位置和复测轴线,组织相关单位参加,设计和规范合格后才能开展下一道工序。
2、钢梁吊装
结合在建桥梁钢结构吊装施工的实际情况,必须要按照下面的要求来进行:首先,如果钢梁的宽度大于或等于1200毫米,腹板材料就需要使用摩擦性高强螺栓来将其连接起来,细节上需要利用全熔透坡口的方法来焊接;其次,如果钢梁的宽度比1200毫米小的话,在腹板的使用上还是要坚持使用摩擦性高强螺栓来连接,另外,上下翼缘板需要使用全熔透坡口来完成焊接工作。在钢梁的吊装施工程序中,最重要的两项就是钢梁吊运和现场焊接。
(1)钢梁吊运。在起吊之前,一定要对钢梁的节点板方向和位置的尺寸大小进行全方位的检查,另外还要将接触面的脏东西清除干净;其次就是在起吊之前要设定好焊吊码,安装完成之后还要将其清除干净,对于有些非常沉重的钢梁,一定要分开次数进行吊运,还要完成好接驳的工作。
(2)现场焊接。对于目前转换层框架来说,钢梁跟钢管柱的刚性接头在焊接过程中,一定要按照“先中间,后两边”的原则来完成,其中钢梁焊接顺序:顶层梁、下层梁、中間层;相同节点的焊接顺序:下翼缘、上翼缘,注意钢梁两端不许同步焊接。除此以外,钢梁与钢管柱采用相隔一道梁的焊接方式,以免发生梁、柱变形。 四、质量保证技术措施
1、钢结构制作、组装
样板、样杆应经质量检验员检验合格后,方可进行下料;大批量制孔时,应采用钻模制孔,钻模应经质量检验员检验合格后,方可使用。
2、钢结构焊接
建筑钢结构焊接质量检查,应由专业技术人员检查,并须经岗位培训取得质量检查员岗位合格证书。焊接过程中,应严格按照焊接工艺要求控制相关焊接参数,并随时检查构件的变形情况;如出现问题,应及时调整焊接工艺。在四级以上风力焊接时,应采取防风措施。
3、钢结构安装
进行钢结构安装前,同设计单位认真交底,明确钢结构体系的力学模式、施工荷载、结构承受的动载及疲劳要求。钢结构施工必须采用经过计量检定、校验合格的计量器具。同监理单位联系,就专项施工工艺交底或委托有资质的单位检测。钢结构工程质量验收应在施工单位自检的基础上,按照检验批、分项工程、分部工程的程序进行。
4、螺栓连接
为使普通螺栓连接接头中的螺栓受力均匀,螺栓的紧固次序应从中间开始,对称向两边进行;对于大型接头应采用复拧,保证接头内各个螺栓能均匀受力。施工前,应对大六角头螺栓的扭矩系数、扭剪型螺栓的紧固力和摩擦面抗滑移系数进行复验,合格后,方可进行施工。
结论:
桥梁钢结构吊装施工相对于我国目前的技术水平来说,还存在一定的难度,在吊装设备的选择以及吊装技术方面,这是对于整个桥梁建设工程来说是非常关键的。因此,我们需要在桥梁钢结构吊装施工过程中,要不断的总结以往的经验和借鉴成功案例,在实践的过程中提高桥梁钢结构吊装施工技术水平,通过这种方式,来保证整个桥梁建筑工程的质量。总而言之,桥梁钢结构的吊装施工需要结合多方面的考虑,不仅要保证其安全性,还要综合其适用性与经济性。
参考文献
[1]邹晓光.桥梁缆索吊装设备主索安全度分析.桥梁建设,2011(l):18—19
[2]刘光栋,罗汉泉.杆系结构稳定[M].北京:人民交通出版社,2010.
[3]王智君,王 琦.大跨度钢桁架吊装及其脚手架施工技术[J].建筑施工,2010,28(10):821-823.
[4] 曹辉,王萱.世博中心钢结构安装施工工艺[J].上海建设科技,2009,(1).
[5] 陈国鹏.浅谈高层建筑钢结构吊装施工技术[J].科学之友,2010,(16):62-63.
作者简介:韩雪梅(1984-),女,漢族,籍贯:内蒙古,本科,经济师,专业:施工。
关键词:桥梁建设;钢结构;吊装施工技术
一、钢结构桥梁的主要类型
钢结构桥梁的主要形式有钢拱桥、斜拉桥、悬索桥、钢梁桥。
1、钢拱桥
根据钢拱桥的结构来看,可以依据其拱助将其分为三种样式,即板式、衍架式以及箱梁式;依据桥面的位置又可以分为上中下三种形式的拱桥。承重结构是拱助,主要承受轴向力,没有弯矩或弯矩很小。主拱多用钢管,主拱和横梁可以分别吊装、现场燥接,解决一次吊装质量过重的问题,现场施工吊装方便,大大缩短了工期。
2、斜拉桥
斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。由加助梁桥面体系与钢索索塔体系共同组成,其桥面体系为钢箱梁、结合梁、钢析架。斜拉桥是一种自锚式体系,斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在壤台上外,还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。
3、悬索桥
悬索桥,是桥面支承在悬索上的桥,又称吊桥。用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在桥面系竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力,缆索描于悬索桥两端的锚碇结构中。由于这种桥可充分利用悬索钢缆的高抗拉强度,具有用料省、自重轻的特点,是现在各种体系桥梁中能达到最大跨度的一种桥型,其最大跨径理论上可达4000 m,是跨千米以上桥梁的优选桥型。
4、钢梁桥
梁式体系桥主要承重结构是主梁。梁桥在竖向荷载作用下,支承处不产生水平反作用力,竖直荷载与承重结构轴线接近垂直,为主要承受弯矩结构,与相同跨径的其他体系桥梁相比,主梁内产生的弯矩是最大的。
二、桥梁钢结构吊装施工控制难点
钢结构工程为中承式提篮拱吊索桥,施工工况采用工厂预制,逐跨吊装大节段施工方案。梁段之间的接缝位于中间墩顶侧23m处,首跨吊装梁长132.6m,中间跨吊装长度110m,尾跨吊装长度87m。全长接近50公里,主体工程长度约35公里,其中主体工程桥梁工程CB03JK合同段包括深水区通航孔桥和深水区非通航孔桥。中跨和尾跨安装梁段利用梁端牛腿临时挂设于前一梁段悬臂端,待达到设计要求后焊接合拢。施工环境复杂,海上高空作业风险较大;架设安装时合拢采用栓辉连接,对精度有更高的要求,如误差较大,会产生较大的梁端转角,导致合拢困难。施工控制的主要难点如下:
1、因为钢箱梁吊装施工的过程比较繁杂,而且梁宽数值也较高,空间受力较多,所以需要建立一套合适的模型来将其受力的现状进行改善,从整体上分析桥梁钢结构吊装工程的受力。
2、多种线形控制釆用大节段吊装施工连续钢箱梁,从梁段的工厂制造拼装、安装架设、施工二期铺装等各个施工阶段,需要计算多条控制线形。
3、大节段间梁端转角控制钢箱梁架设安装时,大节段间挥接合拢位置会有-定的梁端转角,施工监控指今的计算时考虑消除这部分转角使钢箱梁平顿合拢。但是铜材弹性大、梁重、温度变化、施工误差、临时荷载等误差均会对梁端转角产生影响。故必须有效地控制分析这些误差,避免出现过大梁端转角导致合拢困难。
三、桥梁钢结构吊装施工的技术要点
1、钢结构的测量放线
钢结构测量防线包括几为面内容:
(1)准备工作:安排好人员和测量仪器。测量防线人员至少2名,并要求具备丰富的测量放线经验及持证上岗;测量仪器常用经纬仪、水准仪、塔尺、钢卷尺,仪器均需经过计量检测单位检定后使用;
(2)主体钢结构与主体工程两者的施工测量轴线互相配合,使卞体钢结构与建筑物两者之间的坐标、轴线能够对应,出现测量误差时,应及时消除,以达到主体结构的设计要求;
(3)基础施工完成后力可进行测量放线,各个钢柱设置垂直控制线及水平控制线,注明标识,尽量避免测量误差,垂直力一向的误差要小于H/1000中心位移,即小于5毫米,要反复检验测的结果确保准确度,并做好标识;
(4)测量员在放线前先要熟悉设计图纸并核对图纸中各部分尺寸关系,施工程序和时问要求;
(5)在构件进场前检查轴线、基础标高的验线工作;
(6)根据轴线点预埋铁位置和复测轴线,组织相关单位参加,设计和规范合格后才能开展下一道工序。
2、钢梁吊装
结合在建桥梁钢结构吊装施工的实际情况,必须要按照下面的要求来进行:首先,如果钢梁的宽度大于或等于1200毫米,腹板材料就需要使用摩擦性高强螺栓来将其连接起来,细节上需要利用全熔透坡口的方法来焊接;其次,如果钢梁的宽度比1200毫米小的话,在腹板的使用上还是要坚持使用摩擦性高强螺栓来连接,另外,上下翼缘板需要使用全熔透坡口来完成焊接工作。在钢梁的吊装施工程序中,最重要的两项就是钢梁吊运和现场焊接。
(1)钢梁吊运。在起吊之前,一定要对钢梁的节点板方向和位置的尺寸大小进行全方位的检查,另外还要将接触面的脏东西清除干净;其次就是在起吊之前要设定好焊吊码,安装完成之后还要将其清除干净,对于有些非常沉重的钢梁,一定要分开次数进行吊运,还要完成好接驳的工作。
(2)现场焊接。对于目前转换层框架来说,钢梁跟钢管柱的刚性接头在焊接过程中,一定要按照“先中间,后两边”的原则来完成,其中钢梁焊接顺序:顶层梁、下层梁、中間层;相同节点的焊接顺序:下翼缘、上翼缘,注意钢梁两端不许同步焊接。除此以外,钢梁与钢管柱采用相隔一道梁的焊接方式,以免发生梁、柱变形。 四、质量保证技术措施
1、钢结构制作、组装
样板、样杆应经质量检验员检验合格后,方可进行下料;大批量制孔时,应采用钻模制孔,钻模应经质量检验员检验合格后,方可使用。
2、钢结构焊接
建筑钢结构焊接质量检查,应由专业技术人员检查,并须经岗位培训取得质量检查员岗位合格证书。焊接过程中,应严格按照焊接工艺要求控制相关焊接参数,并随时检查构件的变形情况;如出现问题,应及时调整焊接工艺。在四级以上风力焊接时,应采取防风措施。
3、钢结构安装
进行钢结构安装前,同设计单位认真交底,明确钢结构体系的力学模式、施工荷载、结构承受的动载及疲劳要求。钢结构施工必须采用经过计量检定、校验合格的计量器具。同监理单位联系,就专项施工工艺交底或委托有资质的单位检测。钢结构工程质量验收应在施工单位自检的基础上,按照检验批、分项工程、分部工程的程序进行。
4、螺栓连接
为使普通螺栓连接接头中的螺栓受力均匀,螺栓的紧固次序应从中间开始,对称向两边进行;对于大型接头应采用复拧,保证接头内各个螺栓能均匀受力。施工前,应对大六角头螺栓的扭矩系数、扭剪型螺栓的紧固力和摩擦面抗滑移系数进行复验,合格后,方可进行施工。
结论:
桥梁钢结构吊装施工相对于我国目前的技术水平来说,还存在一定的难度,在吊装设备的选择以及吊装技术方面,这是对于整个桥梁建设工程来说是非常关键的。因此,我们需要在桥梁钢结构吊装施工过程中,要不断的总结以往的经验和借鉴成功案例,在实践的过程中提高桥梁钢结构吊装施工技术水平,通过这种方式,来保证整个桥梁建筑工程的质量。总而言之,桥梁钢结构的吊装施工需要结合多方面的考虑,不仅要保证其安全性,还要综合其适用性与经济性。
参考文献
[1]邹晓光.桥梁缆索吊装设备主索安全度分析.桥梁建设,2011(l):18—19
[2]刘光栋,罗汉泉.杆系结构稳定[M].北京:人民交通出版社,2010.
[3]王智君,王 琦.大跨度钢桁架吊装及其脚手架施工技术[J].建筑施工,2010,28(10):821-823.
[4] 曹辉,王萱.世博中心钢结构安装施工工艺[J].上海建设科技,2009,(1).
[5] 陈国鹏.浅谈高层建筑钢结构吊装施工技术[J].科学之友,2010,(16):62-63.
作者简介:韩雪梅(1984-),女,漢族,籍贯:内蒙古,本科,经济师,专业:施工。