錢岳興
摘要:當(dāng)今,城市道路橋梁建設(shè)發(fā)展迅速,道橋施工工藝和施工技術(shù)水平也有很大的提高。本文主要針對(duì)橋梁鋼梁施工技術(shù)簡(jiǎn)單闡述
關(guān)鍵詞:道路橋梁 鋼梁施工技術(shù)、方法
1道路橋梁的分類及優(yōu)缺點(diǎn)
按結(jié)構(gòu)分類,按結(jié)構(gòu)體系分類是以橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征為基本著眼點(diǎn),對(duì)橋梁進(jìn)行分類,以利于把握各種橋梁的基本特點(diǎn),也是橋梁工程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。以主要的受力構(gòu)件為基本依據(jù),可分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋五大類。(1)梁式橋。主梁為主要承重構(gòu)件,受力特點(diǎn)為主梁受彎。主要材料為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土,多用于中小跨徑橋梁。簡(jiǎn)支梁橋合理最大跨徑約20米,懸臂梁橋與連續(xù)梁橋合宜的最大跨徑約60-70米。優(yōu)點(diǎn):采用鋼筋砼建造的梁橋能就地取材、工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好且美觀;這種橋型在設(shè)計(jì)理論及施工技術(shù)上都發(fā)展得比較成熟。缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)本身的自重大,約占全部設(shè)計(jì)荷載的30%至60%,且跨度越大其自重所占的比值更顯著增大,大大限制了其跨越能力。(2)拱式橋。拱肋為主要承重構(gòu)件,受力特點(diǎn)為拱肋承壓、支承處有水平推力。主要材料是圬工、鋼筋砼,適用范圍視材料而定,跨徑從幾十米到三百多米都有。優(yōu)點(diǎn):跨越能力較大;與鋼橋及鋼筋砼梁橋相比,可以節(jié)省大量鋼材和水泥;能耐久,且養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用少;外型美觀;構(gòu)造較簡(jiǎn)單,有利于廣泛采用。缺點(diǎn):由于它是一種推力結(jié)構(gòu),對(duì)地基要求較高;對(duì)多孔連續(xù)拱橋,為防止一孔破壞而影響全橋,要采取特殊措施或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力,增加了工程造價(jià);在平原區(qū)修拱橋,由于建筑高度較大,使兩頭的接線工程和橋面縱坡量增大,對(duì)行車極為不利。(3)鋼架橋是一種橋跨結(jié)構(gòu)和噸臺(tái)結(jié)構(gòu)整體相連的橋梁,支柱與主梁共同受力,受力特點(diǎn)為支柱與主梁剛性連接,在主梁端部產(chǎn)生負(fù)彎矩,減少了跨中截面正彎矩,而支座不僅提供豎向力還承受彎矩。優(yōu)點(diǎn):外形尺寸小,橋下凈空大,橋下視野開闊,混凝土用量少。缺點(diǎn):基礎(chǔ)造價(jià)較高,鋼筋的用量較大,且為超靜定結(jié)構(gòu),會(huì)產(chǎn)生次內(nèi)力.(4)斜拉橋是梁、索、塔為主要承重構(gòu)件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨內(nèi)增加了彈性支承,減小了梁內(nèi)彎矩而增大了跨徑。受力特點(diǎn)為外荷載從梁傳遞到索,再到索塔。主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索、混凝土、鋼材。適宜于中等或大型橋梁。優(yōu)點(diǎn):梁體尺寸較小,使橋梁的跨越能力增大;受橋下凈空和橋面標(biāo)高的限制?。豢癸L(fēng)穩(wěn)定性優(yōu)于懸索橋,且不需要集中錨錠構(gòu)造;便于無(wú)支架施工。缺點(diǎn):由于是多次超靜定結(jié)構(gòu),計(jì)算復(fù)雜;索與梁或塔的連接構(gòu)造比較復(fù)雜;施工中高空作業(yè)較多,且技術(shù)要求嚴(yán)格。(5)懸索橋主纜為主要承重構(gòu)件,受力特點(diǎn)為外荷載從梁經(jīng)過(guò)系桿傳遞到主纜,再到兩端錨錠。優(yōu)點(diǎn):由于主纜采用高強(qiáng)鋼材,受力均勻,具有很大的跨越能力。缺點(diǎn):整體鋼度小,抗風(fēng)穩(wěn)定性不佳;需要極大的兩端錨錠,費(fèi)用高,難度大。
2鋼梁橋的施工方法及要點(diǎn)
作為一種梁式橋,鋼梁橋包括簡(jiǎn)支或連續(xù)體系的鋼板梁和鋼桁梁橋。鋼梁橋一般為工廠加工,現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)施工。鋼梁橋架設(shè)方法很多,主要有整孔吊裝法,支架拼裝法、纜索吊拼裝法、轉(zhuǎn)體法、頂推法、拖拉法和懸臂拼裝法。拖拉法與懸臂拼裝法使用較多。
2.1拖拉法施工要點(diǎn)
拖拉法是將鋼梁在路堤、支架或已拼好的鋼梁上拼裝,并在其下設(shè)置上滑道,在拼裝臺(tái)頂面和墩臺(tái)頂面設(shè)置下滑道,通過(guò)滑車組或鉸車等將鋼梁拖至預(yù)定橋孔就位。由于拖拉時(shí)梁體應(yīng)力大,且與使用階段應(yīng)力狀態(tài)不一致。所以,必須對(duì)施工中梁體各桿件的應(yīng)力、穩(wěn)定進(jìn)行控制。拖拉架梁一般用于中等跨度(40~60m)鋼梁的架設(shè),就施工方法上大體可分為縱拖和橫移二類。具體施工工序?yàn)槠囱b路基支墩、墩臺(tái)頂面支墩和橋孔內(nèi)支墩一鋼梁組拼一拼裝前導(dǎo)梁一鋼梁拖拉、糾偏一鋼梁就位一頂梁一拆臨時(shí)支垛一安裝支座一落梁就位一安裝附屬設(shè)備一鋪設(shè)橋面一油漆。
2.2懸臂拼裝法施工要點(diǎn)
懸臂拼裝法是將鋼梁桿件在橋跨中依次懸臂拼裝至前方墩(臺(tái))或合攏。懸臂拼裝施工中,首先要控制好鋼梁的穩(wěn)定性;其次是懸拼過(guò)程中各桿件應(yīng)力及局部穩(wěn)定雖在設(shè)計(jì)中已有考慮,但由于各種誤差影響,施工中很有可能出現(xiàn)桿件應(yīng)力過(guò)高的情況,故需用予監(jiān)控:三是懸拼時(shí)梁的撓度同樣需要監(jiān)測(cè)、調(diào)控,使其撓度在控制范圍內(nèi),保證合攏Jl質(zhì)并fJ和梁體線形符合要求;四是懸拼過(guò)程中的梁體振動(dòng)也應(yīng)注意:五是做好合攏控制。鋼梁懸臂拼裝方法主要有全懸臂拼裝、半懸臂拼裝、中間合攏懸臂拼裝和平衡懸臂拼裝。①全懸臂拼裝。組拼工作由橋孔一端懸拼到另一端,為減少懸臂長(zhǎng)度,通常在另一側(cè)橋墩旁邊設(shè)置附著式托架。此種方法適用于河深、流急、河中不易設(shè)置臨時(shí)支墩的橋梁。②半懸臂拼裝。在橋孔內(nèi)設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)臨時(shí)支墩減少拼裝時(shí)懸臂長(zhǎng)度??拷鼧蚺_(tái)的一孔或二孔組立膺架或臨時(shí)支墩較易,多先用膺架法組拼一段鋼梁作為平衡重,再用半懸臂方式繼續(xù)拼裝其余節(jié)段,待拼裝完成一孔鋼梁后,即利用此孔鋼梁作為平衡重,改用全懸臂拼裝方式組拼下一孔鋼梁。③中間合攏懸臂拼裝。中間合攏懸臂拼裝方法適用于橋梁跨度較大的情況,自橋跨兩端相向拼裝,再跨問(wèn)適當(dāng)位置合攏。④平衡懸臂拼裝。從橋孔中的某個(gè)橋墩開始,按左右兩側(cè)重量大體平衡的原則,同時(shí)對(duì)稱向左右兩個(gè)方向懸臂拼裝,為確保施工過(guò)程中鋼梁的穩(wěn)定性,通常在墩頂預(yù)埋錨桿或橋墩兩側(cè)建立臨時(shí)托架,以平衡施工中的不平衡彎距。⑤懸臂拼裝法施工安全要點(diǎn)?,F(xiàn)場(chǎng)拼裝機(jī)具設(shè)備后,必須檢查驗(yàn)收。構(gòu)件起吊時(shí),應(yīng)對(duì)起吊機(jī)具設(shè)備及構(gòu)件進(jìn)行全面檢查。構(gòu)件應(yīng)垂直起吊,并保持平衡穩(wěn)定。在接近安裝部位時(shí),不得碰撞已安完的構(gòu)件和其他作業(yè)設(shè)施。運(yùn)送構(gòu)件的車輛,待構(gòu)件起升后應(yīng)迅速撤出。指揮信號(hào)系統(tǒng)失靈,天氣忽然變化,卷?yè)P(yáng)機(jī)、電機(jī)過(guò)熱,起重吊機(jī)或托梁部件變形或其他機(jī)械設(shè)備、構(gòu)件等發(fā)現(xiàn)有異常情況,必須停止吊裝作業(yè)。拆除硫磺砂漿1臨時(shí)支座,要身系安全帶。采用電熱法融化硫磺砂漿墊塊時(shí),電熱絲不得與其他金屬物接觸。作業(yè)時(shí)人員應(yīng)站在上風(fēng)處操作,并應(yīng)佩帶安全防護(hù)用品。人工鑿除時(shí),人員站位應(yīng)拉開距離。
2.3鋼梁施工應(yīng)配置的施工機(jī)具主要包括裝卸用機(jī)械、拼裝用起重機(jī)、頂升及水平頂推機(jī)械、卷?yè)P(yáng)機(jī)具、運(yùn)輸及其他機(jī)具。
3與鋼梁設(shè)計(jì)施工有關(guān)的設(shè)計(jì)要求
3.1高跨比主梁彎矩最大處的梁高h(yuǎn)對(duì)計(jì)算跨度l的比值(M)稱高跨比,是梁式橋設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),對(duì)安全、經(jīng)濟(jì)和適用有重大影響。特別是在城市橋梁中,粱的高跨比受到使用條件的限制,比如考慮到橋下通行車輛,必須滿足橋下凈空的要求。設(shè)計(jì)施工時(shí)需綜合考慮。
3.2鋼連續(xù)橋梁的內(nèi)力調(diào)整連續(xù)橋梁的內(nèi)力調(diào)整是對(duì)恒載產(chǎn)生的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整,使得跨中與支點(diǎn)控制截面處的設(shè)計(jì)內(nèi)力接近相等,從而使構(gòu)造簡(jiǎn)單。工程實(shí)踐中是當(dāng)三孔梁在工廠中制造時(shí),即將端支點(diǎn)的計(jì)算下降量考慮在預(yù)設(shè)的上拱度中,使得鋼梁在恒載未作用前,兩個(gè)端支點(diǎn)就高于中間支點(diǎn)。當(dāng)鋼梁安裝就位后,4個(gè)支點(diǎn)落到同一水平高程時(shí),連續(xù)梁的內(nèi)力調(diào)整也就隨之實(shí)現(xiàn)。
4鋼梁施工項(xiàng)目管理要點(diǎn)
4.1進(jìn)度控制根據(jù)工期目標(biāo)
項(xiàng)目部開工前應(yīng)編制施工進(jìn)度計(jì)劃,確定影口向工程施工的關(guān)鍵線路和關(guān)鍵工序,把關(guān)鍵線路和關(guān)鍵工序作為施工控制的重點(diǎn)。在工程施工過(guò)程中,根據(jù)各個(gè)階段的實(shí)施計(jì)劃要求,制定階段性的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃,并定期檢查計(jì)劃的落實(shí)情況。
4.2技術(shù)與質(zhì)量管理主橋箱梁對(duì)技術(shù)要求非常高
項(xiàng)目部應(yīng)成立技術(shù)攻關(guān)小組,不斷解決施工難題。在工程開工后,逐漸形成優(yōu)質(zhì)完成本項(xiàng)目目標(biāo)的指導(dǎo)思想。建立一系列質(zhì)量管理制度,形成一套健全的質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)。例如,要制定保證橋梁施工質(zhì)量保證措施的管理制度、對(duì)橋梁施工質(zhì)量檢查的管理制度以及橋梁施工質(zhì)量的獎(jiǎng)勵(lì)規(guī)定等制度,還要實(shí)行崗位責(zé)任制,分清從項(xiàng)目部領(lǐng)導(dǎo)到每一位員工的崗位職責(zé),加強(qiáng)員工的質(zhì)量意識(shí),促使每一個(gè)崗位都能夠?qū)?xiàng)目的工程質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)。
4.3安全控制在施工現(xiàn)場(chǎng),建立以項(xiàng)目經(jīng)理為中心、安全負(fù)責(zé)人為主的安全領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
制定出各項(xiàng)安全技術(shù)措施,確保在施工中安全工作在受控情況下進(jìn)行。施工人員在施工時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的施工安全規(guī)范,包括《筑施工安全標(biāo)準(zhǔn)檢查》、《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》、《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》等等。
總之:城市道路橋梁鋼梁施工既要把握技術(shù)設(shè)計(jì)要求,又要掌握通常的施工方法、要點(diǎn)與設(shè)計(jì)技術(shù),在此基礎(chǔ)上,做好項(xiàng)目管理,通過(guò)多方面綜合管理,才能最終提高施工的速度與質(zhì)量,并保證施工安全進(jìn)行.