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　　1B413070 大跨徑橋梁施工

　　主要考點(diǎn)講解

　　剛構(gòu)橋的施工

　　鋼橋基本知識

　　按照力學(xué)體系分類，鋼橋有梁、拱、索三大基本體系和組合體系橋;按照主梁結(jié)構(gòu)形式，可分為鋼板梁、鋼箱梁、鋼桁梁和結(jié)合梁;按照截面沿跨度方向有無變化，可分為等截面鋼梁和變截面鋼梁;按照連接方式，可分為鉚接、焊接、栓接以及栓焊連接，若鋼橋構(gòu)件在工廠焊接后運(yùn)到工地，再全部用焊接組裝成鋼橋，稱為工地全焊連接，若在工地部分構(gòu)件用高強(qiáng)度螺栓連接，另一部分用焊縫焊接組裝成鋼橋，則稱為合用連接;而鉚接現(xiàn)在己經(jīng)基本上不再應(yīng)用。

　　根據(jù)鋼橋基本構(gòu)件結(jié)構(gòu)外形和構(gòu)造的不同，鋼橋制造可分為桿系、板系、管系結(jié)構(gòu)。三種構(gòu)件的制造在單元體的劃分、下料切割、節(jié)段組裝焊接、拼裝等方面有很大的不同。桿系結(jié)構(gòu)一般由H形斷面和矩形斷面的桿件組成的桁梁橋的基本構(gòu)件，通常在工廠焊接成構(gòu)件，在工地用高強(qiáng)螺栓連成整梁，結(jié)構(gòu)的整體幾何線形主要由栓孔尺寸線控制。板系結(jié)構(gòu)由帶縱橫加勁肋的板單元件組成的箱梁，一般用于懸索橋和斜拉橋的主梁，通常在工廠焊接成帶肋的板單元件，組裝成箱梁節(jié)段，再運(yùn)至橋位吊裝連成橋梁整體，橋梁幾何線形和焊接變形影響較大。管系結(jié)構(gòu)是指鋼管拱橋，通常在工廠制成管狀拱肋節(jié)段安裝，跨中合龍;或者在橋位岸側(cè)拼裝成半跨，轉(zhuǎn)體就位、跨中合龍，合龍精度常受拱肋制造精度和焊接變形的影響。

　　桿系結(jié)構(gòu)鋼橋

　　鋼橋的主要特點(diǎn)

　　1.鋼材材質(zhì)均勻，工作可靠度高，其抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度都較高，因而相對同跨度的橋梁，鋼橋自重輕，便于運(yùn)輸和架設(shè)安裝，適合修建大跨度橋和特大跨度橋;

　　2.鋼材塑性和韌性好，抗沖擊和振動(dòng)能力高，不易突然斷裂破壞;

　　3.鋼橋的構(gòu)件適合于工業(yè)化生產(chǎn)制造，便于運(yùn)輸，工地安裝速度快，效率高，質(zhì)量好，工期短;

　　4.鋼橋在受到破壞后，易于修復(fù)和更換，適宜于戰(zhàn)備和災(zāi)害恢復(fù)的快速搶修;

　　5.鋼橋易于腐蝕，因此需要經(jīng)常檢查和定期噴涂防腐涂料，因此鋼橋與其它橋梁相比，其養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高。

　　鋼橋工地安裝要求

　　(1)桿件宜采用預(yù)先組拼、栓合或焊接，擴(kuò)大拼裝單元進(jìn)行安裝，對容易變形的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算，必要時(shí)應(yīng)采取加固措施。桿件組拼前應(yīng)清除桿件上的附著物，摩擦面應(yīng)保持干燥、整潔。應(yīng)根據(jù)外界環(huán)境和焊接等變形因素的影響，采取措施，保證鋼梁結(jié)構(gòu)的線形、拱度及中心線位置。

　　(2)在支架上拼裝鋼梁時(shí)，沖釘和粗制螺栓總數(shù)不得少于孔眼總數(shù)的1/3，其中沖釘不得多于2/3;孔眼較少的部位，沖釘和粗制螺栓總數(shù)不少于6個(gè)或?qū)⑷�部孔眼插入沖釘或粗制螺栓。

　　采取懸臂或半懸臂法拼裝鋼梁時(shí)，聯(lián)結(jié)處所需沖釘數(shù)量應(yīng)按所承受荷載計(jì)算決定，但不得少于孔眼總數(shù)的一半，其余孔眼宜布置精制螺栓，沖釘和精制螺栓應(yīng)均勻布置。

　　高強(qiáng)度螺栓栓合梁拼裝時(shí)，沖釘數(shù)量應(yīng)符合上述規(guī)定，其余孔眼宜布置高強(qiáng)度螺栓，吊裝桿件時(shí)，必須等桿件完全固定后方可松鉤卸載。

　　(3)拼裝用的沖釘直徑(中段圓柱部分)應(yīng)較孔眼設(shè)計(jì)直徑小0.2～0.3㎜，其長度應(yīng)大于板束厚度。

　　拼裝用精制螺栓的直徑應(yīng)較孔眼設(shè)計(jì)直徑小0.4㎜，拼裝板束用的粗制螺栓直徑應(yīng)較孔眼直徑小1.0㎜，沖釘和螺栓可用35號碳素結(jié)構(gòu)鋼制造。

　　(4)鋼橋安裝過程中，每完成一節(jié)間應(yīng)測量其位置、標(biāo)高和預(yù)拱度，不符合要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行校正。

　　鋼橋安裝時(shí)的高強(qiáng)度螺栓連接施工要求

　　(1)由制造廠處理的鋼橋桿件的摩擦面，在鋼橋安裝前應(yīng)復(fù)驗(yàn)所附試件的抗滑移系數(shù)，合格后方可安裝，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

　　(2)高強(qiáng)度螺栓連接副的安裝應(yīng)在鋼橋桿件中心位置調(diào)整準(zhǔn)確后進(jìn)行，高強(qiáng)度螺栓、螺母和墊圈應(yīng)按制造廠提供的批號配套使用。安裝時(shí)桿件的摩擦面應(yīng)保持清潔、干燥，并不得在雨中進(jìn)行安裝作業(yè)。

　　(3)高強(qiáng)度螺栓連接副組裝時(shí)，應(yīng)在板束外側(cè)各置一個(gè)墊圈，有內(nèi)倒角的一側(cè)應(yīng)分別朝向螺栓頭和螺母支承面。高強(qiáng)度螺栓的長度應(yīng)與安裝圖一致，安裝時(shí)其穿入方向應(yīng)全橋一致，且應(yīng)自由穿入孔內(nèi)，不得強(qiáng)行敲入;對不能自由穿入螺栓的孔，應(yīng)采用鉸刀進(jìn)行鉸孔修整，鉸孔前應(yīng)將該孔四周的螺栓全部擰緊，使板層密貼，防止鋼屑或其他雜物掉入板層縫隙中，鉸孔的位置應(yīng)作施工記錄。嚴(yán)禁采用氣割方法擴(kuò)孔。

　　(4)安裝施工時(shí)，高強(qiáng)度螺栓不得作為臨時(shí)安裝螺栓使用，亦不得采用塞焊對螺栓孔進(jìn)行焊接。

　　(5)高強(qiáng)度螺栓連接副施擰前，應(yīng)在施工現(xiàn)場按出廠批號分批測定其扭矩系數(shù)。每批號的抽驗(yàn)數(shù)量應(yīng)不少于8套，其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;設(shè)計(jì)未要求時(shí)平均值偏差應(yīng)在0.11～0.15范圍內(nèi)，其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于或等于0.01。測定數(shù)據(jù)應(yīng)作為施擰的主要參數(shù)。

　　(6)高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力、施工預(yù)拉力應(yīng)符合規(guī)定。

　　(7)施擰高強(qiáng)度螺栓時(shí)，應(yīng)按一定順序，從板束剛度大、縫隙大之處開始，對大面積節(jié)點(diǎn)板應(yīng)從中間部分向四周的邊緣進(jìn)行施擰，并應(yīng)在當(dāng)天終擰完畢。施擰時(shí)，不得采用沖擊擰緊和間斷擰緊方式作業(yè)。大六角頭高強(qiáng)度螺栓的施擰，僅應(yīng)在螺母上施加扭矩。

　　(8)高強(qiáng)度螺栓施擰采用的扭矩扳手，在作業(yè)前后均應(yīng)進(jìn)行校正，其扭矩誤差不得超過使用扭矩值的±5%。

　　(9)采用扭矩法施擰高強(qiáng)度螺栓連接副時(shí)，初擰、復(fù)擰和終擰應(yīng)在同一個(gè)工作日內(nèi)完成。

　　鋼橋工地焊接連接要求

　　(1)桿件的工地施焊連接應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的順序進(jìn)行;設(shè)計(jì)未規(guī)定的，縱向宜從跨中向兩端，橫向宜從中線向兩側(cè)對稱進(jìn)行。

　　(2)箱形梁梁段間的焊接連接，應(yīng)在梁段就位、固定并經(jīng)檢查合格后再進(jìn)行施焊。施焊應(yīng)按頂板、底板、縱隔板的順序?qū)ΨQ進(jìn)行;梁段間的焊縫經(jīng)檢驗(yàn)合格后，應(yīng)按先對接后角接的順序焊接U形肋嵌補(bǔ)件。

　　(3)當(dāng)鋼橋?yàn)楹附优c高強(qiáng)度螺栓合用連接時(shí)，栓接結(jié)構(gòu)應(yīng)在焊縫檢驗(yàn)合格后再終擰高強(qiáng)度螺栓連接副。

　　(4)工地焊接前應(yīng)做工藝評定試驗(yàn)，施焊應(yīng)嚴(yán)格按己評定的焊接工藝進(jìn)行。焊接前應(yīng)對接頭坡口、焊縫間隙和焊縫板面高低差等進(jìn)行檢査，并應(yīng)采用鋼絲砂輪對焊縫進(jìn)行除銹，且工地焊接應(yīng)在除銹后的24h內(nèi)進(jìn)行。

　　(5)工地焊接時(shí)應(yīng)設(shè)立防風(fēng)、防雨設(shè)施，遮蓋全部焊接處，工地焊接環(huán)境要求為：風(fēng)力應(yīng)小于5級;溫度應(yīng)高于5℃;相對濕度應(yīng)小于85%;在箱梁內(nèi)焊接時(shí)應(yīng)有通風(fēng)防護(hù)安全措施。

　　斜拉橋施工

　　斜拉橋由梁、塔、索三種基本構(gòu)件組成橋梁結(jié)構(gòu)體系。

　　斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用斜拉索直接錨固在索塔上的一種橋梁，是由承壓的塔、 受拉的索和承彎的梁組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系，可看作是用拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。這種布置形式可使梁體內(nèi)彎矩減少，降低建筑高度，減輕結(jié)構(gòu)自重，節(jié)省材料。斜拉 橋作為一種拉索體系，比梁式橋的跨越能力更大，是大跨度橋梁的主要橋型。

　　斜拉橋按主梁的受力狀態(tài)分為漂浮體系、支承體系、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系。

　　漂浮體系為塔墩固結(jié)、塔梁分離，主梁除兩端有支承外，其余全部為拉索懸吊的多點(diǎn)彈 性支承的單跨梁。

　　支承體系即塔墩固結(jié)、塔梁分離，主梁在墩、塔處均設(shè)有支座，為具有多點(diǎn)彈性支承的 三跨連續(xù)梁，所有墩上支座均不約束縱向位移的稱為半漂浮體系。

　　塔梁固結(jié)體系為塔梁固結(jié)并支承在墩上，梁的內(nèi)力和撓度同主梁與塔柱的彎曲剛度比值有關(guān)，這種體系的連續(xù)支座至少有一個(gè)為縱向固定。

　　剛構(gòu)體系為梁塔墩互為固結(jié)，形成跨度內(nèi)具有多點(diǎn)彈性支承的剛構(gòu)。另外，還有邊跨斜拉索錨固在地錨上的地錨體系和在斜拉橋主跨跨中設(shè)置掛孔或剪力鉸形成的T構(gòu)體系。

　　按主梁材料分為鋼斜拉橋、混凝土斜拉橋、結(jié)合梁斜拉橋、混合梁斜拉橋和鋼管混凝土 斜拉橋。

　　按拉索的特征分為雙索面、單索面、稀索體系、密索體系以及無背索體系斜拉橋。

　　按拉索的錨固體系分為自錨、地錨及部分地錨斜拉橋。

　　按塔形分為門形、獨(dú)柱形、鉆石形、A形、H形、倒V形、倒Y形等，還有斜塔、矮塔、 折線塔和曲線形塔等。

　　斜拉橋的施工主要包括主塔的施工、主梁的施工、拉索的施工等。

　　斜拉橋索塔施工要點(diǎn)

　　1.索塔的施工可視其結(jié)構(gòu)、體形、材料、施工設(shè)備和設(shè)計(jì)綜合考慮選用合適的方法。裸塔施工宜用爬模法，橫梁較多的高塔宜用勁性骨架掛模提升法。

　　2.索塔的施工，除設(shè)置相應(yīng)的塔吊外，還應(yīng)設(shè)置工作電梯及安全通道。施工時(shí)應(yīng)對其平面位置、斷面尺寸、傾斜度、應(yīng)力和線形等進(jìn)行監(jiān)測和控制。

　　3.斜拉橋施工時(shí)應(yīng)避免塔梁交叉施工干擾，必須交叉施工時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和施工方法采取保證塔梁質(zhì)量和施工安全的措施。

　　4.索塔橫梁施工時(shí)應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、重量及支撐高度設(shè)置可靠的模板和支撐系統(tǒng)，考慮彈性和非彈性變形、支承下沉、溫差及日照的影響，必要時(shí)應(yīng)設(shè)支承千斤頂調(diào)控，體積過大的橫梁可二次澆筑。

　　5.斜塔柱施工時(shí)，必須對各施工階段塔柱的強(qiáng)度和變形進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)分高度設(shè)置橫撐，使其線形、應(yīng)力、傾斜度滿足設(shè)計(jì)要求并保證施工安全。

　　6.索塔混凝土現(xiàn)澆應(yīng)選用輸送泵施工，超過一臺泵的工作高度時(shí)，允許接力泵送，但必須做好接力儲斗的設(shè)置，并盡量降低接力站臺高度。

　　7.宜在索塔施工中設(shè)置勁性鋼骨架，設(shè)置的勁性骨架應(yīng)能起到保證鋼筋架立、模板安裝和拉索預(yù)埋導(dǎo)管空間定位精度的作用;勁性骨架應(yīng)采用型鋼制作，不得使用管材。

　　8.索塔施工組織設(shè)計(jì)中必須制定整體和局部的安全措施：

　　(1)設(shè)置運(yùn)輸安全設(shè)施，如塔吊起重量限制器、斷索防護(hù)器、鋼索防扭器、風(fēng)壓脫離開關(guān)等;

　　(2)防范雷擊、強(qiáng)風(fēng)、暴雨、寒暑、飛行器對施工的影響;

　　(3)防范吊落和作業(yè)事故并有應(yīng)急的措施;

　　(4)應(yīng)對塔吊、支架安裝、使用和拆除階段的強(qiáng)度穩(wěn)定等進(jìn)行計(jì)算和檢查。

　　9.必須避免上部塔體施工時(shí)對下部塔體表面的污染。

　　拉索的構(gòu)造

　　拉索按材料和制作方式的不同可分為以下幾種形式：

　　1.平行鋼筋索;

　　2.平行(半平行)鋼絲索;

　　3.平行(半平行)鋼絞線索;

　　4.單股鋼絞纜;

　　5.封閉式鋼纜。