钢梁的制造和架设方法及案例

钢梁的制造和架设方法及案例分析《桥梁工程》第八章2第一节钢桥概述

一般地，将桥跨结构用钢制成，无论其墩台用什么材料建造，均可称之为钢桥。与常用的其它建筑材料相比，钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高的匀质材料，而其重量则相对较轻。因此，钢桥具有很大的跨越能力。当要建造的桥梁跨度特别大，荷载特别重，采用其它建筑材料来建造桥梁有困难时，一般常采用钢桥。

钢桥的基本特点：

①构件特别适合用工业化方法来制造，便于运输，工地的安装速度也快，因而钢桥的施工工期较短；②钢桥在受到破坏后，易于修复和更换；③耐候性差、易锈蚀，铁路钢桥采用明桥面时噪声大，维护费用高。本节所讨论的钢桥主要以铁路钢桥为主。《桥梁工程》第八章3一、钢桥所用的材料钢种－碳素钢（含碳量为0.03~0.25%的钢）、低合金钢（各种合金元素总含量不超过3％的钢）钢材形状－工字钢、角钢、槽钢、管钢，方钢，T形钢（型材）和钢板（板材）桥梁钢与结构钢钢号－碳素钢（A3，A3q等），现标准：GB700－88

低合金钢（16Mn,15MnVN等），现标准：GB/T1591－94钢的工艺要求和使用要求－对钢的化学成分和机械性能的要求化学成分－合金元素：碳、锰、硅等，有害杂质：硫、磷等，表6－1，对钢的可焊性的一种评估机械（力学）性能拉伸试验（屈服点、延伸率、抗拉强度）冷弯试验：工艺指标和质量指标冲击试验：夏比（V形缺口）试件，钢桥抗脆断性能疲劳试验

（与构造有关）《桥梁工程》第八章4

力学性能曲线钢拉伸应力应变曲线

冲击值与温度关系曲线

《桥梁工程》第八章5二、钢桥的连接钢桥连接指：包括将型钢、钢板组合成杆件与部件，也包括将部件及杆件连接成钢桥整体连接方式有：销接、铆接、焊接、栓接铆接：常用铆钉直径为22及

24mm。铆接是将半成品铆钉加热到1050-1150℃，塞入钉孔，利用铆钉枪将钉身礅粗填满钉孔，并将另一端打成钉头。

《桥梁工程》第八章6焊接第二次世界大战后，在钢梁制造引进了焊接技术。焊接结构的截面无孔削弱，比铆接结构省料，加工快，且可改善工人工作环境，但在野外高空作业时受到一定的限制。焊接指用电焊机等设备通过电能将被焊钢材和焊接材料熔化，形成一条焊缝把两个部件连接在一起。焊缝主要有两种，即熔透的对接焊缝和不熔透的角焊缝焊接方法有自动焊、半自动焊和手工焊。

《桥梁工程》第八章7栓接（高强度螺栓连接）栓接是将已在工厂焊接好的杆件与部件运送到工地后，用高强度螺栓拼装连接成钢桥整体。摩擦式高强度螺栓连接－杆件或构件内力N是通过钢板与拼接板表面的摩擦力来传递的。这一摩擦力则是由于高强度螺栓拧紧后，对钢板束施加了强大的夹紧力P产生的。扭矩法拧紧工艺栓焊钢桥1高强度螺栓２高强度螺母３高强度垫圈４拼接板5杆件

《桥梁工程》第八章8桥例：成昆线三堆子金沙江桥1969年，简支钢桁梁，192m《桥梁工程》第八章9桥例：枝城长江大桥位于湖北省宜都县的焦枝铁路线上，为公路铁路两用的连续钢桁梁桥铁路和公路设于桁架下弦同一平面上，桁架间为双线铁路，外侧各有５ｍ宽单车道公路及1.45ｍ宽人行道铁路桥全长1742.3ｍ，公路桥全长1755.8ｍ。正桥9孔，由1联4×160ｍ带下加劲弦杆的平行弦菱形桁架梁桥和1联5×128ｍ平行弦菱形桁架梁桥组成。在国内铁路桥上首次采和斜拉索单层吊索架悬臂拼装法架设1971年建成《桥梁工程》第八章10桥例：成昆线泸沽安宁河桥1970年，刚性桁梁柔性拱，112m《桥梁工程》第八章11宜宾金沙江大桥

该桥为铁路单线特大桥，全长1,065米,一联3孔112+176+112米连续铆接钢桁梁，1968年《桥梁工程》第八章12长垣东明黄河铁路大桥

该桥全长10.3公里，为9孔96m简支钢桁梁和一联4×108.0m连续钢桁梁及一联3×108.0m连续钢桁梁，全长1634.21m，仅用二十个月全部建成，平均和每月成桥500米，创造了国内高速建桥的纪录。此桥也是亚洲最长的大桥，1985年建成。《桥梁工程》第八章13孙口黄河大桥

该桥是京九铁路重要工程之一，四联4×108米双线铁路钢桁梁，全长1,735.2米，用钢13,600吨，主桁采用三角形桁架，上、下弦杆和支点处斜杆采用箱形截面，其余斜腹杆为工字形截面。该桥系中国首次采用整体节点构造，1997年建成《桥梁工程》第八章14第二节钢板梁桥一、常用的几种板梁桥上承式板梁桥，下承式板梁桥，结合梁桥

1、上承式板梁桥主要承重结构－两片工字截面的板梁主梁之间的杆件联结－上平纵联，下平纵联，横联明桥面－主要由桥枕、护木、正轨、护轨等组成适用范围－当跨度小于40m左右时，钢板梁桥比钢桁梁桥经济，因此，小跨度的钢桥常用板梁桥。上承式板梁桥的构造较简单，钢料也较省，可以整孔装运，整孔架设，因此，它是用得最多的一种钢板梁桥。

《桥梁工程》第八章15上承式板梁桥组成及横断面图《桥梁工程》第八章1632米全焊钢粱构造《桥梁工程》第八章172、下承式板梁主要承重结构－两片工字截面的板梁联结系－设下平纵联，无上平纵联和横联，但加设肱板桥面系－纵梁和横梁桥面－不是搁置在主梁上，而是搁置在纵梁上。特点－建筑高度h（自轨底至梁底）小，用料较多，制造也费工。《桥梁工程》第八章18下承式板梁桥组成及横断面图《桥梁工程》第八章193、结合梁桥结合梁桥－用抗剪结合器或其他方法将混凝土桥面板与其下的钢板梁结合成一整体的梁式结构特点－混凝土桥面板参加钢板梁上翼缘承受压应力的工作，提高了桥梁抗弯强度，从而可以节省用钢量或降低建筑高度。公路结合梁桥铁路结合梁桥（一般用于陡坡急弯地段）抗剪器公路：型钢，连接销铁路：联结角《桥混梁工芝程》厕第八拥章20公路结捎合梁桥《桥张梁工销程》驱第八寺章21铁路撇结合间梁桥泥构造企图《桥依梁工五程》者第八味章22抗剪撇器《桥店梁工前程》睁第八促章23桥例逐：石妹家庄些南二衫环钢程箱公庆路桥最大跨喝度96m，开口拨钢箱Φ22冷×17疏0剪力礼钉199山9年竣桶工《桥梁围工程》拴第八章24二、上承式板梁疲桥的讯计算结构－由毒主梁债、上膛平纵蛋联和醉下平威纵联至、端娃横联似和中迁间横趋联等掌组成搭的空矩间结寺构荷载－竖顾向荷棵载（犁恒载和和活且载）弃和横互向荷不载（竟包括恒风力胜、列判车摇泰摆力呈，在向弯道众桥则渔还有揭离心星力）简化计滤算方法－将桥选跨结构兆划分为宜若干个拣平面结亲构，每饰个平面旨结构只压承受作峰用在该乔平面上圈的力。熟（竖向轿荷载由较两片主惭梁承受壤，横向惯荷载由驾上、下吹平纵联由承受）计算内贩容板梁桥锣主要尺块寸的拟霉定（计盯算跨度抬、主梁卫高度和造主梁中具心距）主梁超内力扔分析应力形（弯略曲应场力、乱剪应燥力、滴疲劳奋强度摩、焊毕缝应调力、防主应争力等华）验缩慧算梁的砍总体猛稳定拴和板简的局圆部稳门定验铅算腹板加踩劲肋的妻布置及写其应力最、稳定峰性验算《桥梁稼工程》元第八章25第三闻节茶下不承式悼简支网桁架岔桥一、简屠支桁架副桥各组梁成部分枯及其作否用组成－桥面跑、桥面高系、主秘桁、联国结系和村支座桥面－明艰桥面翅（正脸轨、贷护轨声、桥腰枕、绸护木羊、钩袋螺栓爱及人茄行道荐）桥面甘系－纵烫梁、升横梁剃及纵同梁间忆的联顶结系主桁－由勺上弦小杆、科下弦经杆、符腹杆头（斜坡杆，载竖杆场）及窄节点套组成联结蔽系－水忧平纵查向联腿结系痛（简侄称平艰纵联眨，分吓上平博纵联没，下汽平纵语联逼）《桥续梁工匪程》袜第八纲章26铁路牺下承锣式简偷支桁虚架桥析各组邀成部页分《桥梁妄工程》羽第八章27铁路下倍承式简驰支桁架酱桥各组科成部分蔽（续）《桥即梁工唇程》耻第八限章28铁路上奸承式钢黑桁梁组岛成部分《桥征梁工共程》核第八摇章29二、托主桁姐的几黎何图同式《桥要梁工蓬程》处第八塘章30三、主愿桁的主涝要尺寸桁高－经赴济高尾度，盘桁高富的1/5妻~1/宜10，满足扬桥上净无空要求节间长筛度－一脊般为位桁高化的0.烫8~绣1.财2倍斜杆倾芦度－与竖耻直线的悦交角在30喊°~缩慧5冠0°范围内轻为宜主桁五中心惹距－不应奋小于跨滔长的1/2榨0，满叔足桥派上净愉空要论求主桁尺选寸与主凡桁图式兵有密切耕关系，柿各主要耕尺寸之端间也相铸互关联标准设驰计－跨蚕度为48、64、80村m时，主告桁采用滤三角形净桁架，馋桁高11植m，节仍间长四度8m，主桁米中心距5.7铃5m，斜杆公倾度在30°羞~5腰0°范围箭内《桥梁梁工程》涂第八章31杆件漆截面需形式纠及选列择杆件截蔬面：H型和怠箱形H型：构吗造简骂单，霸易于国施焊踪蝶，焊两接变夺形较哨易控鬼制，摊截面煎对x-意x轴的凤回转突半径费小；衡常见武型式箱形：抗扭喘刚度大贯，制造愿较费工《桥梁祖工程》量第八章32四、桁约架内力示分析原护理简化：摘空间结殃构→平收面结构萌（两平个面结构甚所共有蠢杆件的激内力叠甲加）（半容）刚表性连嘱接→蜡铰接袜，计忍算内希力的垒修正横向淹框架次应力符效应主桁下打弦杆伸助长对纵怕、横梁县的影响《桥纯梁工骡程》亿第八秩章33五、饥桁架殿杆件恢内力锦计算遥要点主桁毛杆件机内力（杆步件内薄力影侧响线量→恒悄载、驱活载丢加载邻→杆某件截泡面选鸭择→交验算也）纵、横挨梁内力（按两露端简支小）横向区附加颠力（风力询、列车库横向摇竞摆力等距）产生陡的内力突（计算干对象为想平纵联常和桥门沃架）纵向水叶平力（制密动力生或牵顺引力胖）产释生的思内力夕（计栋算对家象为册下平垂纵联款和下锻弦杆厘）《桥句梁工倚程》苦第八缓章34构造示当例（主州桁节点喂）传统主岔桁节点主桁整物体节点炉，长东洋黄河二然桥，钢旷桁梁，犹跨度为3×商10奔8m割﹢9异×9政6m，199往9年5月竣猜工《桥梁峰工程》洒第八章35构造降示例产（续盘，传抖统节待点）《桥扩梁工近程》乐第八鸽章36构造林示例抬（续齐）《桥包梁工蚊程》统第八盒章37第四团节准钢柏桥制唤造及绩架设一、核钢桥制弄造作样－制翼作样下板，笑样杆辜、样惊条号料－利用朽样板、虫样杆、蜡样条在制选用的日材料上孔划线，号孔（样梯冲）切割－将逮号好且的料姨用精榨密切都割、幼手工钞氧切心或剪挽切制哲成整币备的目零件矫正－将切粱割好的坐零件，粱滚压整安平，加算工矫正（以善上为贸预处顽理）边缘打加工－根外据要工求对覆零件协的边蝴缘进欣行刨塞或铣起，使屯外观殃整齐们美观制孔－用覆利盖式样乓板或立牙体式机险器样板压在零件号上进行锐钻孔组焊－将丢整备程好的怖零、说部件截放入滔组装斯胎型每中，叼用点艰焊组响装成芝型焊接－按捡规定血的焊歌接方守法和膏工艺阻施焊整形－可用蜘机械冷饱矫或用粪火焰热淋矫，矫汪正焊接粥残余变晚形检验－对焊翅缝进行勉超声波铃和X光检男查试装－取有代古表性的含结构在基工厂进殖行试拼液装最后喷松沙除锈犯、涂装形、发送坐工地《桥顷梁工肝程》拼第八巴章38制造示婶例（预浴处理）预处理决生产线按：钢板秤整平、最除锈、倾涂底漆辊压弊机工张作示今意《桥采梁工汁程》劫第八题章39制造汇示例份（切筐割）钢板剪折切示意角钢剪贩切示意手工焰免切数控多汽头切割摔机《桥梁换工程》膊第八章40制造棉示例投（矫尘正）←角钢矫越正机示吼意↑马刀形押弯曲及迟火焰矫爱正↑顶弯机瞧工作示卖意→火焰塔矫正《桥将梁工户程》绞第八立章41制造示刃例（边屯缘加工格）刨边类机《桥豆梁工丹程》愉第八赢章42制造怎示例革（制姨孔）覆盖览式机亲器样酱板及劳钻孔装套数控至钻床摇臂揪钻床《桥佳梁工碧程》概第八享章43制造示萍例（焊缘瑞接）半自智动埋且弧焊杆件跃组焊《桥梁吸工程》萌第八章44制造示贩例（整伏形）↑H形杆件费的焊接毒变形↓H形杆件或矫正机披示意←钢梁图矫正《桥拉梁工春程》敏第八刮章45制造卷示例冤（试夕装）钢桁峰梁试门拼装顾（九还江大蜻桥第蝇一联袖）《桥梁榨工程》宾第八章46二、江钢桥榴架设钢桥虎跨的竟构件口由制淘造工辫厂运贞抵桥挺址以业后，盯必须隙架设潜到设雅计位招置上霉，牢董固支键承连像接，聪准备覆好桥拨面和畏其它格必要斜设施量，才天能行局车。套这部需分施品工工宋作，停总称煮为安装（或估架设旦）。安装疗关键傻环节：把一宽定长、倒大、重宇的分散霞构件在瓜空间妥悲善支承伍、组装叫、连接疼，形成仍能承重侦的桥跨截，包含疲提升、听跨越桥欲孔，在治桥轴线许上就位骆等工序驶。安装要嫌求：完姨成的衔结构阶，轮字廓正瓜确平绘顺，屋部件吩衔接拌密贴剥，孔筐眼圆膊整对追齐、蹄扣件械传力土均匀坝。对钢弹梁安搂装起热决定华性影旧响的浴因素嫁有：①较桥址房诚的地铃形条飞件；巧②桥倘址的质气象挎条件冠；③揉桥梁核的技醋术条是件常采用屯的安装病方法：悬（姓伸）蛛臂法，拖拉台（推蹄顶）段法，浮运两法等。需渠要结合斑具体情下况，选凳择合理屈有利的浆安装方缎法。安装株前的纠准备饼工作：安乱装图报表（裁结构获图纸枕、叼拼装切顺序检图渣、预称拼图因纸骗、辅腥助设袜施糖构造叠图纸汉、施针工组容织图烫表留等）氏和场鲜地布鱼置《桥驻