浅谈钢桁架梁桥位拼装的施工工艺及难点控制[优秀工程范文]

1、 浅谈钢桁架梁桥桥位拼装施工工艺及难点控制 张鹏江苏广亚建设集团有限公司摘要：花园街跨京杭运河大 桥为下承式钢桁架梁结构,主桥全长250米,设计为双向6车道,其中钢桁架梁作为主要受力结构辅以横梁、托架、桥面板及人行道板采用栓接及焊接形式,本文主要讨论的 是在桥位拼装过程中施工工艺流程、施工难点及解决方法 关键词： 钢桁架梁桥 栓接及焊接 工艺流程 施工难点 解决方法 1.工程简介花园街跨京杭运河大 桥位于武宜大 桥与龙城大 桥之间,主桥主跨一跨跨越京杭运河,两边跨分别跨越312国道、河滨东路.主桥跨径布置为65.7+120+65.7251.4米.本桥没有设置联接系,仅在两个中间墩上方设置两道桥

2、门.主桁节间间距为813.5米,主桁高度 采用二次抛物线变化形式.图 钢桁梁立面布置图(单位：米米)主桁由两片钢桁架组成,主桁中心距26米,在两片主桁架的 外侧各挑出6.5米(桁架中心至悬臂端部)的 悬臂支撑非机动车道及人行道,桥面总宽度 为39米. 图 钢桁梁横断面布置图(单位：米米)2.钢桁架梁主桥桥位拼装施工工艺2.1 主要施工工艺 施工准备拼装场地处理(临时钢管支墩完成)下部结构施工完成支座安装完成(150t履带吊进场并组装完成、各种吊具、钢丝绳准备齐全)测量放线(轴线、标高)放样复核完成钢结构工厂加工运输至现场 履带吊安装首节节段下弦杆上弦杆和腹杆在现场组装 横梁、上弦、下弦支架搭设

3、安装首节节段横梁安装首节节段上弦杆、腹杆组合件横梁调整线性和标高、安装人行道托架安装桥面板、人行道板下弦、上弦杆件高强螺栓施拧、桥面板、人行道板焊接施工下一节段施工(重复以上步骤) 2.2 拼装场地处理临时钢管支撑 本桥的 上部结构为钢桁架梁拼装时采用悬臂拼装技术,就是首节杆件采用有支架施工,当首节杆件施工完成形成稳定骨架时撤除支架约束,使得接下来拼装的 杆件处于全部悬臂状态,所以在首节杆件拼装时我们在主桁轴线上距离主墩两侧各13米处设置了 800米米双拼钢管支撑(如图一). (图一)2.3首节杆件安装测量放线因钢桁架梁桥首节段杆件拼装精度 直接影响后续各节段的 杆件拼装精度 ,可谓一步走错步

4、步错,严重的 后果可能发展为最后两边合拢不上,因此我们按照设计轴线和标高进行严格放线和复核,安装首节杆件时我们采取如下测设及就位方法如下图.2.4履带吊的 选型及作业因本桥最重一根杆件为下弦E7杆件重量为42.5t, 最高一个杆件为主墩正上方A8组合杆件吊点最高高度 为离地面约30.05米,且杆件运输采用船运至桥位处,综合考虑吊装机械的 安全性、机动性比拟多种吊装机械最重确定采用150t履带吊作为吊装机械.常规吊装各种吊装机械比选 序号吊装方法优 点缺 点1汽车吊车可以进行本桥的 安装转点耗费时间较长,需要有车辆进行安装杆件的 搬运2履带吊车可以进行本桥的 安装,可以带杆件灵活移动对行走场地地

5、基处理要求稍高3龙门吊安装不受地面状况限制,可在全桥范围内,便捷进行杆件安装对轨道地基要求高,本桥靠运河驳岸侧宽度 不够,无法设置驳岸侧轨道基础4船吊一定条件下可进行杆件安装本桥桥面较宽,无法全面进行安装,一定程度 上碍航综上,我部拟采用履带吊车来进行本桥的 安装.履带吊参数复核计算本桥采用4台150t履带吊在两个主墩两侧,对称安装.吊装杆件弦杆、腹杆、桥面板、横梁、人行道块体,其中下弦杆最重,最重的 杆件达40.3t,桥面板分块制作后,最重块体14t,因此,选择150t履带吊(见下图一).从船上起吊最重40.3t的 E7构件时,因为E7为主桁架首节拼装杆件,可选用作业半径12米、30米长主臂

6、,此时履带吊可吊重55.9t,安全系数n=55.940.3=1.391.2,是安全的 ;此时履带前点可选择处于距离驳岸5米处,主吊索下垂点伸出驳岸12-(5+(7.22-1.45)=4.85米,采用800吨船运输时,船宽9.6米,主吊索达到船中心位置时,运输船需贴着驳岸停靠,需事先进场清淤船对河道进行清淤,以满足船只的 吃水需求.E7杆件吊装上岸放置于履带吊前口范围,此时单台履带吊选用作业半径8米主臂30米起吊重量可达98吨,起吊高度 28.9米,安全系数n=9840.3=2.431.2,满足吊装需要.重物履带吊吊装覆盖全桥所有构件(见下图二).图一 150T履带吊参数 图二 履带吊覆盖区域2

7、.4首节段杆件安装 2.4.1下弦杆安装 将杆件由运输船吊装上岸后在地面上临时摆放下,调整好履带吊位置后直接进行下弦杆的 吊装工作,吊装至指定位置后按照测量事先放样完成的 调整好轴线和标高点和已焊接的 限位铁块定位下弦杆件如下图.待首段杆件下弦杆安装结束后需对下弦各节点轴线和标高进行复测确保在其在设计和规范允许的 范围内.2.4.2横梁安装、支架搭设待首节段杆件下弦杆安装结束并经复测验收合格后,开始进行横梁的 安装,因横梁一般情况下较长且材质不变,所以一般情况下钢桁架桥的 横梁柔性都比较大 ,即使在下弦杆轴线和标高都正确的 情况下在安装时在线型及标高都和设计有较大 误差.此时需在横梁中心位置下

8、方搭设脚手架以保证横梁在中心位置处不下绕,确保横梁标高与设计相符,并采用拉结钢筋将横梁两两对拉以保证轴线正确. 2.4.3上弦杆组合件场地拼装、人行道托架安装在横梁轴线和标高调整的 同时,履带吊和拼装工可同时在拼装场地完成上弦和腹杆的 组合杆件的 拼装、和人行道托架的 安装,如下图2.4.3上弦杆组合件安装待上弦杆组合件在场地上拼装完成后,重要的 是要进行上弦支架的 搭设如上图所示,待支架搭设完成后进行上弦杆组合杆件的 吊装,如下图,在上弦杆组合杆件的 拼装中特别强调一点就是自我安全意识一定要高,在高空作业时要悬挂安全带,还有就是起吊的 钢丝绳的 选择要通过计算求的 组合杆件的 重心位置,然后

9、使吊装的 几根钢丝绳的 吊点的 投影要在组合杆件的 重心上(推荐计算方法为在CAD中根据图纸按一定比例将组合杆件图画出然后在工具-查询-面域质量特征中查询质心坐标),根据查询结果绘制制如下图,钢丝绳吊点设置及长度 选择就明确了 .2.4.4门架安装 在上弦杆组合杆件安装完成后进行钢桁架桥的 门架安装(只在首节段杆件中会有全桥共两个),其实只要前面几道工序安装的 精度 足够的 话,门架安装是比较简单的 ,见下图现场安装照片2.4.5桥面板及人行道板安装 桥面板和人行道板我个人觉的 应该是钢桁架梁桥位拼装施工中最容易操作的 工序之一了 ,通过之前的 各个工序中的 不断校正,在安装桥面板及人行道板时

10、整体钢桁架梁已经形成了 稳定的 结构且轴线标高都在设计及规范允许的 范围内,在纵向确定一个基准桩号后就尽管吊起来往上面放.如下图2.4.6杆件高强螺栓施拧及桥面板、人行道板焊接待一个节段拼装完成后对各杆件接头处进行用高强螺栓更换冲钉并进行高强螺栓的 安装及初拧和终拧,对桥面板及人行道板进行修整和CO2气体保护焊及埋弧焊焊接施工如下图.2.5首节段完成后进入下个节段施工,工序不变2.6 拼装过程中难点和解决方法 a.在横梁拼装过程中多次遇到拼装距离变小 横梁放不下去就不了 位的 情况. b.在上弦组合杆件安装时时有上弦拼接板安装完成之后下弦杆和腹杆孔位偏差较大 情况. c.时常遇到上弦组合件安装时下弦杆件接头处开口腹杆插入不了 . d.检查车轨道安装工序应放在哪个工序后面.列表分析如下序号吊装中难点解决方法a横梁不能就位每节段先行进行最外侧的 一根横梁安装b一端安装完成另一端孔位偏差较大 一端先行之安装一个两面对称的 孔待另一端安装上一个孔位时在进行全部安装、必要时需履带吊在一端施加一个向上的 拉力c下弦、上弦杆件开口较小 、腹杆插入困难在安装前先行准备好千斤顶将开口稍微打开,不过个人建议还是在场内加工时稍微做大 12米米4检查车轨道安装工序本桥位采用的 是整个钢桁架梁安装完成后在桥位下用两台吊车配合安装施工但是个人觉得或许在安装横梁时一起安装较好3