桥梁施工论文

本科毕业设计(论文)附件

题目:钢桥梁的吊装技术研究

院 (系): 建筑工程学院

专 业: 班 级: 学 生: 学 号: 指导教师:

2011年12月8日

钢桥梁的吊装技术研究

摘要

近年来,随着国家对基础设施的大力投入,使得道路与桥梁方面的施工技术发展迅速的同时也面对了周多挑战。由于施工环境的多样性与复杂性也对桥梁结构提出了更多的要求。如今钢桥梁以其造型优美、施工方便快捷而备受亲奈。这使得钢结构桥梁的架设技术遇到了一些难题。本文主要对钢桥梁的吊装技术做一定研究。

关键词:大跨径 钢筋混凝土拱桥 钢箱梁 钢桁架 吊装技术 吊装方法

目录

一、绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

二、钢箱梁 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

1、钢箱梁介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

2、某工程实例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

3、吊装技术„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

三、钢桁架 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5)

1、钢桁架介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5)

2、吊装方法研„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5)

3、吊装过程 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5)

4、保证吊装安全的措施即结构吊装安全操作措施„„„„„„„„„„(6)

四、钢管混凝土拱桥„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(6)

1、钢管混凝土拱桥发展概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(6)

2、钢管混凝土拱桥的特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(6)

3、钢管混凝土拱桥的吊装方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„(7)

五、总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(8)

六、致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(9)

七、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(10)

一 绪 论

自20 世纪90 年代,我国钢铁产量已连续十余年保持世界第一,并且遥遥领先于其它国家,2008 年中国钢铁产量比排名2 ~ 8 位的日本、美国、俄罗斯、印度等国家总和还多。

随着钢铁总量的增加,钢铁产品品种丰富、质量提高,这两方面均达到了国际先进水平。国内30 多家具有实力的钢结构安装企业承担了重点大型钢结构工程安装,其新技术、新工艺、新设备层出不穷,施工安装也达到了国际先进水平,建成了具有世界水准的钢结构工程,如鸟巢、中央电视台、广州新电视塔等标志性建筑。

二、钢箱梁

1、钢箱梁介绍

钢箱梁,又叫钢板箱形梁,是大跨径桥梁经常采用的结构形式。通常用在跨度较大的桥梁上。截面象一个箱子所以叫做钢箱梁。

随着我国桥梁工艺的发展和交通要求的不同,钢箱梁的跨径也在不断增长,并呈大幅度增长的趋势;为了研究横隔板间距对集中荷载作用下简支钢箱梁畸变的影响,经常通过设置不同数量横隔板的简支钢箱梁,比较其在集中荷载作用下的畸变效应和刚性扭转效应,得到最大畸变效应随横隔板数量的变化曲线得发展趋势。在箱梁腹板顶端施加集中荷载,按畸变,刚性扭转,对称弯曲和偏心荷载四种工况采用荷载分解的方法进行计算。

2、某工程实例

以某钢箱梁结构桥梁施工这例。这是一座高架桥,该高架桥工程项目主线为1O跨,有3跨钢箱梁,总跨径为146m,最大跨径60m,最小的也有38m。部分箱形梁结构由工厂制作,采用现场吊装的方式;部分箱型梁为工厂下料,现场拼装焊接完成。箱梁顶板、腹板、底板、翼板等主受力构件均该桥梁最大跨度在Z5——Z6轴,跨径为60m。综合考虑施工场地周围环境和施工或能带来的其他影响,采用整体一次性吊装方案。

3、吊装技术

(1)整体吊装优点

整体一次吊装与分块吊装比较尤其独特的优势,其中最大的优点是解决了中间设立临时支墩对道路交通及周边构造物的影响,这样可以在不影响交通的情况下施工,同时也减少了对行人的影响。而且在工艺方面有自己的优点。

①整体安装稳定

由于减少在中间临时连接钢梁的步骤,可以大大减少人为造成的误差,避免钢梁各节在吊装过程中的撞击作用,从而提高了安装的稳定性。

② 拼接安装简单

一次吊装整跨钢梁,其拼装工作全部在地面进行。在地面胎架上拼接,减少了中间块传统在临时支墩上拼接的工序,吊装完场后只需焊接在两端钢横梁上即完成安装,简单省时,可以大大减少工期,这也是钢桥梁的独特之处。 ③方便施工组织

以往需在临时支墩上焊接每节箱体,其工序相当复杂,且需要投入很多的人力物力。分块越多,焊接过程越长,在繁忙交通要道上施工增加的不安全因素越

大,改为整体拼装后可以减少面临时胎架上拼接箱体,既减少这种不安全因素,又方便组织流水施工,最重要的是可以大大加快施工进度。从而降低造价。

(2)需解决的问题

①钢梁不能一次到达吊装点,需要分次就位。施工中就位方式采用两套方案。 a、另一中方案采用一端用汽车吊起吊,跨越临的时边墩,成为活动点,另一端固定在平板车上采用平移的方式就位。该方式减少了汽车吊机就位时间,吊装效率大大提高。实际施工中起吊角度经计算后得出在8-9。符合吊装规范要求,并且施工时起吊端缓慢起吊,到预定高度后静止下次给对方数分钟,观测固定端是东方红吧否有滑移迹象,没出现位移才继续进行下步吊装工作。

b、临时寄放待掉梁梁在临时的边墩上,汽车吊分三到四次就位,把钢梁吊装就位。以这种方式进行吊装相对比较安全,但耗费时间长,对于受封闭交通时间限制来说,无疑是最大的缺点。所以这种方式只能在吊装X24号梁时采用。

②单榀钢箱梁在施工过程中的下挠度是否会超出设计值。

这时采用中间临时支墩方式吊装,由于单块钢梁支承在临时支墩上,施工过程中的下挠度几乎可以忽略不计。施工中采用实测法监控,单榀钢梁在胎架完成拼接后,根据实际情况安装支点位置,模拟出钢梁安装后的支承状况,然后从跨中到支点每5m进行实测测出钢梁下挠度值。实测值与完成后的设计值比较,跨中最大设计下挠值为10cm,实测值为6.5cm,在设计限值以内,满足设计要求。

③边梁的横向移动控制

在边梁位置安装钢轨,将边梁放至钢轨上,用电动葫芦将边梁拉到位。到位后用千斤顶将边梁顶起,拆除钢轨,安装橡胶支座,下放边梁到位。

④喂梁控制

由于该工程工期比较紧张,要求1个月内完成主桥预制梁的架设。由于坡度大无法采用铺导轨进行喂梁,只能将运梁车直接驶入喂梁。由于湿接缝和铺装层尚未施工,为了防止喂梁时运梁车对已架设预制梁发生危害,要求运梁车轨道沿着两片梁的腹板位,另在湿接缝位置铺设钢板,以防止运梁时车轮驶入湿接缝位置。架完一跨梁后,立即组织人员进行梁位置复测,然后焊接湿接缝及横隔板钢筋,使梁形成整体,并在运梁车行驶的位置上铺垫厚度1.6em的钢板。这种喂梁方法极大地提高了桥梁吊装效率,基本保证4d吊一跨的效率,确保按时完成。 ⑤单点起吊的安全计算分析

受到现场场地制约和临时边墩限制与约束,钢梁不能一次到达吊装点,需要进行分次就位,就位方案的选择成为吊装成败的关键性因素。该工程采用一端用汽车吊起吊,跨越临时边墩,成为活动点,另一端固定在平板车上平移就位,在这个过程中涉及到钢箱梁的起吊角的控制。

由于吊机是通过钢丝绳传力来起吊钢箱梁,在钢箱梁被吊起的过程中钢丝绳拉力的大小与方向都在发生变化,而且其变化是不可预订的。甚至在拉力调整的瞬间,钢箱梁的重力由支撑端的支撑力和水平摩擦力来平衡。

⑥其他质量安全保证措施

a吊梁前必须先试吊,测量主桁架下沉值,检查主桁架的稳定性能,满足要求后才能将梁前移。

b合理布置施工平台,对人员、设备、电气、消防等因素的安全防范作了周密的设防,编制了安全施工组织设计和应急预案,对所有施工操作人员进行安全教育。

c施工前组织有关人员进行熟悉图纸、方案,以及进行技术交底。

三、钢桁架

1、钢桁架介绍。

所谓钢桁架桥梁就是指以钢制桁架作为桥梁的主体结构,又名钢栈桥。由主体结构进行承重,主体部分主要承受弯拉应。桥墩一般是由混凝土制成。由于其结构轻巧而备受亲奈。其最大的难点在于复杂的应力计算和吊装搭接过程。

我国在这方面起步相对较晚,最早的就是武汉长江大桥。其次还有后来的南京长江大桥。都是采用的桁架结构。

2、吊装方法研究。

①本文主要以汽车吊的方式进行论述。

②由于钢桁架桥梁一般跨度大,施工标准高、吊装难度大。标准高表现在钢桁架吊装技术要求标准高。难度大表现在场地基础差,起吊高度落差大,起吊难度大。其次地形因素也是影响桥梁吊装的主要因素。

③吊车选用及角度控制:栈桥的吊装根据跨度、标高、和重量选用吊车,首先可查看吊车性能表加上实际吊装经验选择吊车。根据现场实际情况确定吊机台数,如果是两车抬则需要按照“先高后底”,“低就高就”的原则,统一指挥。选择吊车时候要考虑实际工作场地和经济实用性。如果一台吊车则必须保证一端用揽绳,各方协调。角度控制:常用工具:1)线坠角度调整:手拉葫芦调整:2)角度靠尺。

④为了保证栈桥的安装吊放位置一次到位,我们精确测量了各桁架支座点的水平标高,精确对照土建方提供的施工技术数据。对于产生超差的部位准备钢板进行补垫。召集全体参与吊装的人员进行了技术讨论。

3、吊装过程。

①准备工作

(1)、物资准备:钢丝绳、导链、电焊机、揽风绳、翘杆、石块、钢板、吊车等全部到位,并确保工程顺利进行。

(2)、技术准备:对参与栈桥吊装安装人员进行技术和安全交底,使其熟悉施工图纸和吊装方案,掌握各自环节的安全操作规程。

②栈桥

(1)栈桥钢桁架工程起吊先后顺序采用先下后上的施工方法,钢桁架起吊时合理的选取吊点位置,两端设有揽风绳,钢桁架起吊时离地30cm时,检查钢桁架受力状况,无大的变形后再继续起吊。起吊时应慢慢上升,避免与高压线或相邻建筑物相碰,两端的揽风绳与吊车配合,使刚桁架平稳上升。

(2)吊运栈桥:钢栈桥属超长结构,整体刚度差,为确保吊运时栈桥不变形,首先用型钢焊接在上下弦之间来增加栈桥刚度,其次选用上下弦节点各8个吊点,钢栈桥吊点设在节点处,吊机吊钩挂着2个手动电葫芦,钢丝绳穿过栈桥底部多接头节点处下部的H型钢,采用手拉葫芦使栈桥处在设计斜度,钢丝绳会自行滑动实现平衡。

(3)吊装钢桁架业就是将将就位在松开吊钩前,应做到初步校正,并对准使钢桁架基做中心与定位主线对准就位。

(4)钢桁架就位后,应抓紧与已安装好的支座焊接牢固。

4、保证吊装安全的措施即结构吊装安全操作措施 。

1、 对所起吊的构件,应事前了解其准确的重量,并选用合适的滑轮和起重

钢丝绳,严禁盲目的冒险起吊。

2、高处吊装作业应同经过体检合格的人员担任,患有心脏病,高血压,精神病,癫痫病等不适合从事高处作业的人员,不得进行高处作业,酒后不得从事起重吊装的高处作业。

3、吊装工人属于特种作业人员,必须经培训,考试合格后,持证上岗,并有有多年同类工程吊装经验的进行指挥。

4、在高压线和裸线附近工作时,应根据具体情况是或采取其他可靠防护措施后,方准进行吊装作业。

5、起吊时,起重物必须在起重臂的正下方,不准斜拉,斜吊。

6、指挥人员必须站在起重司机和起重工都看见的地方,并严格按规定的起重信号指挥作业。如因现场条件限制,可配备信号员传递其指挥信号。

四、钢管混凝土拱桥

1、钢管混凝土桥的发展概况

我国是拱桥发展最早的国家,其代表就是赵州桥。如今拱桥已经是公路上采用极为广泛的一种桥梁体系,拱桥的桥型千姿百态,姿态优雅 、大方美观。在城市和风景区的桥梁设计中往往成为首选。由于拱桥体系受力合理,其受力与拱轴线基本重合。从而在桥梁方案比较中经常占据有利位置,我国在大跨径拱桥的施工方面处于世界先进行列,在世界跨径超过100米的拱桥中,我国占有的数量超过了三分之一。

随着拱桥的迅速发展,世界各国对其的功能要求与使用年限也越来越高。随着钢结构桥的发展,钢管混凝土桥诞生了。它结合了混凝土桥与钢结构桥的优点。因而立刻被广泛采用。

钢管混凝土应用于拱桥分为两大类,一类是钢管外露的,钢管以参与结构受力为主,同时也在施工过程中支架和浇筑管内混凝土起到模板的作用。另外一种钢管以施工受力为主,同时也参与成桥受力,成桥过程先合拢钢管骨架,然后浇筑管内混凝土形成钢管混凝土劲性骨架,再将钢管混凝土作为埋置式拱架浇筑外包混凝土,形成主拱圈。利用钢管或是随之形成的钢管混凝土作为劲性骨架减少了钢材用量,减轻了骨架重量。

2、钢管混凝土拱桥的特点

①承载能力强,施工方便、快捷。钢管混凝土利用内填混凝土增强管壁的稳定性,又利用钢管对核心混凝土的套箍作用,使钢管混凝土的优越性能得到充分发挥,具有很高的抗压强度和抗变形能力,非常适合以偏心受压为主的拱桥。施工时,钢管还可以充当很好的模板,无需额外的脚手架和模板,起到降低造价的作用。又起到劲性骨架的作用。另一方面,桥梁基坑开挖、基础与混凝士浇筑、钢管加工、吊杆制作、横梁和桥面板预制可同时进行,模块化程度高,节省了施工工期,与同等跨径的其它体系桥梁相比,可节省工期30%以上。

②跨度适应能力强。我国幅员辽阔,地形复杂,江河山谷众多,桥梁建造地点众多。需要建造跨度各异的桥梁。实践证明,钢管混凝土拱桥在100~400m以内的稳定性较高,具有很强的适应性和竞争力。

③大直径钢管(中1000以上)卷制工厂化,随着我国炼钢工业日新月异的(目前我国的年炼钢量已经位列世界第一位)使钢管生产规模更大,速度更快,质量更有保障,这些都有力地促进了我国钢管混凝土拱桥的发展。

④有较成熟的施工技术作支撑。中国是建造拱桥最多的国家,经过长期的探

索,已掌握了成套的施工技术,如无支架缆索吊装法,转体施工法。前者配合千斤顶由高强钢绞线做扣索,具有索力和拱轴线型控制精度高,突破了只适用于5段以内的限制,能用于多节段拱肋吊装;后者的平转和竖转技术已成功地用于多座钢管混凝土拱桥的安装。

⑤造型优美。优秀的桥梁建筑,除实用的功能外,还应是一个高的建筑艺术品,成为一个城市的地标,如举世闻名的美国旧金山大桥、悉尼港的钢拱桥。钢管混凝土拱桥犹如一道靓丽的彩虹横跨大江两岸,配合恰当的灯光设计,令人赏心悦目;随着城市对桥梁审美的提高,近些年还出现了一些造型新颖的异型拱桥,异型拱一般为偏态的竖或斜轴平行的斜吊杆,其受力形式和正态拱基本一致,如福建福清长盛异型拱桥。

⑥地基适应能力强。钢管混凝土拱桥可根据不同的地质条件和桥位断面,设计威有推力的拱桥(上承式和中承式拱),也可设计成无推力的系杆拱桥。

3、钢管混凝土拱桥的吊装方法

钢管混凝土拱桥的架设方法主要有两种方法:1)非自架设法。2)自架设法。

1)非自架设法

非自架设法则是借助临时的施工设施成桥的方法,主要有吊装、支架和转体等方法。

①吊装法是指利用吊装设备将预制好的桥梁上部结构吊装成孔的施工方法,除在深水河流或近海中采用大型浮吊吊装外,一般使用于较小跨径的桥梁中; ②支架法即在支架上现浇或拼装的施工方法,适用于小跨径、不通航或通航要求不高,水深较浅等施工条件;

③转体施工法是将桥跨的施工从河流转移到岸上,然后竖转或平转到桥轴线处合拢,适应的拱桥跨径较大。随着桥跨的增大,非自架设法施工需要的临时设施和临时架设设备的费用上升很快,从经济合理上考虑,非自架设法成为大多数拱桥施工优先选择的施工方

法。

2)自架设法

自架射法在拱桥中相对于支架法,又称为无指架施工法。

自架设方法按节构形成的步骤分为三类,一类是构件增加法。如悬轩施工,通过悬臂单元不段增加形成增加结构整体;第二类是截面曾大,如劲性骨架法;第三类是混合法,在成桥的过程中既有构件的增加又有截面的增加。

以上架设方法久是钢管混凝土桥梁施工时的基本方法。将其具体的用于日常施工主要有以下几种方法。

①千斤顶斜拉扣挂法

1992年开工的广西于宁邕江大桥,是一座首次采用了千斤顶斜拉扣挂法施工的钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土中承式拱桥。千斤顶斜拉扣挂法实现连续浇注拱乐工箱混凝土,较好控制整个浇注过程中结构的应力和变位,解决了多节段施工带来的一系列问题。

②缆索吊装法

缆索吊装应用于钢管混凝土拱桥的施工后,促进了该类桥型的发展,同时,也使自身有了更多的创新,形成了适合钢管混凝土拱桥施工特点的施工技术。由于大跨径钢管混凝土系杆拱桥的钢管拱肋节段多、重量大,因此国内桥梁建设者们不断探索创新,采用了一些新技术对传统的缆索吊装工艺进行了改进和创新,现阶段缆索吊装法应用于钢管混凝土拱桥主拱肋施工的主要有主缆悬挂法、千斤

顶斜拉扣挂法两种施工方式。

转体施工法

转体施工法是将拱圈分为两个半跨在两岸制作,通过转体合拢的一种施工方法。拱圈做竖直旋转合拢的称为竖向转体施工法,拱圈绕拱座做水平旋转合拢的称为平面转体施工法。

钢管混凝土拱桥与钢筋混凝土拱桥相比,其转体质量是钢管骨架,因此比钢筋混凝土拱桥轻很多,近年来转体施工方法在钢管混凝土拱桥施工中也得到广泛应用与迅速发展,在转体质量、施工工艺、施工方法等方面均有新的突破。竖转法、平转法都有采用,而且还出现了竖转与平转相结合的施工方法,转体重量也有了极大的提高,转体施工技术己进入新的发展阶段。

④悬臂施工法

悬臂施工法是受预应力混凝土梁式桥的悬臂施工法的影响面发展起来的,国外修建钢筋混凝土拱桥时常用,我国应用并不广泛。悬臂施工法主要有悬臂浇筑法、悬臂拼装法、悬臂斜吊法等。拱顶段采用劲性骨架的组合施工方法,缩短了混凝土结构长度,减轻了悬臂的重量,或吊装中段的劲性骨架,形成拱结构,最后现浇中间段的混凝土,形成主拱圈这种组合方法耗用钢材数量大为减少,具有较好的经济

悬臂施工法解决了大跨径拱桥无支架施工的问题,但由于成桥拱的受力是受压力为主的压弯结构,因此悬臂施工时只能将拱作为施工过程悬臂的下弦,需要有较多的临时设施,主要是大量临时受拉构件作为悬臂的上弦,相对我国国情,费用较高,所以应用并不广泛。

五、总结

总得来说,随着世界各国桥梁建造技术的不断提高。大跨境桥梁的修建将是未来的热点话题。而大跨境必将使得钢结构桥梁的发展更加迅猛,这样就显得钢桥梁的吊装技术将会是研究的热点问题。只要解决了钢构桥梁的吊装的问题将会大大促进钢构桥梁的发展。

六、致谢

致 谢

感谢指导老师曾凡奎的关心、指导和教诲。曾老师追求真理、献身科学、严以律己、宽已待人的崇高品质对学生将是永远的鞭策。

我在学习桥梁施工这门课程期间的学习自始至终都是在曾老师全面、具体的指导下进行的。曾老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风,使学生收益匪浅,终生难忘。

再次感谢曾老师在本门课程研究中所给予的帮助。

感谢我的学友和朋友们对我的关心和帮助。

桥梁施工论文

六、参考文献

1、《桥梁工程》 人民交通出版社 2008.7 姚玲森

2、《桥梁施工》 人民交通出版社 2008.7 徐伟

11

本科毕业设计(论文)附件

题目:钢桥梁的吊装技术研究

院 (系): 建筑工程学院

专 业: 班 级: 学 生: 学 号: 指导教师:

2011年12月8日

钢桥梁的吊装技术研究

摘要

近年来,随着国家对基础设施的大力投入,使得道路与桥梁方面的施工技术发展迅速的同时也面对了周多挑战。由于施工环境的多样性与复杂性也对桥梁结构提出了更多的要求。如今钢桥梁以其造型优美、施工方便快捷而备受亲奈。这使得钢结构桥梁的架设技术遇到了一些难题。本文主要对钢桥梁的吊装技术做一定研究。

关键词:大跨径 钢筋混凝土拱桥 钢箱梁 钢桁架 吊装技术 吊装方法

目录

一、绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

二、钢箱梁 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

1、钢箱梁介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

2、某工程实例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

3、吊装技术„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)

三、钢桁架 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5)

1、钢桁架介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5)

2、吊装方法研„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5)

3、吊装过程 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5)

4、保证吊装安全的措施即结构吊装安全操作措施„„„„„„„„„„(6)

四、钢管混凝土拱桥„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(6)

1、钢管混凝土拱桥发展概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(6)

2、钢管混凝土拱桥的特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(6)

3、钢管混凝土拱桥的吊装方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„(7)

五、总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(8)

六、致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(9)

七、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(10)

一 绪 论

自20 世纪90 年代,我国钢铁产量已连续十余年保持世界第一,并且遥遥领先于其它国家,2008 年中国钢铁产量比排名2 ~ 8 位的日本、美国、俄罗斯、印度等国家总和还多。

随着钢铁总量的增加,钢铁产品品种丰富、质量提高,这两方面均达到了国际先进水平。国内30 多家具有实力的钢结构安装企业承担了重点大型钢结构工程安装,其新技术、新工艺、新设备层出不穷,施工安装也达到了国际先进水平,建成了具有世界水准的钢结构工程,如鸟巢、中央电视台、广州新电视塔等标志性建筑。

二、钢箱梁

1、钢箱梁介绍

钢箱梁,又叫钢板箱形梁,是大跨径桥梁经常采用的结构形式。通常用在跨度较大的桥梁上。截面象一个箱子所以叫做钢箱梁。

随着我国桥梁工艺的发展和交通要求的不同,钢箱梁的跨径也在不断增长,并呈大幅度增长的趋势;为了研究横隔板间距对集中荷载作用下简支钢箱梁畸变的影响,经常通过设置不同数量横隔板的简支钢箱梁,比较其在集中荷载作用下的畸变效应和刚性扭转效应,得到最大畸变效应随横隔板数量的变化曲线得发展趋势。在箱梁腹板顶端施加集中荷载,按畸变,刚性扭转,对称弯曲和偏心荷载四种工况采用荷载分解的方法进行计算。

2、某工程实例

以某钢箱梁结构桥梁施工这例。这是一座高架桥,该高架桥工程项目主线为1O跨,有3跨钢箱梁,总跨径为146m,最大跨径60m,最小的也有38m。部分箱形梁结构由工厂制作,采用现场吊装的方式;部分箱型梁为工厂下料,现场拼装焊接完成。箱梁顶板、腹板、底板、翼板等主受力构件均该桥梁最大跨度在Z5——Z6轴,跨径为60m。综合考虑施工场地周围环境和施工或能带来的其他影响,采用整体一次性吊装方案。

3、吊装技术

(1)整体吊装优点

整体一次吊装与分块吊装比较尤其独特的优势,其中最大的优点是解决了中间设立临时支墩对道路交通及周边构造物的影响,这样可以在不影响交通的情况下施工,同时也减少了对行人的影响。而且在工艺方面有自己的优点。

①整体安装稳定

由于减少在中间临时连接钢梁的步骤,可以大大减少人为造成的误差,避免钢梁各节在吊装过程中的撞击作用,从而提高了安装的稳定性。

② 拼接安装简单

一次吊装整跨钢梁,其拼装工作全部在地面进行。在地面胎架上拼接,减少了中间块传统在临时支墩上拼接的工序,吊装完场后只需焊接在两端钢横梁上即完成安装,简单省时,可以大大减少工期,这也是钢桥梁的独特之处。 ③方便施工组织

以往需在临时支墩上焊接每节箱体,其工序相当复杂,且需要投入很多的人力物力。分块越多,焊接过程越长,在繁忙交通要道上施工增加的不安全因素越

大,改为整体拼装后可以减少面临时胎架上拼接箱体,既减少这种不安全因素,又方便组织流水施工,最重要的是可以大大加快施工进度。从而降低造价。

(2)需解决的问题

①钢梁不能一次到达吊装点,需要分次就位。施工中就位方式采用两套方案。 a、另一中方案采用一端用汽车吊起吊,跨越临的时边墩,成为活动点,另一端固定在平板车上采用平移的方式就位。该方式减少了汽车吊机就位时间,吊装效率大大提高。实际施工中起吊角度经计算后得出在8-9。符合吊装规范要求,并且施工时起吊端缓慢起吊,到预定高度后静止下次给对方数分钟,观测固定端是东方红吧否有滑移迹象,没出现位移才继续进行下步吊装工作。

b、临时寄放待掉梁梁在临时的边墩上,汽车吊分三到四次就位,把钢梁吊装就位。以这种方式进行吊装相对比较安全,但耗费时间长,对于受封闭交通时间限制来说,无疑是最大的缺点。所以这种方式只能在吊装X24号梁时采用。

②单榀钢箱梁在施工过程中的下挠度是否会超出设计值。

这时采用中间临时支墩方式吊装,由于单块钢梁支承在临时支墩上,施工过程中的下挠度几乎可以忽略不计。施工中采用实测法监控,单榀钢梁在胎架完成拼接后,根据实际情况安装支点位置,模拟出钢梁安装后的支承状况,然后从跨中到支点每5m进行实测测出钢梁下挠度值。实测值与完成后的设计值比较,跨中最大设计下挠值为10cm,实测值为6.5cm,在设计限值以内,满足设计要求。

③边梁的横向移动控制

在边梁位置安装钢轨,将边梁放至钢轨上,用电动葫芦将边梁拉到位。到位后用千斤顶将边梁顶起,拆除钢轨,安装橡胶支座,下放边梁到位。

④喂梁控制

由于该工程工期比较紧张,要求1个月内完成主桥预制梁的架设。由于坡度大无法采用铺导轨进行喂梁,只能将运梁车直接驶入喂梁。由于湿接缝和铺装层尚未施工,为了防止喂梁时运梁车对已架设预制梁发生危害,要求运梁车轨道沿着两片梁的腹板位,另在湿接缝位置铺设钢板,以防止运梁时车轮驶入湿接缝位置。架完一跨梁后,立即组织人员进行梁位置复测,然后焊接湿接缝及横隔板钢筋,使梁形成整体,并在运梁车行驶的位置上铺垫厚度1.6em的钢板。这种喂梁方法极大地提高了桥梁吊装效率,基本保证4d吊一跨的效率,确保按时完成。 ⑤单点起吊的安全计算分析

受到现场场地制约和临时边墩限制与约束,钢梁不能一次到达吊装点,需要进行分次就位,就位方案的选择成为吊装成败的关键性因素。该工程采用一端用汽车吊起吊,跨越临时边墩,成为活动点,另一端固定在平板车上平移就位,在这个过程中涉及到钢箱梁的起吊角的控制。

由于吊机是通过钢丝绳传力来起吊钢箱梁,在钢箱梁被吊起的过程中钢丝绳拉力的大小与方向都在发生变化,而且其变化是不可预订的。甚至在拉力调整的瞬间,钢箱梁的重力由支撑端的支撑力和水平摩擦力来平衡。

⑥其他质量安全保证措施

a吊梁前必须先试吊,测量主桁架下沉值,检查主桁架的稳定性能,满足要求后才能将梁前移。

b合理布置施工平台,对人员、设备、电气、消防等因素的安全防范作了周密的设防,编制了安全施工组织设计和应急预案,对所有施工操作人员进行安全教育。

c施工前组织有关人员进行熟悉图纸、方案,以及进行技术交底。

三、钢桁架

1、钢桁架介绍。

所谓钢桁架桥梁就是指以钢制桁架作为桥梁的主体结构,又名钢栈桥。由主体结构进行承重,主体部分主要承受弯拉应。桥墩一般是由混凝土制成。由于其结构轻巧而备受亲奈。其最大的难点在于复杂的应力计算和吊装搭接过程。

我国在这方面起步相对较晚,最早的就是武汉长江大桥。其次还有后来的南京长江大桥。都是采用的桁架结构。

2、吊装方法研究。

①本文主要以汽车吊的方式进行论述。

②由于钢桁架桥梁一般跨度大,施工标准高、吊装难度大。标准高表现在钢桁架吊装技术要求标准高。难度大表现在场地基础差,起吊高度落差大,起吊难度大。其次地形因素也是影响桥梁吊装的主要因素。

③吊车选用及角度控制:栈桥的吊装根据跨度、标高、和重量选用吊车,首先可查看吊车性能表加上实际吊装经验选择吊车。根据现场实际情况确定吊机台数,如果是两车抬则需要按照“先高后底”,“低就高就”的原则,统一指挥。选择吊车时候要考虑实际工作场地和经济实用性。如果一台吊车则必须保证一端用揽绳,各方协调。角度控制:常用工具:1)线坠角度调整:手拉葫芦调整:2)角度靠尺。

④为了保证栈桥的安装吊放位置一次到位,我们精确测量了各桁架支座点的水平标高,精确对照土建方提供的施工技术数据。对于产生超差的部位准备钢板进行补垫。召集全体参与吊装的人员进行了技术讨论。

3、吊装过程。

①准备工作

(1)、物资准备:钢丝绳、导链、电焊机、揽风绳、翘杆、石块、钢板、吊车等全部到位,并确保工程顺利进行。

(2)、技术准备:对参与栈桥吊装安装人员进行技术和安全交底,使其熟悉施工图纸和吊装方案,掌握各自环节的安全操作规程。

②栈桥

(1)栈桥钢桁架工程起吊先后顺序采用先下后上的施工方法,钢桁架起吊时合理的选取吊点位置,两端设有揽风绳,钢桁架起吊时离地30cm时,检查钢桁架受力状况,无大的变形后再继续起吊。起吊时应慢慢上升,避免与高压线或相邻建筑物相碰,两端的揽风绳与吊车配合,使刚桁架平稳上升。

(2)吊运栈桥:钢栈桥属超长结构,整体刚度差,为确保吊运时栈桥不变形,首先用型钢焊接在上下弦之间来增加栈桥刚度,其次选用上下弦节点各8个吊点,钢栈桥吊点设在节点处,吊机吊钩挂着2个手动电葫芦,钢丝绳穿过栈桥底部多接头节点处下部的H型钢,采用手拉葫芦使栈桥处在设计斜度,钢丝绳会自行滑动实现平衡。

(3)吊装钢桁架业就是将将就位在松开吊钩前,应做到初步校正,并对准使钢桁架基做中心与定位主线对准就位。

(4)钢桁架就位后,应抓紧与已安装好的支座焊接牢固。

4、保证吊装安全的措施即结构吊装安全操作措施 。

1、 对所起吊的构件,应事前了解其准确的重量,并选用合适的滑轮和起重

钢丝绳,严禁盲目的冒险起吊。

2、高处吊装作业应同经过体检合格的人员担任,患有心脏病,高血压,精神病,癫痫病等不适合从事高处作业的人员,不得进行高处作业,酒后不得从事起重吊装的高处作业。

3、吊装工人属于特种作业人员,必须经培训,考试合格后,持证上岗,并有有多年同类工程吊装经验的进行指挥。

4、在高压线和裸线附近工作时,应根据具体情况是或采取其他可靠防护措施后,方准进行吊装作业。

5、起吊时,起重物必须在起重臂的正下方,不准斜拉,斜吊。

6、指挥人员必须站在起重司机和起重工都看见的地方,并严格按规定的起重信号指挥作业。如因现场条件限制,可配备信号员传递其指挥信号。

四、钢管混凝土拱桥

1、钢管混凝土桥的发展概况

我国是拱桥发展最早的国家,其代表就是赵州桥。如今拱桥已经是公路上采用极为广泛的一种桥梁体系,拱桥的桥型千姿百态,姿态优雅 、大方美观。在城市和风景区的桥梁设计中往往成为首选。由于拱桥体系受力合理,其受力与拱轴线基本重合。从而在桥梁方案比较中经常占据有利位置,我国在大跨径拱桥的施工方面处于世界先进行列,在世界跨径超过100米的拱桥中,我国占有的数量超过了三分之一。

随着拱桥的迅速发展,世界各国对其的功能要求与使用年限也越来越高。随着钢结构桥的发展,钢管混凝土桥诞生了。它结合了混凝土桥与钢结构桥的优点。因而立刻被广泛采用。

钢管混凝土应用于拱桥分为两大类,一类是钢管外露的,钢管以参与结构受力为主,同时也在施工过程中支架和浇筑管内混凝土起到模板的作用。另外一种钢管以施工受力为主,同时也参与成桥受力,成桥过程先合拢钢管骨架,然后浇筑管内混凝土形成钢管混凝土劲性骨架,再将钢管混凝土作为埋置式拱架浇筑外包混凝土,形成主拱圈。利用钢管或是随之形成的钢管混凝土作为劲性骨架减少了钢材用量,减轻了骨架重量。

2、钢管混凝土拱桥的特点

①承载能力强,施工方便、快捷。钢管混凝土利用内填混凝土增强管壁的稳定性,又利用钢管对核心混凝土的套箍作用,使钢管混凝土的优越性能得到充分发挥,具有很高的抗压强度和抗变形能力,非常适合以偏心受压为主的拱桥。施工时,钢管还可以充当很好的模板,无需额外的脚手架和模板,起到降低造价的作用。又起到劲性骨架的作用。另一方面,桥梁基坑开挖、基础与混凝士浇筑、钢管加工、吊杆制作、横梁和桥面板预制可同时进行,模块化程度高,节省了施工工期,与同等跨径的其它体系桥梁相比,可节省工期30%以上。

②跨度适应能力强。我国幅员辽阔,地形复杂,江河山谷众多,桥梁建造地点众多。需要建造跨度各异的桥梁。实践证明,钢管混凝土拱桥在100~400m以内的稳定性较高,具有很强的适应性和竞争力。

③大直径钢管(中1000以上)卷制工厂化,随着我国炼钢工业日新月异的(目前我国的年炼钢量已经位列世界第一位)使钢管生产规模更大,速度更快,质量更有保障,这些都有力地促进了我国钢管混凝土拱桥的发展。

④有较成熟的施工技术作支撑。中国是建造拱桥最多的国家,经过长期的探

索,已掌握了成套的施工技术,如无支架缆索吊装法,转体施工法。前者配合千斤顶由高强钢绞线做扣索,具有索力和拱轴线型控制精度高,突破了只适用于5段以内的限制,能用于多节段拱肋吊装;后者的平转和竖转技术已成功地用于多座钢管混凝土拱桥的安装。

⑤造型优美。优秀的桥梁建筑,除实用的功能外,还应是一个高的建筑艺术品,成为一个城市的地标,如举世闻名的美国旧金山大桥、悉尼港的钢拱桥。钢管混凝土拱桥犹如一道靓丽的彩虹横跨大江两岸,配合恰当的灯光设计,令人赏心悦目;随着城市对桥梁审美的提高,近些年还出现了一些造型新颖的异型拱桥,异型拱一般为偏态的竖或斜轴平行的斜吊杆,其受力形式和正态拱基本一致,如福建福清长盛异型拱桥。

⑥地基适应能力强。钢管混凝土拱桥可根据不同的地质条件和桥位断面,设计威有推力的拱桥(上承式和中承式拱),也可设计成无推力的系杆拱桥。

3、钢管混凝土拱桥的吊装方法

钢管混凝土拱桥的架设方法主要有两种方法:1)非自架设法。2)自架设法。

1)非自架设法

非自架设法则是借助临时的施工设施成桥的方法,主要有吊装、支架和转体等方法。

①吊装法是指利用吊装设备将预制好的桥梁上部结构吊装成孔的施工方法,除在深水河流或近海中采用大型浮吊吊装外,一般使用于较小跨径的桥梁中; ②支架法即在支架上现浇或拼装的施工方法,适用于小跨径、不通航或通航要求不高,水深较浅等施工条件;

③转体施工法是将桥跨的施工从河流转移到岸上,然后竖转或平转到桥轴线处合拢,适应的拱桥跨径较大。随着桥跨的增大,非自架设法施工需要的临时设施和临时架设设备的费用上升很快,从经济合理上考虑,非自架设法成为大多数拱桥施工优先选择的施工方

法。

2)自架设法

自架射法在拱桥中相对于支架法,又称为无指架施工法。

自架设方法按节构形成的步骤分为三类,一类是构件增加法。如悬轩施工,通过悬臂单元不段增加形成增加结构整体;第二类是截面曾大,如劲性骨架法;第三类是混合法,在成桥的过程中既有构件的增加又有截面的增加。

以上架设方法久是钢管混凝土桥梁施工时的基本方法。将其具体的用于日常施工主要有以下几种方法。

①千斤顶斜拉扣挂法

1992年开工的广西于宁邕江大桥,是一座首次采用了千斤顶斜拉扣挂法施工的钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土中承式拱桥。千斤顶斜拉扣挂法实现连续浇注拱乐工箱混凝土,较好控制整个浇注过程中结构的应力和变位,解决了多节段施工带来的一系列问题。

②缆索吊装法

缆索吊装应用于钢管混凝土拱桥的施工后,促进了该类桥型的发展,同时,也使自身有了更多的创新,形成了适合钢管混凝土拱桥施工特点的施工技术。由于大跨径钢管混凝土系杆拱桥的钢管拱肋节段多、重量大,因此国内桥梁建设者们不断探索创新,采用了一些新技术对传统的缆索吊装工艺进行了改进和创新,现阶段缆索吊装法应用于钢管混凝土拱桥主拱肋施工的主要有主缆悬挂法、千斤

顶斜拉扣挂法两种施工方式。

转体施工法

转体施工法是将拱圈分为两个半跨在两岸制作,通过转体合拢的一种施工方法。拱圈做竖直旋转合拢的称为竖向转体施工法,拱圈绕拱座做水平旋转合拢的称为平面转体施工法。

钢管混凝土拱桥与钢筋混凝土拱桥相比,其转体质量是钢管骨架,因此比钢筋混凝土拱桥轻很多,近年来转体施工方法在钢管混凝土拱桥施工中也得到广泛应用与迅速发展,在转体质量、施工工艺、施工方法等方面均有新的突破。竖转法、平转法都有采用,而且还出现了竖转与平转相结合的施工方法,转体重量也有了极大的提高,转体施工技术己进入新的发展阶段。

④悬臂施工法

悬臂施工法是受预应力混凝土梁式桥的悬臂施工法的影响面发展起来的,国外修建钢筋混凝土拱桥时常用,我国应用并不广泛。悬臂施工法主要有悬臂浇筑法、悬臂拼装法、悬臂斜吊法等。拱顶段采用劲性骨架的组合施工方法,缩短了混凝土结构长度,减轻了悬臂的重量,或吊装中段的劲性骨架,形成拱结构,最后现浇中间段的混凝土,形成主拱圈这种组合方法耗用钢材数量大为减少,具有较好的经济

悬臂施工法解决了大跨径拱桥无支架施工的问题,但由于成桥拱的受力是受压力为主的压弯结构,因此悬臂施工时只能将拱作为施工过程悬臂的下弦,需要有较多的临时设施,主要是大量临时受拉构件作为悬臂的上弦,相对我国国情,费用较高,所以应用并不广泛。

五、总结

总得来说,随着世界各国桥梁建造技术的不断提高。大跨境桥梁的修建将是未来的热点话题。而大跨境必将使得钢结构桥梁的发展更加迅猛,这样就显得钢桥梁的吊装技术将会是研究的热点问题。只要解决了钢构桥梁的吊装的问题将会大大促进钢构桥梁的发展。

六、致谢

致 谢

感谢指导老师曾凡奎的关心、指导和教诲。曾老师追求真理、献身科学、严以律己、宽已待人的崇高品质对学生将是永远的鞭策。

我在学习桥梁施工这门课程期间的学习自始至终都是在曾老师全面、具体的指导下进行的。曾老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风,使学生收益匪浅,终生难忘。

再次感谢曾老师在本门课程研究中所给予的帮助。

感谢我的学友和朋友们对我的关心和帮助。

桥梁施工论文

六、参考文献

1、《桥梁工程》 人民交通出版社 2008.7 姚玲森

2、《桥梁施工》 人民交通出版社 2008.7 徐伟

11


相关内容

  • 玉树县职称论文发表网-桥梁工程施工技术质量管理论文选题题目
  • 云发表,专业论文发表网站!http://www.yunfabiao.com/ 面向作者直接收稿,省去中间环节,价格更低,发表更快,收录更快! 玉树县职称论文发表网-桥梁工程|施工技术|质量管理论文选题题目 玉树县职称论文发表网-以下是桥梁工程|施工技术|质量管理职称论文发表选题参考题目,均采用云论文 ...

  • 道路桥梁毕业论文题目(611个)
  • 毕业论文(设计) 题 目 学 院 学 院 专 业 学生姓名 学 号 年级 级 指导教师 毕业教务处制表 毕业 毕业二〇一五年 三月二十 日 毕业 道路桥梁毕业论文题目 一.论文说明 本团队长期从事论文写作与论文发表服务,擅长案例分析.编程仿真.图表绘制.理论分析等,专科本科论文300起,具体信息联系 ...

  • 桥梁细部施工放样及检测
  • 2009年第12期(总第190期) 黑龙江交通科技 HELLONGJIANGJIAOTONGKEJI No.12,2009 (SumNo.190) 桥梁细部施工放样及检测 张春鹏1.吴岩2 (1.佳木斯市公路管理站:2.黑龙江省公路勘察设计院) 摘要:介绍了桥梁施工控制网的测量,以及桥梁细部施工放样 ...

  • 桥梁工程施工技术论文
  • 桥梁工程施工技术论文 摘要:桥梁是公路的重要组成部分,随着交通运输量的大幅提高,行车密度及车辆的载重也越来越大,公路桥梁在交通工程中的重要性与日俱增. 桥梁工程是一项复杂的系统性工程,在桥梁工程施工中还存在较多问题,对桥梁工程质量产生不利的影响.通过对问题原因的分析,找出针对性的应对措施,如创新技术 ...

  • 桥梁施工伸缩缝处理论文
  • 桥梁施工伸缩缝处理论文 摘要:桥梁伸缩缝对于桥梁意义非常重大,必须要从施工时就会其质量进行控制,要保证施工严格按照相关要求进行,这样才能保证桥梁整体按照设计的寿命进行运作,桥梁的安全稳定性才能得到保证.因此,在桥梁进行施工时要从各个环节对其进行监督管理,保证桥梁伸缩缝完全符合要求. 桥梁的伸缩缝对桥 ...

  • 建筑工程职称论文
  • 随着社会主义经济的发展,桥梁建设也日新月异,这给桥梁施工企业注入了新的活力,同时也给它们带来了新的竞争机遇.企业要盈利,离不开管理."以质量求生存,向管理要效益",这已成为它们永恒的宗旨.桥梁施工项目管理是一项复杂的系统工程,一门相对独立的管理科学,它是在一定的约束条件下,为实现 ...

  • 公路桥梁施工技术论文
  • 公路桥梁施工技术论文 [摘要]在实际施工中,不仅需要全面规划.统筹兼顾.合理安排各项工作,面对不同的实际情况应灵活采取不同的施工措施,合理衔接各种工序并推行现代化技术使公路施工更加合理.高效地施工与进行,在降低桥梁施工的成本的同时桥梁质量的提高上不但不影响甚至有正面能量. 经济发展的洪水猛兽冲击着社 ...

  • 桥梁碳纤维加固技术的应用研究
  • 桥梁碳纤维加固技术的应用研究 #Ⅲt 月自i镕拼4m#目#m0目-日自自E ■ 476Cn0 ■**#<月日t#十月f*#{目R*女自目}目8&∞#≈,☆&***目H#*£目&#4一目<¥t≮ 4女'#}#女:}I"&§"<#镕H ...

  • 测绘工程工程师职称论文发表选题参考题目
  • 测绘工程职称论文发表选题参考题 目 以下是测绘工程职称论文发表题目,均采用论文选题题目软件,经过大数据搜索比对精心整理而成,各职称论文发表题目均为近年来所发表论文题目,可供测绘工程职称论文发表选题参考题目,也可以作为测绘工程毕业论文撰写选题参考. 1......浅谈测绘工程质量管理 2......浅 ...