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【摘 要】 广州市某小岛的开发建设需要,在该小岛与陆地之间建设一座钢结构桥梁。现对该桥梁工程的建设全过程(包括设计、施工、维护与拆除回收)中所涉及的技术问题作本文的总结。
【关键词】 钢结构;桥梁工程;建设全过程;技术总结
【中图分类号】 TU721.4 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123(2010)02-080-02
Steel Temporary Bridge Engineering Developments Whole Process Technique Summary
【Abstract】 Guangzhou some islet Development developments need, urinating with land a developments steel construction bridge in that islet.Make this textual summary to the developments technique involved in whole process( include the design, construction, maintenance and tore down the recovery) problem of the steel bridge engineering now
【Key words】 Steel construction;Bridge engineering; Developments whole process;Ttechnique summary
1概述
广州市某小岛的开发建设需要,在该小岛与陆地之间建设一座使用时间较短的桥梁。建设地点河床地质从上至下主要为细砂、砂质粘土、全风化岩和强风化岩。桥位处河流隶属珠江水系支流,为潮汐河流,受潮水影响较大,潮差一般为1.2~1.8m左右。常年最高河水位为7.0m,常水位为6.0m。
经过方案比较,我们对该桥梁工程设计采用钢结构,共33跨。主体0~9#墩及24~33#墩段采用I45工字钢作为纵梁,墩间距6m,每墩采用5根Φ600mm钢管桩基础;10~23#墩段采用贝雷架作为纵向主梁,上弦铺45号工字钢作为横梁,桥墩之间间距为15m,每墩采用8根Φ600mm钢管桩井型基础。钢管桩基础要求进入强风化层,钢管桩施打完毕,泵除管桩内淤泥,再满灌10#水泥砂浆。桥面铺装为15cm现浇钢筋混凝土,与6mm底模钢板,形成复合桥面板。下部结构采用45号工字钢作为桥墩帽梁,Φ600×8mm钢管桩为基础。人行道与行车道采用波形梁护栏隔离。人行道外侧采用钢管护栏。
该工程管桩基础、工字帽梁、贝雷架纵梁、桥面、护栏和照明等分项工程互为前后工序,施工时相互联系,相互制约。合理安排好各分项工程间的流水作业是该工程的重点,管桩施工、贝雷架搭设及桥面施工是该工程的难点。
施工时,首先对现场构件加工及拼装场的修建,以便设备和材料的进场,拓宽工作面。钢管桩采用90KW及120KW振动锤施打,钢管桩施打前采用定位架进行定位。该桥梁工程的钢结构构件由专业厂家进行加工,然后运至现场进行拼装。贝雷架在专业厂家购买后运至现场拼装。型钢及贝雷架采用50t起重船进行安装。施工工艺流程见图1。
2设计与施工要点
2.1钢管桩。该工程共160根Φ600mm钢管桩,钢管桩约需1000t。
钢管桩分1~10#墩、11~20#墩两区域平行施工,两区域各配置一套施工机械设备及施工人员。钢管桩由专业厂家加工,加工规格每节主要为15m长,并配备10m、5m两种长度规格,以备接桩用,然后运至施工现场堆放备用。钢管桩采用船驳拖运至施打桩位附近,再用起重船起吊管桩,振动锤施打从岸边向河中推进施工。打桩测量采用全站仪任意角交会法进行定位。
在驳船上的钢管桩要进行加固,采用型钢加工桩座,加固方法采用钢丝绳加紧张器将桩捆在桩座上,如图2。在驳船运桩时,装桩的顺序必须和现场施工时吊桩的顺序相吻合,即先打桩放在上层,后打桩放在下层,以免翻桩。考虑到吊桩时要保持驳船的平衡,必须交叉吊桩。
钢管桩起吊采用50t起重船进行起吊,然后吊至桩位处临时固定,再吊起振动锤夹紧管桩将管桩吊起,徐徐往水下送桩至河床面停止,经测量复核无误后开始施打管桩。
由于钢管桩加工规格每节主要为15m长,大部分管桩施工需要接桩,接桩采用电焊接桩。钢管桩焊接前检查和修整下节桩变形损坏的部分,清除上节桩端泥砂、水或油污,桩端平面和斜面的铁锈用角向磨光机磨光。将内衬箍先焊于下节桩上,然后将上节桩吊起与下节桩对接,并在钢管外围安装紫铜夹箍,如图3所示。
由于该工程钢管桩桩尖需进入强风化持力层,因此停打标准应采取“最后贯入度控制”法为主、并以“预定桩尖标高控制”法为辅的停打标准来控制,即,将桩施打进入持力层达到预定最后贯入度控制值后就可以停打,但必须同时检验桩的施打标高是否已进入持力层足够深度来判定桩是否已符合要求。当桩的设计标高已达到,而桩的最后贯入度仍较大时可以继续施打直至最后贯入度符合设计要求后停打。但当桩的施打标高与设计标高要求相差较大,而桩的最后贯入度却已很小时,此时很可能是桩尖碰上障碍物或地质异常,这时应继续施打至设计标高后才能停打,如果继续施打有困难时,应采取相应的技术措施以保证桩的质量。最后贯入度控制值应根据地基条件、桩型、锤型及结合设计要求通过桩的打入试验和承载力试验来合理确定。
钢管桩施打完毕,经测量复核标高后,割除高出部分,然后采用高压射枪和空气清孔的方式泵除管内淤泥,再灌注10#砂浆至管顶。
2.2结构主体。该工程1~9#墩采用I45工字钢作为帽梁,帽梁上铺设I45工字钢纵梁,纵梁间距为400mm;1~9#墩采用贝雷架作为纵向主梁,上弦及桥墩帽梁采用I45工字钢。工字钢梁及贝雷架以一跨长度的原则进行安装,工字钢梁在厂家按需要长度加工好运至现场堆放区按规格型号分类标识堆放。
每墩钢管桩基础施工完毕后,即可进行桥墩帽梁的焊接安装。然后进行I45工字钢纵梁或贝雷架的架设施工。帽梁、工字钢纵梁按一跨长度进行开料,贝雷架纵梁在岸上拼装场地按一跨长度拼装好后,用汽车吊吊至驳船运至施工区后采用50t起重船进行起吊安装。施工顺序:I45工字钢纵帽梁焊接安装→ I45工字钢横帽梁焊接安装→贝雷架安装→I45工字钢上弦横梁焊接安装。
该桥梁工程桥面长313.6m,桥面布置为:0.1m人行道护栏+1.5m人行道+波形梁防撞钢护栏0.3m+整幅双向2车道7.5m+波形梁防撞钢护栏0.3m+1.5m人行道+0.1m人行道护栏。桥面采用复合桥面板,先在底层铺6mm厚钢板,然后在上面铺C30钢筋混凝土15cm厚。钢桥纵横梁施工完成后,接着可铺钢板,钢板由桥端向河中方向推进。混凝土施工也从桥端向桥中方向施工。该工程混凝土采用商品砼。
钢板在放样画线之前,对先检查钢板有无变形,变形的钢板采用钢板整平机调平。钢板按设计要求画线作样,每块钢板在边缘位置设两个Φ4cm吊孔。钢板安放在桥面经调正位置后,钢板与纵横梁焊接在一起。
2.3护拦与照明。该桥梁工程的护栏有人行道护栏和波形梁防撞钢护栏两种,人行道护栏采用钢管栏杆,两种栏杆均为对称分布,各为627.2m。护栏安装在桥梁砼面板施工完成后进行,从桥两端向中间推进施工。
放样前选择伸缩缝或胀缝附近的端部立柱作为控制点,并在控制点之间测距定位。定位后,要桥面板上准确地设置预埋件,并采取适当措施,保护预埋件在桥梁施工期间免遭损坏。护栏安装前对立柱预埋件的位置进行复测,符合设计要求后方能安装立柱和横梁。安装前做好施工场地的各项准备工作,安装过程中注意控制螺栓扭矩,焊缝间距、桥梁伸缩缝和胀缝的设置间距。
该桥梁的照明灯柱采用钢管架立,通过底座钢板用螺栓锚固在桥面上。安装灯柱时,必须在全桥对直和校平。安装前对构件进行全面检查,符合质量要求才能使用;灯柱按设计的位置准确放样;灯柱的连接必须牢固,线条顺直、整齐、美观,电路安全可靠;灯柱的竖直度、顺桥向、横桥向均不大于10mm。
3维护、拆除及回收钢结构桥梁在使用时,在桥梁两端竖立标明载重等级的标志牌,严防超载运行。并经常派入检查,检查的内容有:定期检查桥梁基础有无不均匀沉降,若发现及时加以处理;在销子周围涂油脂,以防雨水进入销孔缝隙内。所有螺栓外露的丝扣也要涂油脂,以防生诱;检查桥面板是否破裂、变形或有无不平现象,必要时需要修补;检查构件各个部位有无损伤、变形、油漆脱落、锈蚀等情况。对锈蚀的部位,先将灰土、油污、锈斑以及各种脏物清理干净,然后再喷油漆。油漆要均匀、漆面要平整,不要漏喷。禁止雨天、潮湿、风沙较大和蚊虫较多的露天喷漆。
钢结构桥梁使用完成任务后,需要拆除。具体实施拆除时,由桥中向桥两头开拆,钢结构拆除与架设桥梁的步骤相反,首先拆除路灯和护栏,跟着拆混凝土路面,桥面钢板,纵梁和横梁,最后拆除钢管桩。桥面砼用挖掘机装风炮破坏并铲除,其它构件拆除的机械设备基本上同架桥时的设备,拆除时是施工时的反方向操作。
混凝土采用挖掘机装车,用自卸汽车运到指定排放点。小构件用东风车装运,大构件采用吊机装车,用平板车运到指定堆放场。装车时轻装轻卸,尽量避免撞落表面油漆,防止将构件摔伤变形。构件装车高出车箱或用平板车装车,要用钢丝绳或麻绳把构件捆牢于车箱上,以防止构件滑动。
4结语
在建设工程项目的设计与施工中,临时设施工程往往被忽视,但对于某些特殊位置的建设工程项目,部分临时设施却举足轻重,对整个项目造价有一定影响,并具有一定技术含量。上述所介绍的钢结构桥梁工程,是所接通小岛建设开发的必要设施,技术含量不小。由于对该钢结构桥梁的建设全过程(包括设计、施工、维护与拆除回收),我们给予了足够的重视,因此该钢结构桥梁工程实施顺利,为该小岛的开发建设提供了便利。通过该工程的全过程实践,我们体会到:作为临时设施工程,钢结构桥梁具有施工方便、施工速度快与维护简单等优点,更重要的是钢结构桥梁拆除方便、回收价值高。
参考文献
1姚玲森.桥梁工程.第1版.人民交通出版社,2001.5
2周水兴等.路桥施工计算手册.第1版.人民交通出版社,2001.10
【关键词】 钢结构;桥梁工程;建设全过程;技术总结
【中图分类号】 TU721.4 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123(2010)02-080-02
Steel Temporary Bridge Engineering Developments Whole Process Technique Summary
【Abstract】 Guangzhou some islet Development developments need, urinating with land a developments steel construction bridge in that islet.Make this textual summary to the developments technique involved in whole process( include the design, construction, maintenance and tore down the recovery) problem of the steel bridge engineering now
【Key words】 Steel construction;Bridge engineering; Developments whole process;Ttechnique summary
1概述
广州市某小岛的开发建设需要,在该小岛与陆地之间建设一座使用时间较短的桥梁。建设地点河床地质从上至下主要为细砂、砂质粘土、全风化岩和强风化岩。桥位处河流隶属珠江水系支流,为潮汐河流,受潮水影响较大,潮差一般为1.2~1.8m左右。常年最高河水位为7.0m,常水位为6.0m。
经过方案比较,我们对该桥梁工程设计采用钢结构,共33跨。主体0~9#墩及24~33#墩段采用I45工字钢作为纵梁,墩间距6m,每墩采用5根Φ600mm钢管桩基础;10~23#墩段采用贝雷架作为纵向主梁,上弦铺45号工字钢作为横梁,桥墩之间间距为15m,每墩采用8根Φ600mm钢管桩井型基础。钢管桩基础要求进入强风化层,钢管桩施打完毕,泵除管桩内淤泥,再满灌10#水泥砂浆。桥面铺装为15cm现浇钢筋混凝土,与6mm底模钢板,形成复合桥面板。下部结构采用45号工字钢作为桥墩帽梁,Φ600×8mm钢管桩为基础。人行道与行车道采用波形梁护栏隔离。人行道外侧采用钢管护栏。
该工程管桩基础、工字帽梁、贝雷架纵梁、桥面、护栏和照明等分项工程互为前后工序,施工时相互联系,相互制约。合理安排好各分项工程间的流水作业是该工程的重点,管桩施工、贝雷架搭设及桥面施工是该工程的难点。
施工时,首先对现场构件加工及拼装场的修建,以便设备和材料的进场,拓宽工作面。钢管桩采用90KW及120KW振动锤施打,钢管桩施打前采用定位架进行定位。该桥梁工程的钢结构构件由专业厂家进行加工,然后运至现场进行拼装。贝雷架在专业厂家购买后运至现场拼装。型钢及贝雷架采用50t起重船进行安装。施工工艺流程见图1。
2设计与施工要点
2.1钢管桩。该工程共160根Φ600mm钢管桩,钢管桩约需1000t。
钢管桩分1~10#墩、11~20#墩两区域平行施工,两区域各配置一套施工机械设备及施工人员。钢管桩由专业厂家加工,加工规格每节主要为15m长,并配备10m、5m两种长度规格,以备接桩用,然后运至施工现场堆放备用。钢管桩采用船驳拖运至施打桩位附近,再用起重船起吊管桩,振动锤施打从岸边向河中推进施工。打桩测量采用全站仪任意角交会法进行定位。
在驳船上的钢管桩要进行加固,采用型钢加工桩座,加固方法采用钢丝绳加紧张器将桩捆在桩座上,如图2。在驳船运桩时,装桩的顺序必须和现场施工时吊桩的顺序相吻合,即先打桩放在上层,后打桩放在下层,以免翻桩。考虑到吊桩时要保持驳船的平衡,必须交叉吊桩。
钢管桩起吊采用50t起重船进行起吊,然后吊至桩位处临时固定,再吊起振动锤夹紧管桩将管桩吊起,徐徐往水下送桩至河床面停止,经测量复核无误后开始施打管桩。
由于钢管桩加工规格每节主要为15m长,大部分管桩施工需要接桩,接桩采用电焊接桩。钢管桩焊接前检查和修整下节桩变形损坏的部分,清除上节桩端泥砂、水或油污,桩端平面和斜面的铁锈用角向磨光机磨光。将内衬箍先焊于下节桩上,然后将上节桩吊起与下节桩对接,并在钢管外围安装紫铜夹箍,如图3所示。
由于该工程钢管桩桩尖需进入强风化持力层,因此停打标准应采取“最后贯入度控制”法为主、并以“预定桩尖标高控制”法为辅的停打标准来控制,即,将桩施打进入持力层达到预定最后贯入度控制值后就可以停打,但必须同时检验桩的施打标高是否已进入持力层足够深度来判定桩是否已符合要求。当桩的设计标高已达到,而桩的最后贯入度仍较大时可以继续施打直至最后贯入度符合设计要求后停打。但当桩的施打标高与设计标高要求相差较大,而桩的最后贯入度却已很小时,此时很可能是桩尖碰上障碍物或地质异常,这时应继续施打至设计标高后才能停打,如果继续施打有困难时,应采取相应的技术措施以保证桩的质量。最后贯入度控制值应根据地基条件、桩型、锤型及结合设计要求通过桩的打入试验和承载力试验来合理确定。
钢管桩施打完毕,经测量复核标高后,割除高出部分,然后采用高压射枪和空气清孔的方式泵除管内淤泥,再灌注10#砂浆至管顶。
2.2结构主体。该工程1~9#墩采用I45工字钢作为帽梁,帽梁上铺设I45工字钢纵梁,纵梁间距为400mm;1~9#墩采用贝雷架作为纵向主梁,上弦及桥墩帽梁采用I45工字钢。工字钢梁及贝雷架以一跨长度的原则进行安装,工字钢梁在厂家按需要长度加工好运至现场堆放区按规格型号分类标识堆放。
每墩钢管桩基础施工完毕后,即可进行桥墩帽梁的焊接安装。然后进行I45工字钢纵梁或贝雷架的架设施工。帽梁、工字钢纵梁按一跨长度进行开料,贝雷架纵梁在岸上拼装场地按一跨长度拼装好后,用汽车吊吊至驳船运至施工区后采用50t起重船进行起吊安装。施工顺序:I45工字钢纵帽梁焊接安装→ I45工字钢横帽梁焊接安装→贝雷架安装→I45工字钢上弦横梁焊接安装。
该桥梁工程桥面长313.6m,桥面布置为:0.1m人行道护栏+1.5m人行道+波形梁防撞钢护栏0.3m+整幅双向2车道7.5m+波形梁防撞钢护栏0.3m+1.5m人行道+0.1m人行道护栏。桥面采用复合桥面板,先在底层铺6mm厚钢板,然后在上面铺C30钢筋混凝土15cm厚。钢桥纵横梁施工完成后,接着可铺钢板,钢板由桥端向河中方向推进。混凝土施工也从桥端向桥中方向施工。该工程混凝土采用商品砼。
钢板在放样画线之前,对先检查钢板有无变形,变形的钢板采用钢板整平机调平。钢板按设计要求画线作样,每块钢板在边缘位置设两个Φ4cm吊孔。钢板安放在桥面经调正位置后,钢板与纵横梁焊接在一起。
2.3护拦与照明。该桥梁工程的护栏有人行道护栏和波形梁防撞钢护栏两种,人行道护栏采用钢管栏杆,两种栏杆均为对称分布,各为627.2m。护栏安装在桥梁砼面板施工完成后进行,从桥两端向中间推进施工。
放样前选择伸缩缝或胀缝附近的端部立柱作为控制点,并在控制点之间测距定位。定位后,要桥面板上准确地设置预埋件,并采取适当措施,保护预埋件在桥梁施工期间免遭损坏。护栏安装前对立柱预埋件的位置进行复测,符合设计要求后方能安装立柱和横梁。安装前做好施工场地的各项准备工作,安装过程中注意控制螺栓扭矩,焊缝间距、桥梁伸缩缝和胀缝的设置间距。
该桥梁的照明灯柱采用钢管架立,通过底座钢板用螺栓锚固在桥面上。安装灯柱时,必须在全桥对直和校平。安装前对构件进行全面检查,符合质量要求才能使用;灯柱按设计的位置准确放样;灯柱的连接必须牢固,线条顺直、整齐、美观,电路安全可靠;灯柱的竖直度、顺桥向、横桥向均不大于10mm。
3维护、拆除及回收钢结构桥梁在使用时,在桥梁两端竖立标明载重等级的标志牌,严防超载运行。并经常派入检查,检查的内容有:定期检查桥梁基础有无不均匀沉降,若发现及时加以处理;在销子周围涂油脂,以防雨水进入销孔缝隙内。所有螺栓外露的丝扣也要涂油脂,以防生诱;检查桥面板是否破裂、变形或有无不平现象,必要时需要修补;检查构件各个部位有无损伤、变形、油漆脱落、锈蚀等情况。对锈蚀的部位,先将灰土、油污、锈斑以及各种脏物清理干净,然后再喷油漆。油漆要均匀、漆面要平整,不要漏喷。禁止雨天、潮湿、风沙较大和蚊虫较多的露天喷漆。
钢结构桥梁使用完成任务后,需要拆除。具体实施拆除时,由桥中向桥两头开拆,钢结构拆除与架设桥梁的步骤相反,首先拆除路灯和护栏,跟着拆混凝土路面,桥面钢板,纵梁和横梁,最后拆除钢管桩。桥面砼用挖掘机装风炮破坏并铲除,其它构件拆除的机械设备基本上同架桥时的设备,拆除时是施工时的反方向操作。
混凝土采用挖掘机装车,用自卸汽车运到指定排放点。小构件用东风车装运,大构件采用吊机装车,用平板车运到指定堆放场。装车时轻装轻卸,尽量避免撞落表面油漆,防止将构件摔伤变形。构件装车高出车箱或用平板车装车,要用钢丝绳或麻绳把构件捆牢于车箱上,以防止构件滑动。
4结语
在建设工程项目的设计与施工中,临时设施工程往往被忽视,但对于某些特殊位置的建设工程项目,部分临时设施却举足轻重,对整个项目造价有一定影响,并具有一定技术含量。上述所介绍的钢结构桥梁工程,是所接通小岛建设开发的必要设施,技术含量不小。由于对该钢结构桥梁的建设全过程(包括设计、施工、维护与拆除回收),我们给予了足够的重视,因此该钢结构桥梁工程实施顺利,为该小岛的开发建设提供了便利。通过该工程的全过程实践,我们体会到:作为临时设施工程,钢结构桥梁具有施工方便、施工速度快与维护简单等优点,更重要的是钢结构桥梁拆除方便、回收价值高。
参考文献
1姚玲森.桥梁工程.第1版.人民交通出版社,2001.5
2周水兴等.路桥施工计算手册.第1版.人民交通出版社,2001.10