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摘要:本文主要介绍了钢箱梁桥的几种常用施工方法,及其特点和关键技术问题,为该类桥梁的施工方法选择提供参考。
关键词:钢箱梁桥,施工方法
1 引言
钢箱梁是大跨径桥梁常用的结构形式。国外早期大跨度桥梁的主梁结构形式多为桁架式钢加劲梁,如美国的金门大桥。自从20世纪50年代,薄壁结构计算理论快速发展,焊接技术和高强度钢在桥梁上也有广泛应用,钢箱梁在桥梁工程中就逐步得到了应用。近年来,在城市某些特殊的地理位置以及复杂的建筑环境下,钢箱梁凭借跨越能力强、结构重量轻、工厂制作方便、抗扭刚度高、现场工作量小、施工和养护方便等优点,相较于其它结构形式的主梁能够发挥更好的作用,在城市桥梁中的应用也越来越多。例如对于一些小半径弯梁桥或不规则的异型桥,钢箱梁应用得就比较多。此外钢箱梁具有特殊的景观性,设计师越来越喜爱利用它设计中小跨度的城市桥梁。
2 钢箱梁桥常用施工方法
钢箱梁桥的施工方法很多,根据结构特点,现场条件以及施工技术,常用的吊装方法主要有分段吊装法、整体吊装法、顶推法、悬臂拼装法,高空滑移法等,具体如下。
2.1分段吊装法
分段吊装法的施工方法是将钢箱梁整体由若干个分段进行吊装、焊接、拼装完成。施工顺序是先在地面胎架上将制作单元焊接拼装成分段吊装单元,然后用起重设备将各单元吊装至设计位置,吊装就位后,再人工焊接连接结构分段和嵌补分段,最后拼装成整体钢箱梁结构。分段吊装法的主要特点是:施工技术性不强,简单易行,结构安装定位精确,拼装质量容易保证,并且采用的起重设备不大;但是此方法需要较大拼装胎架,较多高空作业,施工人员的安全保障难度大,带来的安全措施费用高。分段吊装法的主要技术难题是:结构分段单元的分割;结构分段吊装顺序的确定;结构分段的高空焊接。
2.2整体吊装法
整体吊装法是先将分段制作的单元在地面的胎架上拼装成整体,然后用起重设备将其吊装到设计标高位置,并加以固定的施工方法。该方法一般用于中小跨径的简支梁桥,亦可以制作临时墩的连续梁桥。整体吊装法的主要特点是:该施工方法不需要高大的拼装支架,最大限度地减少了高空作业,易保证施工安全与连接质量,但需要起重量大的起重设备,技术较复杂。从施工进度方面看,因地面拼装占用了一部分场地,对工期有一定的影响。整体吊装法的主要技术问题是:空中移位;同步控制及抬吊折减系数[1,28]。
2.3顶推法
顶推法是指梁体在桥头逐段拼装,用千斤顶纵向顶推,使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就位的施工方法。顶推施工场地一般设置在桥台的后方,首先逐段拼装梁体,并在梁体前安装钢导梁,然后由水平千斤顶施力水平力,将梁体沿着轨道顶推出場地,重复上述工序即可完成全部梁体顶推施工。顶推法的主要优点是:机具设备简便,无需大型起吊设备;节省施工用地,工厂化制作,能保证构件质量;不影响通航;节约劳力,施工安全。顶推法施工关键技术问题是:预制场、钢导梁、临时墩、滑道、水平千斤顶施力。
2.4悬臂拼装法
大跨度钢箱梁桥梁的施工多采用悬臂拼装方式进行,新拼梁段在悬吊状态下与已拼梁段对位,焊接或栓接两者端截面,如此往复,直至合龙,最终达到设计成桥状态。悬臂拼装的主要优点表现在:施工速度快,拼装节段可与下部结构同时施工;施工质量好;成桥线形好;适合多跨梁施工。悬臂拼装法关键技术:支座临时固结、设置临时支墩、梁段吊装及拼装、接缝处理、合拢体系转。
2.5高空滑移法
高空滑移法,是指将分段单元在事先设置的滑轨上滑移到设计位置拼装成整体的安装方法。高空滑移法的特点是:施工进度快,不需要较大的起重设备、牵引设备,搭设胎架数量少,施工措施费不高,常用于纵向长距离的建筑物施工,悬索桥钢箱梁施工常用此方法。但是此方法技术难题多,质量控制难度大。高空滑移法的主要技术问题是:变形控制;滑移胎架的设计与构造;滑移轨道的设计与安装;牵引系统的设计与同步控制。
3结论
上述钢箱梁桥的施工方各自具有不同的特点及适用桥型,采用何种安装方法,应根据结构特点、场地要求、施工水平、工程进度要求、经济性等方面综合考虑再进行确定。
参考文献
[1] 陈绍游. 大跨度钢箱梁的制作与分段吊装技术研究与应用[D]. 重庆大学重庆大学, 2005.
[2] 马文冲. 城市高架桥大跨度钢箱梁整体吊装施工技术[J]. 科技信息. 2010(16): 307-308.
[3]苏魁. 钢箱梁斜拉桥顶推施工关键问题研究[D]. 同济大学, 2006.
[4]周建林,吴冲. 大跨度斜拉桥扁平钢箱梁悬臂拼装截面变形分析[J]. 桥梁建设. 2006(1): 29-31.
[5]赵英泰,王旭峰. 现代空间钢结构高空滑移法施工技术[J]. 建筑钢结构进展. 2006(6): 11-14.
关键词:钢箱梁桥,施工方法
1 引言
钢箱梁是大跨径桥梁常用的结构形式。国外早期大跨度桥梁的主梁结构形式多为桁架式钢加劲梁,如美国的金门大桥。自从20世纪50年代,薄壁结构计算理论快速发展,焊接技术和高强度钢在桥梁上也有广泛应用,钢箱梁在桥梁工程中就逐步得到了应用。近年来,在城市某些特殊的地理位置以及复杂的建筑环境下,钢箱梁凭借跨越能力强、结构重量轻、工厂制作方便、抗扭刚度高、现场工作量小、施工和养护方便等优点,相较于其它结构形式的主梁能够发挥更好的作用,在城市桥梁中的应用也越来越多。例如对于一些小半径弯梁桥或不规则的异型桥,钢箱梁应用得就比较多。此外钢箱梁具有特殊的景观性,设计师越来越喜爱利用它设计中小跨度的城市桥梁。
2 钢箱梁桥常用施工方法
钢箱梁桥的施工方法很多,根据结构特点,现场条件以及施工技术,常用的吊装方法主要有分段吊装法、整体吊装法、顶推法、悬臂拼装法,高空滑移法等,具体如下。
2.1分段吊装法
分段吊装法的施工方法是将钢箱梁整体由若干个分段进行吊装、焊接、拼装完成。施工顺序是先在地面胎架上将制作单元焊接拼装成分段吊装单元,然后用起重设备将各单元吊装至设计位置,吊装就位后,再人工焊接连接结构分段和嵌补分段,最后拼装成整体钢箱梁结构。分段吊装法的主要特点是:施工技术性不强,简单易行,结构安装定位精确,拼装质量容易保证,并且采用的起重设备不大;但是此方法需要较大拼装胎架,较多高空作业,施工人员的安全保障难度大,带来的安全措施费用高。分段吊装法的主要技术难题是:结构分段单元的分割;结构分段吊装顺序的确定;结构分段的高空焊接。
2.2整体吊装法
整体吊装法是先将分段制作的单元在地面的胎架上拼装成整体,然后用起重设备将其吊装到设计标高位置,并加以固定的施工方法。该方法一般用于中小跨径的简支梁桥,亦可以制作临时墩的连续梁桥。整体吊装法的主要特点是:该施工方法不需要高大的拼装支架,最大限度地减少了高空作业,易保证施工安全与连接质量,但需要起重量大的起重设备,技术较复杂。从施工进度方面看,因地面拼装占用了一部分场地,对工期有一定的影响。整体吊装法的主要技术问题是:空中移位;同步控制及抬吊折减系数[1,28]。
2.3顶推法
顶推法是指梁体在桥头逐段拼装,用千斤顶纵向顶推,使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就位的施工方法。顶推施工场地一般设置在桥台的后方,首先逐段拼装梁体,并在梁体前安装钢导梁,然后由水平千斤顶施力水平力,将梁体沿着轨道顶推出場地,重复上述工序即可完成全部梁体顶推施工。顶推法的主要优点是:机具设备简便,无需大型起吊设备;节省施工用地,工厂化制作,能保证构件质量;不影响通航;节约劳力,施工安全。顶推法施工关键技术问题是:预制场、钢导梁、临时墩、滑道、水平千斤顶施力。
2.4悬臂拼装法
大跨度钢箱梁桥梁的施工多采用悬臂拼装方式进行,新拼梁段在悬吊状态下与已拼梁段对位,焊接或栓接两者端截面,如此往复,直至合龙,最终达到设计成桥状态。悬臂拼装的主要优点表现在:施工速度快,拼装节段可与下部结构同时施工;施工质量好;成桥线形好;适合多跨梁施工。悬臂拼装法关键技术:支座临时固结、设置临时支墩、梁段吊装及拼装、接缝处理、合拢体系转。
2.5高空滑移法
高空滑移法,是指将分段单元在事先设置的滑轨上滑移到设计位置拼装成整体的安装方法。高空滑移法的特点是:施工进度快,不需要较大的起重设备、牵引设备,搭设胎架数量少,施工措施费不高,常用于纵向长距离的建筑物施工,悬索桥钢箱梁施工常用此方法。但是此方法技术难题多,质量控制难度大。高空滑移法的主要技术问题是:变形控制;滑移胎架的设计与构造;滑移轨道的设计与安装;牵引系统的设计与同步控制。
3结论
上述钢箱梁桥的施工方各自具有不同的特点及适用桥型,采用何种安装方法,应根据结构特点、场地要求、施工水平、工程进度要求、经济性等方面综合考虑再进行确定。
参考文献
[1] 陈绍游. 大跨度钢箱梁的制作与分段吊装技术研究与应用[D]. 重庆大学重庆大学, 2005.
[2] 马文冲. 城市高架桥大跨度钢箱梁整体吊装施工技术[J]. 科技信息. 2010(16): 307-308.
[3]苏魁. 钢箱梁斜拉桥顶推施工关键问题研究[D]. 同济大学, 2006.
[4]周建林,吴冲. 大跨度斜拉桥扁平钢箱梁悬臂拼装截面变形分析[J]. 桥梁建设. 2006(1): 29-31.
[5]赵英泰,王旭峰. 现代空间钢结构高空滑移法施工技术[J]. 建筑钢结构进展. 2006(6): 11-14.