崔水花,董军,顾忠兴,殷楚良
(1.南京工业大学新型钢结构研究所江苏南京210009;2.江阴壮欣钢品有限公司江苏无锡214433)
[摘要】结合江阴市澄江路单拱双索面S形钢桥工程实例简要介绍了该人行天桥钢箱梁及钢拱肋的结构特点、制作加工、现场安装及相关控制要点.该桥结构形式新颖、构造复杂施工中严格执行(钢结构工程施工质量验收规钢桥的质量和线形达到节省工期和节约成本的目的. 范GB50205-2001并通过精确设计和合理制作工艺成功进行了该人行天桥钢箱粱及钢拱助的制作与安装,保证
[关键词】人行天桥:钢箱梁:钢拱肋:制作:安装
[文章编号】1002-8498(2011) 03-0039-03
PrefabricationandInstallation ofSingle-arch Double-plane S-shape Steel Bridge
Cui Shuihua' Dong Jun' Gu Zhongxing Yin Chuliang( 1. Reserch Institate ef Seel Structares Nanjing Unerity ef Technolgy Nnjing Jiangsu 210009 China;2. Jiangyin Zhuongxin Iran Products Co. Ltd. Wuxi Jiangsu 21433 China)
Abstraet: Based on the single-arch double-plane S-shape steel bridge which locates in Chengjiang Roadof Jiangyin City the authors present structure charaeteristics construction processing field installation and associated key points of the pedestrian bridge steel box girder and steel arch rib. The bridge has anoriginal appearance and plicated construction. The construction of the bridge must be done inaccordance with GB50205-2001 Code for Acceptance of Construction Quality of Steel Structures. Throughaccurate design and logical making progress the steel box girder and steel arch rib of the bridge aresuecessfully manufactured and installed while the quality and appearance shape are ensured the construction time are shortened and the cost are saved.
Key words: pedestrian bridge; steel box girder; steel arch rib; fabrication; installation
1工程概况
成,南边段和中段曲率半径分别为5.125,20m,主 主梁为S形连续钢箱梁,由2条小半径曲线组桥面跨度56m.箱梁为单箱单室结构,主桥面净宽4.25m梁高 1. 1m.
江阴市澄江路人行天桥为江阴市城市客厅重点建设工程项目之一.天桥梁体呈S形,两侧设有悬挑隔板通过索体与拱肋形成悬吊组合体系横跨澄江中路造形独特美观天桥整体效果如图1所示-
拱肋由变截面钢箱梁组成壁厚为16mm,矢高20.4m矢跨比1/2.8拱助左、右两侧共设有52根 钢索拱肋钢箱内泵送C50微膨胀混凝土,为保证钢板与混凝土共同受力在钢箱内侧焊接剪力钉.
为保证钢构件产品的质量须抓好板件制作、组装、安装和焊接等各环节的工艺品质.
2钢构件制作加工
图1天桥效果
为方便运输及加工将箱梁沿纵向划分为6个节段拱肋划分为3个吊装大节段.钢箱梁的节段划分如图2所示.
Fig. 1 The pedestrian bridge
2.1板材下料
1)将板单元划分为顶底板单元、横隔板单元和
腹板单元
2.2钢箱梁组装
2.2.1施工流程
2.2.2控制要点
2.3钢拱肋组装
2.3.1施工流程
传送给数控切割机数控切割机在计算机的控制下, 2)对曲线形板单元,用计算机编译成程序文件实现对板件的实样下料.
3)数控切割时,合龙段两端加放余量,其余各节段在近桥中端留配切量-
4)胎架根据梁体线形和可操作施工高度下料-下料后进行钢板矫正,严格控制钢板的平面度和直线度-
按图纸给定的数值精确勘划地样线,并制作线形胎架.按底板一横隔板一腹板一悬挑隔板→顶板的顺序采用立体阶梯形推进方式逐次组装与焊接各节段.
1)胎具根据箱梁尺寸选用,设计有起拱要求的预放起拱线;对无起拱要求的,也起拱10mm左右以防下挠-
支座位置. 2)钢桥分段位置选在圆弧端部及中部,但避开
3)曲线形板单元由数控切割机下料后须检查其精度,置于胎架使其弯曲成所需的形状.
4)板材下料后,在顶底板、腹板上标出长度中线和腹板组装定位线以此为基准进行箱梁组装.
5)箱梁组装时,每隔一段距离设置工艺隔板和端部隔板以加强箱梁的刚度.
6)施焊前彻底清理待焊区的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等杂质.
7)定位焊距设计焊缝端部30mm以上焊缝长50 ~ 100mm 间距 400 ~ 600mm.
组焊底板单元在以下表面为基面的胎架上完成组 腹板单元在以外侧面为基面的平面胎架上完成焊后按横隔板→腹板一顶板→吊耳板(如有)完成节段组装出胎架进入涂装工序.
图2钢箱梁的节段划分
Fig. 2 Segments of the steel box girder
2.3.2控制要点
1)顶、底板单元和腹板单元的定位组装选在日出前、阴天或晚上进行可减小温差对板单元定位精度的影响
2)测量横向定位尺寸时根据实际温度与设计温度之差增加补偿量
3)焊接工作开始前,在节段下适当打墩,调节各墩垫块,使各激受力均匀,减小焊接变形量.
4)横隔板与顶板的焊接在条件许可时可将节段整体空中翻身进行平位焊接.
3钢构件现场安装
3.1施工准备
施工现场布置2台50汽车式起重机,本工程吊装的最大质量为33:2台汽车式起重机即可满足要求.为不影响桥下车辆正常通行在桥位处搭设 支撑架,现场主要施工机具有:千斤顶4部、手拉葫芦32个、直流电焊机6部、CO,气体保护焊机6部、全站仪1台、水准仪2台、支撑架16副等.
3.2钢箱梁安装
1步画出天桥地面投影线:②第2步吊装第1 节段吊装从北侧第1段开始按顺序进行.①第段,先根据地样线通过汽车式起重机粗定位然后按给定点的三维坐标通过激光全站仪精确测量,用油压千斤顶精确定位:③第3步吊装第2-6段,方法同第2步.
3.3钢拱肋安装
1)第1步分别吊装拱肋首尾段利用三维激光全站仪调整节段空间位置,节段就位后用千斤顶和万向滚珠进行微调,使节段的里程和高程满足测 控要求.
2)第2步吊装拱肋合龙段,测量实际间距后修割两端预留的二次切割量,再进行节段间环缝的焊接-
3.4控制要点
3.4.1小半径曲梁吊点的布置
由于梁段位于曲线上其重心不在几何中心若吊点位置不准不仅影响起吊速度和质量,而且在起
吊过程中有可能造成梁体侧翻-吊环位置应符合如 下原则:①吊环位置既要考虑起吊平衡又要考虑场地对起吊的限制:②吊环材料与母材相同其板厚和长度通过计算确定;③吊环焊在腹板上采用贴角满焊焊缝高度>16mm.
3.4.2曲梁的吊装就位
吊装前汽车式起重机经过的地面进行硬化处理:梁体运到现场落地时要选好最佳卸车位置:吊装时经过多次试吊调整梁体平衡安排技术人员协助汽车式起重机进行梁体就位和微调;当梁体的标高、轴线、里程均合格后,电焊工抓紧进行临时固定: 梁体就位后进行节段间环缝的焊接.
3.4.3拱肋在灌浆时的临时加固
对于钢管混凝土拱肋,在灌注混凝土时容易出现爆管事故-灌注混凝土时钢管应力远远超过屈服影响区形成硬化区,塑性及韧性下降,脆性增加,这 应力是钢管开裂及裂缝扩展的外因:焊接使母材热是钢管开裂的内因.因此在泵送混凝土时对拱肋进行加固如图3所示.
图3拱助临时加固
Fig. 3 Temporarily reinforced arch rib
4焊缝质量控制
4.1焊接施工原则
99.5%),可减小焊接变形和残余应力. 1)焊接时采用CO气体保护焊(气体纯度≥
2)角焊缝熔透深度大于0.9倍的板厚.
3)在焊前预热中注意厚板一侧的预热效果,可防止T形接头出现层状撕裂.
制焊接的层数、道数,可减少焊接变形. 4)焊接时每端两人从两侧对称施焊,并严格控
5)焊接时使用引弧板及引出板材质与焊件相同焊后采用火焰切割方法切掉引板.
6)埋弧自动焊在施焊时不应断弧,如出现断50mm再继续施焊焊后将搭接部分修磨匀顺. 弧则将停弧处刨成不陡于1:5的斜坡,并搭接
7)多层焊施焊过程中,每焊完一道将熔渣清除干净并将焊缝及附近母材清扫干净再焊下一道
4.2焊接施工要点
4.3焊缝的检测与评定
5结语
参考文献:
1)焊工应持证上岗必须经过培训考试.2)在焊接环境温度5℃以上和相对湿度80%以下时施焊3)现场焊接用防风棚局部防风遇有雨天时停止施工. 4)选择与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条进行焊接-5)焊接人员必须严格遵守焊接工艺不得随意
变更焊接规范参数.
钢构件在制作加工过程中按钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001对钢板及焊缝进行严格的无损检测,目前天桥安装已经全部结束检测部结果分别符合金属熔化焊焊接接头射线照相》GB/ 门也对焊缝进行了射线探伤和超声波探伤焊缝检测T3323-2005级和钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-1989级要求.
和施工流程,很好地完成了江阴市澄江路人行天桥 通过精心组织深化设计、采用合理的制作工艺钢箱梁及钢箱拱的制作与安装,满足了设计及景观要求既节省了工期,又节约了大量的吊装、人工和运输费用,创造了良好的社会和经济效益,可为同类桥梁的设计和施工提供参考.
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