講義 鋼橋施工技術(shù)全

講義鋼橋施工技術(shù)1B413073鋼橋施工一、概述（一）基本知識(shí)按照力學(xué)體系分類(lèi)，鋼橋有梁、拱、索三大基本體系和組合體系橋；按照主梁結(jié)構(gòu)形式，可分為鋼板梁、鋼箱梁、鋼桁梁和結(jié)合梁；按照截面沿跨度方向有無(wú)變化，可分為等截面鋼梁和變截面鋼梁；按照連接方式，可分為鉚接、焊接、栓接以及栓焊連接。若鋼橋構(gòu)件在工廠焊接后運(yùn)到工地，再全部用焊接組裝成鋼橋，稱為工地全焊連接；若在工地部分構(gòu)件用高強(qiáng)度螺栓連接，另一部分用焊縫焊接組裝成鋼橋，則稱為合用連接，而斜接現(xiàn)在已經(jīng)基本上不再應(yīng)用。根據(jù)鋼橋基本構(gòu)件結(jié)構(gòu)外形和構(gòu)造的不同，鋼橋制造可分為桿系、板系、管系結(jié)構(gòu)。三種構(gòu)件的制造在單元體的劃分、下料切割、節(jié)段組裝焊接、拼裝等方面有很大的不同。桿系結(jié)構(gòu)一般由H形斷面和矩形斷面的桿件組成的桁梁橋的基本構(gòu)件，通常在工廠焊接成構(gòu)件，在工地用高強(qiáng)度螺栓連成整梁，結(jié)構(gòu)的整體幾何線形主要由栓孔尺寸線控制。板系結(jié)構(gòu)由帶縱橫加勁肋的板單元件組成的箱梁，一般用于懸索橋和斜拉橋的主梁，通常在工廠焊接成帶肋的板單元件，組裝成箱梁節(jié)段，再運(yùn)至橋位吊裝連成橋梁整體，橋梁幾何線形和焊接變形影響較大。管系結(jié)構(gòu)是指鋼管拱橋，通常在工廠制成管狀拱肋節(jié)段安裝，跨中合龍；或者在橋位岸側(cè)拼裝成半跨，轉(zhuǎn)體就位、跨中合龍，合龍精度常受拱肋制造精度和焊接變形的影響。（二）鋼橋的主要特點(diǎn)1.鋼材材質(zhì)均勻，工作可靠度高，其抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度都較高，因而相對(duì)同跨度的橋梁，鋼橋自重輕，便于運(yùn)輸和架設(shè)安裝，適合修建大跨度橋和特大跨度橋。2.

鋼材塑性和韌性好，抗沖擊和振動(dòng)能力高，不易突然斷裂破壞。3.鋼橋的構(gòu)件適合于工業(yè)化生產(chǎn)制造，便于運(yùn)輸，工地安裝速度快，效率高，質(zhì)量好，工期短。4.

鋼橋在受到破壞后，易于修復(fù)和更換，適宜于戰(zhàn)備和災(zāi)害恢復(fù)的快速搶修。5.鋼橋易于腐蝕，因此需要經(jīng)常檢査和定期噴涂防腐涂料，因此鋼橋與其他橋梁相比，其養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高。（三）材料1.鋼橋制造使用的材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的要求和現(xiàn)行國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，材料除應(yīng)有生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明書(shū)外，制造廠還應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)合格后方可使用。2.

鋼材應(yīng)按同一廠家、同一材質(zhì)、同一板厚，同一出廠狀態(tài)，每10個(gè)爐（批）號(hào)抽驗(yàn)1組試件。若訂貨為探傷鋼板，尚應(yīng)抽取每種板厚的10%（至少1塊）進(jìn)行超聲波探傷。進(jìn)口鋼材產(chǎn)品的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)和合同規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的要求，除應(yīng)進(jìn)行進(jìn)口商檢及按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)其化學(xué)成分和力學(xué)性能外，尚應(yīng)將其與匹配的焊接材料做焊接試驗(yàn)，不符合要求的鋼材不得使用。3.

當(dāng)鋼材表面有銹蝕、麻點(diǎn)或劃痕等缺陷時(shí)，其深度不得大于該鋼材厚度允許負(fù)偏差值的1/2。鋼材表面的銹蝕等級(jí)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》規(guī)定的C級(jí)及C級(jí)以上。鋼材端邊或斷口處不應(yīng)有分層、夾渣等缺陷。二、鋼橋安裝（一）一般要求1.鋼橋宜根據(jù)跨徑大小、河流或海域情況、起吊能力等選擇安裝方法。鋼橋安裝應(yīng)按施工圖、加工圖和拼裝簡(jiǎn)圖進(jìn)行，并應(yīng)編制專項(xiàng)施工技術(shù)方案和安全技術(shù)方案。2.安裝前應(yīng)對(duì)臨時(shí)支架、支承、吊機(jī)等臨時(shí)結(jié)構(gòu)和鋼橋結(jié)構(gòu)本身在不同受力狀態(tài)下的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算；應(yīng)按照桿件明細(xì)表核對(duì)進(jìn)場(chǎng)的桿件、梁段及零件，查驗(yàn)產(chǎn)品出廠合格證及材料的質(zhì)量證明書(shū)；并應(yīng)對(duì)橋梁的墩臺(tái)頂面高程、中線及各孔跨徑進(jìn)行復(fù)測(cè)，誤差在允許偏差內(nèi)方可安裝。3.鋼橋工地安裝時(shí)，不得在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)桿件進(jìn)行未被批準(zhǔn)的臨時(shí)性的焊接和切割作業(yè)。4.鋼橋安裝應(yīng)進(jìn)行施工過(guò)程控制，保證其內(nèi)力、變形、線形及高程符合設(shè)計(jì)要求。（二）架設(shè)方法1.鋼橋架設(shè)安裝主要方法（1）

自行吊機(jī)整孔架設(shè)法：適宜于架設(shè)短跨徑的鋼板梁。（2）

門(mén)架吊機(jī)整孔架設(shè)法：適于地面或河床無(wú)水、少水，現(xiàn)場(chǎng)能修建低路堤、棧橋、上鋪軌道的條件。(1)

浮吊架設(shè)法：適于河水較深、備有大噸位浮吊的條件。(2)

支架架設(shè)法：適于橋下凈空不高、水深較淺的條件，可用于架設(shè)各種跨徑、各種類(lèi)型的鋼橋。(3)

纜索吊機(jī)拼裝架設(shè)法：適于各種地形、地質(zhì)、水文條件，可架設(shè)各類(lèi)梁橋、拱橋、剛構(gòu)橋和加勁鋼梁等。(4)

轉(zhuǎn)體架設(shè)法：適于地形相宜、橋下有交通通行的條件，可用于中等跨徑的梁橋。(5)

頂推滑移架設(shè)法：適于橋頭路基或引橋上能夠拼裝鋼梁的條件，宜于短距離縱向橋梁或橫移法架梁以及橫移更換舊梁,可架設(shè)單孔或多孔梁橋。(6)

拖拉架設(shè)法：適于河灘無(wú)水或水深較淺、易于建立支墩或橋頭路基或引橋上能夠拼裝鋼梁及平移梁的條件。(7)

浮運(yùn)架設(shè)法：適于深水河流或?yàn)I海河流處，可架設(shè)各類(lèi)大跨徑鋼橋。(8)

浮運(yùn)拖拉架設(shè)法與浮運(yùn)平轉(zhuǎn)架設(shè)法：適于深水河流或?yàn)I海河流處，可架設(shè)各類(lèi)大跨徑鋼橋。(9)

懸臂拼裝架設(shè)法：適于各類(lèi)地形、水文、通航、墩高等條件，是架設(shè)鋼橋的主要方法之一。2.架設(shè)安裝基本作業(yè)程序架設(shè)安裝基本作業(yè)程序包括桿件預(yù)拼、桿件拼裝、高強(qiáng)度螺栓栓接、工地焊接、頂落鋼梁、墩面移梁與臨時(shí)支座及其轉(zhuǎn)換、鋼梁定位與支座安裝等工序。(一)鋼橋安裝要點(diǎn)1.鋼橋的工地安裝要求(1)

桿件宜采用預(yù)先組拼、栓合或焊接，擴(kuò)大拼裝單元進(jìn)行安裝，對(duì)容易變形的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算，必要時(shí)應(yīng)釆取加固措施。桿件組拼前應(yīng)清除桿件上的附著物，摩擦面應(yīng)保持干燥、整潔。應(yīng)根據(jù)外界環(huán)境和焊接等變形因素的影響，釆取措施，保證鋼梁結(jié)構(gòu)的線形、拱度及中心線位置。(2)在支架上拼裝鋼梁時(shí)，沖釘和粗制螺栓總數(shù)不得少于孔眼總數(shù)的1/3,其中沖釘不得多于2/3；孔眼較少的部位，沖釘和粗制螺栓總數(shù)不少于6個(gè)或?qū)⑷靠籽鄄迦霙_釘或粗制螺栓。采取懸臂或半懸臂法拼裝鋼梁時(shí)，連結(jié)處所需沖釘數(shù)量應(yīng)按所承受荷載計(jì)算決定，但不得少于孔眼總數(shù)的一半，其余孔眼宜布置精制螺栓，沖釘和精制螺栓應(yīng)均勻布置。高強(qiáng)度螺栓栓合梁拼裝時(shí)，沖釘數(shù)量應(yīng)符合上述規(guī)定，其余孔眼宜布置高強(qiáng)度螺栓，吊裝桿件時(shí)，必須等桿件完全固定后方可松鉤卸載。(3)拼裝用的沖釘直徑(中段圓柱部分)應(yīng)較孔眼設(shè)計(jì)直徑小0.2-0.3mm,其長(zhǎng)度應(yīng)大于板束厚度。拼裝用精制螺栓的直徑應(yīng)較孔眼設(shè)計(jì)直徑小0.4mm,拼裝板束用的粗制螺栓直徑應(yīng)較孔眼直徑小1.0mm,沖釘和螺栓可用35號(hào)碳素結(jié)構(gòu)鋼制造。(4)

鋼橋安裝過(guò)程中，每完成一節(jié)應(yīng)測(cè)量其位置、標(biāo)高和預(yù)拱度，不符合要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行校正。2.鋼橋安裝時(shí)的高強(qiáng)度螺栓連接施工要求(1)由制造廠處理的鋼橋桿件的摩擦面，在鋼橋安裝前應(yīng)復(fù)驗(yàn)所附試件的抗滑移系數(shù)，合格后方可安裝，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(2)

高強(qiáng)度螺栓連接副的安裝應(yīng)在鋼橋桿件中心位置調(diào)整準(zhǔn)確后進(jìn)行，高強(qiáng)度螺栓、螺母和墊圈應(yīng)按制造廠提供的批號(hào)配套使用。安裝時(shí)桿件的摩擦面應(yīng)保持清潔、干燥，并不得在雨中進(jìn)行安裝作業(yè)。(3)高強(qiáng)度螺栓連接副組裝時(shí)，應(yīng)在板束外側(cè)各置一個(gè)墊圈，有內(nèi)倒角的一側(cè)應(yīng)分別朝向螺栓頭和螺母支承面。高強(qiáng)度螺栓的長(zhǎng)度應(yīng)與安裝圖一致，安裝時(shí)其穿入方向應(yīng)全橋一致，且應(yīng)自由穿入孔內(nèi)，不得強(qiáng)行敲入；對(duì)不能自由穿入螺栓的孔，應(yīng)采用鉸刀進(jìn)行鉸孔修整，鉸孔前應(yīng)將該孔四周的螺栓全部擰緊，使板層密貼，防止鋼屑或其他雜物掉入板層縫隙中，?？椎奈恢脩?yīng)作施工記錄。嚴(yán)禁采用氣割方法擴(kuò)孔。(4)安裝施工時(shí)，高強(qiáng)度螺栓不得作為臨時(shí)安裝螺栓使用，亦不得釆用塞焊對(duì)螺栓孔進(jìn)行焊接。(5)高強(qiáng)度螺栓連接副施擰前，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)按出廠批號(hào)分批測(cè)定其扭矩系數(shù)。每批號(hào)的抽驗(yàn)數(shù)量應(yīng)不少于8套，其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；設(shè)計(jì)未要求時(shí)平均值偏差應(yīng)在0.11~0.15范圍內(nèi)，其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于或等于0.01。測(cè)定數(shù)據(jù)應(yīng)作為施擰的主要參數(shù)。(6)高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力、施工預(yù)拉力應(yīng)符合表1B413073的規(guī)定。高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力表

1B413073螺紋規(guī)格d(mm)M22M24M27M30設(shè)計(jì)預(yù)拉力P(kN)190225270355施工預(yù)拉力R(kN)210250300390(7)施擰高強(qiáng)度螺栓時(shí)，應(yīng)按一定順序，從板束剛度大、縫隙大之處開(kāi)始，對(duì)大面積節(jié)點(diǎn)板應(yīng)從中間部分向四周的邊緣進(jìn)行施擰，并應(yīng)在當(dāng)天終擰完畢。施擰時(shí)，不得釆用沖擊擰緊和間斷擰緊方式作業(yè)。大六角頭高強(qiáng)度螺栓的施擰，僅應(yīng)在螺母上施加扭矩。(8)

高強(qiáng)度螺栓施擰采用的扭矩扳手，在作業(yè)前后均應(yīng)進(jìn)行校正，其扭矩誤差不得超過(guò)使用扭矩值的±5%。(9)

釆用扭矩法施擰高強(qiáng)度螺栓連接副時(shí)，初擰、復(fù)擰和終擰應(yīng)在同一個(gè)工作日內(nèi)完成。初擰扭矩宜為終擰扭矩的50%,復(fù)擰扭矩等于初擰扭矩。3.鋼橋工地焊接連接要求(1)桿件的工地施焊連接應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的順序進(jìn)行；設(shè)計(jì)未規(guī)定的，縱向宜從跨中向兩端，橫向宜從中線向兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行。(2)箱形梁梁段間的焊接連接，應(yīng)在梁段就位、固定并經(jīng)檢查合格后再進(jìn)行施焊。施焊應(yīng)按頂板、底板、縱隔板的順序?qū)ΨQ進(jìn)行；梁段間的焊縫經(jīng)檢驗(yàn)合格后，應(yīng)按先對(duì)接后角接的順序焊接U形肋嵌補(bǔ)件。（3）當(dāng)鋼橋?yàn)楹附优c高強(qiáng)度螺栓合用連接時(shí)，栓接結(jié)構(gòu)應(yīng)在焊縫檢驗(yàn)合格后再終擰高強(qiáng)度螺栓連接副。（4）工地焊接前應(yīng)做工藝評(píng)定試驗(yàn)，施焊應(yīng)嚴(yán)格按已評(píng)定的焊接工藝進(jìn)行。焊接前應(yīng)對(duì)接頭坡口、焊縫間隙和焊縫板面高低差等進(jìn)行檢查，并應(yīng)采用鋼絲砂輪對(duì)焊縫進(jìn)行除銹，且工地焊接應(yīng)在除銹后的24h內(nèi)進(jìn)行。（5）工地焊接時(shí)應(yīng)設(shè)立防風(fēng)、防雨設(shè)施，遮蓋全部焊接處，工地焊接環(huán)境要求為：風(fēng)力應(yīng)小于5級(jí)；溫度應(yīng)高于5度；相對(duì)濕度應(yīng)小于85%；在箱梁內(nèi)焊接時(shí)應(yīng)有通風(fēng)防護(hù)安全措施。三、鋼橋質(zhì)量檢查與檢驗(yàn)在鋼橋質(zhì)量檢查與檢驗(yàn)實(shí)測(cè)項(xiàng)目中，標(biāo)注（△）的項(xiàng)目為關(guān)鍵項(xiàng)。1.鋼板梁制作實(shí)測(cè)項(xiàng)目鋼板梁制作實(shí)測(cè)項(xiàng)目：梁高（△）;跨度；梁長(zhǎng)；縱、橫梁旁彎；拱度；平面度；主梁、縱橫梁蓋板對(duì)腹板的垂直度；連接（△）。2.鋼桁架節(jié)段制作實(shí)測(cè)項(xiàng)目鋼桁架節(jié)段制作