1. 结构概述
桥梁结构为板焊箱型组合,内设九个隔板,由十根腹板及上下翼缘板连接,由十一节、三根高强度螺栓及焊接连接成整体,箱型截面高0.600m。桥面由悬索塔吊索从两端支座至桥梁中心控制,总重约350t。桥梁焊接钢板为Q235B,桥面及底板钢板为24mm,腹板及隔板钢板为20mm。防腐底漆两道,面漆两道。总厚度不大于210um。
2.钢结构安装施工
1.施工准备
(1)材料准备
材料准备包括:钢构件的准备、普通螺栓及高强度螺栓的准备、焊接材料的准备等。
(2)钢构件准备
钢构件的准备包括:钢构件堆场的准备;钢构件的检验。
(3)钢构件堆场准备
本项目钢构件在工厂内加工制作,运输至现场组装吊装,钢构件堆放尽量靠近吊装地点,遵循“重构件近吊远放”的原则,满足钢构件现场堆放、检验、组装及配套供应的要求。
钢构件在吊装现场堆放时,应沿吊车路线两侧轴线方向堆放。钢梁等大件物品的摆放应根据吊装工艺进行平面布置,避免现场二次运输困难。为确保安全,堆放高度一般不超过2m、3层。钢构件的堆放应以不造成超出规范要求的变形为原则。
2.钢构件的验收
钢结构安装前应对钢结构构件进行检查,包括钢结构构件的变形情况、钢结构构件的标记情况、钢结构构件的制造精度及孔位等,当钢结构构件的变形及缺陷超过允许偏差时,应进行处理。
3.高强度螺栓与普通螺栓的配制
根据图纸要求,清点所需高强度螺栓数量,供应现场。检查出厂合格证、扭矩系数或紧固轴力(预拉力)检验报告是否齐全,按要求复验紧固轴力或扭矩系数。对钢结构连接件摩擦面抗滑移系数进行复验。
4.焊接材料的准备
钢结构焊接前应检查焊接材料的品种、规格、性能,各项指标应符合现行国家标准和设计要求。检查焊接材料的质量证明文件、检验报告和中文标志。对重要钢结构使用的焊接材料应进行抽检和复检。
5、钢结构吊装技术措施
(1)起重前的准备
悬索桥现施工现场河床被淹没,车辆无法通行,且现场临时施工道路距离桥梁较远,考虑到施工现场及桥梁安装条件,我公司提出如下安排,并请土建队给予必要的配合。
施工场地:排干河床,将桥梁投影区域平行面及外宽3m范围内积水全部排干,干燥后回填整平,碾压,高度自原河床底面向上1m,使地面耐力达到30t承载力,及时自然排走雨水,按划分的施工分段浇筑脚手架混凝土基础。
(2)交通道路
起重机行走路线及运输道路地面承载力需满足60t,同时起重机道路中心距与桥面中心距不能大于6m,道路需满足车辆(15m长)回转要求。
拼装平台:设在桥面水平投影处及吊车道上。桥梁竖向侧雨水可自然、及时排出。
(3)起重机的选择
根据各构件重量及建筑物结构形式,选用65t、25t汽车起重机作为起重机械,为了增大汽车起重机的作业范围,提高作业效率,汽车起重机形式的选择更为重要。
(4)零部件运输
该项目主要构件在鞍山加工厂加工制造,全部采用公路运输,构件运输顺序以施工现场安装队提供的钢构件安装计划为准,预制构件按现场需要临时堆放、调度,减少施工现场临时堆场。
(5)运输要求
包装后的产品必须经产品检验合格,随机文件齐全,漆膜完全干燥。产品包装应具有足够的强度,保证产品经受多次装卸、运输而不发生破损、变形、精度降低、生锈、丢失等现象,能安全可靠地运输到目的地。构件运输采用货车、平板车等运输工具,构件长度一般不大于12m,宽度不大于2.4m,高度不大于4m。对于设计中的异形或超长、特大构件,在工厂生产时进行分段(分段前可与设计部门沟通,确定分段的合理位置)或制成组装件,预组装后运至现场进行装配、焊接。装车时,构件与车辆应进行妥善捆扎,防止因车辆颠簸造成构件散落。 在装卸和运输过程中,应注意保护构件,特别是一些较薄的连接板,应尽可能避免与其它构件直接接触。连接板应用临时螺栓紧固在构件体上,并与构件一起发运。
6. 零部件交付和卸载
构件运输至施工现场应有序,不得长时间堆放。卸货时,应将构件放置在合适的支架或枕木上,不得使构件变形或扭曲。起吊、放下构件时,应轻拿轻放,不得拖拉,以免划伤表面。构件放置于地面时在钢结构施工及验收规范中,焊缝按质量检验标准分为,不得在上面行走。卸货必须由施工现场有资质的人员进行,施工人员应对构件进行分类、摆放到位,减少二次运输。卸货时,应防止构件滑落。四周应设置护栏,避免对第三者造成伤害。
(1)来料部件的验收
检查组件的机载文档(资质证书等)、组件几何尺寸和组件宏观质量。
(2)元件堆放管理
根据施工布置,设置三个构件存放区。构件下必须垫垫,并预留吊挂设备的空间。构件堆放不得超过三层。必要时可采取遮盖措施,防止构件受雨淋、生锈。所有施工节段组装完毕后,用钢尺检查整体几何尺寸,确保无误。然后充分计算吊点,焊接吊耳。做好吊装前的准备工作。
7.吊装方式
吊装采用专用吊装设备,采用两机四点吊装,吊装过程中需保证桥梁节段保持水平。
起重机移至吊装箱梁上方,放下吊钩。根据起重机吊钩位置,收放定位绳,挂上吊钩。经检查符合安全吊装要求后,启动起重机,缓慢吊起钢桥体,观察钢箱梁是否水平,随时调整起重机运行速度,使吊点受力均匀。当钢桥体吊装到设计位置后,将连接基础与桥体的螺栓或相邻两钢箱梁的临时连接螺栓连接好,最后松开吊钩。此时,一段钢桥体的吊装任务完成。将起重机移至下一吊装位置,重复上述操作。按设计吊装顺序依次吊装桥体。直至整座桥吊装完毕。焊接前,应重新调整整座桥,并按图纸布置调整索具悬挂点,焊接无误。 各段调整均需用千斤顶进行微调。
8.高强度螺栓连接
高强度螺栓连接应由制造厂按批供货,每批均应提供出厂质量保证书(螺栓楔入荷载、螺母保证荷载、螺栓硬度、垫圈硬度、拧紧轴力平均值及变异系数等力学性能)。高强度螺栓连接必须按批检验,并同批使用。高强度螺栓连接必须按不同性能等级有明显标识,避免使用过程中产生混淆和差错。
(1)高强度螺栓连接的储存、运输、保管和发放
高强度螺栓连接在运输、搬运过程中应轻装、轻放、轻卸,防止螺栓损坏。高强度螺栓连接应按不同规格、批号存放,不得露天堆放。储运过程中应防潮、防锈。高强度螺栓连接在安装使用前,严禁随意开箱,防止污染和表面状况改变。高强度螺栓连接的领取、发放应以当天施工所需量为准,不得随意多领。施工结束后,剩余的连接应严格按批号妥善保管,不得乱扔乱放、混放、沾染污物、损坏螺纹。
(2)高强度螺栓连接的施工要求
钢结构连接接头应经检验合格后才能紧固。高强度螺栓连接副施工前,应复验连接件摩擦面抗滑移系数和螺栓扭矩系数,经检验合格后方可安装。高强度螺栓的插入方向应以施工方便为准,力求一致。装配高强度螺栓连接副时,应使螺母有圆台面的一侧朝向垫圈上有倒角的一侧。
高强度螺栓安装时,应保持构件摩擦面干燥、清洁,不得在雨中作业,应清除飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮及不必要的油漆。如采用防锈处理,应根据安装前的锈蚀程度进行处理,如有少量锈蚀,可用钢丝刷清除在钢结构施工及验收规范中,焊缝按质量检验标准分为,如锈蚀较严重,则必须用砂轮机清除,但应谨慎使用。砂轮机的打磨方向应垂直于构件受力方向,砂轮机的打磨范围不应小于螺栓孔直径的4倍,砂轮应均匀地来回敲打,不能将连接面加工成凹凸面。
高强度螺栓连接的紧固应分为初紧和终紧,对于大节点应分为初紧、复紧、终紧。初紧、复紧、终紧应在24小时内完成。高强度螺栓连接初紧、复紧、终紧时,一般应从螺栓组节点中心位置向外缘按紧固方向紧固。连接时应先连接腹板后连接翼缘,焊接与高强度螺栓并用。设计无特殊要求时,应采用先螺栓连接后焊接的顺序。
9.现场焊接
充分熟悉图纸,理解焊缝设计要求。选用与母材相同材质的焊条。将焊机吊至焊接区域,接通电源,调试。地线与构件平行焊接,焊丝长度不宜超过30米。对焊条进行烘烤,烘烤温度为360℃,烘烤时间1小时,冷却至100℃。
结论
综上所述,在悬索桥钢结构安装施工过程中,施工人员一定要针对工程中经常出现的问题,采取有效的措施,尽量减少不良情况的发生。同时,在施工过程中要加强质量控制。