浅谈城市立交桥的特点及安装技术.doc

1、1浅谈城市立交桥的特点及安装技术摘要:通过与混凝土结构立交桥相比较, 阐述城市钢箱梁结构立交桥的特点, 并着重介绍立交桥建设中的钢箱梁安装施工技术。 关键词:桥梁技术; 钢箱梁; 安装 中图分类号：TU997文献标识码：A 文章编号： 1 钢箱梁结构立交桥的特点 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥具有可就地取材和工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好以及美观等特点, 预应力混凝土梁桥更兼有节省钢材和跨越能力强的长处。但其施工方法大都采用设立支架进行现浇和施加应力, 造价较高, 工期较长。与国外立交桥梁的状况相比, 预应力混凝土梁桥未能显示出经济的优越性。其所用的钢材长期处于高应力状态, 对机械操

2、作和腐蚀高度敏感, 给设计、施工及后期的维护造成了一定程度上的困难。与混凝土和预应力混凝土结构桥梁相比较, 钢箱梁结构立交桥除具有抗扭刚度大、强度高、重量轻、整体性好和外形简洁流畅等特点外, 还有如下特点: 1.1 钢结构设计方便 在进行匝道曲线段桥梁的设计时, 主梁所受力矩很不规则。由于钢材是以一定的尺寸供应的, 钢梁是由一张张钢板通过对接焊缝拼接而成; 对于不规则的主梁弯矩, 完全可以通过顶、底板板厚的调整使钢板应力控制在合理范围之内, 这对设计和施工几乎不增加难度, 钢材用量增加也不多。但是对于预应力混凝土结构桥梁, 当主2梁弯矩不规则,用预应力来调整时, 会给设计、施工带来相当的难度。

3、相比较而言钢箱梁没有必要象预应力混凝土连续梁那样讲究跨径的合理布置, 有较大的灵活性。 1.2 施工快捷、迅速 在城市闹市区进行立交工程施工, 难免会阻隔路面交通, 对周边环境造成较大的影响, 所以城市立交工程对工期和施工期间交通组织的要求尤为苛刻。钢结构立交桥所用的钢箱梁节段可在钢构件加工工厂进行预制加工和防腐喷涂, 待加工完成后再运至现场进行焊接安装, 可大大缩短工期; 与混凝土结构立交桥的施工过程相比较简化了施工工序。从某种程度上来说, 钢箱梁结构立交桥在设计和施工中所体现出来的特点顺应了未来城市立交桥梁设计和施工的发展趋势, 即在便于维持原有交通的前提下, 加快施工进度, 提高工程质量

4、, 使城市立交工程建设向预制装配化和快速施工方向发展。 2 钢箱梁安装施工技术 2.1 钢箱梁安装施工是钢箱梁结构立交桥施工的重中之重, 整体工程质量与钢箱梁安装过程中每项施工工序的质量密切相关。鉴于城市立交工程与其它桥梁工程的不同, 其钢箱梁安装过程也有着独特的特点。钢箱梁安装方案的确定在钢结构施工进行之前, 首先要明确安装方案。由于立交工程的特殊性, 其钢箱梁安装方案应以最大限度地减小对道路交通的干扰为基础, 以高效、经济、质优、安全为目标来进行确定和实施。以下是确定安装方案的几个要素: 钢箱梁分段分块设计:钢箱梁的纵向分段横向分块, 既要充分考虑起重机械的性能及吊装现场的情况, 又要符合

5、设计图及有关规范的要求。3根据钢箱梁分块形式和重量, 可确定分段分块的吊装器具和起重机械的性能参数。 施工场地环境:在选择钢箱梁安装方案时, 应充分考虑场地环境对施工可能造成的影响。 钢箱梁分段支撑形式:由于城市立交工程的施工场地大都比较狭窄, 出于经济上的考虑, 钢箱梁分段分块多采用在现场设立支架进行临时支撑, 然后拼装成桥的方法进行施工。而钢箱梁节段能否获得精确的定位和拼装较大程度上取决于临时支撑的设置合理与否, 支撑方案的选择是明确钢结构安装方案的关键。 2.2 钢箱梁安装施工技术控制要点 钢箱梁焊接:在钢箱梁制作及安装过程中, 焊接质量是工程成败的关键。钢结构不象钢筋混凝土结构那样由多

6、种材料分担受力, 往往在传力方向上只有 1 道钢板, 如果这道钢板由于焊接质量差而失效 , 则整个结构就会失效。多座钢结构桥梁破坏的实例表明焊接质量存在的问题是桥梁破坏的主要原因。焊接量大、焊缝质量要求高和焊接变形控制难度大是钢箱梁焊接施工的主要特点, 同时箱形结构的设计相应增加了焊接的难度, 在施工中应采取以下措施对焊接过程实施控制: 2.2.1 在对钢箱梁进行加工和安装过程中必须进行焊接工艺评定试验, 选派焊接技术高、有类似工程施工经验的技师级焊工严格按工艺要求施工。 2.2.2 合理安排焊接顺序 由于钢桥为全焊接箱形梁, 现场焊接又是重要的对接焊缝, 质量要求高。合理地安排焊接顺序以防止

7、焊接扭曲变4形和减少应力集中是非常必要的。 2.2.3 焊接过程中要始终进行钢桥标高、水平度、垂直度的监控, 如发现异常, 应暂停并进行改变焊接顺序和加热校正等特殊处理。对于应该完成焊后收缩的未完成和本应收缩值很低的产生较大收缩的情况, 采取促使收缩、释放和固定等措施, 避免结构安装超差。现场安装控制测量可分为以下几个阶段: 安装前的测量:测量出桥墩顶部及支架顶部钢箱梁就位控制点的坐标, 并做好标记。测量出各控制点的标高, 并调节千斤顶或垫块将控制点处的标高调整到设计标高。根据各控制点的坐标放出钢箱梁的就位控制线, 对于钢箱梁吊装的起始端还应放出钢箱梁就位的端部控制线。 安装中的测量:检查吊装

8、就位的钢箱梁是否与就位控制点和控制线相符。复核吊装就位的钢箱梁坐标是否与设计图相符。复核吊装就位的钢箱梁标高( 主要是钢箱梁翼缘边)是否与设计标高相符。 安装后的测量:复核钢箱梁坐标和标高, 了解焊后变形情况。桥体施工完毕后, 在拆除临时支架前后, 测量桥体的标高和控制点坐标, 通过对比了解桥体沉降情况。 3 钢筋制作及安装 钢筋制作及安装除应遵循一般钢筋施工的规定外,还应注意以下问题: 3.1 由于所用钢筋品种较多,数量较大,所以,在施工中应将不同规格的钢筋分类堆放,并编号挂签,以防用错。 3.2 成都属多雨季节,阴雨绵绵,若钢筋覆盖不严,极易锈蚀,所以在5加工钢筋时,注意短期限内使用完毕,

9、尽量减少库存。 3.3 绑扎梁体钢筋时,一定事先排好钢筋的绑扎次序,并考虑到波纹管的位置,避免因绑扎次序不当造成个别钢筋绑扎困难和波纹管与钢筋位置冲突。 4 混凝土浇筑 以某桥梁为例，桥梁体混凝土每一单元为 5 跨连续浇筑,二次现浇,第一次浇筑底板及腹板,第二次浇筑顶板,每次混凝土浇筑用量在 1200m左右,集中拌合,泵送施工,必须保证足够的生产能力。鉴于混凝土浇筑距离长及泵送施工,因此,混凝土塌落度应控制在 1214cm。第一次浇筑时先底板后腹板,分段分层浇筑。混凝土浇筑应注意事项: 4.1 采用插入式振捣器振捣,振捣时应避免直接碰撞波纹管及锚具,以防变形、破裂、漏浆、移位。 4.2 在支架

10、上浇筑混凝土,由于墩台处沉降量小,支架跨中沉降量大,连续浇筑混凝土时会产生不均匀沉降,会使支座处箱梁顶板开裂。因此,提高混凝土浇筑速度,控制好混凝土初凝时间是关键,每跨混凝土浇筑时间应控制在 67h 以内,混凝土初凝时间应控制在 810h 以上。 4.3 输送管铺设时应避免直接坐落在已绑扎好的梁体钢筋上,防止施工时因机械及管道振动面扰动已振捣好的混凝土。 4.4 指派专人负责预留张拉槽口处混凝土的清理,确保张拉槽口几何尺寸正确。 4.5 在浇筑混凝土过程中要注意观测支架及模板的变化,发现有异常情况应立即校正；注意洒水养生,保持湿润状态。 65 总结： 理念和工作者方法是成就优秀设计作品的两个极其重要的组成部分，通过现代桥梁施工的探讨，根据实质情况来选择适宜的施工方法和技术。施工中由于不局限于常规的施工方法, 敢于创新, 成功地使用上述几项施工工艺和新材料, 不仅降低了工程造价、缩短了工期, 而且提高了工程质量, 保证了斜塔施工的安全。 参考文献: 1 同济大学路桥工程系. 城市桥梁设计施工经验选编 M . 北京: 中国建筑工业出版社, 1980. 2 范立础. 预应力混凝土连续梁桥 M . 北京: 人民交通出版社, 1996.交通出版社, 1985.