導語：如何才能寫好一篇剛架拱橋，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：剛架拱橋；橋梁病害；加固設(shè)計

Abstract: The problem of rigid frame arch bridge of concrete cracking, widespread lack of capacity, serious diseases. In a rigid frame arch bridge as an example, a finite element model is built, and analyzed the causes of deficiency of the original design calculation and members of the typical diseases, and puts forward some concrete countermeasures for strengthening the bridge design.

Key words: rigid frame arch bridge; bridge; reinforcement design

中圖分類號： U448.22+1 文獻標識碼：A文章編號：

1 工程概況

某剛架拱橋橋梁全長44.0m，全寬36.5m，計算跨徑36m，矢跨比1/8，橫橋向由十二榀剛架拱片組成，各榀拱片之間采用橫系梁連接。橋型布置詳見圖1。本橋于1992年建成通車，經(jīng)過十幾年的運營，橋梁出現(xiàn)了以下主要病害：（1）部分微彎板開裂。（2）實腹段主梁出現(xiàn)了大量貫通裂縫，裂縫間距20-40cm，最大裂縫寬度已經(jīng)達到1.2mm。主拱腿、次梁均出現(xiàn)不同程度開裂現(xiàn)象。（3）斜立柱出現(xiàn)開裂，最大裂縫寬度已經(jīng)達到3mm。（4）橫系梁混凝土開裂。根據(jù)相關(guān)單位檢測和評定結(jié)論，本橋不能滿足原設(shè)計規(guī)定的汽車—20級，掛車—100的設(shè)計荷載要求。

圖1橋梁立面示意圖（單位：cm）

2 空間有限元模型

采用MIDAS軟件建立橋梁計算模型，全橋節(jié)點數(shù)948個，梁單元1103個，建立的計算模型如圖2所示。邊界條件: 邊次梁端部僅受豎向支撐約束，斜撐和拱腿根部完全固結(jié)，實腹段、主拱腿與弦桿交叉的節(jié)點部位采用剛性連接處理。

圖2全橋空間計算模型

3 病害原因分析

3.1 內(nèi)力計算[1]

原剛架拱橋設(shè)計采用容許應(yīng)力法控制結(jié)構(gòu)的承載能力，按平面桿系理論，用彈性支撐連續(xù)梁的簡化方法計算結(jié)構(gòu)荷載在橫向分布，不能考慮結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系構(gòu)件真實的受力結(jié)構(gòu)形式，導致某些構(gòu)件或部位內(nèi)力計算不準確。

剛架拱橋拱片與橋面系組合后形成的T形截面為組合截面，應(yīng)按組合截面進行強度計算和裂縫驗算。而實際拱片與橋面系組合后形成的T形截面的配筋設(shè)計時，參考國內(nèi)有關(guān)設(shè)計定型圖按普通T形截面進行強度計算和裂縫驗算，強度計算和裂縫驗算的結(jié)果與采用應(yīng)力疊加的組合截面計算結(jié)果相比，裂縫寬度驗算中的鋼筋應(yīng)力值偏小，結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計偏不安全。

3.2 微彎板

微彎板開裂主要是由于車輪荷載直接作用在其上形成集中力改變了邊界條件，加之微彎板厚僅6cm，原設(shè)計計算中將微彎板簡化為兩端彈性約束的變截面板驗算承載力，常只按構(gòu)造配筋，局部強度低造成。對微彎板進行空間有限元分析可知[2]，微彎板對側(cè)向位移和轉(zhuǎn)角較為敏感，而豎向位移對板應(yīng)力的影響較小，兩端簡支條件下的應(yīng)力較兩端固定條件下的應(yīng)力大。在動力效應(yīng)影響下，橋梁的整體縱橫向剛度削弱，使得微彎板兩端發(fā)生水平或豎向位移，這樣邊界條件就趨向于簡支而發(fā)生附加位移，在板中產(chǎn)生了較大的應(yīng)力。

3.3 橫系梁

橫系梁的裂縫主要是微彎板的側(cè)向水平推力作用而使橫系梁受拉所致。另外，由于剛架拱橋結(jié)構(gòu)整體性較弱，橫向剛度低，在活載作用下，長期的頻繁震動導致剛拱片與橫系梁的聯(lián)結(jié)松動，橋梁橫向整體剛度降低，引起橫系梁內(nèi)拉應(yīng)力超出允許值，橫系梁損壞后不利于荷載的橫向分布，加重橋梁病害。

3.4 拱片

考慮恒載+汽車荷載( 含沖擊力) +升（降）溫影響力作用下的荷載組合，有限元分析計算結(jié)果表明，主拱腳與實腹段聯(lián)結(jié)處主拉應(yīng)力已遠大于混凝土的極限抗拉設(shè)計強度。拱腳水平位移對實腹段拱產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力。拱腳豎向位移對拱頂處沒有什么影響，但對其他截面影響較大，主拱腿根部截面彎矩增大約50%，中弦桿截面增大約2%，其他截面略有減小，幅度在2%以內(nèi)。拱片在大小節(jié)點處的配筋不足且缺少必要的斜向鋼筋以抵抗受拉主應(yīng)力的作用；存在的這些問題影響拱片的承載力和耐久性能，也是產(chǎn)生裂縫的主要原因。

4 加固設(shè)計對策

4.1 微彎板加固設(shè)計

要改善微彎板的邊界條件，可從二個方面著手，一是加強微彎板與周圍構(gòu)件的連接鋼筋，如相鄰微彎板之間的連接，微彎板與拱片之間的連接。二是加強微彎板與混凝土 鋪裝層之間的連接。另外，原設(shè)計微彎板厚度6cm偏薄，應(yīng)增加微彎板厚度，并增大微彎板的配筋率，以提高微彎板的強度和剛度。加固時，對于開裂嚴重的微彎板可予以更換，更換的微彎板應(yīng)重新設(shè)計，設(shè)計厚度從6cm增加到8cm，適當增大微彎板的配筋率，并預埋與相鄰構(gòu)件連接的鋼筋。對于開裂不嚴重的微彎板，可采用粘貼碳纖維布加強。

4.2 橫系梁加固設(shè)計

通過空間有限元內(nèi)力計算分析看出，橫系梁對荷載的橫向分布起到了很大的作用。橫系梁的裂縫主要是微彎板的側(cè)向水平推力作用使橫系梁受拉所致。在加固設(shè)計中可以從擴大橫系梁截面尺寸或者增加預應(yīng)力拉桿兩個方面考慮。

4.3 拱片加固設(shè)計

從剛架拱橋產(chǎn)生的病害看，主拱腿處病害比較嚴重，由于拱腳處受力較大，因此，可以將拱腳處截面稍微加大，設(shè)計成變截面的形式，適當提高混凝土標號和配筋率。主拱腿其余位置可采用外包角鋼進行加固。

實腹段、次梁和邊次梁以受彎為主，可采用粘貼鋼板法進行加固。斜立柱可采用粘貼碳纖維布進行加固。

5 結(jié)語

本文針對一座剛架拱橋的病害特點，通過內(nèi)力驗算找出了問題所在，并提出了橋梁設(shè)計加固的對策。對同類剛架拱橋的加固有一定參考意義。

參考文獻

篇2

關(guān)健詞：剛架拱橋；少支架安裝；施工要點；

1工程概況

某地一座60m跨剛架拱橋，橋面寬度2.75+l0+2.75m。設(shè)計荷載公路―1級。橋面縱向坡度3%，采用預制構(gòu)件，簡支安裝，現(xiàn)澆橋面連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系。

2、施工要點：

該剛架拱橋在拆除老橋的基礎(chǔ)上的改建工程，拆除施工時，已在橋的兩側(cè)填筑了施工圍堰，具備了干地施工的條件。考慮到工程的具體情況，拱片吊裝采用兩臺吊車少支架安裝方案，如圖1。即在拱腿和實腹段、拱頂接頭處架設(shè)三個型鋼支架，在支架頂部安放調(diào)整千斤頂。首先吊裝拱腿，拱腿一端插入支座，另一端擱置在支架上，用千斤頂配合吊車調(diào)整好高程位置后用纜風繩固定；然后吊裝實腹段，實腹段的一端擱置在與拱腿對接的支架上，另一端擱置在拱肋中間的支架上，調(diào)整好位置和高程后（誤差不得超過1公分），固定并進行焊接，澆筑濕接頭硅。然后安裝斜撐和弦桿，整片拱肋安裝后用纜風繩固定，吊裝下片拱肋，完成后安裝連系梁，增加橫向剛度和穩(wěn)定件。

2.1吊裝準備工作

2.1.1預制構(gòu)件質(zhì)量檢查

預制構(gòu)件起吊安裝前必須進行質(zhì)量檢查，不合格構(gòu)件不得使用，有質(zhì)量缺陷的應(yīng)預先修補。

拱肋接頭和端頭應(yīng)使用樣板校驗，突出部分應(yīng)鑿除，凹陷部分應(yīng)使用環(huán)氧樹脂砂漿抹平。拱肋接頭和端頭應(yīng)彈出中線和控制線。

2.1.2拱座尺寸檢查

拱座硅面要修平，水平頂面高程應(yīng)略低于設(shè)計高程，拱座后端面應(yīng)與水平端面垂直，并與橋（墩）臺中線平行，在拱座面上標出拱肋安裝位置的控制線和中線。用測量儀器或鋼尺（帶拉力計）復核跨徑，每個拱座在肋寬范圍內(nèi)至少復核兩次。如用鋼尺丈量，丈量結(jié)果要進行溫度和拉力的修正。拱肋合龍后，再次復核接頭標高進行修正。

2.1.3試吊

正式吊裝前，必須進行試吊。試吊工作包括空載運行、靜載試吊和吊重運行三個步驟。待每一步驟檢查、觀測完成并無異常現(xiàn)象后，進行下一步驟。試吊重物一般按最大構(gòu)件吊重的60％、100％和130%，分幾次進行。

2.1.4吊裝場地整理

拱片吊裝現(xiàn)場南北橋臺之間有雜土和淤泥需清除，現(xiàn)狀河底高程在32.6左右，在離開兩邊橋臺各5m的兩橋臺之間需清理至29.0高程，寬度20m，然后回填塘渣至30.0高程。然后在換填范圍周邊開外1×lm排水溝。在兩橋臺中間按15m間距，設(shè)置三道鋼筋硅支架基礎(chǔ)，基礎(chǔ)尺寸15m（長）×3m（寬）×1m（高），基礎(chǔ)底部設(shè) 16@200鋼筋網(wǎng)一道。

2.2構(gòu)件起吊與運輸

本工程構(gòu)件預制場離橋址較遠，構(gòu)件運輸需修建臨時道路，以確保構(gòu)件運輸能夠順利進行。臨時道路采用塊石基層20cm厚，泥結(jié)碎石面層10cm厚道路寬度5m。

由于拱肋采用臥式預制，吊裝前，需翻身成立式，實腹段使用空中翻身的方法。在拱肋的一側(cè)用兩根千斤吊住拱肋吊點，在另一側(cè)兩’吊點處各用一根串有手拉鏈條葫蘆的短千斤，穿過拱肋吊環(huán)將拱肋吊住，掛在吊車吊鉤上，然后收緊起重鋼索起吊拱肋，當拱肋升到一定高度時，緩慢放松手鏈葫蘆，使拱肋翻身成立式。其他構(gòu)架均采用就地翻身的形式。

拱片運輸采用30噸吊車配合炮車進行。拱片翻身完成后，將準備好的炮車開人，緩緩下放構(gòu)件，兩端吊環(huán)處放置枕木，以構(gòu)件兩端不接觸車廂為宜，用倒鏈將構(gòu)件捆牢（構(gòu)件與倒鏈接觸處采用膠皮襯墊），以免在運輸中傾斜或歪倒。構(gòu)件運輸至基坑后待吊裝。

連系梁、肋腋板和懸臂板用裝載機直接運至橋下，由吊機直接吊起安裝。

2.3吊裝方法及順序

吊裝順序依次為：拱腿實腹段橫系梁斜撐弦桿肋腋板和懸臂板。各構(gòu)件均采用70噸吊機吊裝。

拱腿安裝：拱腿起吊后，按照事先彈好的控制線，一端插人拱腿支座，另一端支承在拱腿支架上（拱腿底必須座漿），經(jīng)儀器檢查，高程和軸線均符合要求時固定拱腿。

實腹段安裝：實腹段是全橋最重的構(gòu)件，運至橋下后，由2臺吊車共同起吊，吊運至支架上和拱腿及拱頂對接好后，電焊鋼板接頭，形成裸肋，用纜風繩橫向固定。

橫系梁安裝：橫系梁上伸出的型鋼通過調(diào)整角鋼與預埋在拱片上的型鋼焊接，并澆筑混凝土。

斜撐安裝：斜撐起吊后，分別支承在斜撐支座（斜撐底必須座漿）和斜撐支架上。

弦桿安裝：弦桿起吊后，分別支承在弦桿支座和大節(jié)點上，先將弦桿與拱腿結(jié)合處的鋼板、弦桿與實腹段接頭的鋼筋焊接，再現(xiàn)澆混凝土。

安裝弦桿部分的橫系梁：橫系梁上伸出的型鋼通過調(diào)整角鋼與預埋在拱片上的型鋼焊接，并澆筑混凝土。

待全橋拱片安裝好后，進行全面檢查驗收，確認合格后，即可進行肋腋板、懸臂板的安裝。

拆除支架：當接頭混凝土達到設(shè)計強度的80％后，可拆除支架，拆架時，應(yīng)對稱進行。

肋腋板、懸臂板安裝：從跨徑兩端向中間進行，砌縫均為1cm，肋腋板順橋向兩端應(yīng)支承在橫系梁上。

現(xiàn)澆混凝土填平層，并預埋弦桿兩端部伸縮縫構(gòu)件。鋪設(shè)橋面鋼筋，現(xiàn)澆硅橋面混凝土。

2.4支座處理

拱腿、斜撐均伸人橋臺30cm，其中拱腿、斜撐支座的預留凹槽中已設(shè)置灌漿槽，安裝拱腿和斜撐后，在灌漿槽內(nèi)向底部送人高標號砂漿。此時應(yīng)注意不使砂漿流人兩側(cè)，待全橋完成后，再在兩側(cè)送漿。弦桿支座采用橡膠支座。

2.5拱肋施工穩(wěn)定措施

拱肋的穩(wěn)定包括縱向穩(wěn)定和橫向穩(wěn)定，在拱肋的結(jié)構(gòu)設(shè)計時已考慮裸肋狀態(tài)下的縱向穩(wěn)定，吊裝過程中只要控制好接頭標高并及時完成接頭連接焊接，使拱肋由鉸接狀態(tài)變成無鉸拱狀態(tài)，縱向穩(wěn)定就能得到保證。

橫向穩(wěn)定措施：一是設(shè)置纜風索，橫向穩(wěn)定纜風索在邊段拱肋就位時用來控制和調(diào)整拱肋中線，在合龍時約束接頭的橫向位移；在拱肋成拱后，可減少拱肋自由長度，增大拱肋橫向穩(wěn)定。設(shè)置橫向穩(wěn)定纜風索應(yīng)注意每對纜風索與拱軸線夾角不宜小于550。二是拱肋合龍后，及時焊接橫系梁，增加拱肋的整體穩(wěn)定。

3、吊裝安全注意事項

剛架拱橋一般跨度較大，安裝高度離地面較高（本橋橋面距地面7.8m)，作業(yè)人員安全風險大，必須引起足夠的重視。吊裝方案實施前，應(yīng)對所有參加吊裝人員進行安全技術(shù)交底；參加吊裝作業(yè)的起重工應(yīng)持證上崗，輔助人員應(yīng)經(jīng)過培訓；吊裝高處作業(yè)人員必須按照安全規(guī)程進行配置。吊裝使用的吊裝機具使用前應(yīng)進行檢查，有裂紋和變形的不得使用。起重機械的行走和起吊必須有限位和保險裝置并確保安全可靠；剛架拱橋吊裝屬懸空高處作業(yè)，六級以上大風及雷雨天氣應(yīng)停止作業(yè)；構(gòu)件吊裝時設(shè)專人指揮，統(tǒng)一信號；禁止斜吊，禁止任何人站在吊運構(gòu)件上或在下面停留和行走。構(gòu)件懸空時，駕駛?cè)藛T不得離開操作崗位。吊裝重物及車輛，不得沖擊、碰撞，拱肋橫向穩(wěn)定鋼絲繩；吊車開車前及操作中接近人時也要給予斷續(xù)鈴聲或報警；起重操作應(yīng)按指揮信號進行，對緊急停車，不論何人發(fā)出，都應(yīng)立即執(zhí)行。工作場地昏暗，無法看清場地、被吊物情況和指揮信號時，司機應(yīng)停止操作。兩臺吊車起吊同一重物時，鋼絲繩應(yīng)保持垂直，升降運行保持同步。

4、結(jié)語

篇3

關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂；剛架拱；空隙；壓力灌漿

Abstract: This paper studied the application of epoxy resin in the Steel Arch Bridge with epoxy slurry through the gap between the welded steel plate and the gap between the arch legs and arch perfusion, to fill the frame arch bridge edges and binding sitecracks, increasing the Steel Arch Bridge with compressive strength, tensile strength, and improve the bearing capacity to extend its service life.

Key words: epoxy resin; Framed Arch; gap; pressure grouting

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

一、剛架拱橋與環(huán)氧樹脂

賢友河大橋位于萊陽市濱海大道賢友河上，擬建2-40米，橋面寬34米的剛架拱橋，始建于2011年。

剛架拱橋的優(yōu)點：外形輕巧美觀、自重輕、整體性好、橋下凈空大、預制裝備程度高、結(jié)構(gòu)受力明確、節(jié)省材料等。

剛架拱橋的缺點：

①主拱腿、弦桿根部（拱腳處）、橫系梁上緣裂縫。拱腿作為主要支撐構(gòu)件，直接決定著橋梁的安全性，經(jīng)調(diào)查表明剛架拱橋尚未出現(xiàn)明顯的破壞性裂縫，個別出現(xiàn)拱腳裂縫。

②上弦桿、主節(jié)點、次節(jié)點結(jié)合部位裂縫。上弦桿、主節(jié)點、次節(jié)點結(jié)合部位出現(xiàn)的裂縫具有一定的普遍性。

③本橋在拱肋的1/4、1/2設(shè)計預制安裝節(jié)點，節(jié)點連接為預埋鋼板對焊連接處，連接處是受力的薄弱環(huán)節(jié)，極易出現(xiàn)裂縫。拱腳在安裝后一般采用高標號水泥砂漿灌注固定拱腿，不易施工,易產(chǎn)生縫隙、砂漿不密實，易產(chǎn)生輕微的變形裂縫而影響鋼架拱橋的使用壽命。

環(huán)氧樹脂在橋梁及結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)加固中，使用非常廣泛是效果較好、粘結(jié)力較強的經(jīng)濟實用材料。它既有較高的抗拉強度，又有較高的抗壓強度。可以彌補混凝土的抗拉強度較低的問題。經(jīng)實踐、試驗證明，環(huán)氧樹脂抗拉強度可達到17Mpa，抗壓強度可達到50Mpa以上。而且和易性、流動性較大，與高標號水泥砂漿相比，灌注拱腿施工更便于施工，質(zhì)量有保障。

二、使用環(huán)氧樹脂的情況介紹如下：

應(yīng)用部位

本橋拱肋在1/4、1/2連接處的焊接鋼板間的空隙內(nèi)，灌注環(huán)氧樹脂漿液。

拱腿與拱座間的空隙內(nèi)，灌注環(huán)氧樹脂水泥砂漿。

環(huán)氧樹脂的配合比：

環(huán)氧樹脂漿：6101環(huán)氧樹脂：二甲苯：鄰苯二甲酸二丁酯（以下簡稱二丁酯）：乙二胺=100:10:10:8

灌注環(huán)氧樹脂砂漿：6101環(huán)氧樹脂：二甲苯：二丁酯：乙二胺：水泥：干砂=100:10:10:8:250:350

設(shè)備：空氣壓縮機1臺、壓力罐1臺、透明塑料管、灌注導管等，以上設(shè)備根據(jù)灌注量大小配備。

工藝流程 ：

焊接鋼板間空隙內(nèi)灌注環(huán)氧樹脂漿工藝。

（1）鋼板在焊接前進行除銹、去污處理。在焊接鋼板的過程中，在縫的低端焊接直徑5mm的鐵管作為注漿孔，在焊縫的頂端焊接直徑5mm的鐵管作為排氣孔，并檢查是否通氣流暢。

（2）配制環(huán)氧樹脂漿液：根據(jù)焊縫的灌漿量、壓力罐的容量確定一次配制環(huán)氧樹脂漿的用量，配料順序取環(huán)氧樹脂--二甲苯--二丁酯三者混合快速攪拌均勻，最后加乙二胺，再次快速攪拌均勻。

（3）將灌漿導管與壓力罐的出漿孔連接，壓力罐的充氣孔與空壓機的出氣孔連接，并固定牢固。

（4）向壓力罐內(nèi)注入環(huán)氧樹脂漿液，一次灌注不超過壓力罐體積的2/3.灌注前關(guān)閉壓力罐的出漿閥門，開啟漏斗下的閥門，漿液通過漏斗灌入壓力罐內(nèi)然后關(guān)閉閥門。

（5）利用空壓機向壓力罐內(nèi)充氣，空壓機調(diào)整到自動充氣位置，壓力一般控制在0.2~0.255Mpa左右（可根據(jù)實際情況適當調(diào)整）。

（6）打開壓力罐出灌漿孔開關(guān)，通過灌漿孔開關(guān)適當調(diào)整灌漿速度，自排氣孔出漿后關(guān)閉出漿孔閥門?？焖侔蜗鹿酀{孔的導管并進行封堵嚴密不得漏漿。

（7）注意事項：

A、灌漿易采用透明塑料管，以便觀察注漿速度。塑料管內(nèi)出現(xiàn)氣泡情況時，應(yīng)立即關(guān)閉壓力罐出漿孔閥門，保證空氣不進入灌漿體內(nèi)。如果灌漿體未灌滿，及時向罐體內(nèi)補充漿液（操作按步驟（4）），直至排氣孔出漿液為止。

B、灌注過程必須連續(xù)，根據(jù)灌注時間及時準備漿液，常溫下漿液配制后30-40分鐘內(nèi)灌注完成，24小時后可以拆除焊縫導管后，進行補焊（焊接時注意降溫以防止環(huán)氧樹脂高溫老化）。

C、二甲苯、乙二胺屬于易燃易揮發(fā)、有毒物質(zhì)，配制過程中注意防火防毒，確保施工安全。

D、灌注過程中安排專人觀察壓力罐、空壓機壓力值及灌漿進度情況。

E、環(huán)氧樹脂有較強的腐蝕性，使用過程中注意及時更換透明導管。

環(huán)氧樹脂砂漿的灌注工藝：

（1）拱腿就位后，利用木條（厚度5厘米左右）將拱腿與拱座間的空隙（底部及兩側(cè)）封閉，不得漏漿。

（2）配制環(huán)氧樹脂砂漿：根據(jù)灌注體積的大小確定環(huán)氧樹脂砂漿的用量，確定一次配制環(huán)氧樹脂砂漿的用量，配料順序取環(huán)氧樹脂--二甲苯--二丁酯三者混合快速攪拌均勻，再加入乙二胺，快速攪拌均勻，最后加入水泥、干砂攪拌均。

（3）利用導流槽將環(huán)氧樹脂砂漿灌入灌注孔內(nèi)，頂部預留5CM的后補水泥砂漿抹面。

（4）將拱腿與拱座間的木條拆除后，利用高標號水泥砂漿將四周封閉并進行正常養(yǎng)護。

注意事項：

A、拱腿和拱座間空隙保持干燥無污物。

B、拌合用砂要進行烘干處理，不得含有水分。

C、環(huán)氧樹脂砂漿凝固后方可用高標號砂漿封閉。

D、安全事項同灌注環(huán)氧樹脂漿。

通過采取以上措施，使鋼架拱的鋼板間焊接空隙填充環(huán)氧樹脂，拱腳處的原高標號水泥砂漿換成強度更高的環(huán)氧樹脂砂漿,附導管安裝及壓力罐制作示意圖如下：

篇4

關(guān)鍵詞：鋼管拱橋；跨鐵路；支架吊裝；施工技術(shù)；分析

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：

鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工是道路橋梁工程鋼管拱橋施工一個重要施工部分，對于鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工技術(shù)的總結(jié)分析，不僅對道路橋梁工程鋼管拱橋施工技術(shù)的提高有著積極的作用，而且對于保證道路橋梁工程鋼管拱橋施工質(zhì)量也有著積極的作用。本文主要結(jié)合道路橋梁鋼管拱橋施工實例，通過道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工工藝以及施工技術(shù)等，對于鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工技術(shù)進行分析論述，以提高道路橋梁鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工質(zhì)量，推進道路橋梁工程事業(yè)的發(fā)展。

1、道路橋梁工程鋼管拱橋施工特點

在道路橋梁工程施工中，鋼管拱橋施工部分的最突出施工特點就是施工要求高和施工難度大。

首先，道路橋梁工程鋼管拱橋施工要求高體現(xiàn)在，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及道路橋梁交通事業(yè)的不斷進步，道路橋梁工程的承載力以及施工質(zhì)量要求也越來越高，為了滿足社會經(jīng)濟與道路交通事業(yè)發(fā)展下的道路橋梁交通發(fā)展，適應(yīng)車輛密度越來越大情況下的道路交通結(jié)構(gòu)承載需求，就需要提高道路橋梁工程的施工應(yīng)用技術(shù)與施工工藝、方法，以保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量，滿足道路交通工程施工發(fā)展的高要求與標準。

其次，在道路橋梁工程中，鋼管拱橋施工部分的施工難度也比較大。道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工中，首先鋼管拱橋施工中的主橋拱橋部分施工是在鐵路橋面上進行的；其次，在鋼管拱橋施工部分，對于鋼管拱的安裝高度以及鋼管拱支架吊裝高度通常都在20m以上，并且鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝部分的施工作業(yè)面積也比較狹窄等，為道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工帶來了一定的施工困難，這也是道路橋梁工程跨鐵路支架吊裝施工難度大特點的重要體現(xiàn)。

2、鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工

針對上述道路橋梁工程鋼管拱橋支架吊裝施工的特點，在進行道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工中，對于道路橋梁工程鋼管拱橋的具體施工方案的確定，應(yīng)根據(jù)道路橋梁工程鋼管拱橋具體施工情況，結(jié)合相關(guān)施工要求標準進行確定。

進行道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，主要有轉(zhuǎn)體鋼管拱橋施工法與吊裝鋼管拱橋施工法，但是不管是使用轉(zhuǎn)體鋼管拱橋施工方法，還是使用吊裝鋼管拱橋施工方法進行道路橋梁工程鋼管拱橋的施工實施，這部分的施工都是在道路橋梁工程的已成系梁上進行的。其中，使用豎直轉(zhuǎn)體鋼管拱橋施工方法進行道路橋梁工程的施工進行主要是指在進行鋼管拱橋施工時，首先將鋼管拱橋中的半幅拱肋進行豎向低位的臥拼，然后通過牽引將拱肋沿豎直平面的旋轉(zhuǎn)調(diào)整到位，最后安裝合龍形成鋼管拱的施工操作方法。

使用吊裝鋼管拱橋施工方法進行道路橋梁工程鋼管拱橋施工實施，是指在道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，首先按照道路橋梁工程的鋼管拱的分段位置進行支架的搭設(shè)，然后在使用吊裝機械設(shè)備進行鋼管拱肋的安裝，最后形成穩(wěn)定的鋼管拱橋結(jié)構(gòu)并拆除支架的道路橋梁工程鋼管拱橋施工方法。

本文主要論述的是吊裝法道路橋梁工程鋼管拱橋施工方法。某道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，也是使用吊裝法進行鋼管拱橋的施工實施。在某道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，由于道路橋梁工程中的橋墩高度不是太高，因此，在進行道路橋梁工程鋼管拱橋部分的施工時，是直接使用吊裝機械設(shè)備進行施工實施的，這樣的施工方法對于整個道路橋梁工程鋼管拱橋施工來講，不僅安全、穩(wěn)定，外觀美觀大方，并且安裝施工工藝簡單、經(jīng)濟適用、應(yīng)用范圍比較廣。

3、道路橋梁工程鋼管拱橋支架吊裝施工技術(shù)

對于道路橋梁工程中的鋼管拱橋支架吊裝施工技術(shù)的分析，主要結(jié)合某道路橋梁工程鋼管拱橋施工實例，從道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工的各個環(huán)節(jié)，進行鋼管拱橋支架吊裝施工技術(shù)的分析。

3.1 鋼管拱橋的支架拼裝施工技術(shù)

在路橋梁工程鋼管拱橋施工中，對于鋼管拱橋施工中支架拼裝施工，主要是使用門式框架組合的支架結(jié)構(gòu)，將道路橋梁工程中的橋墩部分作為支架，在兩個橋墩之間使用萬能桿件桁架分別進行縱橫向的聯(lián)結(jié)。在進行道路橋梁工程鋼管拱橋施工中的支架部分施工時，對于作為支架的橋墩下端部分應(yīng)與鋼管拱橋的系梁部分進行錨固防護，而道路橋梁工程鋼管拱橋的橋墩上端應(yīng)注意設(shè)置一些調(diào)整拱肋的節(jié)段，以保證道路橋梁工程鋼管拱橋的支架部分施工符合要求，保證整個道路橋梁工程鋼管拱橋施工質(zhì)量。

3.2 鋼管拱橋的鋼管拱肋施工技術(shù)

在進行道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，鋼管拱肋施工部分是道路橋梁工程鋼管拱橋施工中的重要施工部分，鋼管拱肋施工部分的施工質(zhì)量對于整個道路橋梁工程鋼管拱橋施工質(zhì)量有著很大的影響。一般情況下，道路橋梁工程鋼管拱橋施工中的鋼管拱肋施工部分，施工內(nèi)容主要包括鋼管拱肋的分段施工、鋼管拱肋的裝卸存放施工、鋼管拱肋節(jié)段吊裝以及定位調(diào)整施工等。鋼管拱肋施工中，不同的施工環(huán)節(jié)，施工方法以及施工工藝也不相同。

首先，在鋼管拱肋的拱肋分段施工環(huán)節(jié)，主要就是對于鋼管拱肋進行分段施工。一般情況下，對于鋼管拱肋的分段中，單榀鋼管拱肋縱向可以劃分為9個節(jié)段，而且對于鋼管拱肋分段中的最大節(jié)段以及其它鋼管拱肋節(jié)段的拱背外弧線長度以及吊裝重量都有不同的要求和標準。其次，在進行鋼管拱肋的裝卸以及存放施工階段，對于鋼管拱肋節(jié)段的裝卸、運輸以及存放應(yīng)嚴格按照相關(guān)施工標準，結(jié)合具體施工情況進行裝卸、存放。通常情況下，在進行鋼管拱肋節(jié)段裝卸以及存放過程中，對于鋼管拱肋節(jié)段的裝卸吊裝起重鋼繩和鋼管拱肋節(jié)段之間應(yīng)注意使用捆綁式進行聯(lián)結(jié)，以保證鋼管拱肋節(jié)段裝卸、存放安全。再次，在鋼管拱肋的節(jié)段吊裝施工中，對于鋼管拱肋的節(jié)段吊裝施工主要包括將鋼管拱肋節(jié)段從存放場地向系梁橋面的吊裝施工和將鋼管拱肋節(jié)段向拼裝位置的吊裝施工兩個階段。其中，鋼管拱肋節(jié)段從存放位置向系梁橋面的吊裝施工過程中如下圖1所示。

圖1 鋼管拱肋節(jié)段吊裝到橋面施工圖

在進行鋼管拱肋節(jié)段向拼裝位置的吊裝施工中，可以使用吊裝機械設(shè)備首先將鋼管拱肋吊裝到拼裝位置，在進行鋼管拱肋節(jié)段向拼裝位置吊裝過程中，應(yīng)注意對支架位置鋼管拱肋節(jié)段進行捆綁，如下圖2所示。最后就是對于鋼管拱肋的定位以及調(diào)整施工。在進行鋼管拱肋的定位以及調(diào)整施工中，主要就是對于鋼管拱肋節(jié)段吊裝施工的位置移動以及調(diào)整過程，主要包括對于鋼管拱肋的拱腳預埋段以及鋼管拱肋的中間節(jié)段、鋼管拱肋合龍段的定位以及調(diào)整過程。在進行鋼管拱肋的定位以及調(diào)整過程中，應(yīng)注意根據(jù)鋼管拱肋定位以及調(diào)整要求進行定位調(diào)整，保證鋼管拱肋施工質(zhì)量。

圖2 鋼管拱肋節(jié)段支架位捆綁圖

3.3 鋼管拱橋的吊裝以及吊桿安裝施工技術(shù)

在進行道路橋梁工程的鋼管拱橋吊裝施工中，對于鋼管拱橋的吊裝施工主要是采用一字風撐吊裝施工方法進行吊裝施工的。在進行道路橋梁工程的一字風撐吊裝施工中，首先應(yīng)對于橋梁兩榀左右的拱肋吊裝以及定位，然后在對于道路橋梁工程鋼管拱肋各吊桿測量點的三維坐標值進行測量。除此之外，在鋼管拱肋一字風撐吊裝施工中，應(yīng)注意對于道路橋梁工程的鋼管拱肋進行焊接施工質(zhì)量。對于鋼管拱肋吊桿的安裝與張拉施工，應(yīng)注意按照相關(guān)施工要求進行施工操作。

4、結(jié)束語

總之，在進行道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工中，應(yīng)注意結(jié)合道路橋梁工程的具體施工情況，選擇合適的施工方法以及施工技術(shù)進行施工實施，以保證道路橋梁工程鋼管拱橋施工質(zhì)量。

參考文獻

[1]劉崇亮.宜萬鐵路宜昌長江大橋鋼管拱拼裝和豎轉(zhuǎn)施工技術(shù)[J].鐵道標準設(shè)計.2010（8）.

[2]吳國展.貝雷梁上搭設(shè)支架吊裝剛架拱橋施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究.2012（5）.

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關(guān)鍵詞：鋼架橋；施工工藝；安全措施

中圖分類號：TH213.8 文獻標識碼：B 文章編號：1003-6997（2012）24-0055-02

1 工程概況

某水利樞紐工程是某河段規(guī)劃的第十一個梯級工程，具有灌溉、生態(tài)、供水、發(fā)電、防洪等效益。本工程為新疆水利樞紐工程交通工程II標段，主體工程項目為臨時鋼架橋。

臨時鋼架橋位于樁號K+140.725～K1+276.336，全長135.61 m。設(shè)計荷載標準為車汽-60，上部結(jié)構(gòu)選用HD 200三排單層加強型裝配式鋼橋，橋面凈寬為4.54 m，行車道寬4.20 m，采用四跨筒支布置，橋面高程651.00，總跨徑134.112 m，每跨33.528 m，每節(jié)鋼桁架3.048 m，全橋共計44節(jié)，鋼橋重量約288 t，該鋼架橋架設(shè)僅用30 d完成，確保了兩岸交通的貫通，為后續(xù)施工工作提供了保證。

2 臨時鋼架橋施工工藝

臨時鋼架橋施工流程圖

2.1 施工準備

2.1.1 施工區(qū)和生活區(qū)的布置 根據(jù)現(xiàn)場施工特點及施工內(nèi)容，將鋼架橋施工區(qū)和生活區(qū)布置在左岸靠河邊部位較平坦地段。

2.1.2 平整鋼架橋鋼結(jié)構(gòu)堆放及組裝場地 清除地面及地下障礙物，當場地低洼時，回填砂卵石料；地表過軟時，填筑一定厚度的砂卵石料，合理布置并開挖排水溝，并經(jīng)常清除溝內(nèi)雜物，保持排水溝暢通。

2.1.3 主要施工設(shè)備配置 配備挖掘機1臺，用于鋼架橋的安裝、牽引；配備推土機1臺，用于鋼架橋的牽引；配備16 t吊車一臺，用于鋼架橋的吊裝；配備2臺電焊機，用于鋼架橋底座的焊接。

2.1.4 現(xiàn)場內(nèi)通訊 使用對講機4部。

2.2 施工測量

施工前接收工程師提供的坐標控制點及橋基準線等有關(guān)基本資料和數(shù)據(jù)，校測橋軸線、橋臺及各橋墩高程點，測量成果上報監(jiān)理工程師，經(jīng)監(jiān)理單位復核后，符合設(shè)計要求方可進行下一道工序的施工。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)試驗

進場的鋼結(jié)構(gòu)均先由本單位項目部負責檢驗和交貨驗收，并請工程師到場，驗收時將同時檢驗材質(zhì)證明和產(chǎn)品合格證書及出廠檢驗證。同時按有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定進行材料的抽樣檢驗，并將查驗結(jié)果提交監(jiān)理單位。所有不合格材料均不得用于本工程的施工，以確保工程質(zhì)量。

鋼架橋相關(guān)技術(shù)資料齊全，有鋼橋檢驗合格證、焊縫探傷超聲波檢驗報告、原材料質(zhì)量保證書，構(gòu)件油漆涂裝檢查記錄、原材料化學分析報告單、鋼橋拼裝記錄、鋼橋簡圖。經(jīng)驗收，該鋼橋單跨34.028 m，4跨共134.112 m，車道寬4.2 m，通過不小于60 t汽車荷載試驗，三跨平均撓度為37 mm，涂層合格，構(gòu)件數(shù)量齊全。

2.4 引道鋪設(shè)

引道的長度不小于每跨的2倍，根據(jù)設(shè)計橋墩之間原跨數(shù)據(jù)，引道長度確定為70 m。在左、右岸各鋪設(shè)70 m長，6.0 m寬的砂礫料引道，同左、右岸橋臺相連接，采用機械化施工，自卸車運輸，攤鋪機攤鋪，振動碾碾壓成型。引道作為路基的一部分，成型后不予挖除。在引道各層大面積正式攤鋪前，先鋪筑全段面長度50 m的試驗段，確認碾壓遍數(shù)、壓實厚度和最佳含水量等均作為今后施工現(xiàn)場控制的依據(jù)。最終填筑完成后，引道路面平整度≤50 mm，用3 m直尺每200 m測2處×3.33 m。

2.5 鋼結(jié)構(gòu)組裝

根據(jù)設(shè)計圖紙：臨時鋼橋采用四跨簡支布置，總跨徑134.112 m，每跨33.528 m，每節(jié)鋼桁架3.048 m，全橋共計44節(jié)，鋼橋重量約288 t。

組裝方法：先進行引橋的組裝，引橋設(shè)鼻架7節(jié)，7節(jié)之后進行整橋組裝，前4節(jié)不裝橋面板，4節(jié)之后開始整橋全部部件安裝。首先對三排主桁架進行組裝，桁架之間的連接采用保險銷，桁架的高度為2.134 m，然后安裝弦桿，弦桿的長度為3 m，其次進行橫梁的安裝，橫梁為H型鋼，橫梁高度為400 mm，每節(jié)桁架的橫梁根數(shù)為2根，橫梁與桁架的聯(lián)結(jié)采用高強度螺栓與桁架豎桿聯(lián)結(jié)，再次進行抗風拉桿安裝，最后校核橋自身的重心，梅花形布置安裝橋面板，等橋落座后，進行橋兩端端柱的安裝。

2.6 推橋成型

鋼架橋的架設(shè)施工方法采用懸臂推出法，根據(jù)施工現(xiàn)場兩岸橋臺位置，地形高差等情況，以及橋梁基礎(chǔ)高程，定出平滾、搖滾與坐板的位置，測得橋中心線樁及平滾、搖滾、座板標樁的高程。滾軸安放后，檢查它是否穩(wěn)固，縱橫位置是否準確，檢查合格后，橋梁的拼裝工作即可開始。為減輕推出重量，橋梁組裝在70 m的引道上按跨組裝，分跨推出，每一跨推出時隨時計算鋼架橋的重心，始終不超出搖滾之外。如若推出鋼架橋的重量大于后續(xù)鋼架橋的重量，橋?qū)A倒造成質(zhì)量事故，所以，每一跨推出時必須隨時計算鋼架橋的重心，避免事故的發(fā)生。

每一跨鋼架橋組裝完成后，在落座橋墩上設(shè)置好搖滾，即可進行牽引和推進。牽引采用推土機進行引拉，不斷的組裝不斷的牽引，使得134.112 m整橋過河，最后進行分體落座。落座時，用千斤將橋支撐起來，把搖滾拿走，千斤卸載，鋼橋落座在橋座上。由于鋼橋全部組裝后，自重與摩擦力過大，必須有推力，在橋的后尾部設(shè)一挖掘機配合推移，推移過程中隨時注意糾偏。

2.7 驗收通車

整體鋼架橋推過河以后，然后每跨33.528 m進行分離就位，校正落座點后可進行落座。拆除鼻架，裝齊不足部分及橋面板，進行復查并做好記錄，當整體鋼架橋完整就位后，應(yīng)再次進行校正，對每一個固定部件，根據(jù)設(shè)計裝配圖進行嚴格檢查，對每一個螺栓及要害部位，每一個焊接點進行復查，并做好記錄，橋面脫落的油漆采用防腐漆進行粉刷。施工過程中由質(zhì)檢員負責質(zhì)量檢查工作，檢查無誤后，進行背墻、耳墻的澆筑，最后進行橋臺板的搭設(shè)。全過程自檢、復檢、終檢后，經(jīng)業(yè)主單位驗收后，交驗通車。

3 施工安全措施

3.1 進行全體施工人員安全教育

施工現(xiàn)場必須佩帶安全帽，在橋上施工作業(yè)時必須系好安全帶。

3.2 及時進行安檢，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決

專職安全員負責場地各環(huán)節(jié)的安全落實情況，隨時檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。吊裝、組裝及牽引由專人統(tǒng)一指揮。隨時檢查鋼絲繩有無斷線、吊鉤有無變形裂縫。在牽引時除指揮人員外，其他人員遠離牽引場地30 m。除施工人員以外，嚴禁其他人員進入施工場地。起吊時，應(yīng)垂直起吊，嚴禁斜拉起吊。大臂下除吊裝人員以外，嚴禁站人。

3.3 進行安全生產(chǎn)培訓

對施工工人進行鋼架橋的組裝安全生產(chǎn)培訓，確保施工過程中無安全事故及質(zhì)量缺陷。

4 經(jīng)驗和建議

4.1 經(jīng)驗

鋼架橋施工工期短，投資小，載重量大，裝拆方便，可重復利用。

篇6

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)鉸軸 高精度 機加工 焊接工藝 措施

1 概述

隨著高速鐵路的跨越式發(fā)展，鋼管混凝土拱橋在我國得到了長足的發(fā)展，受安裝條件的限制，轉(zhuǎn)體施工方法得以廣泛的應(yīng)用和青睞，而轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量和制造精度，是鋼管拱橋豎轉(zhuǎn)施工能否順利實現(xiàn)的關(guān)鍵，本文以新建鐵路大理至瑞麗鐵路瀾滄江特大橋中轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)（幾何尺寸：5.2m*2.26m*1.6m，板厚σ30mm-σ50mm，材質(zhì)Q345qE）的制造為例，詳細介紹轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)制造工藝、質(zhì)量檢驗標準及注意事項，以期為同類轉(zhuǎn)鉸軸結(jié)構(gòu)加工制造提供參考。

2 工藝原理

本工藝采用3D3S、CAD等制圖軟件，創(chuàng)建轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)的實體模型，為結(jié)構(gòu)的制造提供技術(shù)支持；設(shè)置特定組裝胎具，對轉(zhuǎn)鉸軸按順序進行組裝定位；采取工藝措施控制焊接變形及內(nèi)部質(zhì)量；而后對轉(zhuǎn)鉸軸表面進行機加工處理（轉(zhuǎn)軸采用車削加工、轉(zhuǎn)鉸采用鏜銑加工），以滿足構(gòu)件接觸面粗糙度要求；機加工完畢后，進行表面防腐處理和加工面的成品保護。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程 備料及下料結(jié)構(gòu)組裝構(gòu)件焊接矯正質(zhì)量檢驗精加工涂裝及保護。

3.2 備料及下料 為滿足鋼橋的豎轉(zhuǎn)要求，構(gòu)件某些部件需進行機加工處理。因此，在材料準備時，預留該部件的機加工余量。

①轉(zhuǎn)軸下料板厚由設(shè)計給定的50mm厚改為55mm厚，預留5mm的外圓車削余量。

②轉(zhuǎn)軸端頭圓板的直徑下料的尺寸由設(shè)計給定的2.2m改為2.21m，預留與軸輥整體焊接后5mm的車削余量。

③預埋底板與底座的接觸面由于需保證12.5的粗糙度要求，預留5mm的銑削余量，板厚由設(shè)計的30mm改為35mm。

④轉(zhuǎn)軸和底座相配合的軸瓦，內(nèi)表面預留5mm的鏜削余量，板厚由設(shè)計給定的50mm改為55mm。

為保證零件下料的尺寸及精度，預埋底板、軸及肋板鋼板采用雙驅(qū)動數(shù)控切割機進行下料。軸及軸瓦采用液壓式三輥卷板機進行卷制；肋板及加勁板的邊緣、坡口采用銑邊機進行加工。

3.3 結(jié)構(gòu)組裝

3.3.1 組裝胎具設(shè)置。根據(jù)瀾滄江特大橋轉(zhuǎn)鉸的外形尺寸，確定加工制作胎具高400mm，由基礎(chǔ)、骨架和面板組成，平臺通過化學錨栓和骨架連接，平臺平整度誤差不大于1mm，兼顧零件的定位卡控作用和防變形、反變形、變形監(jiān)控作用。

3.3.2 轉(zhuǎn)鉸組裝。轉(zhuǎn)鉸組裝前，按圖紙和工藝文件檢查零件的幾何尺寸、坡口，無誤后方可組裝（見圖1）。

①將預埋底板卡死在胎具上，并進行測平。

②分塊間隔安裝間距為450mm轉(zhuǎn)鉸肋板，對稱焊接、矯正。

③安裝軸瓦，控制軸瓦的軸線與底板平行度、距離，點焊固定。

④安裝軸瓦間加勁板，點焊固定，檢驗轉(zhuǎn)鉸底座整體幾何尺寸，組裝精度符合工藝要求。

■

3.4 焊接與矯正

3.4.1 構(gòu)件焊接。①為有效控制鉸座的整體焊接變形，采用背靠背+剛性固定+對稱焊接+火焰矯正的組合施工方法以減小焊接變形（見下圖）。

■

②底座接頭為T型全熔透焊縫，采用CO2氣體保護藥芯多層多道焊，坡口為30～450的K型對稱形式，控制焊接熱輸入量和層間溫度，采用錘擊法消除部分殘余應(yīng)力，到達細化晶粒，減小焊接變形的作用。

③焊接時，先焊接肋板與底板縱向焊縫，而后焊接肋板與軸瓦、加勁板與軸瓦間焊縫，整體的焊接遵循“從中間向兩邊、多層多道、對稱”的原則；采用連續(xù)翻身焊方式，以平焊或橫焊為主，避免仰焊或立焊。

④CO2氣體保護焊采用Supercored71H藥芯焊絲，CO2氣體純度達到99.8%以上，焊接電流為220-260A，焊接電壓為29-31V，焊接速度為15m/h，層間溫度為140-150℃。

3.4.2 構(gòu)件矯正。焊接完成后，底座鋼板、肋板及軸瓦均產(chǎn)生焊接變形，須進行及時矯正；矯正采用火焰與機械相結(jié)合的形式，火焰矯正時溫度應(yīng)在600～800℃，不宜在同一部位重復加熱，不得有過燒現(xiàn)象；機械矯正時需緩慢加力，室溫不宜低于5℃，冷矯總變形量不得大于2%。

3.5 結(jié)構(gòu)機加工 ①設(shè)計轉(zhuǎn)軸直徑為2200mm，組裝完成后外徑為2210mm，預留10mm的加工余量，采用大型臥式車床進行車削加工。機加工前，確定轉(zhuǎn)軸加工軸線，以軸線為基準，進行圓周的車削加工，軸線基準點為兩端軸封板的圓心。

②設(shè)計轉(zhuǎn)鉸的內(nèi)徑為2220mm，組裝完成的轉(zhuǎn)鉸軸外徑為2210mm，預留10mm的加工余量，采用大型鏜銑床進行加工。機加工時先對轉(zhuǎn)鉸座底板進行平面銑制，以底板為基準面進行瓦面加工，軸瓦加工面與底板平面平行且間距符合設(shè)計要求，而后進行轉(zhuǎn)鉸連接端面的銑制加工。

3.6 涂裝 轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)加工完成后進行成品防護及防腐涂裝，對機加工的鋼材表面涂刷黃油來隔絕空氣介質(zhì)腐蝕。轉(zhuǎn)鉸底座的非機加工表面采用噴砂的方法進行除銹，按照設(shè)計要求進行油漆的涂刷。高強度螺栓連接部位，采用電弧噴鋁進行摩擦面處理，鋁層厚度為150μm±50μm，抗滑移系數(shù)出廠時不小于0.55。

4 質(zhì)量控制

4.1 質(zhì)量標準 參照的施工質(zhì)量標準為：《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB10212-2009）、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002）、《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》（GB11345-1989）及《鐵路鋼橋保護涂裝》（TB/T

1527-2004）。

4.2 質(zhì)量控制要點 ①轉(zhuǎn)軸卷制完成后縱縫對接間隙為0～3mm，對口錯邊小于t/10，且不大于3.0mm，軸及軸瓦橢圓度不大于3.0mm。

②轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)組裝時，肋板的組裝偏差為±2mm，軸瓦與底板的間距偏差為±2mm。

③構(gòu)件焊接按工藝規(guī)定的焊接位置、焊接順序及焊接方向施焊，嚴格執(zhí)行工藝文件規(guī)定的變形控制措施，不得隨意更改，全熔透焊縫按《鐵路鋼橋制造規(guī)范》要求進行檢查，焊縫質(zhì)量應(yīng)達到超聲波探傷Ⅰ級。

④轉(zhuǎn)鉸軸機加工的外形尺寸偏差為±1mm；端頭封板與軸線垂直度偏差±2mm；軸瓦與轉(zhuǎn)鉸座底板的平行度控制在±1mm范圍內(nèi)。

5 總結(jié)

此施工技術(shù)適用于大型高精度的焊接構(gòu)件加工作業(yè)，可應(yīng)用于大跨度鋼管拱轉(zhuǎn)鉸、大型焊接橋梁支座及大型整體焊接節(jié)點等領(lǐng)域中，應(yīng)用市場廣泛；本文以新建鐵路大理至瑞麗鐵路瀾滄江特大橋中轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)的加工制造為例，介紹了轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)構(gòu)件下料、組裝、焊接、矯正、質(zhì)量檢驗標準及注意事項，該施工方法在瀾滄江特大橋、黃河特大橋等工程項目中得以實踐檢驗，安全可靠性高，經(jīng)濟實用性強，切實解決了鐵路鋼管拱橋轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)的加工制作難題，具有一定的參考價值。

參考文獻：

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[4]GB50205.《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》.

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關(guān)鍵詞：橋梁病害 粘貼鋼板 質(zhì)量檢測

1、前言

隨著我國公路進程的不斷加快，道路橋梁使用年限的增長以及橋梁負荷的日趨增大,國內(nèi)很多一、二級公路橋梁均出現(xiàn)了破損，既有橋梁中由于受到當時設(shè)計的局限、材料、施工等各方面的影響，橋梁會逐漸陳舊老化，承載能力降低，可能造成新建橋梁承載力和變形不符合設(shè)計及規(guī)范要求，必須采用一種可以對整個結(jié)構(gòu)受力體系的進行加固補強來解決此問題。采用粘貼鋼板加固混凝土橋梁結(jié)構(gòu)是近幾年來補強混凝土結(jié)構(gòu)的新技術(shù)，該技術(shù)具有基本不改變原結(jié)構(gòu)的尺寸、施工簡單、技術(shù)可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優(yōu)點。

2、病害情況：

2006年有關(guān)部門在對廣佛高速公路謝邊立交主線橋和大瀝跨線橋維修加固工程該橋的橋況調(diào)查中發(fā)現(xiàn)橋梁病害如下：

(1)第四幅橋第9跨梁體為箱梁，梁體局部被撞傷，混凝土局部破損。第9跨梁底跨中附近混凝土局部破損，鋼筋外露、銹蝕;第10跨箱梁底板有5條縱向裂縫，寬度在0.3mm~0.4mm之間。

(2）舊橋橫隔板普遍存在局部破損現(xiàn)象，連接鋼板外露、脫焊、銹蝕、混凝土脫落。

(3）梁底存在保護層偏薄，鋼筋外露、銹蝕現(xiàn)象。

(4）梁體存在局部混凝土破損，鋼筋外露銹蝕現(xiàn)象。

(5）第7跨1#梁被過往超高車輛撞損嚴重，主筋被撞彎，破損處外露5根主筋及多根箍筋外露，其中1根箍筋被撞斷。

經(jīng)設(shè)計部門驗算，并考慮到該橋的行車荷載實際已超過汽-20，該橋的承載力無法滿足現(xiàn)有行車要求，必須進行加固，設(shè)計采用高壓灌注粘貼鋼板加固混凝土方法進行橋梁加固。

3、壓力灌注粘貼鋼板施工工藝及方法

3.1 工藝流程

主要工藝流程：鋼板制作基底處理螺栓孔定位及鉆孔卸荷鋼板表面處理及安裝配膠封邊灌注粘膠檢驗防腐處理。

鋼板加固施工工藝框圖

3.2 操作要點

（1）、鋼板制作――按設(shè)計圖紙要求，根據(jù)混凝上構(gòu)件的實際尺寸對鋼板進行下料、成型、鉆孔（鉆孔以砼構(gòu)件上螺栓孔位置為準）。

（2）、基底處理――表面處理包括加固構(gòu)件結(jié)合面處理及鋼板貼合面處理。

（3）、砼構(gòu)件結(jié)合面，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件表面的新舊程度，堅實程度，干濕程度，分別按以下情況處理：

① 對表面有浮油污物的砼構(gòu)件的粘合面，應(yīng)先用硬毛刷沾丙酮刷除表面浮油污物，后用冷水沖洗，再對粘合面進行打磨，除去2～3mm 厚表層，直至完全露出新面，并用壓縮空氣吹除粉粒，處理后，若表面凹凸不平，可用高強樹脂砂漿修補。

② 對表面已碳化的舊砼構(gòu)件的粘合面，直接對粘合面進行打磨，去掉1～2mm 厚表層，用壓縮空氣除去粉塵或用清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面即可。

③ 對于新砼粘合面，先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗滌劑洗刷表面，或用清水沖洗，待完全干后即可。

④ 對于露筋的砼表面，需用鋼絲刷（將鋼筋表面的銹蝕除去，再剔除松動的砼，用清水沖洗潤濕，用高強樹脂砂漿修補。

（4）、螺栓孔定位及鉆孔――要求螺栓孔定位準確，鉆孔之前應(yīng)探明待加固結(jié)構(gòu)鋼筋位置，避免損壞鋼筋，鉆孔深度及孔徑滿足相關(guān)規(guī)范要求。

（5)、卸荷――為減輕和消除后粘鋼板的應(yīng)力，應(yīng)變滯后現(xiàn)象，粘鋼板前宜對構(gòu)件適量進行卸荷，因此要適當限制車輛或選擇夜間車輛較少時進行。

（6）、鋼板表面處理及安裝――鋼板粘貼之前，粘貼面應(yīng)首先除油，然后用角磨機進行粗糙處理，直至打磨出現(xiàn)金屬光澤，再用干棉布拭凈表面，保持干燥備用。表面處理好后，將鋼板固定在螺栓上，擰緊螺栓，施加壓力并保證鋼板與砼表面的間隙在2mm～6mm左右，以確保灌注膠層有足夠的厚度；焊接鋼板接縫，完成鋼板安裝。

（7）、配制鋼板灌注膠――將鋼板灌注膠按要求的重量比準確稱量，并倒在容器中，用低速攪拌器，攪拌均勻，直至色澤完全均勻為止。封邊膠只需在配置好灌注膠中加入1%-3%的促進劑即可，根據(jù)反應(yīng)時間快慢，可由施工自行決定加入促進劑量。

（8）、封邊――將注入咀粘結(jié)在鋼板的注入孔上，在鋼板邊緣插入排氣管，間距30cm，在膨脹螺栓頭上罩上蓋碗，然后用鋼板封邊膠封閉鋼板邊緣，完成封邊。注入咀布置間距為1～2m。

（9）、灌注――用泵將粘鋼灌注膠從注入咀由下往上灌注到鋼板和砼的空隙中，灌注工作持續(xù)到所有排氣管均有膠液流出。在灌注過程中，用橡皮錘敲打鋼板以確認是否灌注密實。要求灌漿之前先通氣試壓，以0.2～0.4MPa的壓力將粘鋼灌注膠從注入咀壓入，當排氣孔出現(xiàn)漿液后停止加壓，以鋼板封邊膠堵孔，再以較低壓力維持10分鐘以上。為保證鋼板粘貼效果，粘貼開始至粘結(jié)劑完全固化時段內(nèi)（約16小時）應(yīng)該封閉相關(guān)匝道交通。

（10）、檢驗――粘鋼的同時，必須制備鋼―鋼拉伸剪切試件及鋼―砼雙剪試件各5個，進行粘結(jié)抗剪強度試驗。鋼―鋼粘結(jié)抗剪強度試驗值不得低于該種膠的相應(yīng)規(guī)定，鋼―砼抗剪破壞必須發(fā)生在砼上。粘鋼結(jié)束后，組織有關(guān)人員驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。構(gòu)件的粘鋼質(zhì)量，采取非破損檢驗。即外觀檢查鋼板邊緣溢膠色澤、硬化程度，以小錘敲擊鋼板檢驗鋼板的有效粘結(jié)面積。錨固區(qū)有效粘結(jié)面積不小于95%，非錨固區(qū)不小于90%。

（11）、表面防腐處理――外部粘鋼加固鋼板，應(yīng)按設(shè)計要求進行防腐處理:

① 鋼護套頂板防腐處理要求：鋼板表面噴砂除銹SA2.5級涂四層防腐材料（底漆：一道無機富鋅漆厚70微米，中間漆：二道環(huán)氧云母氧化鐵2×60微米，面漆：一道聚氨脂50微米）；

② 其余鋼板防腐處理要求：直接在外層包裹聚合物砂漿防腐并改善外觀效果?？稍阡摪灞砻娣鬯⑺嗌皾{保護，如鋼板面積較大，為了有利于砂漿粘貼，可粘一層鉛絲網(wǎng)或點粘一層豆石。并在抹灰時涂刷一道混凝土界面劑。水泥砂漿的厚度：對于梁不應(yīng)小于20mm，對于板不應(yīng)小于15mm。

4 施工質(zhì)量檢驗及驗收要求

（1）、施工開始前，應(yīng)確認粘鋼灌注膠粘劑產(chǎn)品合格證和質(zhì)量驗收報告，其各項性能應(yīng)滿足設(shè)計要求。

（2）、拆除臨時固定設(shè)備后，應(yīng)用小錘輕輕敲擊粘結(jié)鋼板，從音響判斷粘結(jié)效果或用超聲波法探測粘貼密實度如錨固區(qū)粘結(jié)面積少于90％，非錨固區(qū)粘結(jié)面積少于80％，則此粘結(jié)件無效，應(yīng)剝下重新粘結(jié)。如有個別空洞聲，表明局部不密實，須再次高壓注膠方法補實。對于重大工程，為了真實檢驗其加固效果，尚需抽樣進行荷載試驗，一般僅做標準使用荷載試驗，即在標準荷載作用下，加固結(jié)構(gòu)的變形和裂縫開展應(yīng)滿足設(shè)計的使用要求。

5、結(jié)語

（1）粘貼鋼板加固橋梁是一項技術(shù)先進、行之有效的橋梁加固補強方法，與其他加固方法比較，有著自身獨特的優(yōu)勢。橋梁粘鋼加固一定要嚴格保證施工的精度。

（2）在粘合鋼板時采用錨固螺栓固定鋼板，較一般粘貼方法減少了鋼板支頂這道工序，施工難度大為減少，待灌入的鋼板粘結(jié)劑固化后，螺栓和粘結(jié)層共同傳遞混凝土與鋼板之問的剪應(yīng)力及其它內(nèi)力，充分考慮整體受力問題，可有效防止粘結(jié)層和混凝土板之間的界面出現(xiàn)撕裂破壞、鋼板剝離現(xiàn)象，從而使整個受力體系更為合理、可靠。

(3) 粘結(jié)劑采用灌注法注入鋼板和混凝土板之間的空隙，較傳統(tǒng)施工中將粘結(jié)劑涂抹在混凝土表面和鋼板面上再進行粘貼的施工工藝，能更好地適應(yīng)混凝土構(gòu)件。

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關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；桁架橋；施工工藝

Abstract: in recent years, with the rapid development of social economy, the construction of the space structure of the form and the development trend of diversification, large-span steel structure has the construction speed is quick, energy conservation and environmental protection, building modelling beautiful, seismic performance is good wait for a characteristic, because this is developing very fast, and widely used in large bridge building. This paper introduces the architectural features of the steel structure, and discusses the big span steel structure truss bridge construction process.

Keywords: steel structure; Truss bridge; Construction technology

中圖分類號：TU393.3文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

引言

在大跨度橋梁的設(shè)計中，鋼結(jié)構(gòu)桁架橋以其承載力高、跨越能力大、外形雄偉壯觀等優(yōu)點受到越來越廣泛的重視和應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)桁架橋的社會需求和工程應(yīng)用逐年增加，這給我國鋼結(jié)構(gòu)的進一步發(fā)展帶來良好的契機，同時也對鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)水平提出了更高的要求。

一、現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的建筑特點

（一）桁架結(jié)構(gòu)是在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，與網(wǎng)架比，有用鋼量經(jīng)濟的特點。

預工程化程度高，使不同材料、不同形狀的建筑結(jié)構(gòu)配件有一定的互換性和通用性，大大降低了建設(shè)成本，并且加快了施工速度，使工期縮短，資金周轉(zhuǎn)速度加快，建筑能夠更早投入使用。桁架屬于單向受力結(jié)構(gòu)，平面外的穩(wěn)定主要依靠撐桿和系桿來承擔，只需計算平面內(nèi)的強度和穩(wěn)定即可。桁架結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架相比，省下了弦縱向桿件和網(wǎng)架的球節(jié)點。大跨度結(jié)構(gòu)系跨度等于或大于60m的結(jié)構(gòu)，由于大跨度鋼結(jié)構(gòu)造型越來越新穎，跨度也越來越大，結(jié)構(gòu)體系越來越復雜，施工也越來越難。目前，大跨度鋼結(jié)構(gòu)常用的安裝方法也都有其優(yōu)缺點和一定的針對性。為了體現(xiàn)建筑美學和設(shè)計師理念，大跨度鋼結(jié)構(gòu)往往是一個個性化的變異設(shè)計，不同的結(jié)構(gòu)形式、場地條件及工程實際情況，所采用的施工技術(shù)也會有所差異。 （二）原材料可以循環(huán)使用，有助于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。

我國人口眾多，資源、能源非常短缺，因此，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的意義就顯得尤為重要，中國是世界上最大的混凝土建筑大國。鋼材是一種高強度高效能的材料，再循環(huán)價值很高，邊角料不需要制模施工，也有很高的價值。目前我國已引入國際上引人矚目的新型產(chǎn)品，與磚混結(jié)構(gòu)比較，節(jié)約所需能源，減小維護費用。具有環(huán)保節(jié)能的特點。

（三）鋼結(jié)構(gòu)桁架橋能夠滿足超高度和超跨度的要求。

鋼材組織均勻，其密度與強度的比值遠小于磚石，混凝土，木材，并且強度高，彈性模量亦高。在受力相同情況下鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結(jié)構(gòu)以及靈活的結(jié)構(gòu)形體。

（四）建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能一體化,使建筑更富有功能化。

在鋼結(jié)構(gòu)桁架橋中，結(jié)構(gòu)的形體，構(gòu)件，節(jié)點從很大程度上制約著建筑的形象。建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能只有做到一體化，才能使建筑更富有功能化以便隨后的各個設(shè)計環(huán)節(jié)進行下去，創(chuàng)造出技術(shù)與藝術(shù)融為一體的鋼結(jié)構(gòu)建筑。比如重慶朝天門大橋主橋采用（190＋552＋190）m中承式鋼桁連續(xù)系桿拱橋，雙層橋面布置，上層為雙向六車道和兩側(cè)人行道，橋面總寬36m，下層中間為雙線城市軌道交通，兩側(cè)各預留一個汽車車行道。

二、大跨度鋼結(jié)構(gòu)桁架橋的施工工藝

施工方案的選擇主要取決于結(jié)構(gòu)形式。在實際工程中，由于受建筑體型、場地、造價、工期等因素制約，一種單純的吊裝方案，往往不能滿足要求。下面介紹幾種鋼桁拱橋的施工方法：（一）行走吊機架設(shè)法

拱上吊機主要分為步履式和移動式，由千斤頂或卷揚機牽引行走，通過后平衡裝置保持穩(wěn)定，并逐節(jié)段安裝外伸。起吊安裝時，吊機與主體結(jié)構(gòu)錨固，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，有利于構(gòu)件的準確定位和安裝。這個方法在城市高架橋的架設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。而且在高水位的河面上架橋，也可以使用這種方法。

（二）浮吊架設(shè)法

在橋梁上方設(shè)置門吊，將組裝好的整孔主梁逐孔起吊，放置在橋墩、臺間，然后依次安裝橋面系和平縱聯(lián)。浮吊架設(shè)的優(yōu)點在于鋼桁架的拼接可以在岸上進行，這樣可以避免大量的高空作業(yè)。隨著鋼桁架拱橋跨度的增大，其對起重和運輸設(shè)備的要求高，操作難度大；此外，這種施工方法對橋址的地形條件和天氣狀況要求也較高。韓國的傍花大橋、加拿大魁比克橋、新光大橋均采用這種架設(shè)方法進行施工。

（三）有支架架設(shè)法

有支架架設(shè)法可以使結(jié)構(gòu)受力更加明確，施工難度減小。施工較小跨徑的鋼桁架拱橋時，在條件允許的情況下（水深較淺，航運要求不高或陸地上）可以采用滿堂臨時支架進行施工。天津國泰橋即采用此種方法進行施工。大跨徑的鋼桁架拱橋在其邊跨也可以采用臨時支墩進行施工，這種方法可以縮小邊孔的懸臂長度，改善結(jié)構(gòu)的受力，重慶朝天門大橋也采用了這種方法。

（四）懸臂架設(shè)法

用移動式剛腿轉(zhuǎn)臀起重機，一面拼裝，一面逐漸向前推進。懸臀法架設(shè)鋼梁是在橋位上不用臨時腳手架支撐，而是將桿件依次懸拼至另一墩（臺）上。其特點是不受橋渡水文條件、通航、流水、墩高和季節(jié)的限制，而且其專用輔助結(jié)構(gòu)和輔助設(shè)備費用較少。對于多跨的連續(xù)桁架剛性拱橋而言，該安裝方法使結(jié)構(gòu)受力簡單明確、施工工期大大縮短，緬甸曼德勒橋就采用這種方法。

（五）纜索吊裝架設(shè)法

纜索吊裝施工方法的特點是吊機安裝、拆卸比較方便，適用于多種拼裝方式，且對拱和梁的運輸方式和地點限制少。纜索吊機主塔多數(shù)情況下同時也作為臨時扣索索塔，不僅造成主塔的受力復雜，吊機起吊時主塔產(chǎn)生的變形還將通過臨時扣索影響到主體結(jié)構(gòu)的變形，這對全橋的施工線形和內(nèi)力的控制是很不利的。

（六）斜拉扣掛架設(shè)法

對于單孔的大跨度鋼桁架拱橋，斜拉扣掛施工方法是經(jīng)常被采用的。如在廣西邕寧邕江大橋（312m）施工中開發(fā)研究了千斤頂鋼絞線斜拉扣掛法，由于該技術(shù)采用了高強度、低松弛、張拉行程控制準確的預應(yīng)力鋼絞線作為拱肋懸臂拼裝的扣索，使得拱肋的線形控制相對容易。

三、鋼桁梁架設(shè)方法在橋梁施工中的應(yīng)用

（一）南京長江大橋

南京長江大橋江中正橋為鋼桁梁結(jié)構(gòu)，共有9墩10孔，共有10孔（1×128米+9×160米），由1孔128m簡支鋼桁梁和3聯(lián)（3孔為一聯(lián)）9孔跨度各160m連續(xù)鋼桁梁組成，主桁采用帶下加勁弦桿的平行弦菱形桁架，采用懸臂拼裝法架設(shè)。每個橋墩高80米，每墩底部面積400多平方米，比一個籃球場還大，最高的橋墩從基礎(chǔ)到頂部高85米。墩與墩之間的距離除北岸第一孔是128米外，其余9孔均為160米，橋下可行萬噸巨輪。正橋兩端有4座70多米高的橋頭堡。巖床埋在正橋河床33～47米以下，9個橋墩基礎(chǔ)分別采用重型混凝土沉井、鋼沉井加管柱、浮式鋼筋混凝土沉井、鋼板樁圍堰管柱等基礎(chǔ)。正橋10孔鋼筋梁中9孔為160米跨度，采用優(yōu)質(zhì)合金鋼桿件在現(xiàn)場鉚接拼裝架設(shè)。

（二）弗里芒特橋

美國俄勒岡州的弗里芒特橋建于1973年。該橋為3跨連續(xù)加勁拱，中間兩支座為固定鉸支座，兩端為活動支座。中跨跨長為382.63m，中跨拱矢高103.83m，拱肋為箱形截面，兩拱肋間距23.47m。該橋具有雙層橋面,兩橋面高差為10～11m，上層為鋼橋面板，下層為混凝土橋面板，橋面寬20.73m。該橋的最大特點為中跨的架設(shè)方法，中央的275.185m的橋梁部分重約6000t，是一次提升架設(shè)起來的。

四、大跨度鋼結(jié)構(gòu)桁架橋的發(fā)展趨勢

隨著實踐經(jīng)驗的逐漸積累，剛桁架橋的設(shè)計理論和施工方法也將趨于完善，跨越能力也會不斷提高，相信在以后會有越來越多的方案傾向于這種橋型。另外，鋼結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展的概念，也可做環(huán)保住宅。在我國目前大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的時代背景下，鋼結(jié)構(gòu)體系必將成為住宅結(jié)構(gòu)體系的主流。我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)保建筑，已被建設(shè)部列為重點推廣項目。一批有特色有實力的專業(yè)研究所、設(shè)計院、建筑施工單位、施工監(jiān)理單位都在日臻成熟，專業(yè)性、技術(shù)性、規(guī)?；油晟?。

總結(jié)

我國在大跨徑鋼桁架拱橋的制造和架設(shè)正處于快速發(fā)展的過程中，依托工程實例對此種橋型施工方法進行總結(jié)顯得尤為重要，也為今后同類工程施工提供了參考和借鑒。大跨度鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展狀況與施工技術(shù)水平已成為代表一個國家建筑科技水平的重要標志之一。

參考文獻

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[2]中華人民共和國待業(yè)標準.公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范.北京：人民交通出版社，2004．

篇9

關(guān)鍵詞：鋼管混凝土 系桿拱加固 粘貼鋼板

前言

拱橋是一種受力性能較好的橋型，在我國橋梁建設(shè)領(lǐng)域占有重要的地位。但本橋在施工過程中出現(xiàn)的病害已嚴重影響到橋梁結(jié)構(gòu)的安全與正常運營。本文針對該橋出現(xiàn)的具體病害，采用了相應(yīng)的措施進行加固，取得了良好的效果。

1、 工程概況

某橋為主跨58m的下承式鋼管拱橋，拱肋矢跨比為1/5，由三片圓端型鋼管混凝土拱肋組成，相鄰兩片拱肋橫向中心距12.5m，肋寬80cm，肋高140cm，鋼管及腹板壁厚1.6cm，施工過程中拱肋分3段預制，現(xiàn)場拼接。系桿采用預應(yīng)力混凝土矩形梁，截面尺寸b×h=1.65×1.5m，通過橫梁、現(xiàn)澆行車道板形成橋面系；拱肋之間設(shè)五道風撐。吊桿間距為5.0m，邊/中吊桿分別采用61/91根Φ7mm低松馳鍍鋅平行鋼絲索。主橋橫斷面標準段為：2.5+12.5+1.5+12.5+2.5 = 31.5m，機動車道為雙向六車道，荷載等級為城－A級，人群荷載為3.5KN/m2。

2、 主要病害及分析

該系桿拱橋采用先梁后拱的施工方案，滿堂支架現(xiàn)澆橋面系，然后架設(shè)拱肋，張拉吊桿[1]。本橋的病害主要出現(xiàn)在中拱肋架設(shè)完畢，頂升中拱肋混凝土階段。施工過程中由于施工單位經(jīng)驗不足，現(xiàn)場頂升數(shù)度停止，甚至在拱頂一段范圍采用單端頂升，導致了冷縫和頂升雜質(zhì)、水泥漿沒有排出的現(xiàn)象；并且由于后期頂升混凝土時壓力過大，部分區(qū)段的鋼拱肋鼓脹也較為嚴重，實測周長已增加了近1cm，造成了中拱肋的質(zhì)量缺陷，嚴重影響了拱肋的承載能力。經(jīng)超聲波檢測和現(xiàn)場抽孔，冷縫和單端頂升的堆積物、抽芯情況見圖1：

圖1拱肋抽芯結(jié)果示意圖（單位：cm）

對于病害出現(xiàn)的原因，經(jīng)過分析可歸納為以下幾個方面：首先由于施工單位施工經(jīng)驗不足，在頂升設(shè)備出現(xiàn)異常情況下采取了錯誤的施工方法，導致混凝土灌注質(zhì)量出現(xiàn)嚴重問題；其次，頂升間隔時間過長造成管內(nèi)混過凝土的初凝，此時現(xiàn)場施工單位私自調(diào)高頂升壓力，導致拱肋內(nèi)對拉桿應(yīng)力急劇增大，經(jīng)計算在考慮1MPa環(huán)壓作用下，拉桿應(yīng)力已達到1240MPa（計算結(jié)果見圖2），遠遠超出了規(guī)范要求，并最終導致了拱腳拉桿的斷裂，鋼管也發(fā)生了較嚴重的鼓脹。

圖2拱肋對拉桿應(yīng)力圖（單位：MPa）

3、加固方案及驗算結(jié)果

3.1、加固方案的確定

針對以上產(chǎn)生病害的原因，本橋中拱肋加固方案主要包括：

（1）、將有粉煤灰夾層和強度不滿足設(shè)計要求的砂漿段鑿除后用C60微膨脹混凝土重新澆筑，并在連接部位植筋[3]。

（2）、在鋼管外焊接小鋼箱進行加強。

（3）、加固后應(yīng)對混凝土及鋼管焊縫重新逐項檢測，確保加固成果。

（4）、施工完畢后進行荷載實驗，確保運營期間結(jié)構(gòu)安全可靠。

（5）、通過降低橋面鋪裝等措施達到減輕結(jié)構(gòu)自重的目的；并優(yōu)化成橋階段吊桿力。

新增結(jié)構(gòu)應(yīng)注意盡量減少在拱肋上的直接焊接，對直接焊接到拱肋上的鋼板應(yīng)采用角焊縫，并分段、分層焊，以減少對拱肋混凝土的影響。加固截面具體構(gòu)造措施如圖3所示：

圖3拱肋加固措施構(gòu)造圖（單位：mm）

3.2、驗算結(jié)果及結(jié)論

加固后應(yīng)保證拱肋承載力及應(yīng)力能夠滿足規(guī)范要求[2]。計算采用有限元分析軟件midas2010建立結(jié)構(gòu)的空間模型，主梁系采用梁單元，拱肋截面采用施工階段聯(lián)合截面來模擬鋼管混凝土受力狀態(tài)，吊桿采用桁架單元。

（1）承載力驗算

按鋼管混凝土理論計算極限承載力，單管局部承載力

式中 --鋼管混凝土套箍系數(shù)， ；

--單管管內(nèi)混凝土計算抗壓強度；

--單管管內(nèi)混凝土截面積；

經(jīng)計算，N0=17890KN,

由內(nèi)力計算結(jié)果可知Nmax =9854KN＜N0 ，承載力滿足規(guī)范要求。

（2）應(yīng)力驗算

加固后拱肋截面應(yīng)力結(jié)果對比見下表1：

表1 加固后中拱肋應(yīng)力值（聯(lián)合截面+補強鋼板）

拱肋標準值組合鋼管最大應(yīng)力(Mpa)

跨中 1/4點 支點

中拱肋 -104 -102 -108

邊拱肋 -103 -120 -116

鋼板 -95.5 -111 -105

拱肋標準值組合砼最大應(yīng)力(Mpa)

跨中 1/4點 支點

中拱肋 -6.43 -7.3 -7.9

邊拱肋 -6.61 -7.37 -8.6

假如拱肋僅考慮鋼管的作用，不考慮拱肋內(nèi)混凝土，即砼僅作為荷載考慮，此時拱肋應(yīng)力值見表2：

表2 加固后中拱肋純鋼截面應(yīng)力值（純鋼截面）

拱肋標準值組合(Mpa)

跨中 1/4點 支點

中拱肋 -145 -170 -167

由以上結(jié)果可得出結(jié)論，鋼管單獨作用時，最大應(yīng)力為170Mpa（壓），滿足規(guī)范要求；并且混凝土連續(xù)澆筑，較為可靠。新澆筑混凝土質(zhì)量可以控制，加固方案和措施切實可行[4]。

4、結(jié)語

該橋由于施工單位采取的措施不力，造成了鋼管混凝土質(zhì)量達不到設(shè)計要求。通過對中拱肋的強度驗算，采取鑿除管內(nèi)局部不合格混凝土和壓漿后再外包鋼板加固處理的方法，不僅滿足了設(shè)計和工期要求，而且使施工操作簡便，節(jié)省了投資。竣工后，施工單位委托檢測單位對該橋進行了靜、動載試驗，得到以下結(jié)果。

（1）在各靜力工況下，結(jié)構(gòu)各控制截面的位移、應(yīng)變及撓度小于或接近理論值，整體強度和剛度均符合設(shè)計和使用要求；

（2）全部荷載卸除后，結(jié)構(gòu)變形的殘余值很小，結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)；

（3）該橋各部位均達到了設(shè)計要求的承載力。因此，該加固方法對同類拱橋的加固處理具有一定的推廣價值和指導意義。

參考文獻：

[1] 顧安邦，拱橋（下冊）[M]. 北京：人民交通出版社，1997.

[2] 蒙云，盧波。橋梁加固與改造[M]. 北京：人民交通出版社，2005.

[3] 齊永華.植筋技術(shù)在治理橋面病害中的應(yīng)用[J].公路與自然，2004(2).

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關(guān)鍵詞:雙曲拱橋 加固 粘貼鋼板法

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 03-016-02

1粘貼鋼板法加固雙曲拱橋概述

1.1可行性

許多早期修建的雙曲拱橋,普遍存在設(shè)計荷載標準低、結(jié)構(gòu)整體性差的缺點,由于長期的超載作用,大部分都出現(xiàn)了不同程度的破損,使結(jié)構(gòu)的承載力大大降低。因此,對雙曲拱橋進行加固改造具有重要現(xiàn)實意義 。在隨之產(chǎn)生的眾多加固維修方法中,粘貼鋼板法便是行之有效的一種。

粘貼鋼板加固法是采用環(huán)氧樹脂或建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在石拱橋構(gòu)件的受拉區(qū)或薄弱部位表面,使之與結(jié)構(gòu)物形成整體共同受力,從而達到加固增強、提高橋梁承載能力的目的。

根據(jù)不同的加固部位和加固要求,粘貼鋼板法可設(shè)計為在拱肋上一側(cè)、兩側(cè)、三側(cè)粘貼鋼板加固和在拱腳上粘貼和焊接角鋼加固法。

粘貼鋼板加固法的優(yōu)點是:粘貼鋼板所占空間小,基本上不減少橋梁的凈空,能在橋下施工,不中斷交通,施工方便,工期短,加固工作量小,加固效果卻很明顯。

外貼鋼板相當于提高了混凝土結(jié)構(gòu)的含鋼量,因而能起到減少裂縫擴展,改善原結(jié)構(gòu)受力,提高結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪的能力。在構(gòu)造設(shè)計時,用于抗彎能力補強的鋼板尺寸應(yīng)盡可能薄而寬,厚度一般為4～6mm,較薄的鋼板可有足夠的彈性來適應(yīng)構(gòu)件表面形狀。用于提高抗剪能力的鋼板厚度宜厚點,一般采用10～15mm。

1.2加固類型

針對不同病害類型,粘貼鋼板法對主拱圈進行加固常見的有兩種情況:

(1)由于拱肋強度不足而引起的徑向裂縫。

此時可僅在拱肋底面粘貼鋼板或底面和側(cè)面都粘貼鋼板,使拱肋下部形成一側(cè)加固或三側(cè)加固,如圖1所示。

圖1針對拱肋強度不足進行加固

(2)不僅拱肋出現(xiàn)徑向裂縫,而且在拱腳出現(xiàn)環(huán)向裂縫。

此時在拱肋底面和側(cè)面都粘貼鋼板的基礎(chǔ)上,選擇尺寸適宜的角鋼,將角鋼一側(cè)與拱肋上已粘貼的鋼板焊接,另一側(cè)粘貼在墩臺上,并用錨栓錨固。如圖2所示。

圖2 針對拱腳開裂進行加固

對于上述情況,在粘貼鋼板之前要特別注意運用灌漿封縫的方法處理裂縫。

1.3施工工藝

粘貼鋼板法的施工工藝一般為:

(1)鋼板制作。制作用于粘貼加固的鋼板,并對其表面進行處理。

(2)表面處理。將混凝土破碎部分清除,鑿平鑿毛,清除浮塵,鋼板表面去油污,除銹,用丙酮擦洗干凈,涂環(huán)氧樹脂薄漿。

(3)粘貼鋼板。先在混凝土、鋼板表面刷環(huán)氧樹脂膠,再在鋼板上鋪環(huán)氧樹脂砂漿。將鋼板貼到混凝土表面上,旋緊螺絲進行加壓。固化后卸除螺帽,截去外露的螺絲桿。

(4)加壓方式?；炷琳迟N面埋設(shè)螺栓,鋼板設(shè)孔,把鋼板粘貼到混凝土表面后立即旋緊螺帽進行加壓。

(5)檢查粘貼質(zhì)量。用肉眼觀察,如發(fā)現(xiàn)鋼板與混凝土表面之間有空隙,填入膠結(jié)劑補貼。

(6)防護處理。鋼板表面先涂環(huán)氧樹脂薄漿,再涂防銹漆進行保護。

2工程實例

2.1工程概況

某雙曲拱橋修建于1972年,橋梁全長246.26m,橋面寬度為凈7.0+2.25m安全帶。雙向各一車道,無人行道,原設(shè)計荷載為汽車-13級,掛-60。該橋上部結(jié)構(gòu)為40.4米空腹式鋼筋混凝土雙曲拱橋,主拱圈為等截面懸鏈線無鉸拱,矢跨比為1/9,拱軸系數(shù)m=3.5。拱肋為矩形截面,主拱圈由6根拱肋、5根拱波組成。拱肋底寬20cm,各肋間凈距1.26m,每跨用25道鋼筋混凝土橫系梁聯(lián)系。本橋下部構(gòu)造為重力式墩、空心臺、沉井基礎(chǔ)。

由于長期的超載作用,橋梁眾多部分都出現(xiàn)了不同程度的破損,承載力大大降低。拱肋出現(xiàn)多道縱向裂縫,拱腳處混凝土開裂。

為保證結(jié)構(gòu)及行車安全,必須進行加固處理。

2.2加固要求

(1)加固后橋梁荷載等級提高到公路-II級標準;(2)盡量不破壞原有結(jié)構(gòu);(3)盡量減少中斷交通時間;(4)便于施工和養(yǎng)護。

2.3加固方法

根據(jù)以上要求決定采用粘貼鋼板法加固此橋:

(1)對拱肋進行三側(cè)加固,即拱肋底面粘貼6mm的補強鋼板,兩側(cè)粘貼10mm的補強鋼板,加固長度貫通拱肋全長。對于起橫向連接作用的橫系梁也采用和拱肋同樣的加固方法。

(2)拱腳處在拱肋底面和側(cè)面都粘貼鋼板的基礎(chǔ)上,選擇140406型角鋼,將角鋼一側(cè)與拱肋上已粘貼的鋼板焊接,另一側(cè)粘貼在墩臺上,并用 3000的錨桿錨固。

2.4加固材料

混凝土:拱腹填料采用C10貧混凝土,其他采用C20,C30混凝土,所用混凝土必須嚴格按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范進行配制和施工。

鋼板:采用10mm、6mm厚16Mn鋼,其技術(shù)要求應(yīng)符合《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》(GB/T19879-2005)的規(guī)定,為保證焊接質(zhì)量,鋼板采用Q235-B級鋼板。螺桿:采用全螺紋非焊接螺桿,材料采用Q235級。

膠劑:本橋加固均采用A級膠,其性能應(yīng)符合《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》JTG/T J22-2008表4.6.2,表4.6.4,表4.6.5,表4.6.6的規(guī)定。

焊接材料:焊接材料及焊接工藝應(yīng)滿足公路鋼橋施工規(guī)范的要求。

3 結(jié)構(gòu)建模計算

利用有限元軟件計算分析加固前后橋梁受力情況,判斷加固效果。

3.1計算所用原理

粘貼鋼板法內(nèi)力計算主要按以下幾條原理進行:

(1)恒載內(nèi)力及活載內(nèi)力用粘貼后的組合體截面模量計算內(nèi)力,即鋼板與原混凝土作為一個整體計算,對不同的混凝土標號和粘貼的補強鋼板按其彈性模量進行截面換算;

(2)按彈性理論進行計算;

3.2材料和主拱圈截面

主拱圈為250號鋼筋混凝土,腹拱圈為200號混凝土,腹拱橫墻為150號片石混凝土,墩臺身為150號片石混凝土。

根據(jù)各主要部件尺寸,加固前后主拱圈的截面如圖3、圖4所示。

圖3加固前主拱圈截面圖(單位:cm)

圖4加固后主拱圈截面圖(單位:cm)

3.3荷載和約束

由于原橋建成時間較長,不考慮收縮徐變的作用。主要考慮的作用有:恒載(加固前和加固后增加的恒載)、汽車荷載(考慮沖擊力)。按照承載能力極限狀態(tài)進行荷載組合1.2恒載+1.4汽車(考慮沖擊力)。

約束條件為:主拱圈拱腳與墩臺、腹拱圈與墩臺和側(cè)墻均為固結(jié)。

3.4結(jié)構(gòu)建模計算

利用MIDAS Civil軟件對橋臺間的4跨建立模型,共分為889個單元,681個結(jié)點。主拱圈、腹拱圈及橫墻、橋面系及拱上填料、墩臺均用梁單元模擬。輸入相應(yīng)的截面、材料、邊界條件及荷載后,計算加固前后的結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力,并進行分析。建立橋梁模型如圖5所示。

圖5橋梁模型圖

3.5計算結(jié)果比較分析

根據(jù)程序計算結(jié)果,選取主拱圈的拱腳、拱頂、1/4跨截面內(nèi)力結(jié)果分析加固前后的受力情況。表1、表2中:Md為截面彎矩設(shè)計值;Nd為截面軸力設(shè)計值(受拉為正) 。

表1 加固前計算結(jié)果

表2加固后計算結(jié)果

從截面抗力與軸力的比值可以看出:原橋在公路-II級荷載作用下,主拱圈拱腳截面不能滿足提載后的承載力要求;加固后該橋在公路-II級荷載作用下,主拱圈各截面滿足了提載后的承載能力要求。表明通過粘貼鋼板法加固拱肋后,該橋的承載能力得到了明顯的提高。

4現(xiàn)場檢測結(jié)果

對加固后的橋梁進行動載試驗。動載試驗反映的是橋梁在動荷載作用下橋梁上部結(jié)構(gòu)的動力特征和動力響應(yīng)。試驗結(jié)果如下:

4.1 自振頻率

對加固前后大橋的自振頻率進行比較。如表3所示。

表3 大橋加固前后自振頻率實測值

由表3可以看出,大橋加固后的自振頻率的實測值均大于加固前,說明橋梁結(jié)構(gòu)動力剛度得到明顯提高。

4.2沖擊系數(shù)

對加固前后大橋的沖擊系數(shù)進行比較。如表4所示。

表4大橋加固前后沖擊系數(shù)實測值

由表4可以看出,大橋加固后的沖擊系數(shù)的實測值均小于加固前,并且小于規(guī)范理論值,說明橋梁結(jié)構(gòu)動力剛度滿足設(shè)計要求。

5結(jié)語

采用粘貼鋼板法加固雙曲拱橋效果顯著。既不較少橋梁凈空,又不中斷交通,并且大大改善橋梁的受力情況,使結(jié)構(gòu)受力更加合理。施工簡單,成本較低,值得進行推廣。

注釋:

張樹仁,王宗林.橋梁病害診斷與改造加固設(shè)計[M]. 北京: 人民交通出版社,2006.

周建庭,劉思孟,李躍軍.石拱橋加固改造技術(shù)[M].北京:人 民交通出版社,2008:180-182.