桥梁钢结构施工质量控制分析论文_刘元兵,董振海

桥梁钢结构施工质量控制分析论文_刘元兵,董振海

中国水利水电第十三工程局有限公司

摘要:桥梁钢结构的建筑材料主要是钢板,型钢和高强度钢材。由于桥梁跨度越来越大,钢结构的桥梁施工面临的挑战也相应地加大。本文通过具体的实例阐明钢结构桥梁施工时的质量控制的措施要点,给钢结构桥梁的施工质量控制提出了一些建设性的意见和看法。

关键词:桥梁;钢结构;施工质量控制

引言

桥梁结构在人类几千年的历史进程中经历了由木结构到钢结构的转变。钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,将桥梁建设领向了另一个高峰。长期以混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生快速变化,钢结构以其自身的优越性引起业内关注,已经在工程中得到合理的、迅速的应用。钢结构的大跨度、大空间,分隔使用灵活、施工速度快、抗震有利等优势必将较大冲击我国传统的路桥结构模式。

1工程概述

烟台市金山湾具有优越的山海资源,拥有高品质的黄金海岸线,优美细腻的沙滩,大片沿海松林、果园、河口湿地,颇具打造世界级休闲旅游目的地的潜质。金山湾大桥位于金山湾生态城龙腾大街上,跨越金山湾,河道交角为85°,桥梁起点K1+071.0,终点K1+569.0,桥梁中心桩号K1+320.0,设计洪水位4.50m。本桥平面位于直线及R=1500m圆曲线上,纵断面位于R=15000m,T=118.708m,E=0.47m,i1=0.78%,i1=-0.798%的凸曲线上,变坡点桩号K1+320.0,顶点高程10.5m。桥跨布置为上部结构采用14×35m预应力连续小箱梁,桥梁全长498m,下部结构采用组合台,柱式墩,钻孔灌注桩基础。曲线段各墩位横桥向中心线按径向布置,梁肋按直线预制,每片梁预制长度随曲率半径变化。梁长在两端梁肋等厚度段调整。平面曲线线型由边梁翼板悬臂长度变化调整。桥墩采用双柱式墩,φ1.6m柱下接φ1.8 m钻孔灌注桩基础,桩顶系梁1.5(高)×1.3(宽)m,系梁顶高程-0.5m,桥台采用耳墙式桥台。

2钢结构桥梁的结构特点

钢结构桥梁是桥的一种型式,是指一座桥的上部结主要承重受力部分是由钢材制成的。钢结构桥梁同其他桥一样, 都是跨越河流、湖泊、海洋切障碍物的空中的路,其中大跨度桥梁多为预应力钢凝土桥和钢结构桥梁。钢结构桥梁的结构沿其桥纵方向由主桥组成。桥墩之间称为跨度,主桥跨越主通航孔段称为主跨,跨为边跨。用于钢结构桥梁的主要材料是钢板、型钢和高强度。钢板多采用低合金钢,部件要用铸钢和优质碳素。钢梁的主要型式为肋板梁、箱梁、桁架梁和叠合梁。

3钢结构桥梁的结构体系分析

钢结构桥梁与非钢结构桥梁的结构区别主要在于柔性桥墩起到的作用,钢结构桥因为竖向荷载起作用,受力情况基本上属于一种没有推力的墩台结构,这种桥体的上部桥梁结构符合连续桥梁施工的普遍特点。总体说来,钢结构桥梁具有如下明显特点。首先,桥梁之间的每个跨之间没有设铰,也没有挂梁,刚构桥的连续体系桥梁桥面非常平整并且连续;再次,钢构桥的桥体受力分布比其他桥梁合理,高强度的建筑材料的优势能得到充分发挥,跨径也有了提高的可能性。此外,主桥梁连续、固定连接的墩式桥梁等的特点,行车更趋向平稳而且收缩缝对行车的不良影响大大下降。这样,T 型钢结构桥的体系不必转换、没有支座等的优点得到很好的保持,与此同时,桥梁的施工工艺流程大大简化,较大的跨径的桥梁受力方面的要求能得到很好满足,譬如,桥梁受力的正方向抗弯刚度和横断面方向的抗扭曲刚度都大大提高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆上面这些就是钢结构桥梁形式已经具备的优势,不仅如此,现在流行的钢构桥梁的施工工艺同时具有了下列发展倾向:桥梁施工技术和施工工艺的进步以及对混凝土的深入利用使得钢结构桥梁的跨径越来越大;由于大吨位的锚具技术策略的使用,钢结构桥梁的上部结构越来越呈现轻质化,结构自身重量减轻,桥梁建设工程造价下降,建设材料减少;预应力束类型的设计更加简化,因此桥梁施工难度大大减小,这种桥梁设计受到各个施工单位的广泛欢迎;主跨径和边跨径的利用比例趋向合理的方向,桥梁导梁的直接合拢的边跨技术,桥梁边跨的地支架被取消后,施工技术得到简化并且还节约了大量建设成本。

4钢结构桥梁施工质量控制要求

大体来说,普通的桥梁在施工质量控制时的首要也是最基本的目标是桥梁设计和施工时都要保证结构的内力恒载和线性结构设计符合安全要求。施工质量控制的主要着眼点主要看桥梁自身结构。因为此种钢结构桥梁采用分节段的自架设桥体系统的悬臂施工技艺,所以想要达到设计精确度,必须要经历一个曲折复杂的施工阶段,这过程包括了桥梁主墩的施工以及主桥梁施工还有桥梁节段的悬臂施工,最后是桥梁分段的合龙过程;而且主桥梁的各节段中囊括了钢筋的捆扎、模型建立、还有浇筑混凝土的过程、灌浆、挂篮行走过程与钢束张拉重点预应力计算等工艺。连续钢构桥在施工过程中强调整体性,牵一发而动全身,它注重整个环节的连续性与系统性,又因为连续钢构桥的自身特点,施工中如果某环节出现偏差往后会很难弥补。

5钢结构桥梁施工质量控制措施

5.1做好组织与验收工作

(1)准备工作

钢结构桥梁安装工程施工组织设计重点内容有:计算钢结构构件和连接件数量;选择安装机械;确定流水程序;确定构件吊装方法;确定质量标准、安全措施;特殊

施工技术。

(2)质量验收工作

钢构件的加工已实行工厂化生产,钢构件的进场质量验收就非常重要,构建进场除了按明细表核查数量,并进行外观、几何尺寸、合格证检查外,还检查以下资料:钢材材质的复试单;钢材的材质证明;构件的无损检测报告。

5.2桥梁钢结构施工质量控制要点

(1)材料选定

进场材料在加工前,对其出厂合格证、质量保证书、批号、化学成分和力学性能进行逐项验收,并按国家现行的有关标准及施工规范进行抽检试验,试验合格后方可使用。另外,用于结构焊接的焊接材料必须具有出厂合格证,并且符号国家的有关规定,而且还必须和所焊接的钢构件相适应。

(2)焊缝焊接

对主要焊缝。特别是对接焊缝或设计要求的焊缝,在焊缝焊接结束后应及时进行检测。焊缝的检测方法主要有外观检查和检测仪器检验,仪器检测有超声波探伤、x 射线探伤、磁粉探伤等检验方法。焊接检测实行严格的三级质量管理体系,采用了施工过程检测、施工单位自检、建设单位抽检三检严格把关,通过检测来检查焊缝质量是否达到设计要求,对于不合格的应作返工处理直至合格。

(3)桥体除锈防腐

钢表面涂装时不允许表面有潮气和冷凝水;钢和混凝土表面不允许有松软物、尘灰和油污等附着物;结露期或其它恶劣气候,不得进行涂装施工。酚醛、醇酸、油性漆不允许在气温 5℃以下、相对湿度80%以上条件下施工;无机富锌、环氧沥青漆不允许在气温10℃以下、相对湿度 80%以上条件下施工。钢表面清理至油漆涂装的时间间隔,室外作业时不超过4h,室内作业时不超过 80% 在喷涂锌、铝层时,应在钢表面清理后 4h 内进行,且热喷后 2h 内涂装头道漆或中间层两道油漆涂装的时间间隔,当前道漆膜尚未彻底干燥时不得涂装第 2 道,但间隔时间亦不应超过 7d。超过时,涂层表面应用细砂纸打磨成细致毛面。在涂装作业中不管机械喷涂还是人工涂刷,涂料应具有相应的施工粘度。

结语

随着城市化进程的加快,为了满足不断增长的运输需求,桥梁的质量成了人们关注的重点,由于钢结构的广泛使用,桥梁钢结构的质量直接关系到桥梁的使用性能和寿命,所以在施工中一定要严格控制施工中的质量,以确保桥梁的质量。

参考文献

[1]朱萍. 钢结构桥梁施工的控制要点[J]. 中国高新技术企业,2010,19:142-143.

[2]李学刚. 桥梁钢结构施工质量控制[J]. 科技创新与应用,2012,14:168.

[3]刘喆. 钢结构桥梁施工的控制要点分析[J]. 黑龙江交通科技,2012,07:104.

论文作者:刘元兵,董振海

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/10/27

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