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摘要:在社会现代化发展水平不断提高以及科学技术不断强化的环境下,人行天桥施工质量以及稳定性,不仅能够在一定程度上反映出城市化建设水平,而且对人们使用安全和社会稳定具有重要的意义。施工人员应该加大对人行天桥中钢箱梁结构施工质量的重视力度,采取多样化的措施将其中存在的问题妥善解决,加大对钢箱梁施工质量的不断完善,进一步提高人行天桥的稳定性、安全性、实用性。本文对人行天桥钢箱梁结构施工过程中的相关问题展开详细分析,为我国城市化发展水平的进一步提高奠定坚实的基础。
关键词:人行天桥;钢箱梁;施工
引言:对于人行天桥钢箱梁结构施工而言,材料制作、拼装、吊装、现场焊接、后续施工等各个方面工作的开展是否按照标准要求执行,直接决定了钢箱梁结构施工质量是否能够达到令人满意的程度。
一、制作与组装钢箱梁
(一)制作钢箱梁
对于钢箱梁施工而言,预制构件在工厂内进行分段制作、吊装拼接在施工现场完成,主要分为 4个阶段:制造板单元、制造梁段、吊装上桥、桥上组装焊接。人行天桥作为跨越主干道的上部结构主体,钢箱梁的使用过程必须受到严格控制,从而保证人行天桥组装后,整体结构具有较高的稳定性和安全性。
通过各种型号的肋、肋板、隔仓板、腹板、底板、面板等材料组成的钢箱梁结构,在制作过程中应该尽可能运用工装夹具和机械操作,最大程度保证参與梁段组装的零部件具有较大的体积,使手工操作具有的不稳定性和随机性得到有效规避。
翼缘腹板及主要构件钢板采用门式多头自动切割机下料,异形件采用微机编程,用自动数控切割机进行切割下料。箱梁上小于 12mm厚的筋板,可用剪板机剪切,剪切面应平整。对于需要进行刨、铣的零件,下料时应加放余量。一级焊缝区采用刨边机加工坡口,一般位置坡口使用自动切割机加工,坡口加工要按工艺规定进行,必须保证坡口角度、钝边及光洁度。
(二)组装钢箱梁
在钢箱梁结构各零部件加工完成之后,为了保证桥梁结构具有较高的安全性和精确度,在组装钢箱梁的过程中,将各零部件运用加固设施,按照横向与纵向基线进行位置固定。其组装按照底板→横向和纵向隔板→顶板→挑臂块体→组焊临时吊耳→临时连接原件→附属结构的顺序逐段匹配组焊为单元梁段。
在进行钢箱梁结构组装以及拼装的过程中,应该先将胎架拼装好,然后在胎架上进行钢箱梁结构组装。在此过程中需要注意,胎架必须具备一定的承载能力、平整度、钢度,保证在钢箱梁结构组装的过程中不会由于胎架沉降、变形等原因影响钢箱梁结构组装质量。运用正装法对梁端进行组装,将横隔板视为内胎、将胎架视为外胎,对梁端外形的结构尺寸进行控制,并且利用对胎架牙板的高度差来实现对钢箱梁结构纵向线的控制。将独立的基线、基点设置在胎架外侧,这样能够对胎架的精确进行随时检验 [1]。当每轮次的梁段下胎结束之后,必须对胎架进行重新检查,并进行详细记录,保证各方面条件合格后,才能开展下一轮次的组装与拼接。
在工厂进行预拼装时,划分单元分别进行,连接后看有关几何尺寸是否符合设计和规范要求。预拼装合格后应标注中心线,控制基准线等标记,必要时应设置定位器,标注中心线时,采用打洋冲眼的方法。预拼装合格后进行喷丸、油漆、包装等工作。大件采用裸装,小件封闭箱进行包装,包装箱的型式根据设备外形特点设计加工,必须保证包装牢固可靠,在经过陆运装卸后构件不变形、不损坏、不散箱,安全运抵现场。
二、吊装钢箱梁
钢箱梁结构的各个分段在工厂生产并检查合格,将其运输到现场之后再进行吊装,吊装工作是人行天桥施工中的重要环节之一,不仅要有效提高施工人员安全施工意识,还要保证各项检察工作和检测技术能够真正落实到具体工作中。比如,当施工中遇到 6级以上的大风天气,必须停止一切高空作业。
在安装钢箱梁结构之前,保证做好完善的准备工作,对吊车、吊具的安全性能进行仔细检查,严格检查并反复测试吊索的强度。一般情况下,吊索的安全系数应该达到 6-8级以上。当地面与钢箱梁结构之间的起吊距离为 10cm时,必须停止吊装,对钢丝绳的捆绑情况以及吊机的运行情况进行检查,查看吊车四角的沉降状态是否稳定,吊起的箱梁是否处于平衡状态、是否发生变形。检查无误之后,才可以继续吊装 [2]。
在运输、吊装的过程中,将临时支撑设置在钢箱梁节段内部,保证钢箱梁结构不会在运输和吊装过程中发生变形。在实际吊装的过程中,应该先将桥墩分段进行吊装,再对桥跨之间的纵梁进行吊装。在板面与隔板、腹板相交的对应位置上设置临时吊耳,此时如果吊耳的位置不在主隔板上,应该在吊耳焊接的过程中,进行必要的加固处理。
三、现场拼接焊
(一)现场拼接
钢箱梁结构的组装顺序以及安装顺序应该按照对应的结构形式、焊接顺序、焊接方法等因素进行确定,采取的施工方法必须保证钢箱梁结构不会发生永久性的变形以及影响钢箱梁结构成型后的稳定性和安全性。在进行钢箱梁结构安装之前,应该在焊缝边缘、连接接触面 30-50mm之内的油污、铁锈、氧化皮等杂质彻底清理干净。同时对各零部件的情况进行检查,保证各零部件的状态能够满足标准施工要求。
吊耳要求在工厂焊上,焊在腹板或隔板处,双机抬吊,在距梁端部约 3m位置焊 2组吊耳。构件起吊后调节角度,因桥面均为斜面,构件起吊后角度与桥面斜度一致,以便拼装。吊装顺序进行依次吊装,主梁之间横联同步安装。在永久墩顶部支座处,保证垫铁中心线与支座中心线在两上方向重合,在调整支架上焊限位板,保证横向就位,片与片之间接缝塞入 3~ 6mm厚钢板,以保证焊缝间隙,每一跨形成后,测量桥面标高及坐标位置达到要求后,进行高强螺栓连接和焊接。
(二)现场焊接
在焊接施工开始之前,对焊区以及焊件接头的处理情况进行严格检查,对不合理之处进行调整,合格后才能开展下一环节。焊接的方向应从连接处的中间位置逐渐向外扩展,并且左右两端保持对称。将焊条在 250℃的环境中烘烤 2个小时之后放于恒温箱中备用。针对刚度比较强,焊缝比较集中的位置,应该结合实际情况对焊接顺序进行调整并逐一编号,然后按照标号进行焊接,使焊接具有的应力最大程度降低 [3]。
焊接发现变形可及时采用冷矫或热娇处理。冷矫是在焊接变形处,采用机械工具施加反力,直至变形恢复到焊前水平。热娇是在变形处进行加热,采用焊枪或割枪温度控制在 750°~ 900°之间,同一部位的加热次数不能不超过 2次,利用冷却时自然收缩的力来恢复变形。矫正后钢材表面不应有明显的册痕和损伤。
四、施工关键
1、钢箱梁、钢梯道主体在工厂预制后分段运至施工现场,运输前要安排好交通路线,选择铰宽广的道路,拐弯处要进行实地考察并论证。
2、钢结构安装现场要求路面平整,并清除道路两侧的障碍,为大型车辆通过创造条件,同时现场要求吊车有足够的工作面。
3、临时合龙支墩安装,事关钢桥线形拱值控制能否达到设计和相关规范指标。建议采用中间合龙方法进行,支架使用前预压,施工中支架与钢梁顶紧无间隙,梁段合龙后落架。
结束语:根据以上针对人行天桥中钢箱梁结构施工的主要工序展开的详细分析和系统性研究,我们能够更加明确的了解,钢箱梁结构是现代化城市建设发展的趋势。因此相关人士必须加大对钢箱梁结构的研究力度,结合实际情况,采取对应的措施将钢箱梁结构在运输与焊接过程中容易出现变形的问题有效解决。在此基础上,对施工技术要点进行规范监督,严格按具体工作流程开展,保证相关工作顺利进行,最终有效提高人行天桥施工质量。
参考文献
[1]刘云军.连续钢箱梁人行天桥的设计与应用 [J].公路交通科技(应用技术版),2020(07):141-143.
[2]张海成.钢箱梁在人行天桥结构中的设计研究 [J].市政技术,2020(05):173-175.
[3]范茂忠 .钢筋混凝土混合箱梁人行天桥的设计与施工 [J].公路,2020(01):77-79.
关键词:人行天桥;钢箱梁;施工
引言:对于人行天桥钢箱梁结构施工而言,材料制作、拼装、吊装、现场焊接、后续施工等各个方面工作的开展是否按照标准要求执行,直接决定了钢箱梁结构施工质量是否能够达到令人满意的程度。
一、制作与组装钢箱梁
(一)制作钢箱梁
对于钢箱梁施工而言,预制构件在工厂内进行分段制作、吊装拼接在施工现场完成,主要分为 4个阶段:制造板单元、制造梁段、吊装上桥、桥上组装焊接。人行天桥作为跨越主干道的上部结构主体,钢箱梁的使用过程必须受到严格控制,从而保证人行天桥组装后,整体结构具有较高的稳定性和安全性。
通过各种型号的肋、肋板、隔仓板、腹板、底板、面板等材料组成的钢箱梁结构,在制作过程中应该尽可能运用工装夹具和机械操作,最大程度保证参與梁段组装的零部件具有较大的体积,使手工操作具有的不稳定性和随机性得到有效规避。
翼缘腹板及主要构件钢板采用门式多头自动切割机下料,异形件采用微机编程,用自动数控切割机进行切割下料。箱梁上小于 12mm厚的筋板,可用剪板机剪切,剪切面应平整。对于需要进行刨、铣的零件,下料时应加放余量。一级焊缝区采用刨边机加工坡口,一般位置坡口使用自动切割机加工,坡口加工要按工艺规定进行,必须保证坡口角度、钝边及光洁度。
(二)组装钢箱梁
在钢箱梁结构各零部件加工完成之后,为了保证桥梁结构具有较高的安全性和精确度,在组装钢箱梁的过程中,将各零部件运用加固设施,按照横向与纵向基线进行位置固定。其组装按照底板→横向和纵向隔板→顶板→挑臂块体→组焊临时吊耳→临时连接原件→附属结构的顺序逐段匹配组焊为单元梁段。
在进行钢箱梁结构组装以及拼装的过程中,应该先将胎架拼装好,然后在胎架上进行钢箱梁结构组装。在此过程中需要注意,胎架必须具备一定的承载能力、平整度、钢度,保证在钢箱梁结构组装的过程中不会由于胎架沉降、变形等原因影响钢箱梁结构组装质量。运用正装法对梁端进行组装,将横隔板视为内胎、将胎架视为外胎,对梁端外形的结构尺寸进行控制,并且利用对胎架牙板的高度差来实现对钢箱梁结构纵向线的控制。将独立的基线、基点设置在胎架外侧,这样能够对胎架的精确进行随时检验 [1]。当每轮次的梁段下胎结束之后,必须对胎架进行重新检查,并进行详细记录,保证各方面条件合格后,才能开展下一轮次的组装与拼接。
在工厂进行预拼装时,划分单元分别进行,连接后看有关几何尺寸是否符合设计和规范要求。预拼装合格后应标注中心线,控制基准线等标记,必要时应设置定位器,标注中心线时,采用打洋冲眼的方法。预拼装合格后进行喷丸、油漆、包装等工作。大件采用裸装,小件封闭箱进行包装,包装箱的型式根据设备外形特点设计加工,必须保证包装牢固可靠,在经过陆运装卸后构件不变形、不损坏、不散箱,安全运抵现场。
二、吊装钢箱梁
钢箱梁结构的各个分段在工厂生产并检查合格,将其运输到现场之后再进行吊装,吊装工作是人行天桥施工中的重要环节之一,不仅要有效提高施工人员安全施工意识,还要保证各项检察工作和检测技术能够真正落实到具体工作中。比如,当施工中遇到 6级以上的大风天气,必须停止一切高空作业。
在安装钢箱梁结构之前,保证做好完善的准备工作,对吊车、吊具的安全性能进行仔细检查,严格检查并反复测试吊索的强度。一般情况下,吊索的安全系数应该达到 6-8级以上。当地面与钢箱梁结构之间的起吊距离为 10cm时,必须停止吊装,对钢丝绳的捆绑情况以及吊机的运行情况进行检查,查看吊车四角的沉降状态是否稳定,吊起的箱梁是否处于平衡状态、是否发生变形。检查无误之后,才可以继续吊装 [2]。
在运输、吊装的过程中,将临时支撑设置在钢箱梁节段内部,保证钢箱梁结构不会在运输和吊装过程中发生变形。在实际吊装的过程中,应该先将桥墩分段进行吊装,再对桥跨之间的纵梁进行吊装。在板面与隔板、腹板相交的对应位置上设置临时吊耳,此时如果吊耳的位置不在主隔板上,应该在吊耳焊接的过程中,进行必要的加固处理。
三、现场拼接焊
(一)现场拼接
钢箱梁结构的组装顺序以及安装顺序应该按照对应的结构形式、焊接顺序、焊接方法等因素进行确定,采取的施工方法必须保证钢箱梁结构不会发生永久性的变形以及影响钢箱梁结构成型后的稳定性和安全性。在进行钢箱梁结构安装之前,应该在焊缝边缘、连接接触面 30-50mm之内的油污、铁锈、氧化皮等杂质彻底清理干净。同时对各零部件的情况进行检查,保证各零部件的状态能够满足标准施工要求。
吊耳要求在工厂焊上,焊在腹板或隔板处,双机抬吊,在距梁端部约 3m位置焊 2组吊耳。构件起吊后调节角度,因桥面均为斜面,构件起吊后角度与桥面斜度一致,以便拼装。吊装顺序进行依次吊装,主梁之间横联同步安装。在永久墩顶部支座处,保证垫铁中心线与支座中心线在两上方向重合,在调整支架上焊限位板,保证横向就位,片与片之间接缝塞入 3~ 6mm厚钢板,以保证焊缝间隙,每一跨形成后,测量桥面标高及坐标位置达到要求后,进行高强螺栓连接和焊接。
(二)现场焊接
在焊接施工开始之前,对焊区以及焊件接头的处理情况进行严格检查,对不合理之处进行调整,合格后才能开展下一环节。焊接的方向应从连接处的中间位置逐渐向外扩展,并且左右两端保持对称。将焊条在 250℃的环境中烘烤 2个小时之后放于恒温箱中备用。针对刚度比较强,焊缝比较集中的位置,应该结合实际情况对焊接顺序进行调整并逐一编号,然后按照标号进行焊接,使焊接具有的应力最大程度降低 [3]。
焊接发现变形可及时采用冷矫或热娇处理。冷矫是在焊接变形处,采用机械工具施加反力,直至变形恢复到焊前水平。热娇是在变形处进行加热,采用焊枪或割枪温度控制在 750°~ 900°之间,同一部位的加热次数不能不超过 2次,利用冷却时自然收缩的力来恢复变形。矫正后钢材表面不应有明显的册痕和损伤。
四、施工关键
1、钢箱梁、钢梯道主体在工厂预制后分段运至施工现场,运输前要安排好交通路线,选择铰宽广的道路,拐弯处要进行实地考察并论证。
2、钢结构安装现场要求路面平整,并清除道路两侧的障碍,为大型车辆通过创造条件,同时现场要求吊车有足够的工作面。
3、临时合龙支墩安装,事关钢桥线形拱值控制能否达到设计和相关规范指标。建议采用中间合龙方法进行,支架使用前预压,施工中支架与钢梁顶紧无间隙,梁段合龙后落架。
结束语:根据以上针对人行天桥中钢箱梁结构施工的主要工序展开的详细分析和系统性研究,我们能够更加明确的了解,钢箱梁结构是现代化城市建设发展的趋势。因此相关人士必须加大对钢箱梁结构的研究力度,结合实际情况,采取对应的措施将钢箱梁结构在运输与焊接过程中容易出现变形的问题有效解决。在此基础上,对施工技术要点进行规范监督,严格按具体工作流程开展,保证相关工作顺利进行,最终有效提高人行天桥施工质量。
参考文献
[1]刘云军.连续钢箱梁人行天桥的设计与应用 [J].公路交通科技(应用技术版),2020(07):141-143.
[2]张海成.钢箱梁在人行天桥结构中的设计研究 [J].市政技术,2020(05):173-175.
[3]范茂忠 .钢筋混凝土混合箱梁人行天桥的设计与施工 [J].公路,2020(01):77-79.