讲义 钢桥施工技术全

讲义钢桥施工技术1B413073钢桥施工一、概述（一）基本知识按照力学体系分类，钢桥有梁、拱、索三大基本体系和组合体系桥；按照主梁结构形式，可分为钢板梁、钢箱梁、钢桁梁和结合梁；按照截面沿跨度方向有无变化，可分为等截面钢梁和变截面钢梁；按照连接方式，可分为铆接、焊接、栓接以及栓焊连接。若钢桥构件在工厂焊接后运到工地，再全部用焊接组装成钢桥，称为工地全焊连接；若在工地部分构件用高强度螺栓连接，另一部分用焊缝焊接组装成钢桥，则称为合用连接，而斜接现在已经基本上不再应用。根据钢桥基本构件结构外形和构造的不同，钢桥制造可分为杆系、板系、管系结构。三种构件的制造在单元体的划分、下料切割、节段组装焊接、拼装等方面有很大的不同。杆系结构一般由H形断面和矩形断面的杆件组成的桁梁桥的基本构件，通常在工厂焊接成构件，在工地用高强度螺栓连成整梁，结构的整体几何线形主要由栓孔尺寸线控制。板系结构由带纵横加劲肋的板单元件组成的箱梁，一般用于悬索桥和斜拉桥的主梁，通常在工厂焊接成带肋的板单元件，组装成箱梁节段，再运至桥位吊装连成桥梁整体，桥梁几何线形和焊接变形影响较大。管系结构是指钢管拱桥，通常在工厂制成管状拱肋节段安装，跨中合龙；或者在桥位岸侧拼装成半跨，转体就位、跨中合龙，合龙精度常受拱肋制造精度和焊接变形的影响。（二）钢桥的主要特点1.钢材材质均匀，工作可靠度高，其抗拉、抗压和抗剪强度都较高，因而相对同跨度的桥梁，钢桥自重轻，便于运输和架设安装，适合修建大跨度桥和特大跨度桥。2.

钢材塑性和韧性好，抗冲击和振动能力高，不易突然断裂破坏。3.钢桥的构件适合于工业化生产制造，便于运输，工地安装速度快，效率高，质量好，工期短。4.

钢桥在受到破坏后，易于修复和更换，适宜于战备和灾害恢复的快速抢修。5.钢桥易于腐蚀，因此需要经常检査和定期喷涂防腐涂料，因此钢桥与其他桥梁相比，其养护费用较高。（三）材料1.钢桥制造使用的材料的品种、规格、性能等应符合设计文件的要求和现行国家产品标准的规定，材料除应有生产厂家的质量证明书外，制造厂还应按相关标准进行抽样复验，复验合格后方可使用。2.

钢材应按同一厂家、同一材质、同一板厚，同一出厂状态，每10个炉（批）号抽验1组试件。若订货为探伤钢板，尚应抽取每种板厚的10%（至少1块）进行超声波探伤。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求，除应进行进口商检及按规定标准检验其化学成分和力学性能外，尚应将其与匹配的焊接材料做焊接试验，不符合要求的钢材不得使用。3.

当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2。钢材表面的锈蚀等级应符合国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定的C级及C级以上。钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。二、钢桥安装（一）一般要求1.钢桥宜根据跨径大小、河流或海域情况、起吊能力等选择安装方法。钢桥安装应按施工图、加工图和拼装简图进行，并应编制专项施工技术方案和安全技术方案。2.安装前应对临时支架、支承、吊机等临时结构和钢桥结构本身在不同受力状态下的强度、刚度及稳定性进行验算；应按照杆件明细表核对进场的杆件、梁段及零件，查验产品出厂合格证及材料的质量证明书；并应对桥梁的墩台顶面高程、中线及各孔跨径进行复测，误差在允许偏差内方可安装。3.钢桥工地安装时，不得在现场对结构杆件进行未被批准的临时性的焊接和切割作业。4.钢桥安装应进行施工过程控制，保证其内力、变形、线形及高程符合设计要求。（二）架设方法1.钢桥架设安装主要方法（1）

自行吊机整孔架设法：适宜于架设短跨径的钢板梁。（2）

门架吊机整孔架设法：适于地面或河床无水、少水，现场能修建低路堤、栈桥、上铺轨道的条件。(1)

浮吊架设法：适于河水较深、备有大吨位浮吊的条件。(2)

支架架设法：适于桥下净空不高、水深较浅的条件，可用于架设各种跨径、各种类型的钢桥。(3)

缆索吊机拼装架设法：适于各种地形、地质、水文条件，可架设各类梁桥、拱桥、刚构桥和加劲钢梁等。(4)

转体架设法：适于地形相宜、桥下有交通通行的条件，可用于中等跨径的梁桥。(5)

顶推滑移架设法：适于桥头路基或引桥上能够拼装钢梁的条件，宜于短距离纵向桥梁或横移法架梁以及横移更换旧梁,可架设单孔或多孔梁桥。(6)

拖拉架设法：适于河滩无水或水深较浅、易于建立支墩或桥头路基或引桥上能够拼装钢梁及平移梁的条件。(7)

浮运架设法：适于深水河流或滨海河流处，可架设各类大跨径钢桥。(8)

浮运拖拉架设法与浮运平转架设法：适于深水河流或滨海河流处，可架设各类大跨径钢桥。(9)

悬臂拼装架设法：适于各类地形、水文、通航、墩高等条件，是架设钢桥的主要方法之一。2.架设安装基本作业程序架设安装基本作业程序包括杆件预拼、杆件拼装、高强度螺栓栓接、工地焊接、顶落钢梁、墩面移梁与临时支座及其转换、钢梁定位与支座安装等工序。(一)钢桥安装要点1.钢桥的工地安装要求(1)

杆件宜采用预先组拼、栓合或焊接，扩大拼装单元进行安装，对容易变形的构件应进行强度和稳定性验算，必要时应釆取加固措施。杆件组拼前应清除杆件上的附着物，摩擦面应保持干燥、整洁。应根据外界环境和焊接等变形因素的影响，釆取措施，保证钢梁结构的线形、拱度及中心线位置。(2)在支架上拼装钢梁时，冲钉和粗制螺栓总数不得少于孔眼总数的1/3,其中冲钉不得多于2/3；孔眼较少的部位，冲钉和粗制螺栓总数不少于6个或将全部孔眼插入冲钉或粗制螺栓。采取悬臂或半悬臂法拼装钢梁时，连结处所需冲钉数量应按所承受荷载计算决定，但不得少于孔眼总数的一半，其余孔眼宜布置精制螺栓，冲钉和精制螺栓应均匀布置。高强度螺栓栓合梁拼装时，冲钉数量应符合上述规定，其余孔眼宜布置高强度螺栓，吊装杆件时，必须等杆件完全固定后方可松钩卸载。(3)拼装用的冲钉直径(中段圆柱部分)应较孔眼设计直径小0.2-0.3mm,其长度应大于板束厚度。拼装用精制螺栓的直径应较孔眼设计直径小0.4mm,拼装板束用的粗制螺栓直径应较孔眼直径小1.0mm,冲钉和螺栓可用35号碳素结构钢制造。(4)

钢桥安装过程中，每完成一节应测量其位置、标高和预拱度，不符合要求时应进行校正。2.钢桥安装时的高强度螺栓连接施工要求(1)由制造厂处理的钢桥杆件的摩擦面，在钢桥安装前应复验所附试件的抗滑移系数，合格后方可安装，并应符合设计要求。(2)

高强度螺栓连接副的安装应在钢桥杆件中心位置调整准确后进行，高强度螺栓、螺母和垫圈应按制造厂提供的批号配套使用。安装时杆件的摩擦面应保持清洁、干燥，并不得在雨中进行安装作业。(3)高强度螺栓连接副组装时，应在板束外侧各置一个垫圈，有内倒角的一侧应分别朝向螺栓头和螺母支承面。高强度螺栓的长度应与安装图一致，安装时其穿入方向应全桥一致，且应自由穿入孔内，不得强行敲入；对不能自由穿入螺栓的孔，应采用铰刀进行铰孔修整，铰孔前应将该孔四周的螺栓全部拧紧，使板层密贴，防止钢屑或其他杂物掉入板层缝隙中，校孔的位置应作施工记录。严禁采用气割方法扩孔。(4)安装施工时，高强度螺栓不得作为临时安装螺栓使用，亦不得釆用塞焊对螺栓孔进行焊接。(5)高强度螺栓连接副施拧前，应在施工现场按出厂批号分批测定其扭矩系数。每批号的抽验数量应不少于8套，其平均值和标准偏差应符合设计要求；设计未要求时平均值偏差应在0.11~0.15范围内，其标准偏差应小于或等于0.01。测定数据应作为施拧的主要参数。(6)高强度螺栓的设计预拉力、施工预拉力应符合表1B413073的规定。高强度螺栓的预拉力表

1B413073螺纹规格d(mm)M22M24M27M30设计预拉力P(kN)190225270355施工预拉力R(kN)210250300390(7)施拧高强度螺栓时，应按一定顺序，从板束刚度大、缝隙大之处开始，对大面积节点板应从中间部分向四周的边缘进行施拧，并应在当天终拧完毕。施拧时，不得釆用冲击拧紧和间断拧紧方式作业。大六角头高强度螺栓的施拧，仅应在螺母上施加扭矩。(8)

高强度螺栓施拧采用的扭矩扳手，在作业前后均应进行校正，其扭矩误差不得超过使用扭矩值的±5%。(9)

釆用扭矩法施拧高强度螺栓连接副时，初拧、复拧和终拧应在同一个工作日内完成。初拧扭矩宜为终拧扭矩的50%,复拧扭矩等于初拧扭矩。3.钢桥工地焊接连接要求(1)杆件的工地施焊连接应按设计规定的顺序进行；设计未规定的，纵向宜从跨中向两端，横向宜从中线向两侧对称进行。(2)箱形梁梁段间的焊接连接，应在梁段就位、固定并经检查合格后再进行施焊。施焊应按顶板、底板、纵隔板的顺序对称进行；梁段间的焊缝经检验合格后，应按先对接后角接的顺序焊接U形肋嵌补件。（3）当钢桥为焊接与高强度螺栓合用连接时，栓接结构应在焊缝检验合格后再终拧高强度螺栓连接副。（4）工地焊接前应做工艺评定试验，施焊应严格按已评定的焊接工艺进行。焊接前应对接头坡口、焊缝间隙和焊缝板面高低差等进行检查，并应采用钢丝砂轮对焊缝进行除锈，且工地焊接应在除锈后的24h内进行。（5）工地焊接时应设立防风、防雨设施，遮盖全部焊接处，工地焊接环境要求为：风力应小于5级；温度应高于5度；相对湿度应小于85%；在箱梁内焊接时应有通风防护安全措施。三、钢桥质量检查与检验在钢桥质量检查与检验实测项目中，标注（△）的项目为关键项。1.钢板梁制作实测项目钢板梁制作实测项目：梁高（△）;跨度；梁长；纵、横梁旁弯；拱度；平面度；主梁、纵横梁盖板对腹板的垂直度；连接（△）。2.钢桁架节段制作实测项目钢桁架节段制作