第+二章 鋼橋施工
第一節 概 述
鋼橋是各種橋樑體系特別是大跨度橋樑常見的一種型式。近20年來,隨著預應力砼橋樑的急速發展,鋼橋已越來越多地進人更大的跨度領域,並且在結構形式、材料及加工製造、施工架設方面不斷有所開拓和創新。到70年代末,可以說鋼橋已經用一種完全嶄新的面貌出現在橋樑界並與預應力砼橋樑展開劇烈的競爭,這在一定程度上推動了橋樑工程的發展。
由於鋼材是一種性能優越的彈塑性材料.所以在橋樑上使用比較靈活,從板梁橋、桁梁橋、拱橋直至大跨度的懸索橋。近20年來,鋼斜拉橋又得到了飛速的發展,起著主導橋樑工程發展的地位。
隨著材質(主要是高強度鋼材和各種耐候鋼)的提高以及焊接工藝和高強度螺栓連線的不斷完善,各種受力性能優越、製造架設容易的箱形截面梁也就同時得到大力發展。
除此之外.在橋樑施工裝備方面,特別是吊機的起重能力不斷提高,伸臂拼裝所使用的行走於橋上的吊機起重能力已經用到1000kn.大型浮吊的起重能力也普遍達到6500kn,並且也已經有一次起吊重力達35000kn整孔橋樑的例子。為了將拼好的橋頂高或頂推就位,千斤頂的行程已擴大到2.0m。
這一切都促使傳統的鋼橋施工和架設法得到更新。以往大跨度鋼橋基本上以懸臂拼裝架設為主,現在除了懸臂安裝之外,還常常採用整孔吊裝和頂推施工方法,以提高施工速度。
此外,在條件許可的場合,還可用浮運法輔助安裝(如hunber橋)。
在體系方面,一些管運不良、費工費料的結構(如懸臂桁梁)已經淘汰,而代之以結構緊湊、線條簡潔、造形美觀、受力優越的結構。
值得注意的是,鋼結合梁composite beam)已從中小跨度(40~80m)的範圍內越出,而走向大跨度領域(如加拿大的annasis橋)。
世界著名的日本本四聯絡線工程,也基本以大跨度的懸索橋和斜拉橋為主體,這說明鋼橋今後幾十年的方向應以大跨、輕質、高強、美觀、施工快速等為發展的特點。
第二節 鋼構件的製作
鋼構件的製作主要包括下列工藝過程:作樣、號料、切割、零件矯正和彎曲構件校正、結構試拼裝、除銹和塗該等。
(一)作樣
根據施工圖製作樣板或樣條的工作叫作樣。利用樣板或樣條可在鋼料上標出切割線及栓孔位置。
(二)樣板
一般構件用普通樣板,它可用薄鐵皮或0.3~0.5mm的薄鋼板製作。橋樑,栓孔可採用機器樣板鑽制。機器樣板是在厚12~20mm的鋼板上置,精確地嵌入經過溶碳淬火處理的鋼質鑽孔套。鑽孔套是鏇制的。鑽孔套直徑公差只有±0.05mm,孔心距公差為±0.25mm。鑽孔時將機器樣板覆蓋在要加工的部件上,用卡具夾緊,錨頭即通過鑽孔套鑽制加工部件上的安裝孔
。用樣板鑽出的孔,精度高而劃一,並可省去號孔工作。圖12—1為主梁節點板用的機器樣板。
(三)樣條
用2—3cm寬的鋼條做成的樣板叫樣條,它適用於較長的角鋼、槽鋼及鋼板的號料。
二、號料
利用樣板、樣條在鋼材上把零件的切割線畫出,稱為號料。號料使用樣板、樣條而不直接使尺,這是為了避免出現不同的尺寸誤差,而使釘孔錯位。號料的精確度應和放樣的精度相同。
三、剪下
剪下是使用剪下機進行的,對於16mn鋼板,目前可切厚度在16~20mm。對於一般剪下機不能剪下的厚鋼板,或因形狀複雜不能剪下的板材都可採用焰切。焰切分:切割、半自動切割和自動切割機切割。聯合剪沖用於角鋼的剪下。目前聯合刃沖機可貝切的最大角鋼為∠125×125×12。