桥梁钢结构吊装施工技术要点探讨

桥梁钢结构吊装施工技术要点探讨

张伟王桂军

中交世通重工（北京）有限公司北京572800

摘要：钢结构是以钢材为主，在施工中通过型钢和其他钢板之间的焊接形成新型的施工结构方式，是当前建筑工程中的主要施工类型。钢结构工程质量的好坏，除了受到材料质量的影响之外，还受到制造的精确度、安装工艺的合理与否的影响。目前钢结构在高层建筑工程施工中被广泛应用，其结构安装方法主要有机械安装、土法安装和土机组合安装等。钢结构在施工中，从材料采购、制作到成品是一个系统化的工程，在施工中，根据结构形式的不同就其安装和施工措施也不尽相同。根据工程质量优良、安全生产、保证工期、成本低廉等因素综合分析，结合实际施工要求制定出最佳的安装工艺和吊装方法。下面就结合作者的实际工作经验进行入手，简要的分析桥梁钢结构吊装施工技术的要点，以供借鉴。

关键词：桥梁工程；钢结构；吊装技术

1钢结构桥梁的主要类型

1.1钢拱桥

根据钢拱桥的结构来看，可以依据其拱助将其分为三种样式，即板式、衍架式以及箱梁式；依据桥面的位置又可以分为上中下三种形式的拱桥。承重结构是拱助，主要承受轴向力，没有弯矩或弯矩很小。主拱多用钢管，主拱和横梁可以分别吊装、现场燥接，解决一次吊装质量过重的问题，现场施工吊装方便，大大缩短了工期。

1.2斜拉桥

斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。由加助梁桥面体系与钢索索塔体系共同组成，其桥面体系为钢箱梁、结合梁、钢析架。斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在壤台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。

1.3悬索桥

悬索桥，是桥面支承在悬索上的桥，又称吊桥。用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在桥面系竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，缆索描于悬索桥两端的锚碇结构中。由于这种桥可充分利用悬索钢缆的高抗拉强度，具有用料省、自重轻的特点，是现在各种体系桥梁中能达到最大跨度的一种桥型，其最大跨径理论上可达4000m，是跨千米以上桥梁的优选桥型。

1.4钢梁桥

梁式体系桥主要承重结构是主梁。梁桥在竖向荷载作用下，支承处不产生水平反作用力，竖直荷载与承重结构轴线接近垂直，为主要承受弯矩结构，与相同跨径的其他体系桥梁相比，主梁内产生的弯矩是最大的。

2桥梁钢结构吊装施工控制难点

钢结构工程为中承式提篮拱吊索桥，施工工况采用工厂预制，逐跨吊装大节段施工方案。梁段之间的接缝位于中间墩顶侧23m处，首跨吊装梁长132.6m，中间跨吊装长度110m，尾跨吊装长度87m。全长接近50公里，主体工程长度约35公里，其中主体工程桥梁工程CB03JK合同段包括深水区通航孔桥和深水区非通航孔桥。中跨和尾跨安装梁段利用梁端牛腿临时挂设于前一梁段悬臂端，待达到设计要求后焊接合拢。施工环境复杂，海上高空作业风险较大；架设安装时合拢采用栓辉连接，对精度有更高的要求，如误差较大，会产生较大的梁端转角，导致合拢困难。施工控制的主要难点如下：

2.1因为钢箱梁吊装施工的过程比较繁杂，而且梁宽数值也较高，空间受力较多，所以需要建立一套合适的模型来将其受力的现状进行改善，从整体上分析桥梁钢结构吊装工程的受力。

2.2多种线形控制�用大节段吊装施工连续钢箱梁，从梁段的工厂制造拼装、安装架设、施工二期铺装等各个施工阶段，需要计算多条控制线形。

2.3大节段间梁端转角控制钢箱梁架设安装时，大节段间挥接合拢位置会有-定的梁端转角，施工监控指今的计算时考虑消除这部分转角使钢箱梁平顿合拢。但是铜材弹性大、梁重、温度变化、施工误差、临时荷载等误差均会对梁端转角产生影响。故必须有效地控制分析这些误差，避免出现过大梁端转角导致合拢困难。

3桥梁钢结构吊装施工的技术要点

3.1钢结构的测量放线

（1）准备工作：安排好人员和测量仪器。测量防线人员至少2名，并要求具备丰富的测量放线经验及持证上岗；测量仪器常用经纬仪、水准仪、塔尺、钢卷尺，仪器均需经过计量检测单位检定后使用；

（2）主体钢结构与主体工程两者的施工测量轴线互相配合，使卞体钢结构与建筑物两者之间的坐标、轴线能够对应，出现测量误差时，应及时消除，以达到主体结构的设计要求；

（3）基础施工完成后力可进行测量放线，各个钢柱设置垂直控制线及水平控制线，注明标识，尽量避免测量误差，垂直力一向的误差要小于H/1000中心位移，即小于5毫米，要反复检验测的结果确保准确度，并做好标识；

（4）测量员在放线前先要熟悉设计图纸并核对图纸中各部分尺寸关系，施工程序和时问要求；

（5）在构件进场前检查轴线、基础标高的验线工作；

（6）根据轴线点预埋铁位置和复测轴线，组织相关单位参加，设计和规范合格后才能开展下一道工序。

3.2钢梁吊装

结合在建桥梁钢结构吊装施工的实际情况，必须要按照下面的要求来进行：首先，如果钢梁的宽度大于或等于1200毫米，腹板材料就需要使用摩擦性高强螺栓来将其连接起来，细节上需要利用全熔透坡口的方法来焊接；其次，如果钢梁的宽度比1200毫米小的话，在腹板的使用上还是要坚持使用摩擦性高强螺栓来连接，另外，上下翼缘板需要使用全熔透坡口来完成焊接工作。在钢梁的吊装施工程序中，最重要的两项就是钢梁吊运和现场焊接。

（1）钢梁吊运。在起吊之前，一定要对钢梁的节点板方向和位置的尺寸大小进行全方位的检查，另外还要将接触面的脏东西清除干净；其次就是在起吊之前要设定好焊吊码，安装完成之后还要将其清除干净，对于有些非常沉重的钢梁，一定要分开次数进行吊运，还要完成好接驳的工作。

（2）现场焊接。对于目前转换层框架来说，钢梁跟钢管柱的刚性接头在焊接过程中，一定要按照“先中间，后两边”的原则来完成，其中钢梁焊接顺序：顶层梁、下层梁、中间层；相同节点的焊接顺序：下翼缘、上翼缘，注意钢梁两端不许同步焊接。除此以外，钢梁与钢管柱采用相隔一道梁的焊接方式，以免发生梁、柱变形。

4严格控制钢结构吊装施工质量

4.1钢结构制作、组装

样板、样杆应经质量检验员检验合格后，方可进行下料；大批量制孔时，应采用钻模制孔，钻模应经质量检验员检验合格后，方可使用。

4.2钢结构焊接

建筑钢结构焊接质量检查，应由专业技术人员检查，并须经岗位培训取得质量检查员岗位合格证书。焊接过程中，应严格按照焊接工艺要求控制相关焊接参数，并随时检查构件的变形情况；如出现问题，应及时调整焊接工艺。在四级以上风力焊接时，应采取防风措施。

4.3钢结构安装

进行钢结构安装前，同设计单位认真交底，明确钢结构体系的力学模式、施工荷载、结构承受的动载及疲劳要求。钢结构施工必须采用经过计量检定、校验合格的计量器具。同监理单位联系，就专项施工工艺交底或委托有资质的单位检测。钢结构工程质量验收应在施工单位自检的基础上，按照检验批、分项工程、分部工程的程序进行。

4.4螺栓连接

为使普通螺栓连接接头中的螺栓受力均匀，螺栓的紧固次序应从中间开始，对称向两边进行；对于大型接头应采用复拧，保证接头内各个螺栓能均匀受力。施工前，应对大六角头螺栓的扭矩系数、扭剪型螺栓的紧固力和摩擦面抗滑移系数进行复验，合格后，方可进行施工。

结语：

总之，在桥梁钢结构吊装施工过程中，不断总结以往的经验和借鉴成功案例，在实践的过程中提高桥梁钢结构吊装施工技术水平，通过这种方式，来保证整个桥梁建筑工程的质量。总而言之，桥梁钢结构的吊装施工需要结合多方面的考虑，不仅要保证其安全性，还要综合其适用性与经济性。

参考文献：

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[3]王智君，王琦，大跨度钢桁架吊装及其脚手架施工技术[J].建筑施工，2010，28（10）：821-823.