黑龙江乾达基础设施建设工程有限公司 黑龙江省哈尔滨市 157000
摘要:现阶段,我国社会经济水平和科学技术水平显著提升,人行天桥的位置通常位于城市人流量和车流量较大的位置中,这就对桥梁施工工作提出了更高的要求。而钢结构人行天桥作为一种有效的技术,其和传统的混凝土结构相比较,能够更好的适应城市人行天桥施工发展要求。尽管钢结构人行天桥施工有着众多优势,但在实际施工过程中,也还有众多的注意点,只有不断加强施工管理力度,精准把控钢结构人行天桥施工关键点,才能够更好的保证人行天桥施工的效率和质量。那么,本文就对钢结构人行天桥施工技术进行深入分析和探究,希望能够更好的提升钢结构人行天桥施工工艺。
关键词:人行天桥;钢结构;施工技术
引言
在我国的市场化程度不断深入发展的同时,也带动着人们对钢结构形式的设计应用这方面需求的增加,品种也日益多样化。但在具体的实际应用中,和历来的钢结构设计相比,新的要求譬如在钢材的强度、焊接的工程量和预应力的控制作用问题上,这一系列的改变,势必会让建筑工程的施工质检人员面对一个新的挑战。因此,相关人员在确保施工质量的前提下,要研究出优化施工质量的方案。
1钢结构在人行天桥的应用优势
(1)力学与加工性能较强。传统的人行天桥采用混凝土结构形式,而钢结构的强度高,适用于大跨度以及大载荷的桥梁工程施工中。另外,钢结构还具有良好的可塑性,能够有效成熟静力荷载状态的抗变形能力,不容易受到超载的影响而发生断裂。(2)工业化程度高、施工周期短。在钢结构桥梁工程施工中,对于钢结构构件,可由加工工厂统一制作,各个结构的精准度和质量比较高。另外,钢结构重量比较小,结构连接形式简单,运输便捷。通过桥梁上部结构与下部结构同事实施施工,可缩短施工周期。(3)设计计算量小、计算结果切合实际。钢材的材质接近均质,并且力学性能与弹性塑性体接近,因此钢结构的受力情况与设计计算结构基本吻合,设计计算结果的可靠性比较高。(4)建设成本低。与混凝土结构相比,钢结构的重量小,在钢结构运输和吊装方面所需费用比较低,同时钢结构基础负载比较小,基础造价比较低。(5)回收利用性高。在人行天桥的应用中,根据城市发展需要,可能需要对桥梁结构进行改造,钢结构拆装便捷,并且污染比较小,回收利用价值较高。
2钢结构人行天桥施工方案选择的基本原则
在实际的钢结构人行天桥施工过程中,要从安全性、经济性以及高效性这几个方面来选择施工方案,只有确立一个最优化的施工方案,才能够更好的保证施工工作的开展。那么,不同的工程结构有着自身不同的特性,由于每个工程的施工位置、现场环境不同,就导致如何选择一个最合适的施工方案,作为施工工作的一项首要任务。一般来说,在施工方案选择过程中,要控制工程的建造成本,确保施工的经济性、高效性,严格控制施工工期,尽可能的做到交叉施工和平行作业。同时,还要考量到施工单位自身的技术力量,综合考量自身的人员配置以及施工器械等因素,确保施工的安全性,尽量减少高空作业,保障施工安全。
3人行天桥施工要点
3.1测量控制
测量控制主要分为轴线控制、标高控制、中心线及前后位置控制。在轴线控制过程中,要结合桥墩的坐标,精准测量出轴线以及桥梁中心线,在箱梁装备制作中,需要对准桥梁的中心线和轴线并打上洋冲标志;在吊装施工时,需要不断校对各线的重合度,并时刻观察各线的偏移程度。标高控制过程中,需要结合高程表,精准计算各支点的高程,在各支点测量之后进行标记。在安装完成之后,为了确保标高控制的精准性,还要采用激光经纬仪、水平仪等工具进行复检,若产生偏差需要重新进行调整。随后,要测量桥体的钢箱梁中心线,在中心线测量过程中,可以直接在支墩上放出钢箱梁中心线,确保钢梁吊装定位对准中心线,严格按照施工图纸调整其间距,避免横向加劲时产生错位。
3.2钢箱梁的制作和拼接
钢箱梁有面板、各类腹板、隔舱板、各种型号肋以及肋板构成,钢箱梁都是在工厂完成各个分段的预制构件,然后在施工现场进行吊装,其流程可以大致分为板单元制造、梁段制造、吊装上桥、分段焊接四步流程。为了提高钢箱梁构件制作的规范性、准确性、以及提高钢箱梁各个基础构件的效率,一般都是通过机械制作,很少地进行人工制造,因为人工制造的过程中有很多的随机性,精度和准确度都很难把握,没有机械制造精准,并且钢箱梁体积较大,所需要的力量也较大,这并非人力所能及的,通过机械流水线生产,大大提高其的精度、准确度和效率。钢箱梁其的精度、准确度是直接关乎桥梁结构质量的,这直接关乎到人的安全,所以其安全性尤为重要。组成箱梁的零部件加工完成后,安装组装的顺序进行安装。钢箱梁的组装和拼接工作完成后需要进行校核,需要测试其的平整度、强度、刚度等性能指标,只有达到要求才能投入施工使用。梁段的组装采用正装法。每轮次梁段下胎后都需要对钢箱梁的胎架进行检测,将测其性能和安全性,并且做好每一次的检测记录,编辑成册,留档。在每一的胎架检测合格,符合要求之后才可以进行下一步的操作。
3.3钢结构桥梁吊装
钢结构桥梁吊装工艺应用优点,1)吊梁作业时间短经试吊、抬吊、移梁就位、临时固定等操作,吊装第1片梁的用时稍长,约2h,后续依次用时减少,最快仅用0.5h,平均用时为50min/片梁,大大加快了施工进度。2)吊梁定位精准吊梁至设计位置时,静置一段时间,待稳定后,梁体标记与支座标记对齐,缓慢落梁;如未对齐,稍提升梁体,修正位置后落梁,保证安装偏差控制在容许值内。3)施工占道时间短,对城市车流影响小可根据吊装点位及梁体跨度大小选用借道分流、半幅封闭、全幅封闭的交通管制方案,按要求设置齐全的交通导改标志,并与交警部门协同施工,以最快速度完成跨路段钢箱梁吊装,大大减少对城市车流交通的影响。钢结构桥梁吊装工艺要点,1)以施工方案为基准,现场做好测量监控工作,重点考虑轴线、高程与坐标。为满足精确性要求,使用全站仪与经纬仪进行复测。2)吊装施工前,确保支撑胎架搭设稳定,并经过验算复核。吊装平台及胎架基础按要求进行换填或地基处理。3)现场焊接时,温度需得到合理控制,不可低于5℃,且要确保相对湿度不大于80%;由于风力会对焊接作业造成影响,因此要求施工时风力不大于5级。若工期较紧,遇雨天施工作业时,需采取防护措施,可在现场搭设工作棚。经施工作业后,全面检验焊接质量,必须满足技术规范要求。4)原材料的选用、各道工序的质量验收等工作,必须满足设计文件所提出的相关要求。
3.4焊接
(1)焊材质量易对焊缝施工效果带来影响,应合理选择,再按合理的顺序依次焊接。(2)根据施工要求选择合适的焊材,对其采取烘干处理措施,再转入保温筒内,根据焊接需求及时取用。(3)多层焊接作业时,应遵循连续施焊的原则,每完成一层的焊接后均要做全面的清理,若存在质量缺陷,需利用碳弧气刨的方式加以处理,随后再加以打磨,恢复至洁净状态后再次施焊。(4)遇焊缝区存在裂纹的情况时,焊工需全面汇总实际情况,及时告知项目技术负责人,分析具体原因,采取针对性的处理措施,同一处的返修数量不宜超过2次。(5)对于需熔透的焊缝,在完成正面焊接作业后,用碳弧气刨清理反面,再进一步施焊。箱型主焊缝施工选择的是CO2气体保护焊的方式,严格控制最后一道焊缝的施工,该处以埋弧自动焊封面的方式较为合适,焊缝两端焊接作业时需要一次布设引、熄弧板,于该处起(落)弧。(6)对于一级和二级焊缝,在施工期间需由专员加强管控,同时通过超声波探伤的方式分析焊缝质量情况,确保每道焊缝的质量均可满足要求。
结语
由于复杂环境下的人行天桥钢结构的安装对交通流的影响较大,人行天桥钢结构线性复杂,施工控制质量要求高、安装精度严格,需要制定和选择合理的焊接和吊装方案,以达到快速施工的目的。钢箱梁和钢桁架的分段安装和整体吊装是施工的关键工序,结合两种钢结构的不同结构形式,分别采用胎架分段焊接和建立三维模型控制钢桁架网片的施工工艺,将施工的难度降低至最小。
参考文献:
[1]李东,吕昊坤,法永生.某钢结构人行天桥动力特性检测及舒适度评估[J].四川建筑科学研究,2014,40(6):66~68.
[2]孔德明.箱形钢结构井架制作工艺与安装[J].中国设备工程,2018(17):90-91.
[3]王恒,汪锋,柯志华,等.大跨度钢桁架人行天桥坐标拟合安装技术研究院[J].城市住宅,2020,27(1):144-145,148.