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摘要:近年来,我国社会经济飞速发展,城市化发展进程不断加快,扩大了工程的建设规模。桥梁施工作为工程建设中的一项重要内容,其建设规模呈现出不断增大发展趋势。钢拱进入钢箱梁的区域,结构设计则更为深入复杂,往往钢板的厚度比较高、作业空间比较小,对于装配的精度方面有着极高的要求,施工难度较大。基于此,本文就大跨度钢结构桥梁的施工技术展开探究分析,期望通过研究为将来的有关工程施工提供参考。
关键词:大跨度钢结构;施工技术;技术探究
近些年,随着地区间经济交流越来越频繁,基建等方面的需求越来越高。桥梁无疑是现代基建重要组成部分,而考虑到实用性、美观性以及适用性等多方面因素,大跨度梁拱组合钢结构桥梁的使用也越来越多。但与此同时,此类桥梁的整个工艺结构也更为复杂,对于技术等方面的要求也比较高。若现场安装施工不到位,则很有可能导致重大安全隐患。
一、大跨度钢结构桥梁概述
在当前我国国民经济的实际发展情况下,政府相关部门对交通工程方面的建设投入了许多资金,这使我国公路交通事业得以快速发展。在现阶段的交通网络体系实际建设过程中,因为我国某些区域的环境十分复杂,特别是对于西南地区而言,其存有众多的峡谷以及高山等,这在很大程度上增加了我国大跨度桥梁工程项目数量,并且各地区的公路桥梁等开始通车。大跨度钢结构由于具备比较强的承载能力以及抗震水平等,所以被全面运用在我国公路桥梁工程项目的具体建设作业中。现代化社会中,我国对大跨度钢结构桥梁技术的研究越来越深入,因为其建设时间比较长,在具体的建设作业中非常容易出现并不明确的因素。
二、现代大跨度钢桥梁的建筑特色
钢结构本身性能好、重量轻、耐久性好,钢具有良好的韧性和可塑性,其耐压性、抗拉和切割强度都比较高,抗震性能优于1级。钢结构部件通常根据专业制造商的设计要求制造。由于工业化水平高,工厂生产的钢部件标准化,结构标准化,缺陷较小,使用寿命更长,质量更可靠。同时,工厂加工的钢结构大幅缩小了施工现场的占地面积,便于施工和施工管理。由于预制钢部件重量轻,因此可用于运输和安装部件,从而有效缩短施工时间。钢也可回收,减少建筑浪费,有效节约资源,促进绿色建筑。一般来说,钢结构具有承载能力强、抗震性能好等特点。大跨度钢结构桥梁具有以下特点。(1)桥面具有连续结构,桥梁由固定墩梁组成,省去了支座固结这一步骤,并且无需系统转换过程,降低了施工过程的复杂性。(2)桥梁的刚度和承载能力都比较强,除了桥的抗旋转刚度和弯曲刚度外,承载性也高。大跨度钢结构桥梁具有承载能力强、跨度能力强、变形小等特点。同时,采用双臂墩或柔性墩的布置,且钢材具有优良的韧性和塑性能提高大跨度桥的抗震性能,利用柱体的灵活性适应混凝土收缩、预载荷、变化和外部环境变化造成的过渡,当桥梁在200~300m延伸时,具备施工简单、周期短的竞争优势。(3)大跨度钢桥的设计和形状是新颖、美观的,桥梁有一个较大的空间,桥梁的视野是开放的,有良好的景观效果、灵活的桥梁结构。
三、大跨度钢结构桥梁施工技术
1. 支架架设法
一般在一些跨径较小的钢桁架拱桥建设中主要是采用支架架设法,有助于确保钢结构受力的明确性,降低桥梁施工难度。需要将支架架设法应用于陆地、水深较浅、对航运要求不高的桥梁施工中,桥梁施工方式主要是采用满堂临时支架施工法,如,贵港大桥主要是使用该种施工方法,需要将支架现浇施工工艺应用于桥梁建设中的塔柱及墩身施工中,在桥面以上塔柱施工中主要是采用爬模工艺施工方法。支架现浇工艺一般应用于下横梁施工中,分块吊装应用于塔顶鞍座施工中。
在实际的施工过程中,以桥面挂锁及线型控制、加劲梁自身的跨越能力为出发点,将临时支墩之间的距离控制在精度范围内。在架梁施工中,由主桥永久墩和若干个临时墩构成,一般将钢管柱应用到临时墩中,需要将钢管柱设置在墩上下游中,采用水平连接法对钢筋进行连接,以此来提升墩的稳定性。需要将钢箱梁牵引设备、钢支承、调节装置及滑道系统应用于墩顶布置中。
2. 吊装工艺
适合于平地及操作场地较为平坦的拱形桥钢横梁履带安装技术,拱脚位置以及钢混主要施工两个满足吨位要求的履带吊实施双机台吊。实际作业基于两拱脚位置逐步向着中间开展,大致作业流程为底部支架的组装、拱脚段的组装、标准段的组装、钢混段的组装、合拢段的组装、钢拱支撑安装、钢拱组装以及支撑去除等。现场组装前需要对吊装方案以及支撑系统展开研判分析,可以要求行业专家进行综合性的研究考量。安装期间借助全站仪设备以及水准仪设备等就整个钢箱梁的轴线以及标高等设施检测,标高基于钢横梁下安置砂箱完成调节。
3. 悬臂架设施工技术
现阶段,在我国大跨度钢结构桥梁工程项目实际建设作业中,经常使用的施工技术主要是悬臂架设施工技术。在现代化社会中,此技术的发展已经较为成熟以及可靠。该技术主要运用起重设备,实现一边拼装、一边推进,经常使用的起重设备主要是刚性腿转臀类型的。在运用此技术进行桥梁架设的过程当中,并不需要在桥梁的位置上搭建相应的支架,至需要把钢件直接悬挂拼接在另外的桥墩上面。此技术所具备的优势作用非常明显,主要是建设作业不会被水文、季节以及河道等多个方面所影响,并且也不会对通航起到不良影响。在实际建设的时候,使用的辅助性设施设备比较少,实际施工作业较为方便,设施设备的具体成本支出非常低。此技术可以被广泛运用在我国的多跨连续桁架刚性拱桥工程建设中,有效缩短其具体建设的时间。
4. 浮吊架设法
在大跨度钢桥梁的浮吊起重机结构中,有关施工技术人员应在桥上安装门式起重机,在桥和桥台之间一次抬起驱动梁,交替安装桥系统,使其水平垂直连接。在实践中,使用浮式起重机可实现陆上钢网的缝合,从而减少高空作业次数。然而,钢拱桥的增长提高了对起重设备和运输工具的要求,给整个作业带来了重大困难。此外,如果想使用浮式起重机方法,还应满足某些条件,如地形和天气条件。根据加固梁的独立能力、悬架和桥的线性转向,临时分支的传输通常控制在85m左右。但是如果需大型浮式起重机,大型浮式起重装置几乎不可能到达桥座位置。
结束语
大跨度钢结构桥梁本身具有较高的施工难度,在实际的施工过程中,应不断改进施工方法及施工工艺,考虑施工地周围的环境对钢结构施工所造成的影响。所以,需要结合施工现场的环境以及桥梁设计有关要求选取科学合理的施工技术,不只是可以使用单一的技术,也可以将两种或者是以上的先进技术有效整合起来。从而使大跨度钢结构桥梁的蓬勃发展激励着人们不断进行创新,满足日益高标准的人类舒适度要求,促进桥梁工程不断进步。
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