城市高架桥曲线段钢箱梁的制作与吊装技术
城市高架桥曲线段钢箱梁的制作与吊装技术
一、工程概况?广州市内环路改造工程位于广园路与永福路地段,其中交叉路口的第１5＃～18#墩上部结构采用钢结构连续箱梁结构,见“钢箱梁平面位置图”。?钢箱梁中心线全长为
128m，主梁为单箱三室结构,桥面变宽从９.0ｍ到9．７5ｍ，单侧悬臂长2.0m。箱梁内顶、底板净距保持1．９4４米，支座处顶、底钢板厚均为２8ｍm,钢箱梁高2．0米,其余部位梁高随顶、底钢板厚度不同略有不同。腹板为直腹板。边跨不设预拱度，中跨按二次抛物线规律设顶点在跨中的预拱最大上拱值为39mm。钢箱梁总重约600T,每米约４.69T。原设计钢箱梁沿总长度分为三段,分别为３７m+54m＋３7m。?该工程钢箱梁制作及吊装具有如下特点和难点：１．钢箱梁位于曲线段内和变坡点段,对线型、超高、外观的要求高。
2．16#~17＃墩跨在两座高架桥中间(两座桥高差约1２m）穿过，钢箱梁的厂内制作、工艺设计要求高。现场将没有制作场地，一旦设计不合理,将造成极大浪费和无法实现工期目标。
?3．钢构件对焊接质量、涂装工艺要求高,必须通过严格控制工序质量、规范操作程序、检验程序，确保结构达到国家标准。?
4．16#~1８#墩与广园路上下两层桥梁空间立交,吊装作业
5.钢箱梁段重量大,最重的20
6.36T,最轻的达到19２.29T，最短长条件受到了很大的限制。?
6．段与段通过临时支撑于空中现场焊接，给安装施工提度达到４1m,运输与吊装特别困难。?
出更高的要求。
?
二、钢箱梁分段制作规划?制作前,需根据结构合理性、运输线路与车载能力、吊装环境与吊装能力等方面审核图纸,进行钢箱梁的分段制作规划，以便分段长度及重量在结构合理的前提下
能满足运输及现场吊装的要求。
1、原设计分段
原设计图纸分段如下图:
?经计算,三段钢箱梁最重的达到20６.36Ｔ，最轻的达到１９2．２9T，最短长度达到41m，无法运输及吊装，需对原设计分段进行变更，重新细分多段。
2、分段规划分析
钢箱梁分段考虑了如下几方面因素：
（1）运输路线与车载能力
箱梁分段需根据厂家到现场的运输线路确定长度,同时需考虑现有车辆的载重能力，还要顾及到施工场地的临时放置等，上述4０多米的钢箱梁根本无法运到安装场地,而且,施工现场车道分流复杂，车辆流量大,无法放置40多米长的钢箱梁,因此，需进行细分多段，每段长度不大于20m,单段单片重量不大于5０T才能满足运输的要求。
（2）吊装环境与吊装能力。
现场由于高架桥从钢箱梁底下穿过，地面桥墩密度较大,加上车道分流复杂，车辆流量大,地面用作吊装的位置较窄，40多米的钢箱梁吊装所需的空间无法满足，根据现场环境，一次吊装的钢箱梁长度不能大于30米。
3、分段数的确定
综合上述分析，最终确定将钢箱梁在工厂横向分为五部分共4０片,制作成九段。运到现场后，则共合并成七段进行吊装。
（１)纵向分段长度
从15#墩开始,依次分段如下:17m+１6m+1６m+2６ｍ(1４ｍ+12m)＋26m(１２ｍ+１４m)＋1４m＋13ｍ。
上述2６ｍ(14m+12m)是指在工厂制成14ｍ和1２m两段，而在安装现场拼装成一个26m吊装段。
分段原则是：分段时上下翼缘板错开大于50０mm。便于焊接,尽量减少仰焊。详见“纵向分段制作示意图”。
（2）横向分片
每段均分成:左端挑臂翼板＋边箱体+中间箱体＋边箱体+右端挑臂翼。
（３)单段单片长度与重量
经计算，按上述分段及分片后,单段单片最重约42t，运输最长为1７m，吊装最长26m，可以满足运输和施工要求。
４、分段及分片焊接
吊装就位后,采用现场焊接将纵向七段横向五片焊接形成一孔三联的钢箱梁结构。顶、底板纵向采用“Ｕ”肋加劲，工厂预制箱和挑臂加劲肋间距为４00ｍm;中间现场焊接箱加劲间距从
450mm随梁体加宽逐渐变到82５mm。为保证顶、底板刚度要求，在曲线段,又各设两条加密“U”肋。钢箱梁在纵向采用强弱加劲肋横隔进行加劲，强弱加劲肋间距为200０mm。
三、钢箱梁的的制作
根据钢箱梁的分段分片数量及安装顺序逐个段逐片按工艺流程进行制作。
１、工艺流程
?
??2、材料
⑴钢材
主受力板件Q３45C,次受力板为Q235C热轧钢板、型钢。
进场钢材的表面质量处理:1表面麻点：用砂轮打磨光顺或补焊并将表面磨平后使用；2表面伤痕及修补：经打磨修整之后,局部厚度削减量不应大于轧制厚度的公差。
⑵焊接材料
通过充分的焊接工艺评定试验后焊条牌号选用E50１5、E５016或Ｅ5018等，埋弧焊选用H Ｏ8ＭnA焊丝配合中锰或高锰型焊剂。?3、钢材拼接
钢材长宽尺寸不足，需要焊接拼接者必须在钢梁组装前进行。梁腹板纵横向拼接间距不宜小于10倍的腹板厚度（交叉焊缝除外）。配料和组装时应使焊缝错开，错开最小距离应符合相关规定和下列要求:
⑴主要构件的对接,应使钢板的轧制方向与部件主要受力方向一致。
⑵腹板的纵向拼接焊缝,原则上应布置在受压区。
⑶盖板和腹板的最小拼接尺寸,长度为10０0㎜,宽度为300㎜。
⑷拼接焊缝的布置应避开孔群。
⑸主纵梁(连接段除外)的上下翼缘板及其腹板原则上只允许采用整板结构；
4、放样
⑴制作专用钢样条时，必须考虑刨(铣）边加工量及焊接收缩量。
⑵样板、样杆、样条制作允许偏差应符合相关规定。
⑶对形状复杂的零、部件，在图中不易确定的尺寸，将通过放样校对后确定。
⑷在样板、样杆、样条上注明:产品名称、杆号、材料号、规格、数量、孔的直径、孔列轴线与基准面距离等。
5、号料
⑴号料前应检查的钢料的牌号、规格、质量，确定无误和合格后,方可号料。
⑵发现钢料不平直,有锈及油漆等污物，影响号料及切割质量时,应矫正清理后再号料。
⑶样板、样杆、样条必须与工艺文件核对,相符后方可号料。
⑷号料所划的切割线必须准确、清晰。在零、部件上作明显标记(包括焊接辅助用引板),并打上钢印，为识别主要零件的板料轧向，规定钢印标记方向与钢板轧制方向一致。料头上必须标明钢材的牌号和检号。
⑸号料的量具必须使用专用的钢巻尺。?6、切割
钢板（Q345C）只能进行氧-乙炔火焰切割，采用ＣG1—30自动气割机和CG-150仿型气割机进行自动切割，切割大弧度曲线时辅以手动控制或将轨道改为弧线。?７、零件矫正和弯曲
⑴钢料在切割后用６kg大锤锤击矫正。矫正时,应在钢板上面放置垫板,防止矫正后钢料表面带有明显的凹痕。
⑵热矫温度应控制在600~８00℃(用测温笔测定），温度尚未降至室温时,不得锤击钢料。
⑶热煨弯曲温度控制在9０0～10００℃(用测温笔测定)之间。?８、边缘加工
⑴零件的切割边缘用电动角向磨光机进行打磨修整。
⑵零件磨边、磨头、磨弧时，用电动角向磨光机磨去边缘的飞刺、气割边缘的挂渣及切口棱角的波纹，并应将崩坑等缺陷部位磨修匀顺。
⑶边缘加工后，将边缘刺屑清除干净。
⑷将钢箱梁所有永久外露自由边的边缘直角打磨成R＞1.0㎜的圆弧，以防止喷涂后在棱角处最先腐蚀。?9、除刺和铣头
⑴孔边的飞刺、板层间刺屑、边缘的飞刺、电焊熔渣飞溅、杆件边缘和端部的允许缺陷等,用风动角向磨光机或电动角向磨光机铲磨匀顺。
⑵钢梁端部及有磨光顶紧要求的杆件端部用铣床、刨床铣头，对不能铣头的切角部分铲磨。1０、组装
⑴组装前应熟悉施工图和工艺文件,准备好工艺装备和零件，核对无误后方可组装。
⑵组装焊接区包括埋弧焊剂可能接触部位必须彻底清除铁锈、氧化皮、油污、水分、显露出钢材金属光泽。
⑶组装必须在规定的工作台上或工艺装备内进行。
⑷对复杂的杆件，应分部组装,部件焊接修整后再装成整体。
⑸埋弧自动焊,半自动焊的部件应焊引弧板及引出板，引板的要求与正式杆件相同。
⑹组装后的杆件，打上杆件编号钢印,填写组装检查纪录。?１1、焊接及检验
⑴各部位焊接方法
①主纵梁、横梁、上下翼板与腹板、与横梁连接的主纵梁肋板的焊接要求全熔透焊缝，按图纸开坡口,采用手工直流电弧焊；
②其它有横向连接的肋板或传力板与主要零部件的连接采用坡口角焊缝;
③无横向连接的肋板(包括水平肋板）的焊接采用不开坡口贴角焊;
④所有与水平加肋板连接的竖向加肋板(工字梁外侧）端部应开设“包角焊”专用倒角坡口。
⑤所有拼板均采用埋弧自动焊全熔透焊缝；
⑥与顶板连接的腹板、纵横向加劲肋均应开坡口，采用埋弧焊自动全熔透焊缝；
⑦与底板连接的纵横向加劲肋可不开坡口，采用双面角焊缝；
⑧与腹板连接的竖向加劲肋和水平加劲肋可不开坡口，采用双面角焊缝;
⑨竖向加劲肋角焊缝应采用包角焊;K:U肋可抬高1~2mｍ作为焊接间隙,以保证全熔透;
⑩现场组拼顶底板主受力纵横焊缝采用陶瓷衬垫单向施焊双向成型工艺保证其全熔透;采用手工直流电弧焊和自动埋弧焊。
⑾所有的对接焊缝都应从熔合面两侧对称完全熔透；
⑵焊接环境
①主要零部件应在组装后24小时内焊接。
②风速：气体保护焊时小于2m/s,其他焊接方法小于10 m/ｓ。
③相对湿度不小于85%;
④母材焊接区域干燥时；
⑤室内温度大于5°时;
⑥多层焊的每一层必须将熔渣及缺陷清除干净再焊下一层。
⑶焊接修整
①埋弧自动焊
在距杆件端部８0㎜以外的引板上起、熄弧，埋弧自动焊焊接中不应断弧，如有断弧则必须将停弧处创成1：5斜坡后再继续搭接５0㎜施焊,埋弧自动焊焊剂覆盖厚度不应小于20㎜,埋弧半自动焊不应小于10㎜。焊接后待焊缝稍冷却后再敲去熔渣。
②焊接完成处理
焊接后的杆件应对名称、杆号、焊接日期及参数、质量状况等作出记录，并应在杆件上打焊工钢印。
③返修焊
返修预热温度应比原焊接预热温度提高5０℃,焊缝整修返修次数不超过二次。
焊缝咬边深超过1㎜,或外观检查超出负偏差的缺陷，应用手工电弧焊进行返修焊。
气孔、裂纹、夹渣、未焊透等超出无损检验规定时,用碳弧气刨清除缺陷，用原焊接方法进行补焊。
返修焊采用埋弧自动焊、半自动焊时，将清除部位的焊缝两端刨成不陡于1：５的斜坡,并用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮，露出金属光泽后再进行焊接。
返修焊后的焊缝随即打磨匀顺,并按原质量要求进行复检。
④不同焊接头处理
箱梁顶底板和腹板对接焊时,板厚不同时，厚板按１:1０铣边；顶、底、腹板的拼接焊缝采用丁字接头;顶、底、腹板的对接焊缝V形坡口下的衬垫采用陶瓷衬垫来单向施焊双向成型。
⑷焊接顺序
①挑臂焊接顺序
③工厂预制箱部分焊接顺序
⑸焊接检验
对所有焊缝均按相关规定进行外观检验及超声波探伤检验。本工程超声波探伤检验采用斜角单探头法来检测。
1２、涂装
⑴除锈
采用抛丸(砂)除锈,风压不小于0.5MPａ，喷射角为65～８5,喷射距离为200～400㎜,根据杆件锈蚀程度，调整杆移动速度;对抛丸不到处,应喷丸补充清除之后，再用干净的压缩空气或毛刷将灰尘清理洁净，确保钢表面清洁度、粗糙度须符合相关要求。
⑵涂装体系
①钢梁涂料涂装
钢梁的涂装防腐应确保２5年的使用寿命，最后一道面漆在吊装后重漆。
②钢梁与砼接触部分
在喷砂处理后,采用一道车间底漆。在浇筑砼前再对该防腐底漆进行喷砂除底漆处理。
③涂装工艺参数
空气压力 0.4～0.6 MPa;
喷嘴选择0.１６~30或02０～30(视不同涂料定）;
喷枪距离 3０0～500㎜；
运行速度 1ｍ/s；
④涂层保护
对已涂装完毕的节段在起吊运输时不允许直接用钢丝绳捆扎,避免涂层损伤;严禁碰撞擦伤涂层;构件推放要垫高,避免接触水;尽量减少重新电主火工作业;吊运应在构件涂层实干后进行。
四、构件运输方案
1、运输线路
加工厂→西丽→１07国道→东莞市→广州市至甲方指定的永福路段内环路改造工程钢箱梁安装现场。运输前办理准运证。
２、运输车辆和机具
构件运输主要采用拖车运输,辅用大平板车，厂内上车主要采用行车，辅以10ｔ龙门吊车。构件装好后,用5t倒链和钢丝绳把构件牢牢地捆在车上,防止构件前后左右移动,危及行驶安全。
3、构件堆放
构件运至现场后，按不同规格分类堆放，并靠近吊装位置,以免不必要的二次倒运和翻动。
现场存放时应以枕木或基地材料垫高存放,不能将构件直接与地面接触, 并以防水布加以完全覆盖。
4、防变形措施
将构件按受力大的方向垂直放置,且构件在车上不得移动,装车时构件要堆放紧密。
五、钢箱梁吊装方法
1、钢箱梁吊装施工总体流程
2、临时支墩的设计与施工
⑴临时支墩的设计
根据钢箱梁分段安装的要求，钢梁架设采用临时支墩、分段吊装架设的方法。为确保安装顺利进行，在每个分段接头处设临时支墩,起到支撑作用。全桥共设临时支墩６个,布置如“临时支墩平面布置图”所示:
临时支墩采用φ６0０mm(δ＝8ｍｍ)的钢管立撑,立撑的高度根据梁底面与原地面的高度来确定。临时支墩由4根钢管立撑及角钢组成，形成四边形,支墩沿桥面横向宽为4米，纵向宽为３米。钢管立撑节段之间用螺栓栓接,立撑之间用L75×75角钢联接，并在临时支墩顶面设８０×80×３ｃm的钢板,作为钢梁的支撑平台。详见“临时支墩大样图”及“1—1剖面图”。
⑵临时支墩的受力验算
临时支墩由支架及基础组成，因此，需对支架及基础进行受力验算。
根据钢箱梁分段情况，最长与最重在同一段上，长2６m,梁体重120ｔ（9ｔ+4０
t+22t+40t+9t)，最重单片梁体重42t。
1、支架承载力
A：强度验算
根据临时支架平面布置图及采用材料,单根钢管立撑可承受轴向荷载80T，一个支墩可承受竖向荷载320ｔ。
a:２6m段半幅安装时，单根钢管立撑受力,42／2=21t梁自重<８0t钢管轴向容许荷载。
b：全段焊接就位后,２根立钢管立标受力，120/2=60t梁体自重＜320/２＝１6０支墩容许荷载。
B :稳定性
根据线路纵坡坡度对梁自重进行力分解，将对支架产生的水平推力,线路纵坡
１.619％,梁重12０t。根据连续梁受力，水平力可忽略不计。考虑支墩安装及风力，每个支墩将采用４根缆风以增强稳定。
2、地基承载力检算
最高支墩自重约5t。全部安装后２6m跨支墩受力约１25ｔ。一个支墩4根钢管下各垫一块０.8m×0.8m×0.0２m钢板。单根钢管立杆下地基受力约:1２5÷4÷(0.8×0．8）＝４8.8ｔ/m2=0.49MPａ
而一般砼路面可承受20MPａ，一般粘性土经夯实后可承受０.２MＰa,小于０.3１MPa，可以将粘性土经夯实后再铺上２0cｍ厚混凝土层,可满足受力要求。
⑶临时支墩的施工
1临时支墩
先测量准确定出临时支墩的位置,然后对钢支撑下的地基进行处理。钢支撑的高度根据现场位置的标高进行配制,先在加工场加工拼装成由两根钢支撑组成的单榀,运到临时支墩位置处，再将两单榀用角钢拼装成一个整体的支架。拼装时采用35吨吊车进行。
２安全设施
临时支墩安装好后,在临时支墩上架设操作平台，使用的材料为ＨＮ3４6×1７４和HN２48×1２4等,将临时支墩连接成一个整体，同时要在操作平台的边缘预留人行道作为安全通道。在地面与操作平台中间还要设置可移动式钢筋爬梯，将地面与操作平台上的安全通道连接起来。
3临时支墩的拆除
在全桥钢梁安装定位并全部焊接完成之后,先使临时支墩上千斤顶卸载,然后拆除千斤顶。千斤顶拆除之后,用氧气逐步割掉钢支撑之间的联接角钢，保留单榀之间的连接角钢,而后分段逐步拆除钢支撑。
2、吊装方法
①安装方案技术交底，分段分片钢箱梁运输到桥位后,由１5＃向18#墩逐段安装,先行贯通,后安装翼板，使用2台50吨吊车对抬将钢箱梁放置到桥墩永久支点和临时支墩上，在吊装前,应充分考虑吊车的合理摆放位置，在吊装过程中,应由专人指挥,并用测量仪器同步进行校核。
②吊装YＮ-４、 YN-5段时，由于受现有高架桥墩柱限制，增加１台50吨吊车共3台吊车吊车，马路面摆放2台,桥面上摆放１台接驳。先由地面吊机抬至一层桥面上，再由桥面吊机与地面吊机配合,两端起吊至临时支墩上。此两段钢梁的安装是本次吊装最大难度。
③起吊准备工作必须充分,吊机站位必须预先设定，并提前到位,确保以最快速度在最短的时间占用桥面交通。?３、线型控制
钢箱梁的线型控制首先应在工厂内进行,吊装前，在桥墩永久支点和临时支墩上设置控制点和线，并在钢箱梁上相应地设置设控制点和线，钢梁安装时，中线和纵向距离通过预先在支墩上设的控制点和线与钢梁上设置的点和线相对应来控制，同时用测量仪器同步进行监控,钢箱梁的标高则通过支墩上安置的两台50吨千斤顶来调节控制,中线、纵向距离和梁的标高调整好后,在接头处用牛腿和螺栓将各小段连接牢固,然后进行每段箱体接头处的焊接，以保证钢箱梁线型的流畅。
4、吊装期间交通疏导
由于钢箱梁吊装期间，占用马路及其空间较大，对通过的交通车流、人流造成较大的影响，因此,在施工前需作好应对措施。
⑴向相关部门申请办理全部或部分车道封路;
⑵选择夜间进行吊装作业。
⑶有条件的地方,增加临时便道引导车流、人流避开吊装作业区。
七、钢箱梁现场焊接
1、现场焊接工作的特点
⑴本工程现场焊接工作量大,顶板及底板上长约128m的纵缝就有６条，段与段之间的长约2４m的对接缝有8条,另外还有一部分立焊缝及仰焊缝,总长近１00０m。
⑵现场焊接的工作条件差,如多风,高空作业,在进行钢箱内对接缝的焊接作业时,通风条件较差。
2、现场焊接措施
⑴现场焊接方法
顶板及底板上的纵缝及顶板上的对接横缝采用自动埋弧焊接,立焊缝、仰焊缝、底板上的对接横缝及其它不适宜采用自动埋弧焊接的焊缝采用直流电弧焊接。
⑵现场焊接顺序
在焊接现场焊接箱体部分时,应遵循先下后上、先里后外的焊接顺序。
⑶焊接保护
设置防雨防风封闭作业棚、焊前坡口及周围清理污渣、焊前焊口部位预热、焊后保温等措施保护焊接。
焊后焊缝表面自检和后热：焊接后采用氧炔中性焰沿焊缝中上下各１00 mm范围均匀加热至150°C，并在此温度保持60秒后立即封闭作业棚,防止冷风吹拂焊接缝。
八、预防焊接变形及矫正的应对措施
1、预防焊接变形的措施
⑴设计方面
①合理地选择焊缝的尺寸和形式;
②从工艺上的可能性出发，在保证焊接质量的前提下，选取工艺上可能的最小焊缝尺寸;C:在焊接结构中力求焊缝数量少;
⑵工艺措施
①反变形法
事前估计好结构变形的大小和方向,然后在装配时给予一个相反方向的变形与焊接变形相对抵消,使焊后构件保持设计的要求。
②刚性固定法
在没有反变形的情况下，将构件加以固定来限制焊接变形。
③合理地选择焊接方法和规范
④选用线能量较低的焊接方法，可以有效地防止焊接变形。
⑤选择合理的装配焊接顺序
⑥把结构中各条焊缝引起的变形加以综合考虑，尽量使其产生的变形相互抵消，使变形降到最低。在焊接构件时,遵循焊接工艺规定的焊接顺序，尽量做到对称（见箱梁部件焊接顺序图）。在焊接焊接量较大的复杂节点时，由多名焊工同时施焊,尽量做到分散对称焊。
２、矫正焊接变形的方法
⑴机械矫正法
利用外力使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形，使两者互相抵消。其他焊接变形的构件根据具体情况也可用矫正机进行矫正。还可利用锤击法来延展焊缝及其周围压缩塑性变形区域的金属，达到消除焊接变形的目的。
⑵火焰加热矫正法
对于无法用矫正机进行矫正的构件节点等焊接变形部位,采用火焰加热矫正,利用火焰局部加热时产生的压缩塑性变形，使金属在冷却后收缩,来达到矫正变形的目的。
九、结语
钢箱梁制作与吊装技术方案的确定，必须对施工图纸、现场条件、设备能力进行充分的研究、调查、实测,一旦确定，不可更改，否则将会造成人力、材料、工期和质量等的重大影响。本工程从加工详图设计、制作至现场吊装及焊接完成共用了８３天,由于分段设计、制作工艺合理、现场吊装及焊接工序安排得当,比广州市政府要求压缩的工期提前一天通车,配合其它专业施工，在三个月内完成了大约1０００m的高架桥施工，创造了广州市高架桥施工的最短工期记录,录入２006年度“广东企业创新纪录年鉴”。
钢箱梁桥的有限元分析
钢箱梁桥的有限元分析 1．钢箱梁桥的概述 在大跨度桥梁的设计中，恒载所占的比重远大于活载，随着跨度的增大，这种比例关系也越来越大，极大地影响了跨越能力。因此，从设计的经济角度来说，考虑减轻桥梁结构的自重是很重要的。钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均很高的匀质材料，并且材料的可焊性好，通过结构的空间立体化，钢桥能够具有很大的跨越能力。 随着高强度材料和焊接技术的发展，以及桥梁设计、计算理论的发展和计算机技术发展，从50年代以来，钢梁桥地建设取得了长足的发展，欧洲相继建造了多座大跨钢桥。从前被认为不可能计算的复杂结构，现在能够通过计算机完成，并且计算结果与实测结果吻合较好。同过去相比，在相同的跨度与宽度的条件下，用钢量可减少15一20 %，工期与工程的造价也都减少很多，因此钢桥在大跨桥梁领域内具有相当强的优势和竞争力。 在构成钢桥的主要构件中，其翼缘和腹板均使用薄板，其厚度与构件的高度和宽度比都比较小，是典型的薄壁构件。它与以平面结构组合为主的桥梁结构分析有一定的区别，它涉及到很多平面结构中不常考虑的扭转问题，所以必须依据薄壁结构理论才能明了其应力和应变状态，其应力及变形应按照薄壁结构的理论进行计算。 由于钢箱梁桥是空间结构，结构在恒载或活载的作用下会发生弯一扭藕合。如果采用传统的计算手段和方法，计算模型要进行必要地简化，为了简化计算，一般的设计规范都要通过构造布置，使实际结构满足简化后的计算理论。实践表明在满足构造要求后，计算的精度能够满足实际地需要。但是这样的计算无法得到结构的一些特定部位的精确解，例如变截面和空间构件交汇的部位等。随着计算机技术和有限元理论的发展和进步，计算机的有限元法己成为现代桥梁的重要计算手段，不但有很高的效率而且可以根据实际的需要进行仿真分析，计算结果经验证与结构的实际结果吻合较好。当前结构的计算机仿真分析已成为一种广为应用的计算手段。 同一座桥梁可以采用不同的施工方法，但是成桥后的最终应力状态会有差异，结构的最终应力状态与安装过程密不可分。例如连续梁可采用满堂支架法和悬臂拼装法，两者成桥后的应力状态却有较大的区别。因此必须针对特定的施工方法，对施工过程中每一个施工阶段的结构应力进行计算，确保各个阶段的应力满足相关规范。 由于在制造和安装等原因，结构的最终状态会与设计状态有一定的差异，各国都通过制订有相关的规范来指导施工和竣工验收的标准。这些标准规是通过长期的实践与试验以及计算分析的基础上得出的，满足这些相关规范的要求一般就可以保证结构的安全性。但是由于实际结构是受力复杂的空间结构，特别是结构的一些局部范围可能在某一工况下处于较高的应力状态，而其他部为却处于相对较低的应力状态，这样不利于充分发挥材料的力学性能。现在可以通过大型通用有限元软件对大桥在使用过程中可能存在的各个工况的受力状态进行仿真分析，确定出结构不利的部位以及富余较大的部位，便于调整设计。 1.1本论文的研究目的 常用的计算机方法是将主梁转换成具有等效截面的梁单元计算，这种方法能够较好的从整体上考虑结构的空间特点，虽然也反映了空间结构的特点，但是它也存在以下明显的不足： 1. 不能准确模拟边界条件。例如支点的约束，梁单元通常只能简化为一点的约束，但是不管什么样的约束实际结构总是以面接触来实现的;
高架桥跨铁路钢箱梁顶推施工专业技术
高架桥跨铁路钢箱梁顶推施工技术 【内容提要】哈尔滨进乡街高架桥，由于主桥跨越铁路既有拉滨上下行线、香孙线、孙新线及站线和林机厂专用线。因此，钢箱梁架设采用顶推法。施工时利用钢箱梁的可拼装性,在桥一端的拼装平台将钢箱梁进行逐段拼装,在拼装完成后采用自锁式千斤顶步履式整体滑移顶推法，将整体钢箱梁顶推到位,再起梁,拆除滑道等辅助设施，安装支座,落梁，完成钢箱梁顶推施工。 【关键词】跨铁路桥；钢箱梁；顶推 1．前言 随着我国桥梁建设的发展，大跨度钢箱梁的顶推架设发已成为桥梁建设的一个重要发展方向。我公司承建的哈尔滨进乡街高架桥,由于主桥上跨铁路线,钢箱梁架设采用顶推法进行架设施工。顶推是将钢箱梁在桥跨的一侧沿桥纵轴线方向逐段拼装，钢箱梁下布设滑道和滑移装置，顶推钢箱梁,沿纵向滑移至预定桥跨，然后拆除辅助设施,移正钢梁,落梁就位。本项目钢箱梁顶推施工是我公司首次接触的一种新的行之有效的钢箱梁架设方式。 2．工程概况 本项目为哈尔滨市进乡街高架桥工程，西起三大动力路，东至三环路哈阿立交桥前，工程沿进乡街走向全长4130m。其中，高架桥起Ｋ0＋800,向西上跨通乡街、拉滨铁路、华北路，终点K３＋910，桥梁及引道全长３11０ｍ。我公司负责部分为高架桥上跨铁路拉滨下行线、香孙线、孙新线及站线和林机厂专用线，上跨铁路钢箱梁长131.672m。桥跨结构为４0.8３6ｍ+50ｍ+40.8３6ｍ，分别为27#-28#、２8#－２9＃、29#-3０#墩,梁高２ｍ,钢箱梁宽是变截面结构，从25.3m渐变至1５.8m;主梁钢结构重17９8Ｔ。桥面纵坡0．４%—-1.5%。钢箱梁采用全焊钢箱梁四箱结构。我项目所承担的上跨铁路桥工程为全线重点难点工程。
钢箱梁临时支墩安装技术交底
施工技术交底记录 编号：表B2 施工单位：海口美兰国际机场二期扩建工程配套涉铁项目
为35+40+32.012m，上部结构为钢箱梁桥，下部结构花瓶墩和双子墩，基础为混凝土灌注桩+承台基础。J9#、J10#、I13#、I14#承台长5.3m，宽5.3m，高2m，处于海南东环高铁隧道两侧，承台底距现地面高度分别为5.57m、6.89m、5.67m、6.68m，为保证施工安全，经过五方（海航公司、安茂公司、铁四院、重庆联盛、深土公司）现场会勘，确定采用锚喷支护施工方案进行基坑开挖。 三、施工方法 1、临时支墩安装施工工艺流程 施工准备→条形基础基坑测量→挖条形基础基坑→绑扎钢筋→预埋支墩底座钢板→浇注混凝土→覆盖洒水养生→支墩底高程测量→支墩安装→支墩顶高程测量→箱梁底与支墩过度支墩安装→支墩过度支墩高程测量→箱梁底线型放样及限位块安装。 施工准备内容包括： ⑴清理施工范围内场地杂； ⑵钢筋、预埋件加工； ⑶支墩支架加工； 2、施工安排： ⑴条形基础施工 ①首先施工J9、I13墩柱内侧距墩柱中心5m的临时基础，在修筑进场道路的同时同步施工J9、I13墩柱外侧距墩柱中心10m的临时基础。（基础设计参数见附图）； ②进场道路可酌情安排同时施工。 ③测量放线及复核：条形基础按设计图纸确定施工位置，进场道路根据钢箱梁加工单位意见确定路线，坡度等参数。 ④钢筋加工及绑扎：钢筋进场后检查出厂合格证、外观质量，并取样做钢筋性能试验。钢筋的调直、切断和焊接作业在钢筋加工场内集中进行。 钢筋交叉点宜采用绑丝扎牢，必要时采用点焊焊牢，逐点改变绑丝绕丝方向的8字形方式交错扎结，绑丝、架立筋、钢筋短头不得伸入保护层内。 钢筋加工尺寸严格按照设计图纸及规范要求。为保证混凝土保护层的厚度，需在钢筋与模板间设置垫块，垫块应交错梅花状布置，不得在同一截面上,底面每平米布置4块，钢筋侧面保护层厚度5cm，顶面、底面保护层厚度3.6cm(主筋的外侧至混凝土边的距离）。 为保证钢筋网片不变形，必须设置一定数量的架立筋。在支模前，必须对钢筋绑扎过后的底模内杂料进行清理，保证施工质量。 ⑤模板工程：条形基础部分采用基坑壁、底作为模板，不另外支模。需要注意的是，浇筑
高架桥钢箱梁制造与安装施工组织设计
高架桥钢箱梁制造与安装施工组织设计．钢箱梁制作安装工程投标文件 第五章钢箱梁现场安装方案 一、方案概述 1.1 总体思路 钢箱梁采用分节段工厂预制，在桥位现场搭设临时支墩并铺设施工支架，利用履带吊分段吊装架设就位后进行拼装、焊接、涂装施工。原则上钢结构梁的施工应待其道口两端的预应力混凝土连续箱梁施工完毕后再施工，以便施工道口钢梁时穿线车辆绕行，保证交通运输通畅。 匝道桥钢箱梁截面尺寸小，重量轻，根据现场条件可先在地面进行二次总拼将运
输分段横向连接形成架设节段，然后以架设节段为单位进行场内转运架设，在空中仅施焊节段间的环焊缝。该方案能够大量减少高空的拼焊作业工作量和安装节段的吊装频次，提高现场安装效率。 以下按照主桥钢箱梁的安装方案为主叙述，匝道桥钢箱梁仅在工艺流程上增加了二次总拼工序，其他方案与主桥钢箱梁类似。 1.2工程特点及难点 钢箱梁线形控制精度高。钢箱梁为曲线连续梁，在现场拼装时需要同时保证成桥平曲线线形和竖曲线线形，按线形制造精度要求高，控制难度大。 钢箱梁安装在市区并既有线路上跨线施工，施工过程要求各主要道口交通运营不能中断，尽量减少各类扰民的因素，这对现场安装的施工组织提出了更高的要求。现场场地有限，运输节段来料存放数量有限，要求严格按架梁顺序供梁，并尽量减少梁段的存放时间；存梁场地与安装位置有一定距离，需要水平运输。同时现场道路比较窄，转弯半径小，都是水平运输的制约因素。 构件单件长度一般为12m，重量不超过40吨，但钢箱梁顶面宽度为26m，对于 吊装方法的选择、吊装机械的站位等，均要详细计算考虑。 现场焊接工作包括节段间的纵缝和环缝，工作量较大，焊接质量要求高。现场的 节点均为焊接，将采用手工电弧焊、CO2气体保护和埋弧自动焊等各种焊接方法， 焊接位置将有平位焊、立位焊和仰位焊等各种焊接工位，现场焊缝多为熔透焊， 要求进行超射线等无损检测。X声波、磁粉及 钢箱梁制作安装工程投标文件 高空施工危险性大。钢箱梁的架设高度一般不超过8m，存在着诸多的高空作业， 如高空吊装、高空拼装焊接、高空调整、高空涂装等，高空施工的安全保护，是工程施工的重点。 施工防护措施多。在高空施工要设置施工操作平台，在跨线部分上方施工焊接时，在下面既有线路未封闭时，要在高空进行防护，防止火花、小物件坠落等。 1.3施工技术路线 根据现场条件和本工程结构特点，采用工厂内分段预制，运输到现场后，分段吊装架设的方法。 在桥位现场与节段间环缝位置相对应处设置临时支墩，利用临时支墩搭设施工支架，吊装单元均采用单台履带吊退步法依次吊装各分段上临时支墩的方法安装。 在现场配置一台100T履带吊进行吊装作业。 二、现场施工方案
连续钢箱梁运输与吊装施工方案
内环线川西段快速化改建工程（金沙江路段）8标 主线K25～K28连续钢箱梁 运输与吊装 专 项 评 审 方 案 甲基础设施有限公司 2009年4月
目录 第一章、工程概况 一、工程范围 二、钢箱梁结构特点 三、周边环境地形 第二章、施工总体方案概述 一、钢箱梁分段方案 二、钢箱梁吊装流程 三、吊装设备的选择 四、工程特点、难点及对策 第三章、施工准备工作 一、技术准备 二、分段厂内制作要求 三、人员准备 四、物资准备 五、场地基础、道路准备 第四章、运输方案 一、运输要求 二、运输车辆选择 三、运输道路 四、钢箱梁在工地内的路线和停车位置 五、钢箱梁的装车与固定 六、车辆行驶 第五章、钢箱梁的吊装 一、现场测量和划线
二、吊装顺序 第六章、钢箱梁工地焊接工艺 一、焊接材料及辅助材料 二、焊接工艺 三、焊缝检验 第七章、钢结构涂装工艺 一、涂装配套及膜厚 二、涂装基本要求 三、涂装检验 第八章、项目人员和管理组织机构 第九章、施工机械设备 第十章、施工进度计划和劳动力使用计划 一、施工进度计划 二、吊装劳动力使用计划 第十一章质量保证措施 一、项目检验制度 二、施工前准备阶段 三、施工过程 第十二章、保证职业健康、安全生产、文明施工的技术措施 一、职业健康安全管理的一般规定 二、安全教育 三、安全检查 四、安全设施 五、安全用电 六. 安全防火
第一章、工程概况 一、工程范围 内环线川西段快速化改建工程（金沙江路段）8标位于川西内环线金沙江路段，东起罗山路立交桥，西至银宵路与7标相接，主线为沿原金沙江路建高架道路，其中主线K25～K28四跨为连续钢箱梁，跨距分别为35m+55m+50m+30m，总长170米。本工程范围为该四跨连续钢箱梁的现场吊装，包括钢箱梁的运输、吊装、装配、焊接和涂装。（本工程范围见平面图）该工程总包方为甲基础公司，监理单位为乙监理公司，钢结构制作和吊装为丙造船集团有限公司。 二、钢箱梁结构特点 连续钢箱梁共有四跨，自西向东跨距分别为35m+55m+50m+30m，总长170 m。钢箱梁为箱形结构，主体宽从24至，中间设有7道纵向腹板；沿长度方向每隔2m设一道横向加强结构，横向加强结构有T型框架结构和实肋板两种形式；桥面板和桥底板上纵向全长均设有U型槽和球扁钢加强材。箱梁中心高从至过渡变化，结构中心线为缓和曲线与圆弧相接。（钢箱梁结构见设计图） 钢箱梁材料为Q345qD，钢结构总重量约为2300吨。 三、周边环境地形 1、工地西南角为金沙江路地铁站和磁悬浮站，东北角为新国际博览中 心，车流和人流密集，为交通繁忙区域。 2、本工程工地位于原金沙江路道路中央，现两侧临时道路均已通车， 且车流量极大。 3、原金沙江路道路中央为绿化带，地面未做硬化处理。 4、在平行道路中心线两侧5m处埋设有雨水管道，在K25跨南侧有一 处顶管施工井，且该井与钢箱梁吊装同时施工。
连续钢箱梁运输与吊装施工方案
内环线川西段快速化改建工程 （金沙江路段）8标 主线K25～K28连续钢箱梁 运输与吊装 专 项 评 审 方 案
甲基础设施有限公司 2009年4月 目录 第一章、工程概况 一、工程范围 二、钢箱梁结构特点 三、周边环境地形 第二章、施工总体方案概述 一、钢箱梁分段方案 二、钢箱梁吊装流程 三、吊装设备的选择 四、工程特点、难点及对策 第三章、施工准备工作 一、技术准备 二、分段厂内制作要求 三、人员准备 四、物资准备 五、场地基础、道路准备
第四章、运输方案 一、运输要求 二、运输车辆选择 三、运输道路 四、钢箱梁在工地内的路线和停车位置 五、钢箱梁的装车与固定 六、车辆行驶 第五章、钢箱梁的吊装 一、现场测量和划线 二、吊装顺序 第六章、钢箱梁工地焊接工艺 一、焊接材料及辅助材料 二、焊接工艺 三、焊缝检验 第七章、钢结构涂装工艺 一、涂装配套及膜厚 二、涂装基本要求 三、涂装检验 第八章、项目人员和管理组织机构 第九章、施工机械设备 第十章、施工进度计划和劳动力使用计划 一、施工进度计划
二、吊装劳动力使用计划 第十一章质量保证措施 一、项目检验制度 二、施工前准备阶段 三、施工过程 第十二章、保证职业健康、安全生产、文明施工的技术措施 一、职业健康安全管理的一般规定 二、安全教育 三、安全检查 四、安全设施 五、安全用电 六. 安全防火 第一章、工程概况 一、工程范围 内环线川西段快速化改建工程（金沙江路段）8标位于川西内环线金沙江路段，东起罗山路立交桥，西至银宵路与7标相接，主线为沿原金沙江路建高架道路，其中主线K25～K28四跨为连续钢箱梁，跨距分别为35m+55m+50m+30m，总长170米。本工程范围为该四跨连续钢箱梁的现场吊装，包括钢箱梁的运输、吊装、装配、焊接和涂装。（本工程范围见平面图）该工程总包方为甲基础公司，监理单位为乙监理公司，钢结构制作和吊装为丙造船集团有限公司。 二、钢箱梁结构特点
钢箱梁桥介绍
钢桁梁 由于钢材具有强度高、材质均匀、塑性及韧性良好和可焊性好等诸多优点；因此，用钢材建造的桥梁一一钢桥具有如下特点： （1）跨越能力大。由于钢材的强度高，在相同的承载能力条件下；与钢筋混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥的自重较轻, 最适合于建造大跨度的桥梁。 （2）最适合于工业化制造。钢桥构件一般都是在专业化的工厂由专用设备加工制作，不受季节的限制，加工制造速度快、精度高，质量容易得到控制，因而工业化制造程度高。 （3）便于运输。由于钢桥构件的自重较轻，特别是在交通不便的山区便于汽车运输。 （4）安装速度快。钢桥构件便于用悬臂施工法拼装，有成套的设备可用，拼装工艺成熟。 （5）钢桥构件易于修复和更换。 （6）钢材易锈蚀，故钢桥的养护费用高。另外，钢桥须防火，在列车通过时噪音大，故不宜在闹市区建造铁路钢桥。 钢桥可以根据不同的条件要求建成多种形式，其种类比其他材料制造的桥梁更多，主要可分为梁式体系、拱式体系及组合体系。
1. 梁式体系 按力学图式分梁式体系又可分为简支梁、连续梁、悬臂梁；按主梁的构造 形式分有板梁桥、桁梁桥、箱梁桥、结合梁桥。 2. 拱式体系 按力学图式分拱式体系可分为有推力拱和无推力拱；按拱肋的构造形 式分有版式、桁式、箱式。 3. 组合体系 这类桥型包括吊桥和斜拉桥，都是利用高强钢索来承重，吊桥(又称悬索桥)的承重构件是高强度钢索，恒载轻，跨越能力大。斜拉桥的承重构件是斜拉索和梁，其钢梁可以是板式、桁式或箱式，恒载较轻，风动力性能较吊桥好，故发展很快。 钢桥主体结构所用的钢材主要是碳素钢和低合金钢。20世纪50年代我国钢桥主要采用普通碳素钢一A3钢，该钢材由于含碳量较高 (0.14?0.22% )，可焊性差，只能进行铆接连接，如武汉长江大桥的主桥采用A3钢，该桥为连续铆接钢桁梁。用 A3钢建造大跨度桥梁时，构件截面尺寸大，从而增加用钢量并使钢桥的自重加大，因此， 20世纪50年代后期，我国开始研究在钢桥上采用能够焊接的国产高强度低合金钢一16q钢和16Mnq钢，如南京长江大桥采用16Mnq , 屈服点为 340MPa ,它比用A3钢节约钢材约15%。20世纪70年代，我国又成功研制出强度更高的15MnVNq钢，屈服点是420MPa ,又比用16Mnq钢节约钢材10%以上。21世纪，我国研制出另一种新型的桥梁用钢一14MnNbq
钢箱梁吊装技术交底
技术交底记录 年月日编号：施表31 交底部位钢箱梁吊装 工程名称xx高速公路（xx段）工程 第三标段 施工单位xx市政建设集团有限责任公司 交底内容： 1.工程概况 B匝道桥（B05-B07）、F匝道桥（F04-F06）和H匝道桥（H19-H21）上部结构设计为钢混叠合梁，分别在LK11+552.37、LK11+208.67、LK11+120.08跨越现况六环路。钢箱梁箱体采用Q345qD钢预制，桥面板采用C50混凝土浇筑，桥面全宽10m。 三座匝道桥钢箱梁均为2跨，分为左右两条。每条钢箱梁纵向分为A、B1、
B2、C段，共4个设计制作段。两条钢梁间设置箱间连接件形成整体。每条钢梁均为栓焊结合的开口单箱单室连续箱梁。钢箱顶部和箱间顶部设置钢模板。每条钢梁在B1与B2制作段之间采用焊接连接，A与B1段及B2与C段间采用高强度螺栓拴接。连接点处支搭满堂碗扣支架作为临时支撑。
2.施工准备 2.1技术准备 1）钢箱梁出场前进行外观、实测实量、工程质量保证资料等方面的验收。 2）量测两轴墩柱、临时支架之间的距离，对临时支架、墩顶支座位置、高程进行核对。 2.2工作面准备 1）吊装负责考察运输线路、施工现场，敲定具体运输和吊装方案。 2）吊装及临时支架范围内的隔离带位置提前清除腐殖土，整平、碾压，密实度≥95%。土基上铺筑30cm厚二灰基层，分两层用小型压路机碾压密实，密实度≥95%并洒水养生。 3.机械准备 吊装、运输机具根据使用计划安排进场，使用前全面检查机具是否能正常工作。按规定完善登记手续，并报安全部门备案。 4.主要施工方法及技术措施 4.1运输路线 钢梁加工厂→温南路→温阳路→北清路→G7高速→北五环路→西五环路→南五环路→志远西桥→磁各庄桥→南六环主路→吊装现场 4.2梁体运输 4.2.1运载方式 根据钢箱梁规格及现场道路的通行条件，钢箱梁现场运输采用欧曼BJ4183重型牵引车挂车机组运载，主要由重型半挂牵引车及重型平板半挂车前后承载方式运输，该车组转向灵活，承重性强，方便运输。
高架桥钢箱梁施工方案(钢叠合梁、波折钢腹梁)
杭州市德胜东路（沪杭高速—文汇路） 改造提升工程 钢叠合梁、波折钢腹梁 初步安装思路 编制： 审核： 批准： 中天建设集团浙江钢构有限公司 二零一二年五月
目录 第一章工程概述 (3) 一. 综合说明 (3) 1.工程概况 (3) 2.现场吊装总体思路 (6) 3.工期总体安排 (6) 二. 工程采用标准与规范 (6) 第二章运输方案 (7) 一. 钢结构的装卸与堆放 (7) 1.钢构件的堆放 (7) 2.钢构件的装卸、运输 (8) 二. 运输路线 (8) 三. 运输作业程序 (9) 第三章吊装方案 (9) 一. 简述 (9) 二. 吊装前准备工作 (10) 三. 架桥机施工主要工艺流程 (11) 四. 架桥机架桥示意 (12) 五. 波折钢腹板的安装 (13) 1.波形钢腹板安装工艺流程 (13) 2.现安装准备 (13) 3.吊装及临时固定 (13) 第四章保证进度、质量、安全文明施工的技术措施 (17) 第五章季节性施工措施 (17) 第六章安全生产及环境职业健康应急预案 (17) 第七章施工总进度计划及施工机械、劳动力配备 (17) 第八章工程竣工验收及服务 (17) 第九章项目组织机构 (17)
第一章工程概述 一. 综合说明 1.工程概况 1. 1工程概述 本工程为杭州市德胜东路改造提升工程2标段。钢结构为三跨钢叠合梁和二联波形钢折梁。钢叠合梁为30米+50米+40米跨，墩号pm065~pm068，地处和睦港，桥宽25米，截面高约1.995米，桥面标高约18.67米；波形钢折梁单联为45米+75米+45米跨，共两联，一联墩号为pm035~pm038、地处九盛路与德胜路路口、一联墩号为pm054~pm057，地处德胜路与航海路路口。波折梁桥宽25米，截面高2.5米~4.5米，桥面标高16.2~20.77米。 钢叠合梁材质为Q345qD，用钢量约1300吨；波折钢腹梁材质为Q345D，用钢量约673吨。 30+50+40米钢叠合梁 45+75+45米波折钢腹梁 45+75+45米波折钢腹梁 平面布置图 无横梁处叠合梁断面图
钢箱梁工程施工组织设计方案
（5）钢箱梁施工工艺 1）总体思路 A匝道第三联（2*27.5m）、第四联（30m+45m），B匝道第二联（30m+50m+37.5m）为钢箱梁，采用分节段工厂预制，在桥位现场搭设临时支墩并搭设临时支架，利用汽车吊分段吊装架设就位后进行拼装、焊接、涂装施工。由于A、B匝道跨越地铁、城铁，应采取保护措施，我单位拟在地铁、城铁上浇筑钢筋混凝土道路，道路宽8m、长20m、厚20cm，并铺设30cm水泥稳定碎石基层，结构总厚度50cm。 2）工程特点及难点 钢箱梁线形控制精度高。钢箱梁为曲线连续梁，在现场拼装时需要同时保证成桥平曲线线形和竖曲线线形，按线形制造精度要求高，控制难度大。 钢箱梁安装在既有线路上跨线施工，施工过程要求各主要道路交通运营不能中断，尽量减少各类扰民的因素，这对现场安装的施工组织提出了更高的要求。 现场场地有限，运输节段来料存放数量有限，要求严格按架梁顺序供梁，并尽量减少梁段的存放时间；存梁场地与安装位置有一定距离，需要水平运输。同时现场道路比较窄，转弯半径小，都是水平运输的制约因素。 现场焊接工作包括节段间的纵缝和环缝，工作量较大，焊接质量要求高。现场的节点均为焊接，将采用手工电弧焊、CO2气体保护和埋弧自动焊等各种焊接方法，焊接位置将有平位焊、立位焊和仰位焊等各种
焊接工位，现场焊缝多为熔透焊，要求进行超声波、磁粉及X射线等无损检测。 高空施工危险性大。钢箱梁的架设高度一般不超过8m，存在着诸多的高空作业，如高空吊装、高空拼装焊接、高空调整、高空涂装等，高空施工的安全保护，是工程施工的重点。 施工防护措施多。在高空施工要设置施工操作平台，在跨线部分上方施工焊接时，在下面既有线路未封闭时，要在高空进行防护，防止火花、小物件坠落等。 3）分段方案 根据现场条件和本工程结构特点，采用工厂内分段预制，运输到现场后，分段吊装架设的方法。工厂分段方案如下： ①A匝道桥第三联 钢箱梁沿桥长方向划分为24个节段，相邻两节段之间的顶板、底板、及腹板环缝处分别错开200mm，呈Z字形布置。顶板、底板及腹板的纵向加劲肋嵌补长度约为400mm。 ②A匝道桥第四联 钢箱梁沿桥长方向划分为24个节段，相邻两节段之间的顶板、底板、
三跨连续钢箱梁桥板单元分析
三跨连续钢箱梁桥板单元分析 摘要：应用有限单元程序midas/civil分析各种荷载工况下的连续钢箱梁，薄壁钢箱梁用考虑横向剪切变形的板进行模拟，比较精确分析出钢箱梁的应力大小及分布，主应力及剪应力均符合要求。关键词：连续钢箱梁桥板单元有限元 对于跨度不大的连续钢箱梁桥，用板单元进行分析能得出应力云图来反映应力大小及分布。从而分析出薄壁箱梁在荷载作用下的最大主应力及剪应力的所在区域及数值。本文采用板单元建立模型，对三跨连续钢箱梁桥进行受力分析。 1.板壳基本理论 （1）薄板理论 薄板理论除采用弹性力学中材料均匀、连续、各向同性和线弹性假设外，通常称为kirchhoff的基本假定。 （2）中厚板理论 考虑横向剪切变形的板理论，一般称为中厚板理论或reissner理论。厚板理论是平板弯曲的精确理论。 （3）考虑横向剪切变形的壳理论 可考虑横向剪切变形的影响的理论，一般称为mindlin-reissner 理论，是将reissner关于中厚板理论的假定推广到壳中。 2.实桥建模与分析 2.1 实桥概况 实桥为40+65+50m连续钢箱梁桥，单箱三室斜腹板，顶、底板设u
型加劲肋板。钢箱梁采用钢材为q345d，顶板厚16mm，底板厚24mm，腹板厚16mm。 2.2有限元模型的建立 利用midas/civil建立有限单元模型，单元采用4节点平面应力单元，板厚为考虑加劲肋板，共建立了6506个单元。如图1所示。 2.3 计算结果分析 计算各种荷载工况为自重（st1），二期恒载(st2)2.7 kn/，支座不均匀沉降(sm)按10cm考虑，温度荷载(st3)按整体升温20℃考虑，汽车活载(mv)按双向四车道加载。进行荷载组合如下： 荷载组合ⅰ：1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm 荷载组合ⅱ：1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm+1.4×mv 荷载组合ⅲ：1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm+1.4×st3 荷载组合ⅳ：1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm+1.4×mv+1.12×st3 各种荷载组合下主梁的最大最小主应力及最大剪应力见表1 根据《钢结构设计规范》（gb 50017-2003），厚度为16～35mm的q345钢板的抗拉、抗压和抗弯强度设计值为295mpa，抗剪强度设计值为170mpa。由分析结果可以看出应力均满足要求。 3.结语 （1）对于跨度不大的连续钢箱梁桥及特殊受力部位的薄壁钢箱梁结构，采用板单元进行建模分析，能够精确的得出应力云图来反映应力大小及分布，从而分析局部的主应力及剪应力，验算钢板是否会发生局部屈曲或剪切破坏。
桥梁钢箱梁施工方法
学学问问是是异异常常珍珍贵贵的的东东西西，，从从任任何何源源泉泉吸吸收收都都不不可可耻耻。。————阿阿卜卜··日日··法 法X X 街跨线桥55m 钢箱梁的制作与安装 工程概况：： XX 街跨线桥第二联为55m 单跨简支钢箱梁，横跨XX 高速公路， 位于2～3#墩之间，左右分幅布置，两侧过渡桥墩处与预应力混凝土箱梁相接。采用全焊单箱三室截面钢箱梁，全宽8.50m ，梁高2.5m ，箱梁全长（沿道路中心线）为54.92m 。钢箱梁的顶板兼做桥面承重结构，按正交异性板设计。钢梁梁体部位顶板、底板采用U 形肋加劲，悬臂部分顶板采用板肋加劲。箱内纵向每隔3m 设一道普通横隔板，中间开设人孔。端支点横隔板为整板式隔板，并在支点处设竖向加劲肋。每两道横隔板中间设腹板竖向加劲肋。
学学问问是是异异常常珍珍贵贵的的东东西西，，从从任任何何源源泉泉吸吸收收都都不不可可耻耻。。————阿阿卜卜··日日··法 法 一、钢箱梁的加工制作 工厂内加工制作工艺流程： 下料 组装成单元 焊接 梁段整体组装 梁段调整和验收预拼装 除锈、涂装 （（一一））加加工工前前准准备备 1）根据设计图纸的要求，进行制作工艺设计，完成加工图、提
学学问问是是异异常常珍珍贵贵的的东东西西，，从从任任何何源源泉泉吸吸收收都都不不可可耻耻。。————阿阿卜卜··日日··法 法供配料清单；进行焊接工艺评定试验，以确定焊接方法、焊接材料、 焊接步骤、工艺参数等，制订工艺规则和厂内检验标准。 3）根据钢箱梁加工和安装的方案，选择使用性能满足工艺要求 的切割、焊接设备，编写相应的焊接规程，对焊接工艺进行评定。 4）量具、仪器、仪表的准备：钢箱梁制造和检验所选用的量具、 仪器、仪表定期由二级以上计量机构检定合格后方可使用，以保证构件尺寸的准确。现场安装时所使用的测量工具，在使用前应与工厂制 造用具应进行相互校对。 5）钢板到货后下料前，检查钢板几何尺寸、平整度及表面锈蚀 或非正常锈蚀情况。 6）为保证大型平面焊接钢构件的外廓尺寸及部件位置的准确， 钢构件应在特别设置的场地及定位设备内组装和施焊。钢箱梁段也必须借助胎架组装及施焊，以保证外廓尺寸的准确。胎架表面沿纵向和横向按图纸预设拱度，施工期间定期进行检测、调整，以保证获得设 计要求的梁段几何线形。 7）钢构件组焊场地或钢箱梁的胎架处应设置临时连接件及U 型 肋定位装置，以保证钢箱梁段之间连接的准确度。 8） 钢箱梁制作过程、板件及单元件的安装，必须采取有效措施 以保证板件及单元件具有足够刚度，防止安装产生变形。
钢箱梁吊装安全专项施工方案(按专家意见定稿)
表A02 施工方案报审表工程名称：长春市两横两纵快速路系统工程之南部快速路
施工组织设计（方案）审批表
长春市两纵两横快速路系统工程之南部快速路（硅谷大街-卫星路）第3段 钢箱梁、梯道吊装安全专项施工方案 编制人：日期： 审核人：日期： 审批人：日期： 中铁一局集团有限公司 长春市南部快速路工程N3标项目经理部 二0一四年九月
目录 1、综合说明 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2编制原则 (1) 1.3工程概况 (2) 1.3.1工程位置 (2) 1.3.2工程现状 (2) 1.3.3结构形式 (2) 1.3.4主要工程数量 (3) 2.总体施工部署 (3) 2.1交通组织方案 (3) 2.2运输方案 (5) 2.2.1钢构件运输特点及运输方式 (5) 2.2.2装车加固及标识 (5) 2.2.3运输路线 (5) 2.3现场布置 (6) 2.4项目组织管理机构 (9) 2.5设备、人员投入计划 (9) 2.5.1劳动力计划说明 (9) 2.5.2 劳动力计划 (9) 2.5.3 现场拼装安装阶段拟投入的主要机械设备 (10) 2.5.4测量设备 (10) 3.总体工期安排 (10) 4.总体吊装方案 (11) 5.施工方案 (11) 5.1钢构件进场验收 (11) 5.1.1 钢构件进场验收流程 (12) 5.1.2 钢构件进场验收要求 (12) 5.2 钢结构安装总体思路与流程 (12)
5.2.1 钢结构安装总体思路 (13) 5.2.2钢结构分段施工顺序 (13) 5.2.3 钢结构安装总体流程 (13) 5.3 钢箱梁架设方案 (14) 5.3.1钢箱梁架设流程 (15) 5.3.2吊车选择 (15) 5.3.3钢丝绳选择 (15) 5.3.4吊耳设计 (16) 5.3.5吊环选择 (18) 5.3.6 临时支架设计 (19) 5.3.6.1支架构造 (19) 5.3.6.2支架变形分析 (20) 5.3.6.3钢箱梁临时支架验算 (20) 5.3.7地基验算 (25) 6.施工安全保证措施 (25) 6.1安全保证组织管理体系 (25) 6.2安全保证措施 (26) 7、施工工期保证措施 (28) 8、施工质量保证措施 (28) 8.1组建质量管理机构 (28) 8.2健全质量保证体系 (28) 9、环境保护措施 (29) 10、文明生产管理措施 (30) 11、职业健康安全保障措施 (30) 12、箱体内焊接安全保障措施 (30) 13、安全事故应急预案 (31) 13.1应急处理原则 (31) 13.2应急反应组织机构 (31) 13.3危险源的确定 (32)
大跨径曲线连续钢箱梁桥设计
黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI 2019年第7期(总第305期) No. 7,2019(Sum No. 305) 大跨径曲线连续钢箱梁桥设计 向红，曾爱 (贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳550008) 摘要:针对下穿高速铁路,上跨河流和工厂的山岭重丘复杂地形条件，采用大跨径曲线钢箱梁桥进行跨越,对主跨144 m U 曲线连续钢箱梁进行了设计和计算，为山区交通、地形复杂条件下的城市道路连续钢箱梁桥设计提供参考。 关键词：大跨径；曲线梁;钢箱梁 中图分类号:U442 文献标识码:A 文章编号：1008 -3383(2019)07 -0128 -08 1工程概况 某大桥工程方案左、右两幅分别下穿高铁，同 时跨越河流及污水处理厂，为了避让，采用S 型曲 线分别穿越。左/右幅桥梁全长390/442 m,其余为 路基段。全线地形以山岭重丘为主，地势起伏较 大,结合沿线情况与功能、景观、环保等要求，分别 采用不同的结构形式与施工方案进行比较。在新 建桥型及跨径的选择上要充分考虑地形地势、现有 铁路桥墩及污水处理厂、所跨河流的影响，在桥梁 下部结构设计中应综合考虑场区地质情况和施工 条件等因素。考虑到连续钢箱梁结构方案在适应 场区特点，环境保护要求、保证施工工期方面优势 比较明显，因此将连续钢箱梁结构作为本桥施工图 设计方案。道路等级为城市主干道，单幅桥宽 n m,荷载标准为城市-A 级，设计时速50 km/h 。 2主桥上部钢结构设计 左/右幅主桥分采用(86 +140 +80)/(77 + 2 x 190 +77 ) m 变截面连续钢箱梁，引桥采用跨径为 40 m 等截面钢箱梁°下面仅介绍左幅(80 +140 + 86) m 三跨变截面连续钢箱梁° 左幅主桥跨中及端部断面中心梁高3 500 mm , 主墩顶断面中心梁高6 500 mm,梁高按二次抛物线 变化。主桥钢箱梁采用单箱单室断面，顶宽 19 000 mm,底板宽8 102 mm ,单侧悬臂宽(3 000 ~ tw ) m 叫tw 为腹板厚。桥面横坡均为0 5% ,通过 箱室内外侧腹板高度来调整形成,箱梁底板在横桥 向保持水平，钢板在箱梁内侧对齐。 主桥根据受力区域不同,不同梁段分别采用不 同厚度的钢板，全桥顶板统一采用厚度为22 mm 钢 板。距主梁根部中心线左右25 m 范围内，腹板厚 度为22 mm,其余区段腹板厚度为22 mm °距主梁 根部中心线左右25 m 范围内，底板厚度为32 mm ° 对于142 m 主跨去除20 m 范围后，其余区段底板 厚度为22 mm °对于边跨，在25~40 m 范围内底板 厚度为24 mm,其余区段厚度22 mm ° 顶板主要采用U 型加劲肋，悬臂边缘采用开口 肋,U 肋板厚8mm °底板加劲肋在主墩顶两侧范围 内，采用250 x22 mm,其余区段分别采用220 x 22 mm 和no X n mm °腹板水平加劲肋250 X 22 mm 和106 X n mm °为了节约钢材用量、减少自 重及施工操作空间方便性，梁高小于2.2 m 时箱室 内设置挖空横隔板，其余横隔板采用V 型横撑的形 式。为提高其整体和局部稳定性，除设置一定数量 的纵、横向加劲肋外,支座支撑处各设置实腹式横 隔板两道并开入孔。 主桥用钢采用Q345qD,全桥采用焊接工艺。全桥 划分为n 个梁段,最大梁段重量246.3 w 采用工厂制 造，预装检验合格后,运至现场拼装形成整体。 3主桥上部结构验算 3.】主梁验算 采用Midas Civil 和桥梁博士分别进行计算，全 桥划分为320个单元，全桥施工阶段共有2个，第1 阶段为安装钢箱梁阶段，第2阶段为施工桥面铺装 等二期恒载°两个软件的计算结果吻合较好，下面 仅给出主要计算结果° 承载能力极限状态，最大拉应力为06 MPa (出现 跨中截面的底板下缘)，最大压应力为102 MPa(出现 墩顶截面的底板下缘);最大主拉应力为02 MPa,最大 主压应力为102 MPa,最大应力幅60 MPa (在距墩顶根 部约「4的底板处)，满足规范要求。 正常使用状态，在汽车活载作用下的正负挠度 绝对值之和为19.8 cm,小于「500(L = 142 m ),满 足《公路桥梁钢结构设计规范》(JTG D62 -2215)) (以下简称规范)中的4. 2. 3条规定。恒载挠度通 过设置预拱度消5° 3.2主梁腹板验算 根据有限元计算结果，最大剪应力t = 86- 8 MPa ,结构重要性系数Y /=0 1,规范腹板剪应 力应满足 Y /T=95.5 MPa WEg #) =190 MPa ,满足要 (下转第no 页) 收稿日期：2019 -08 -29 作者简介：向红(1975 -),男，贵州遵义人，博士,高级工程师，研究方向:桥梁结构行为与工程应用 -195 -
钢箱梁吊装施工方案
钢箱梁吊装施工方案
景中高速机场连接线工程 钢箱梁吊装专项施工方案 编制： 审核： 审批： 日期：
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钢箱梁吊装施工方案 目录 第一章、工程概述 一、工程施工范围 二、钢箱梁结构特点 三、执行的规范、标准 第二章、施工总体方案概述 一、人员、机械设备准备 二、吊装设备的选择 第三章、施工准备工作 一、方案编制 二、分段厂内制作要求 三、现场施工前准备工作 第四章、运输方案 一、运输要求 二、运输车辆选择
三、运输道路 四、钢箱梁的装车与固定 第五章、钢箱梁的安装 一、安装施工过程 二、吊装注意事项 第六章、钢箱梁工地焊接工艺 一、焊接工艺 二、焊接材料及辅助材料 第七章、安全生产、文明施工
第一章、工程概况 一、工程施工范围 本项目南起机场高速公路（S1）中川收费站管理所，北至Z031路口，改造主匝道段落全长1.900km，一般匝道改建长度3622.183米，迎宾大道改建长度800m。共设特大桥（主匝道高架桥）1066.42m/1座，D、E匝道上跨A匝道跨线桥84m/2座，框架桥1座（中川机场收费管理所通道）。 二、钢箱梁结构特点 1.钢箱梁结构 主梁截面采用双箱单室截面，由开口钢箱梁和现浇预应力混凝土桥面板通过抗剪连接件组成，两箱通过箱间钢横梁连接。30m跨径主梁结构中心线处梁高1.5m，钢腹板高1.25m，50m标准跨径主梁结构中心线处梁高2.0m。为方便施工和降低自重，悬臂板采用钢板作为底模，箱顶板采用压型钢板混凝土组合板。 桥面板顶宽20.0m，单箱底宽为3.0m，箱梁中心线间距5.0m;腹板采用波形钢腹板，主匝道桥桥台采用一字型桥台，以方便与路基挡墙衔接。其余匝道桥桥台采用扶壁式桥台。 2.基础设计 本立交根据工程地质条件，并考虑桥梁上部结构形式及施工条件
钢箱梁吊装施工方案
广州永福路段内环路改造工程钢箱梁安装方案 1. 工程概况 广州永福路段内环路改造工程钢箱梁设计为三跨连续,跨径分别为 39m+54m+39m,桥面宽度由9000mm单侧加宽到9750mm。该段钢结构连续箱梁下穿禺东西立交E3线,上跨禺东西立交A2匝道。钢箱梁横断面上分为五部分,两端挑梁为现场焊接,中间箱体分现场焊接和工厂预制箱。钢箱梁在工厂分段加工制造,现场设临时支墩安装,梁体顶面标高根据总图的纵坡及竖曲线确定,全联钢箱梁设2%的横坡,其横坡通过梁体斜置,调整内外支承垫石高度形成,顶底板在全联保持平行。钢结构总重约为600吨。由于该钢箱梁位于广园东路至永福路、内环路出口,车道分流复杂,车辆流量大,将给现场安装带来很大的困难。 2.钢结构安装总体布置及流程 2.1安装总体布置 设计分段为三段,分别为43m+44m+41m,但由于受施工场地及运输的限制,四十多米的梁是根本无法运到安装场地的,因此,根据运输条件和施工现场的实际情况,确定将钢梁分为九段,分段长度分别为: 15m+14m+14m+14m+16m+14m+14m+14m+13m,每段箱梁由五部分组成。首先利用35t汽车吊车安装8个临时支墩,然后用2台35t汽车吊车按照由两端向中央,边箱与中间箱体同步进行安装焊接,每段箱梁间采用螺栓临时连接,全桥箱体部分安装并调整好标高、线形后,进行全桥箱体接头部分的焊接,焊接完后,落架将箱梁放在支座上,最后安装、焊接全桥翼板。 2.2安装总体流程
3、交通疏解 3.1安装期间交通疏解原则 ?充分做好占道前安装的准备工作; ?尽量利用夜间进行安装作业; ?合理利用施工场地,优化施工组织,精心安排,尽量缩短占道时间。 3.2交通疏解方案 ?临时支墩安装时,封闭支墩及吊车所占位置车道,其它车道通行,支墩 安装完成后,开通所占车道; ?钢梁安装时,封闭安装段梁所占位置的车道,其它车道通行,梁安装完后,开通所占车道位置;
(60m+60m+60m)连续钢箱梁桥上部结构分析
（60m+60m+60m）连续钢箱梁桥上部结构分析 （60+60+60）study on the calculation method of thin-walled steel box girder 姓名孙弢
设计资料 1.1要求 主梁为三跨一联的连续钢箱梁，位于半径R=650m的平面圆曲线上，跨径布置为(60+60+60)m，每幅桥顶面宽17.00m(0.50m防撞栏+16.00m车行道+0.50m防撞栏)，箱梁顶板为单向横坡2%，箱梁中心线位置梁高1.8m，采用单箱三室闭合截面。桥面铺装为0.5cm 防水粘结层+3.0cm环氧沥青混凝土+4.0cm高弹改性沥青。 钢箱梁为正交异性板,一般截面:顶面板厚14mm，底面板厚14mm,设4道竖直腹板,厚度12mm,顶板采用U型加劲肋，厚8mm、高260mm、间距800mm；底板采用T型加劲肋,竖肋厚8mm、高120mm，水平肋厚10mm、100mm宽；腹板加劲肋厚度14mm、高度160mm，间距300mm；横隔板采用板结构, 间距2m,板厚为10mm。 图表 1 截面 ① 1.2材料 钢材Q345qd：弹性模量E=2.1×105MPa，剪切模量G=0.81×105MPa。 1.3荷载
① 恒载 钢材78.5kN/m3，铺装23kN/m3，防撞栏杆10kN/m。 ②活载 设计荷载：公路－Ⅱ级，双向四车道。 ③温度荷载 整体升温40℃、整体降温20℃。 ④支座沉降 12#、16#墩为0.5cm，13#、14#、15#墩0.8cm ⑤荷载组合 组合一：恒载+汽车 组合二：恒载＋汽车+温度+沉降 第一章上部结构总体计算 3.1梁单元模型法 在autocad中建立截面与桥梁模型 将截面导入midascivil 中截面特性计算器spc生成截面文件，将桥梁模型导入midascivil，并将生成的截面文件导入到梁单元模型中 加入荷载，分析计算 图表 2生成单梁模型
某高架桥改造工程钢箱梁力学性能.
某高架桥改造工程钢箱梁力学性能 箱梁由于良好的抗弯、抗扭性能和较大跨越能力而被广泛应用于交通建设中。钢箱梁与混凝土箱梁相比，有减少上部结构自重、获得更大的桥下净空、缩短施工工期等优点，故常被用于城市跨线桥梁、对施工周期有特殊要求的桥梁和大跨度桥梁等。某市BRT高架桥大量运用了连续钢箱梁,本文以该市(40+55+40)m的连续钢箱梁桥为例,对钢箱梁的受力状态作了较为系统的研究, 主要取得了如下成果:1.运用大型通用有限元计算软件Ansys,建立了全桥的空间模型。计算了八种荷载工况下钢箱梁的受力状态，各主要板件最大拉压应力位置,和局部应力集中程度。2.计算了极端偏载下的钢箱梁受力状态和支座反力，结果表明该结构具有足够的抗倾覆能力。 3.研究了主梁上翼缘的剪力滞问题，给 出了剪力滞分布规律。4.研究了项板倒T型加劲肋对剪力滞的影响，得出结论：单个加劲肋板厚在2?3mm寸即可达到改善剪力滞的效果。5.分析了桥面铺装钢纤维混凝土对正交异性钢桥面板剪力滞的影响，得到了一些有价值的结论。本文的研究成果为某市某高架桥工程提供了理论依据，也可为其他钢箱梁桥的设计和研究提供参考。同主题文章叵 [1]. 钱寅泉,倪元增?箱梁剪力滞计算的翘曲函数法’[J].铁道学报? 1990.(02) [2]. 肖敏,李新平.连续曲线箱梁剪力滞效应分析’[J]. 中外公路. 2004.(04) [3]. 贺伟.电气化铁路钢箱梁拖拉跨越法施工’[J]. 桥梁建设.2005.(S1) [4]. 于传君,孙玉武.连续弯箱梁桥剪力滞效应分析’[J].东北公路. 2002.(01) ⑸. 张士铎,谢琪.箱型梁剪力滞系数及对规范条文的建议’[J]. 重庆交通学院学报.1986.(03) ⑹. 程海根,强士中.钢-混凝土组合简支箱梁剪力滞效应分析’[J]. 西南交通大学学报.2002.(04) [7]. 曹国辉,方志,周先雁,祝明桥,邓洁.影响薄壁箱梁剪力滞系数的几何 参数分析’[J].中外公路.2003.(01) [8].