逄德武
(內蒙古自治區公路局,內蒙古 呼和浩特 010020)
鋼結構橋梁對于其他橋梁來講具有以下幾個問題:在鋼結構橋梁的支撐系統設計原則方面,為了能夠保證鋼結構橋梁的空間足夠日常的生產活動同時提高整體的結構強度和整體剛度,如果沒能做到在傳遞和承受縱向力和水平力的平衡,就會導致部分的桿件設備因為壓力過大產生變形,從而造成壓桿失衡。從而失去鋼結構的整體穩定性。在鋼結構的整體設計時要依據橋梁結構的使用形式進行設計,車間的設計以及震動設備和橋梁的尺寸和溫度區間的大小都要根據各個支撐點的布置進行合理的安放。砥柱支撐的位置是整個橋梁縱向承受能力大小的最主要決定因素,同時影響溫度的感應力,下柱支撐位置設計的不合理會產生不可預見的鋼結構延伸或收縮,如果溫度區間變化不大不會產生影響,但是如果溫度變化距離控制超過150m就會造成鋼結構橋梁的整體失衡。
對于鋼結構的橋梁抗震性的設計上應當注意以下幾點。首先就是在總體的布置上要符合橋梁結構的質量和剛度分布的均勻,使得整個橋梁的受力達到比較協調的水平,使得整個鋼結構橋梁在整體上受力均勻不至于變形,盡量避免因為鋼結構的不對稱而造成對抗震上的不利影響。在鋼結構橋梁的橫向結構上應當采用鋼架或距離主架有一定距離的固結類型的框架,以便能夠充分利用鋼材結構的受力性以減少橫向的結構變形;其次在鋼結構橋梁的損壞分析方面,一般是由于杠桿部件的強度不足而造成的杠桿失去穩定性進而造成對橋梁的破壞,因此如果杠桿部件性能不穩定就會導致整個鋼結構橋梁結構的布置不合理。
在鋼結構橋梁的設計過程中一定要考慮的因素就是橋梁的耐熱性,因為鋼材在受熱達到100℃時鋼材的抗拉程度和強度會逐漸降低,同時會有很高的塑性,在達到250℃時會出現藍脆現象,當溫度超過這一溫度時開始出現鋼材本身的徐變現象,一旦溫度高達500℃時,鋼材的強度就會不足以支撐橋梁的重力發生塌陷現象。所以鋼結構的橋梁一般防火能力很差。
螺栓埋設的問題,螺栓埋設的是否堅固是整個鋼結構橋梁穩定性的根本,螺栓的精度涉及了鋼結構的整體定位,螺栓的埋設一定要保證其精度,螺栓的軸線一般誤差在2mm左右,標高誤差在5mm左右。在柱地螺栓的安裝工作進行前要將平面控制的每一套軸承投射到施工的基礎面上并且要做到全面的閉合,以此保證螺栓的安裝精準度。同時要根據軸線放出的外延線將所需的標高記錄在鋼管架上,然后打折承臺架。鋼結構的結構構件主要包括了鋼柱、吊車梁、天窗架、支撐架和屋架等幾部分鋼件,這幾部分鋼件在尺寸上、重量和安裝的實際標高都有所不同,應該使用不同的起重方式和吊裝方法以實現施工中的科學合理。
在鋼結構的工業橋梁的建筑過程中,吊車梁的設置和安裝必須要嚴格按規范從柱間支撐的跨度進行,柱間支撐在安裝連接后會形成一個相對比較穩定的鋼結構空間剛度單元,在這個地方安裝一方面是可以保證建設過程中的施工安全,另一方面還能保證吊車梁的安裝不會影響到支撐柱子的垂直系數。同時還能夠在安裝過程中對端部中截面存在較大誤差的吊車梁底部進行配調整墊板,直接完成墊板在吊車梁系統調整完后應焊接固定。按照事先測放的定位線進行精確對中和校驗。制動系統的連接工作應在吊車梁調整固定之后正式開始。當制動板和吊車梁高強螺栓連接以及輔桁架焊接連接之后,為了防止連續進行焊接對于高強度螺栓的影響應當首先將制動板與吊車梁的高強螺栓進行連接,并進行初步擰合,并且調整輔桁架,同時在制動板點焊固定后最終擰合高強螺栓,最后進行制動板和輔桁架的焊接。在鋼柱吊升,鋼結構橋梁的占地面積較大,一般使用自行起重設備或塔機類的起重設備進行鋼柱的吊裝,鋼柱吊裝的方法和配置方式和混凝土吊裝的方式有很多共同點,一般都采用旋轉吊裝和滑行吊裝的方法進行吊裝。對于重型結構的鋼結構支撐柱一般采用雙機抬升的方法進行吊裝,在開始進行吊裝的過程中,要使用雙機將鋼柱進行起吊,當鋼柱完全脫離地面的時候暫停,使得鋼柱吊裝回直之后將主機插入然后進行錨固或使用螺栓進行固定,第一次矯正的偏差應該控制在2cm以內,滿足上述條件之后才能松鉤進行下一次吊裝。
為方便鋼結構構件的安裝,鋼材構件進廠后應進行合理的擺放。擺放的原則應該是將現場急需安裝的部件直接堆放到施工現場,同時按照吊裝順序將先行吊裝的碼放在上頭,后吊裝的碼放在下面。不是馬上吊裝的構件應該暫時存放在施工現場外堆放時應注意柱梁分開并按照軸線分類碼放.存放場地應設專人進行管理,保證橋梁施工現場部件的合理擺放,以免造成鋼結構工件在對方過程中發生的滑落以及其他情況的發生而造成對施工的影響或對施工人員的人身安全造成影響。同時在供貨的過程中要嚴格按供貨要求和供貨清單進行清點,資料存檔。構件堆放時H型構件應立放,不得平放,每個構件的支點不得少于兩個,支點的位置宜在構件端部七分之一跨處,疊放時不得超過3層并用木方正確的分層墊好墊平,支點應上下對齊。
綜上所述,鋼結構的橋梁設計不僅取決于施工工藝和項目的差別,還受到設計部門的設計水平高低的影響,這些因素共同決定了整個設計施工過程是否順利和能否按照預先制定的時間如期完成。各個專業之間的協調能力也主要體現在整個施工場地的布置,一個井然有序的橋梁布置也會對橋梁的建設提供一個良好的施工環境。只有從工作人員的素質培養和橋梁材料的質量保證以及質量監管和管理層的合理管理的共同努力,才能建設適合現代化生產的合格的鋼結構橋梁。
[1] 包頭鋼鐵設計研究院.鋼結構設計與計算[M].北京:機械工業出版社,2011.
[2] 張晨.鋼結構設計的簡單步驟和設計思路[J].山西建筑,2012.