浅谈现代钢梁桥的设计和安装

时间:2022-08-02 08:58:11

浅谈现代钢梁桥的设计和安装

摘 要:钢梁桥架设安装方法很多,主要分为三类:即支架法,悬臂法和大件转移法。本文就现代钢梁桥的设计和安装方法浅做论述,以供参考

关键词:现代钢架桥;设计;安装

钢梁桥架设安装方法很多,主要分为三类:即支架法,悬臂法和大件转移法。

1 支架法

指采用落地支架(木制或常备式钢支架),顶面铺脚手板,在其上拼装钢梁桥的方法。此法作业简便,并能在脚手架上用千斤顶调整桥梁线形,保证拼装精度。但支架用料较多,成本较高。且支架阻水面积大,故此法只适用在桥下净空不高、水浅流缓、不影响桥下通航或通车情况。

2 悬臂法

悬臂法是大跨度钢梁(尤其是钢桁架梁)的传统安装方法,是架设钢梁桥主要方法之一。它适应任何地形、水文、通航、墩高和季节的条件,适用于各类梁式钢梁桥。

采用悬臂法架设的关键,一是悬臂重量(包含起重机具及其走行道)所产生的倾覆力矩必须小于稳定力矩(由位于悬臂根部另一侧的平衡梁或锚系构造提供),通常要求稳定力矩与倾覆力矩之比大于1.3;一是各构件和部件的强度和稳定性都能胜任施工阶段的受力要求。

对于连续桁架梁桥,这就需要采取各种辅助措施来解决上述关键问题。例如,可以在前方桥墩设置墩旁临时托架,以减少全伸臂的长度(武汉长江桥及南京长江桥所设的临时托架长度都是16m,这就使其实际伸臂长度均为跨度减16m,;又如,可以在后方桥墩的钢梁上方设临时钢塔,从塔顶放出成对斜索,分别吊住悬臂端及后方梁(枝城长江桥利用这法,使伸臂长度达160m;九江长江桥利用两层斜索,使伸臂长度达180m,)。

3 大件转移法

指将钢梁桥整体、或分成几大件,在桥址之外拼装完成,再将它们转移到桥位的方法。按转移方式,分为纵移法、大件吊装法、浮运法、横移法、转体法和架桥机法。

3.1 纵移法 指将拼好的钢梁在纵向移动,前端悬臂而出,直至悬臂梁端达到前方的墩台。图4为1972年建成的侯西线禹门口黄河桥(单孔144m下承式简支钢桁梁)拖拉架设时的情形。

若通过水平设置的千斤顶提供纵移力,就叫顶推法。此法需具备桥头路基或引桥上能拼装钢梁的条件,一般适宜于架设单孔或多孔简支梁或连续梁,最适用于短距离纵移钢梁。例如,2005年建成的洪山庙大桥(独柱斜塔无背索斜拉桥,主跨206m),钢梁采用连续顶推法施工,通过临时墩和导梁的设置,完成了钢梁的安装就位。

3.2 大件吊装法 指将钢梁整体或长大梁段吊装就位的方法。典型的大件是钢悬臂桁架梁的悬挂孔。重庆石板坡大桥,为主跨330m的连续刚构混合梁,其主跨中间采用长度超过100m的钢箱梁,采用的施工方法为大件吊装。目前,大件起吊可以利用设置在梁端的液压连续提升设备进行。浮运法

指将钢梁在岸上拼好,移上驳船,拖运至桥位,利用落潮或充水压舱,将钢梁落在位置上。此法用于宽阔平稳水域,桥面和水面高差不宜过大。驳船吨位最好大于浮运重量2~3倍,以期稳妥。中国1937年所建的钱塘江桥,有15个跨度是用这法架设的。

与浮运法类似的是浮吊架设法。其指用自带动力(或不带动力)的大吨位浮吊,将在岸边拼装好的钢梁整孔或分段吊起,航行至桥孔处架设。此法适应于河水较深,备有大吨位浮吊的条件,可架设中等跨度或大跨度的钢梁桥。在我国东海大桥的施工中,采用了起吊能力达2500吨的“小天鹅”号大型浮吊。

3.3 横移法 较常用于既有线上的旧桥更换。其法是在旧桥上下游各修一支架,在一侧的支架上将新钢梁桥拼好,再将横移滑道布置好;然后,将旧桥移至另侧支架上,再将新钢梁桥移至旧桥位置。

3.4 转体法 指将钢梁结构的一部分或整体在岸边拼装好后转动就位的方法。可以是在竖直面内转动,也可以是在水平面内转动。例如,安康铁路支线上的跨越汉江的钢斜腿刚架桥,主跨176m,其斜腿就是先在竖直方向拼好,再让它绕下端转动就位的。

3.5 架桥机法 指将制好的整孔或分片桥跨钢结构,采用可在已架设好的桥跨上行走的专门架桥设备进行架设的方法。目前,已有各种类型的架桥机广泛应用于中小跨度的公路和铁路混凝土梁桥的架设,最大起吊跨度超过40m,最大起吊能力达到800吨。这为中小跨度的上承式钢板梁或钢箱梁的逐跨整孔架设安装提供了充足的设备条件。

4 结束语

除以上三大类安装方法外,还有其他一些方法,如采用自行吊机或龙门吊整孔架设钢梁,采用缆索吊机拼装架设钢梁等。钢梁桥安装时应根据实际情况,选择合理的一种或几种方法,从而保证钢梁安装施工能顺利进行。

参考文献

[1]交通部第一公路工程局. 公路施工手册――桥涵[M].北京:人民交通出版社,1985.

[2]铁道部第三工程局. 铁路施工技术手册――桥涵(中册)[M].北京:中国铁道出版社,1994.

[3]万方, 童名达. 用双层吊索架设大跨度钢梁简介[J].桥梁建设,1993(1).

[4]邹立中, 周璞译校. 钢梁悬臂拼装[J].国外桥梁,1995,(1).

[5]铁道部第二工程局. 钢桁梁浮拖安装法.[J].铁道建设,1993,(3).

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