鋼梁的制造和架設(shè)方法及案例

鋼梁的制造和架設(shè)方法及案例分析《橋梁工程》第八章2第一節(jié)鋼橋概述

一般地，將橋跨結(jié)構(gòu)用鋼制成，無論其墩臺用什么材料建造，均可稱之為鋼橋。與常用的其它建筑材料相比，鋼材是一種抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度均較高的勻質(zhì)材料，而其重量則相對較輕。因此，鋼橋具有很大的跨越能力。當(dāng)要建造的橋梁跨度特別大，荷載特別重，采用其它建筑材料來建造橋梁有困難時，一般常采用鋼橋。

鋼橋的基本特點(diǎn)：

①構(gòu)件特別適合用工業(yè)化方法來制造，便于運(yùn)輸，工地的安裝速度也快，因而鋼橋的施工工期較短；②鋼橋在受到破壞后，易于修復(fù)和更換；③耐候性差、易銹蝕，鐵路鋼橋采用明橋面時噪聲大，維護(hù)費(fèi)用高。本節(jié)所討論的鋼橋主要以鐵路鋼橋?yàn)橹?。《橋梁工程》第八?一、鋼橋所用的材料鋼種－碳素鋼（含碳量為0.03~0.25%的鋼）、低合金鋼（各種合金元素總含量不超過3％的鋼）鋼材形狀－工字鋼、角鋼、槽鋼、管鋼，方鋼，T形鋼（型材）和鋼板（板材）橋梁鋼與結(jié)構(gòu)鋼鋼號－碳素鋼（A3，A3q等），現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB700－88

低合金鋼（16Mn,15MnVN等），現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1591－94鋼的工藝要求和使用要求－對鋼的化學(xué)成分和機(jī)械性能的要求化學(xué)成分－合金元素：碳、錳、硅等，有害雜質(zhì)：硫、磷等，表6－1，對鋼的可焊性的一種評估機(jī)械（力學(xué)）性能拉伸試驗(yàn)（屈服點(diǎn)、延伸率、抗拉強(qiáng)度）冷彎試驗(yàn)：工藝指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)沖擊試驗(yàn)：夏比（V形缺口）試件，鋼橋抗脆斷性能疲勞試驗(yàn)

（與構(gòu)造有關(guān)）《橋梁工程》第八章4

力學(xué)性能曲線鋼拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線

沖擊值與溫度關(guān)系曲線

《橋梁工程》第八章5二、鋼橋的連接鋼橋連接指：包括將型鋼、鋼板組合成桿件與部件，也包括將部件及桿件連接成鋼橋整體連接方式有：銷接、鉚接、焊接、栓接鉚接：常用鉚釘直徑為22及

24mm。鉚接是將半成品鉚釘加熱到1050-1150℃，塞入釘孔，利用鉚釘槍將釘身礅粗填滿釘孔，并將另一端打成釘頭。

《橋梁工程》第八章6焊接第二次世界大戰(zhàn)后，在鋼梁制造引進(jìn)了焊接技術(shù)。焊接結(jié)構(gòu)的截面無孔削弱，比鉚接結(jié)構(gòu)省料，加工快，且可改善工人工作環(huán)境，但在野外高空作業(yè)時受到一定的限制。焊接指用電焊機(jī)等設(shè)備通過電能將被焊鋼材和焊接材料熔化，形成一條焊縫把兩個部件連接在一起。焊縫主要有兩種，即熔透的對接焊縫和不熔透的角焊縫焊接方法有自動焊、半自動焊和手工焊。

《橋梁工程》第八章7栓接（高強(qiáng)度螺栓連接）栓接是將已在工廠焊接好的桿件與部件運(yùn)送到工地后，用高強(qiáng)度螺栓拼裝連接成鋼橋整體。摩擦式高強(qiáng)度螺栓連接－桿件或構(gòu)件內(nèi)力N是通過鋼板與拼接板表面的摩擦力來傳遞的。這一摩擦力則是由于高強(qiáng)度螺栓擰緊后，對鋼板束施加了強(qiáng)大的夾緊力P產(chǎn)生的。扭矩法擰緊工藝栓焊鋼橋1高強(qiáng)度螺栓２高強(qiáng)度螺母３高強(qiáng)度墊圈４拼接板5桿件

《橋梁工程》第八章8橋例：成昆線三堆子金沙江橋1969年，簡支鋼桁梁，192m《橋梁工程》第八章9橋例：枝城長江大橋位于湖北省宜都縣的焦枝鐵路線上，為公路鐵路兩用的連續(xù)鋼桁梁橋鐵路和公路設(shè)于桁架下弦同一平面上，桁架間為雙線鐵路，外側(cè)各有５ｍ寬單車道公路及1.45ｍ寬人行道鐵路橋全長1742.3ｍ，公路橋全長1755.8ｍ。正橋9孔，由1聯(lián)4×160ｍ帶下加勁弦桿的平行弦菱形桁架梁橋和1聯(lián)5×128ｍ平行弦菱形桁架梁橋組成。在國內(nèi)鐵路橋上首次采和斜拉索單層吊索架懸臂拼裝法架設(shè)1971年建成《橋梁工程》第八章10橋例：成昆線瀘沽安寧河橋1970年，剛性桁梁柔性拱，112m《橋梁工程》第八章11宜賓金沙江大橋

該橋?yàn)殍F路單線特大橋，全長1,065米,一聯(lián)3孔112+176+112米連續(xù)鉚接鋼桁梁，1968年《橋梁工程》第八章12長垣東明黃河鐵路大橋

該橋全長10.3公里，為9孔96m簡支鋼桁梁和一聯(lián)4×108.0m連續(xù)鋼桁梁及一聯(lián)3×108.0m連續(xù)鋼桁梁，全長1634.21m，僅用二十個月全部建成，平均和每月成橋500米，創(chuàng)造了國內(nèi)高速建橋的紀(jì)錄。此橋也是亞洲最長的大橋，1985年建成?！稑蛄汗こ獭返诎苏?3孫口黃河大橋

該橋是京九鐵路重要工程之一，四聯(lián)4×108米雙線鐵路鋼桁梁，全長1,735.2米，用鋼13,600噸，主桁采用三角形桁架，上、下弦桿和支點(diǎn)處斜桿采用箱形截面，其余斜腹桿為工字形截面。該橋系中國首次采用整體節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，1997年建成《橋梁工程》第八章14第二節(jié)鋼板梁橋一、常用的幾種板梁橋上承式板梁橋，下承式板梁橋，結(jié)合梁橋

1、上承式板梁橋主要承重結(jié)構(gòu)－兩片工字截面的板梁主梁之間的桿件聯(lián)結(jié)－上平縱聯(lián)，下平縱聯(lián)，橫聯(lián)明橋面－主要由橋枕、護(hù)木、正軌、護(hù)軌等組成適用范圍－當(dāng)跨度小于40m左右時，鋼板梁橋比鋼桁梁橋經(jīng)濟(jì)，因此，小跨度的鋼橋常用板梁橋。上承式板梁橋的構(gòu)造較簡單，鋼料也較省，可以整孔裝運(yùn)，整孔架設(shè)，因此，它是用得最多的一種鋼板梁橋。

《橋梁工程》第八章15上承式板梁橋組成及橫斷面圖《橋梁工程》第八章1632米全焊鋼粱構(gòu)造《橋梁工程》第八章172、下承式板梁主要承重結(jié)構(gòu)－兩片工字截面的板梁聯(lián)結(jié)系－設(shè)下平縱聯(lián)，無上平縱聯(lián)和橫聯(lián)，但加設(shè)肱板橋面系－縱梁和橫梁橋面－不是擱置在主梁上，而是擱置在縱梁上。特點(diǎn)－建筑高度h（自軌底至梁底）小，用料較多，制造也費(fèi)工。《橋梁工程》第八章18下承式板梁橋組成及橫斷面圖《橋梁工程》第八章193、結(jié)合梁橋結(jié)合梁橋－用抗剪結(jié)合器或其他方法將混凝土橋面板與其下的鋼板梁結(jié)合成一整體的梁式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)－混凝土橋面板參加鋼板梁上翼緣承受壓應(yīng)力的工作，提高了橋梁抗彎強(qiáng)度，從而可以節(jié)省用鋼量或降低建筑高度。公路結(jié)合梁橋鐵路結(jié)合梁橋（一般用于陡坡急彎地段）抗剪器公路：型鋼，連接銷鐵路：聯(lián)結(jié)角《橋混梁工芝程》廁第八擁章20公路結(jié)捎合梁橋《橋張梁工銷程》驅(qū)第八寺章21鐵路撇結(jié)合間梁橋泥構(gòu)造企圖《橋依梁工五程》者第八味章22抗剪撇器《橋店梁工前程》睜第八促章23橋例逐：石妹家莊些南二衫環(huán)鋼程箱公慶路橋最大跨喝度96m，開口撥鋼箱Φ22冷×17疏0剪力禮釘199山9年竣桶工《橋梁圍工程》拴第八章24二、上承式板梁疲橋的訊計(jì)算結(jié)構(gòu)－由毒主梁債、上膛平縱蛋聯(lián)和醉下平威縱聯(lián)至、端娃橫聯(lián)似和中遷間橫趨聯(lián)等掌組成搭的空矩間結(jié)寺構(gòu)荷載－豎顧向荷棵載（犁恒載和和活且載）棄和橫互向荷不載（竟包括恒風(fēng)力勝、列判車搖泰擺力呈，在向彎道眾橋則漁還有揭離心星力）簡化計(jì)濾算方法－將橋選跨結(jié)構(gòu)兆劃分為宜若干個揀平面結(jié)親構(gòu)，每飾個平面旨結(jié)構(gòu)只壓承受作峰用在該喬平面上圈的力。熟（豎向轎荷載由較兩片主慚梁承受壤，橫向慣荷載由駕上、下吹平縱聯(lián)由承受）計(jì)算內(nèi)販容板梁橋鑼主要尺塊寸的擬霉定（計(jì)盯算跨度抬、主梁衛(wèi)高度和造主梁中具心距）主梁超內(nèi)力扔分析應(yīng)力形（彎略曲應(yīng)場力、亂剪應(yīng)燥力、滴疲勞奮強(qiáng)度摩、焊畢縫應(yīng)調(diào)力、防主應(yīng)爭力等華）驗(yàn)縮慧算梁的砍總體猛穩(wěn)定拴和板簡的局圓部穩(wěn)門定驗(yàn)鉛算腹板加踩勁肋的妻布置及寫其應(yīng)力最、穩(wěn)定峰性驗(yàn)算《橋梁稼工程》元第八章25第三聞節(jié)茶下不承式悼簡支網(wǎng)桁架岔橋一、簡屠支桁架副橋各組梁成部分枯及其作否用組成－橋面跑、橋面高系、主秘桁、聯(lián)國結(jié)系和村支座橋面－明艱橋面翅（正臉軌、貸護(hù)軌聲、橋腰枕、綢護(hù)木羊、鉤袋螺栓愛及人茄行道薦）橋面甘系－縱燙梁、升橫梁剃及縱同梁間憶的聯(lián)頂結(jié)系主桁－由勺上弦小桿、科下弦經(jīng)桿、符腹桿頭（斜坡桿，載豎桿場）及窄節(jié)點(diǎn)套組成聯(lián)結(jié)蔽系－水憂平縱查向聯(lián)腿結(jié)系痛（簡侄稱平艱縱聯(lián)眨，分嚇上平博縱聯(lián)沒，下汽平縱語聯(lián)逼）《橋續(xù)梁工匪程》襪第八綱章26鐵路犧下承鑼式簡偷支桁虛架橋析各組邀成部頁分《橋梁妄工程》羽第八章27鐵路下倍承式簡馳支桁架醬橋各組科成部分蔽（續(xù)）《橋即梁工唇程》恥第八限章28鐵路上奸承式鋼黑桁梁組島成部分《橋征梁工共程》核第八搖章29二、托主桁姐的幾黎何圖同式《橋要梁工蓬程》處第八塘章30三、主愿桁的主澇要尺寸桁高－經(jīng)赴濟(jì)高尾度，盤桁高富的1/5妻~1/宜10，滿足揚(yáng)橋上凈無空要求節(jié)間長篩度－一脊般為位桁高化的0.燙8~繡1.財(cái)2倍斜桿傾蘆度－與豎恥直線的悅交角在30喊°~縮慧5冠0°范圍內(nèi)輕為宜主桁五中心惹距－不應(yīng)奮小于跨滔長的1/2榨0，滿叔足橋派上凈愉空要論求主桁尺選寸與主凡桁圖式兵有密切耕關(guān)系，柿各主要耕尺寸之端間也相鑄互關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)馳計(jì)－跨蠶度為48、64、80村m時，主告桁采用濾三角形凈桁架，饞桁高11植m，節(jié)仍間長四度8m，主桁米中心距5.7鈴5m，斜桿公傾度在30°羞~5腰0°范圍箭內(nèi)《橋梁梁工程》涂第八章31桿件漆截面需形式糾及選列擇桿件截蔬面：H型和怠箱形H型：構(gòu)嗎造簡罵單，霸易于國施焊蹤蝶，焊兩接變奪形較哨易控鬼制，攤截面煎對x-意x軸的鳳回轉(zhuǎn)突半徑費(fèi)??；衡常見武型式箱形：抗扭喘剛度大貫，制造愿較費(fèi)工《橋梁祖工程》量第八章32四、桁約架內(nèi)力示分析原護(hù)理簡化：摘空間結(jié)殃構(gòu)→平收面結(jié)構(gòu)萌（兩平個面結(jié)構(gòu)甚所共有蠢桿件的激內(nèi)力疊甲加）（半容）剛表性連囑接→蠟鉸接襪，計(jì)忍算內(nèi)希力的壘修正橫向淹框架次應(yīng)力符效應(yīng)主桁下打弦桿伸助長對縱怕、橫梁縣的影響《橋純梁工騾程》億第八秩章33五、饑桁架殿桿件恢內(nèi)力錦計(jì)算遙要點(diǎn)主桁毛桿件機(jī)內(nèi)力（桿步件內(nèi)薄力影側(cè)響線量→恒悄載、驅(qū)活載丟加載鄰→桿某件截泡面選鴨擇→交驗(yàn)算也）縱、橫挨梁內(nèi)力（按兩露端簡支?。M向區(qū)附加顛力（風(fēng)力詢、列車庫橫向搖競擺力等距）產(chǎn)生陡的內(nèi)力突（計(jì)算干對象為想平縱聯(lián)常和橋門沃架）縱向水葉平力（制密動力生或牽順引力胖）產(chǎn)釋生的思內(nèi)力夕（計(jì)棟算對家象為冊下平垂縱聯(lián)款和下鍛弦桿厘）《橋句梁工倚程》苦第八緩章34構(gòu)造示當(dāng)例（主州桁節(jié)點(diǎn)喂）傳統(tǒng)主岔桁節(jié)點(diǎn)主桁整物體節(jié)點(diǎn)爐，長東洋黃河二然橋，鋼曠桁梁，猶跨度為3×商10奔8m割﹢9異×9政6m，199往9年5月竣猜工《橋梁峰工程》灑第八章35構(gòu)造降示例產(chǎn)（續(xù)盤，傳抖統(tǒng)節(jié)待點(diǎn)）《橋擴(kuò)梁工近程》樂第八鴿章36構(gòu)造林示例抬（續(xù)齊）《橋包梁工蚊程》統(tǒng)第八盒章37第四團(tuán)節(jié)準(zhǔn)鋼柏橋制喚造及績架設(shè)一、核鋼橋制弄造作樣－制翼作樣下板，笑樣桿辜、樣驚條號料－利用朽樣板、蟲樣桿、蠟樣條在制選用的日材料上孔劃線，號孔（樣梯沖）切割－將逮號好且的料姨用精榨密切都割、幼手工鈔氧切心或剪挽切制哲成整幣備的目零件矯正－將切粱割好的坐零件，粱滾壓整安平，加算工矯正（以善上為貿(mào)預(yù)處頑理）邊緣打加工－根外據(jù)要工求對覆零件協(xié)的邊蝴緣進(jìn)欣行刨塞或銑起，使屯外觀殃整齊們美觀制孔－用覆利蓋式樣乓板或立牙體式機(jī)險器樣板壓在零件號上進(jìn)行銳鉆孔組焊－將丟整備程好的怖零、說部件截放入滔組裝斯胎型每中，叼用點(diǎn)艱焊組響裝成芝型焊接－按撿規(guī)定血的焊歌接方守法和膏工藝阻施焊整形－可用蜘機(jī)械冷飽矯或用糞火焰熱淋矯，矯汪正焊接粥殘余變晚形檢驗(yàn)－對焊翅縫進(jìn)行勉超聲波鈴和X光檢男查試裝－取有代古表性的含結(jié)構(gòu)在基工廠進(jìn)殖行試拼液裝最后噴松沙除銹犯、涂裝形、發(fā)送坐工地《橋頃梁工肝程》拼第八巴章38制造示嬸例（預(yù)浴處理）預(yù)處理決生產(chǎn)線按：鋼板秤整平、最除銹、傾涂底漆輥壓弊機(jī)工張作示今意《橋采梁工汁程》劫第八題章39制造匯示例份（切筐割）鋼板剪折切示意角鋼剪販切示意手工焰免切數(shù)控多汽頭切割摔機(jī)《橋梁換工程》膊第八章40制造棉示例投（矯塵正）←角鋼矯越正機(jī)示吼意↑馬刀形押彎曲及遲火焰矯愛正↑頂彎機(jī)瞧工作示賣意→火焰塔矯正《橋?qū)⒘汗舫獭方g第八立章41制造示刃例（邊屯緣加工格）刨邊類機(jī)《橋豆梁工丹程》愉第八贏章42制造怎示例革（制姨孔）覆蓋覽式機(jī)親器樣醬板及勞鉆孔裝套數(shù)控至鉆床搖臂揪鉆床《橋佳梁工碧程》概第八享章43制造示萍例（焊緣瑞接）半自智動埋且弧焊桿件躍組焊《橋梁吸工程》萌第八章44制造示販例（整伏形）↑H形桿件費(fèi)的焊接毒變形↓H形桿件或矯正機(jī)披示意←鋼梁圖矯正《橋拉梁工春程》敏第八刮章45制造卷示例冤（試夕裝）鋼桁峰梁試門拼裝顧（九還江大蜻橋第蠅一聯(lián)袖）《橋梁榨工程》賓第八章46二、江鋼橋榴架設(shè)鋼橋虎跨的竟構(gòu)件口由制淘造工辮廠運(yùn)貞抵橋挺址以業(yè)后，盯必須隙架設(shè)潛到設(shè)雅計(jì)位招置上霉，牢董固支鍵承連像接，聰準(zhǔn)備覆好橋撥面和畏其它格必要斜設(shè)施量，才天能行局車。套這部需分施品工工宋作，?？偡Q煮為安裝（或估架設(shè)旦）。安裝療關(guān)鍵傻環(huán)節(jié)：把一寬定長、倒大、重宇的分散霞構(gòu)件在瓜空間妥悲善支承伍、組裝叫、連接疼，形成仍能承重偵的橋跨截，包含疲提升、聽跨越橋欲孔，在治橋軸線許上就位駱等工序駛。安裝要嫌求：完姨成的銜結(jié)構(gòu)階，輪字廓正瓜確平繪順，屋部件吩銜接拌密貼剝，孔筐眼圓膊整對追齊、蹄扣件械傳力土均勻壩。對鋼彈梁安摟裝起熱決定華性影舊響的浴因素嫁有：①較橋址房誠的地鈴形條飛件；巧②橋倘址的質(zhì)氣象挎條件冠；③揉橋梁核的技醋術(shù)條是件常采用屯的安裝病方法：懸（姓伸）蛛臂法，拖拉臺（推蹄頂）段法，浮運(yùn)兩法等。需渠要結(jié)合斑具體情下況，選凳擇合理屈有利的漿安裝方緞法。安裝株前的糾準(zhǔn)備餅工作：安亂裝圖報(bào)表（裁結(jié)構(gòu)獲圖紙枕、叼拼裝切順序檢圖渣、預(yù)稱拼圖因紙騙、輔腥助設(shè)襪施糖構(gòu)造疊圖紙漢、施針工組容織圖燙表留等）氏和場鮮地布魚置《橋駐