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：

①構(gòu)件特別適合用工業(yè)化方法來制造，便于運輸，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，維護費用高。本節(jié)所討論的鋼橋主要以鐵路鋼橋為主?！稑蛄汗こ獭返诎苏?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械（力學(xué)）性能拉伸試驗（屈服點、延伸率、抗拉強度）冷彎試驗：工藝指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)沖擊試驗：夏比（V形缺口）試件，鋼橋抗脆斷性能疲勞試驗

（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（高強度螺栓連接）栓接是將已在工廠焊接好的桿件與部件運送到工地后，用高強度螺栓拼裝連接成鋼橋整體。摩擦式高強度螺栓連接－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度螺栓擰緊后，對鋼板束施加了強大的夾緊力P產(chǎn)生的。扭矩法擰緊工藝栓焊鋼橋1高強度螺栓２高強度螺母３高強度墊圈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

該橋為鐵路單線特大橋，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。《橋梁工程》第八章13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、護木、正軌、護軌等組成適用范圍－當(dāng)跨度小于40m左右時，鋼板梁橋比鋼桁梁橋經(jīng)濟，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，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－建筑高度h（自軌底至梁底）小，用料較多，制造也費工?！稑蛄汗こ獭返诎苏?8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－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《橋梁工程》第八章20公路結(jié)合梁橋《橋魂梁工尚程》纏第八蛾章21鐵路捉結(jié)合淚梁橋蠶構(gòu)造滔圖《橋梁唐工程》震第八章22抗剪孫器《橋枕梁工演程》嘩第八撈章23橋例疼：石甲家莊翻南二六環(huán)鋼卷箱公女路橋最大能跨度96m，開口餡鋼箱Φ22晌×17刻0剪力但釘19椅99年竣工《橋梁灶工程》義第八章24二、上承擔(dān)式板梁橋旺的計算結(jié)構(gòu)－由主令梁、上癢平縱聯(lián)揪和下平所縱聯(lián)、材端橫聯(lián)銷和中間覽橫聯(lián)等秧組成的服空間結(jié)棵構(gòu)荷載－豎向門荷載（否恒載和需活載）殊和橫向綢荷載（誤包括風(fēng)騎力、列沾車搖擺米力，在候彎道橋奮則還有聚離心力竭）簡化計違算方法－將滿橋跨杏結(jié)構(gòu)速劃分辯為若悉干個翼平面夜結(jié)構(gòu)探，每備個平辜面結(jié)凝構(gòu)只在承受甘作用才在該國平面由上的永力。迅（豎們向荷片載由權(quán)兩片千主梁貍承受蹦，橫麥向荷泊載由啊上、吐下平凈縱聯(lián)府承受虜）計算內(nèi)峰容板梁橋宏主要尺桿寸的擬申定（計鑼算跨度補、主梁核高度和憑主梁中投心距）主梁內(nèi)扭力分析應(yīng)力（慕彎曲應(yīng)誘力、剪竊應(yīng)力、豪疲勞強碗度、焊弱縫應(yīng)力流、主應(yīng)沖力等）盟驗算梁的暖總體捧穩(wěn)定桃和板休的局突部穩(wěn)臺定驗呈算腹板加哲勁肋的疲布置及襖其應(yīng)力傅、穩(wěn)定全性驗算《橋幅梁工濤程》湊第八染章25第三節(jié)屑下乒承式簡球支桁架陪橋一、簡幫支桁架眼橋各組冷成部分吸及其作山用組成－橋面伯、橋面利系、主在桁、聯(lián)資結(jié)系和拔支座橋面－明知橋面開（正貼軌、賢護軌拿、橋亭枕、傘護木觀、鉤崖螺栓郊及人鼠行道慘）橋面灘系－縱梁另、橫梁軋及縱梁聽間的聯(lián)碌結(jié)系主桁－由出上弦熔桿、家下弦挖桿、俗腹桿湯（斜小桿，候豎桿歡）及毛節(jié)點稅組成聯(lián)結(jié)系－水平違縱向聯(lián)豈結(jié)系（怪簡稱平浪縱聯(lián)，盼分上平塞縱聯(lián)，冊下平縱斗聯(lián)）《橋梁糠工程》健第八章26鐵路架下承老式簡烤支桁講架橋杯各組傲成部瓶分《橋梁誕工程》胡第八章27鐵路陰下承蔑式簡罰支桁詞架橋等各組寒成部懇分（棕續(xù)）《橋護梁工敵程》態(tài)第八嶺章28鐵路本上承傭式鋼僅桁梁挽組成暗部分《橋縣梁工戚程》鉛第八掙章29二、主旗桁的幾謝何圖式《橋梁駛工程》切第八章30三、蠢主桁沙的主矩要尺左寸桁高－經(jīng)濟用高度，團桁高的1/忠5~鐘1/扭10，滿足勿橋上凈汽空要求節(jié)間長物度－一般揭為桁高敢的0.8竹~1.此2倍斜桿傾扇度－與嚴(yán)豎直窮線的洞交角片在30箏°~棵5乳0°范圍炒內(nèi)為捷宜主桁拿中心烈距－不消應(yīng)小騰于跨罪長的1/2踏0，滿足票橋上凈顆空要求主桁尺駕寸與主丟桁圖式輝有密切車關(guān)系，逃各主要超尺寸之濁間也相州互關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)扁計－跨帖度為48、64、80m時，礙主桁森采用帽三角奶形桁轎架，餃桁高11執(zhí)m，節(jié)間濁長度8m，主鵲桁中浙心距5.悼75哲m，斜桿弊傾度在30沈°~毅5撐0°范圍茶內(nèi)《橋授梁工拳程》質(zhì)第八伴章31桿件隙截面瓦形式健及選更擇桿件隊截面去：H型和箱栽形H型：構(gòu)造粗簡單，箱易于施浸焊，焊板接變形脊較易控閘制，截跨面對x-歲x軸的席回轉(zhuǎn)涉半徑踢小；巷常見秒型式箱形：抗陵扭剛耀度大進，制哪造較紀(jì)費工《橋罵梁工蔬程》還第八捏章32四、鵲桁架忌內(nèi)力喪分析蒸原理簡化：烈空間結(jié)喉構(gòu)→平柜面結(jié)構(gòu)衰（兩平道面結(jié)構(gòu)圍所共有呀桿件的浙內(nèi)力疊獻(xiàn)加）（半）刺剛性連可接→鉸刺接，計沸算內(nèi)力各的修正橫向框尤架次應(yīng)力艦效應(yīng)主桁吼下弦遇桿伸脅長對寨縱、妄橫梁值的影墊響《橋尿梁工果程》鋪第八茄章33五、桁臭架桿件貿(mào)內(nèi)力計辱算要點主桁綢桿件鳥內(nèi)力（桿件域內(nèi)力影箭響線→說恒載、?；钶d加冤載→桿堡件截面樸選擇→企驗算）縱、橫慰梁內(nèi)力（按兩腹端簡支襯）橫向夢附加掛力（風(fēng)力疫、列車友橫向搖都擺力等姥）產(chǎn)生非的內(nèi)力戚（計算珍對象為或平縱聯(lián)射和橋門歉架）縱向躺水平伴力（制兆動力廳或牽溫引力托）產(chǎn)株生的悔內(nèi)力逆（計肥算對嚷象為逆下平手縱聯(lián)吐和下待弦桿晃）《橋梁抖工程》禁第八章34構(gòu)造示賺例（主擦桁節(jié)點借）傳統(tǒng)卻主桁額節(jié)點主桁冷整體傻節(jié)點繼，長衛(wèi)東黃眼河二造橋，熄鋼桁怖梁，賞跨度斤為3×紅10棋8m腳﹢9顛×9梁6m，199諒9年5月竣工《橋梁暖工程》魂第八章35構(gòu)造示倆例（續(xù)筋，傳統(tǒng)書節(jié)點）《橋梁杜工程》爬第八章36構(gòu)造示隆例（續(xù)沸）《橋梁珠工程》番第八章37第四節(jié)粥鋼錦橋制造蠟及架設(shè)一、圈鋼涼橋制常造作樣－制作宗樣板，郊樣桿、怖樣條號料－利千用樣呼板、問樣桿何、樣起條在檔選用結(jié)的材驢料上集劃線秀，號孔（樣和沖）切割－將號固好的料久用精密壯切割、蓬手工氧絡(luò)切或剪禮切制成哈整備的遣零件矯正－將摧切割降好的繡零件族，滾走壓整剃平，燃加工劍矯正（以上晌為預(yù)處覆理）邊緣加脾工－根據(jù)赴要求對估零件的徒邊緣進普行刨或醒銑，使宏外觀整蒸齊美觀制孔－用侍覆蓋歇式樣午板或朋立體省式機訪器樣急板在奇零件乖上進褲行鉆昌孔組焊－將整福備好的喜零、部遭件放入潑組裝胎疏型中，顏用點焊正組裝成任型焊接－按捧規(guī)定曉的焊槽接方窯法和語工藝嫂施焊整形－可用綿機械冷亞矯或用衰火焰熱霸矯，矯援正焊接滑殘余變趨形檢驗－對焊殲縫進行攝超聲波咬和X光檢蔑查試裝－取有贈代表輕性的孝結(jié)構(gòu)鮮在工爭廠進暮行試答拼裝最后噴擱沙除銹慌、涂裝調(diào)、發(fā)送靠工地《橋梁黨工程》寇第八章38制造示甩例（預(yù)茅處理）預(yù)處閉理生道產(chǎn)線復(fù)：鋼保板整猴平、食除銹恭、涂印底漆輥壓機斃工作示蛙意《橋梁尿工程》樸第八章39制造示絡(luò)例（切纖割）鋼板剪憲切示意角鋼國剪切悲示意手工焰供切數(shù)控多尺頭切割鈴機《橋犁梁工程程》秋第八螞章40制造淋示例弓（矯牢正）←角鋼矯豆正機示牛意↑馬刀形嘩彎曲及嫌火焰矯廉正↑頂彎交機工淚作示遞意→火焰很矯正《橋梁沿工程》談第八章41制造腿示例冠（邊何緣加超工）刨邊機《橋梁此工程》燥第八章42制造咬示例吸（制傻孔）覆蓋符式機淺器樣純板及嚇鉆孔圈套數(shù)控濱鉆床搖臂家鉆床《橋營梁工揀程》典第八萄章43制造示撓例（焊銹接）半自細(xì)動埋竹弧焊桿件悄組焊《橋梁卵工程》騎第八章44制造夠示例隸（整遞形）↑H形桿件閑的焊接禮變形↓H形桿畢件矯嗽正機岔示意←鋼梁貢矯正《橋梁蓮工程》谷第八章45制造示速例（試塞裝）鋼桁剖梁試障拼裝大（九淹江大懇橋第貿(mào)一聯(lián)斑）《橋梁增工程》稍第八章46二、撐鋼橋聰架設(shè)鋼橋裹跨的提構(gòu)件鑒由制有造工倚廠運洗抵橋痛址以澆后，完必須遮架設(shè)澆到設(shè)治計位召置上特，牢峽固支表承連諷接，膽準(zhǔn)備定好橋悠面和獄其它槐必要飄設(shè)施續(xù)，才字能行疼車。隆這部逮分施沉工工勵作，頃總稱黃為安裝（或架亮設(shè)）。安裝偶關(guān)鍵當(dāng)環(huán)節(jié)：把一瞎定長、再大、重案的分散罷構(gòu)件在始空間妥敘善支承般、組裝住、連接纏，形成擾能承重蔽的橋跨覺，包含騙提升、禁跨越橋顆孔，在漂橋軸線蒸上就位蛾等工序械。安裝要序求：完注成的瘡結(jié)構(gòu)億，輪送廓正蒸確平繞順，銷部件棚銜接轉(zhuǎn)密貼陜，孔蘿眼圓桃整對子齊、蠻扣件頁傳力濟均勻籍。對鋼梁土安裝起勿決定性峰影響的宿因素有：①橋胖址的地愛形條件挨；②橋傻址的氣驕象條件昏；③橋翅梁的技者術(shù)條件常采囑用的狂安裝丘方法：懸（伸眼）臂法，拖拉青（推復(fù)頂）信法，浮運河法等。邊需要煙結(jié)合更具體岡情況有，選氏擇合死理有闊利的云安裝斥方法緣瑞。安裝前稍的準(zhǔn)備箱工作：安圖裝圖味表（陶結(jié)構(gòu)斯圖紙已、皺拼裝明順序王圖蔬、預(yù)早拼圖骨紙時、輔和助設(shè)桶施敏構(gòu)造暮圖紙渴、施鐮工組輝織圖碼表倉等）礎(chǔ)和場肝地布阻置《橋