321装配式公路钢桥说明.docx

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1、321装配式公路钢桥说明321装配式公路钢桥说明目录1装配式公路钢桥的性能与特 点1 2装配式公路钢桥的组成与结构14常用资料5架设准备作业6桥梁架设作业7桥梁的撤收8桥梁的使用与维护9器材的储存管理11装配式公路钢桥的性能与特点321装配式公路钢桥为 中穿下承式桁架桥。主桁由桁架用销子连接而成。其构件轻巧简单、互换性好、拆 装方便、架设速度较快、适应性强主要用于架设单跨临时性桥梁保障履带式荷载 500千牛、轮胎式荷载300千牛轴压力130千牛以下的各种车辆通过江河、断桥、 沟谷等障碍。桥梁跨径为3米的倍数车行道宽度3. 7米。2装配式公路钢桥的组 成与结构装配式公路钢桥由主体结构、连接系、桥

2、面系、桥头系4大部分组成图2-24中查得亦可按下式确定导梁节数。导梁节数12正桥节数计算结果出现小数 进位取整数。表6-3导梁节数及导梁端挠度排层组合结构型式跨径m导梁节数推出重量kN导梁端挠度cm备注单排双排单排单层不加强9 2 90 5 12 3 120 7 15 4 150 11 18 4 170 15 21 5 200 25加强上下弦杆 15 4 170 7 18 4 190 12 21 5 230 19 24 5 260 27 276 290 37 30 6320 53在桥最后一节设置两端柱作为平衡重双.2-10主体结构由每节3米长的桁架用销子连接而成图2-2位于车行道的两侧桁架 间

3、用横梁相连每节桁架设置两根横梁横梁上铺桥面桥梁两端设有端柱。主桁通过端 柱支承于桥座支座和支座板上桥梁与路堤可用引桥连接。全桥设有许多连接系构件 如斜撑、抗风拉杆、支撑架、联板等使桥梁形成稳定的空间结构。阴头端柱支座 横梁夹具加强弦杆桁架销横梁阳头端柱支撑架横梁抗风拉杆标准钢桥面板中央钢桥 面板桁架支座板300300300图2-1 DSR “321”装配式公路钢桥2图2-2用桁架 销连接桁架为适应不同荷载和跨径的变化桁架组合可取多种相应的变化常用单排 单层英文缩写SS图2-4、双排单层DS图2-6,三排单层TS图2-8和在上述3种组 合的上、下弦杆上增设加强弦杆的3种形式图2-5. 2-7.

4、2-9o增设加强弦杆时通 常冠以“加强”二字用英文表示时增加“R”例如“两排单层加强型DSR”等。图 2-4单排单层SS图2-5单排单层加强型SSR图2-6双排单层DS图2-7双排单 层加强型DSR图2-8三排单层TS图2-9三排单层加强型TSR 3 3. 1主体结构 主体结构由桁架单元、桁架销子、加强弦杆、桁架螺栓、弦杆螺栓等构成。1桁 架贝雷片和桁架销子贝雷销图2-10图2-10桁架单元与桁架销子 桁架由上、下弦 杆竖杆和斜撑焊接而成。上、下弦杆的一端为阴头另一端为阳头在阴、阳头上都有 销子孔。两节桁架拼接时将一节的阳头插入另一节的阴头内对准销子孔插上销子。 桁架各孔的用途如下弦杆螺栓孔用

5、于拼装双层或加强桥梁时将桁架螺栓或弦杆螺栓 插入弦杆螺栓孔内使双层桁架或桁架与加强弦杆连接起来支撑架孔用来安装支撑架 当桁架用作主梁时用中间两个孔用作桥脚时用端部两个孔以加强两排桁架间的联系 风构孔用于连接抗风拉杆端竖杆上的支撑架孔用于安装支撑架、斜撑和联板横梁夹 具孔用于安装横梁夹具。下弦杆上设有4块横梁垫板垫板上有栓钉用于限定横梁的 位置。每片桁架重270kg肩抬需作业手4-6人手抬则需6-8人如将上、下弦杆的 加强弦杆连接后再用手抬则需增加2-4人。桁架销子用于连接桁架。在销子的一 端有一个小圆孔安装时插入保险卡以防止销子脱落。销子顶端有一凹槽方向与小圆孔方向一致安装时使凹槽与上、下弦杆

6、平行图2-11以使保险卡顺利插入销子孔 内。4图2-11销子顶端凹槽方向桁架销子材料为30CrMnTi直径为49. 5mm重 3kgo2加强弦杆图2-13由两根10号热扎槽钢拼焊而成重80kg。加强弦杆一头为 阴头另一头为阳头。在加强弦杆的中间设有支撑架孔和弦杆螺栓孔。加强弦杆与桁架上、下弦杆的连接见图274。设置加强弦杆的目 的在于提高桁架的抗弯能力充分发挥桁架腹杆的抗剪作用。由于桥梁端部弯矩很小 故首、尾节桁架不需设加强弦杆。图2-13加强弦杆与桁架螺杆3弦杆螺栓图2- 14弦杆螺栓规格为M36X 110材料为16Mn重kg抗剪力为150kN拉力为80kN。弦杆 螺栓用于连接桁架与加强弦杆

7、安装时按图2-14所示使螺杆头部埋在加强弦杆内以 免桥梁推出时受阻。图2-14加强弦杆与桁架上、下弦杆的连接5 3.2桥面系 桥面系包括横梁、钢桥面板、路缘等。1横梁图2-15横梁重245kg横梁上设有4 组卡子用于限定纵梁位置两端焊有短柱用于连接斜撑两端底面各有3个凹眼。安装 横梁时将凹眼套入桁架下弦杆横梁垫板上的栓钉使横梁在桁架上就位。凹眼的间距 与桁架间距相同横梁就位后桁架的间距也就相对固定了。2横梁夹具图2-15横梁 夹具由拉杆、悬梁和支承杆3部分组成用于固定横梁重3kg。拉杆端部有一凸头安 装时将拉杆凸头扣入横梁垫板缺口内悬梁的一端勾在桁架竖杆的长方孔上再用把杆 或扳手转动支承杆使其

8、压紧固定横梁。横梁夹具不能承受很大的向上荷载因此当横 梁用夹具夹住时禁止用千斤顶在横梁下顶起。横梁的固定见图2-16。图2-15横 梁与横梁夹具图2-16用横梁夹具固定横梁3U型钢桥板、路缘图2-17。1U型钢 桥板钢桥板由标准桥板、中央桥板、搭板、中央搭板、路缘、路缘螺栓、U型螺栓 等七部分组成。U型钢桥板每一桥节由4块标准钢桥板、一块中间钢桥板、桥两侧 路缘板及连接件组成图2-18构件诸元如表2-3所示。图2-17 U型钢桥板6表 2-3每一桥节配U型钢桥板构件数量及诸元表名称数量件长度mm宽度nun 厚度mm重量kg连接件标准钢桥面板4 2998 802 105 236 U型螺栓2个中央

9、钢桥面板1 2998 482 105 138 U型螺栓1个路缘2 2998 208 37 26 M20标准 螺栓10个2U型螺栓图2-18安装在钢桥板的两侧用于固定钢桥板重3kg。安装时 需要专用工具图2-19o图2-18 U型螺栓 图2-19 U型螺栓专用工具3挂钩螺栓 和路缘连接螺钉图2-20挂钩螺栓为U型钢桥面板与横梁连接之用。螺栓由锻钢加 工而成其形状如L。螺栓的一端为一挂钩挂钩与横梁的接触面上粘有2mm厚的氯丁 橡胶层另一端为一螺杆螺杆上车有丝口为装配螺母之用螺杆头上刻有指示方向的箭 头箭头的指示方向与挂钩方向一致安装时当箭头方向与横梁垂直时则表示挂钩螺栓 处于正确位置此时须在桥面上

10、将套筒扳手的头从桥面板上的圆孔伸入转动扳手将螺 母拧紧。挂钩螺栓配有弹簧垫圈以防螺栓松动。图2-20挂钩螺栓和路缘连接螺 钉M22内螺纹M22 7路缘连接螺钉是为路缘与U型标准钢桥面板连接用的。U型 标准钢桥面板与横梁的连接既可用U型螺栓又可采用挂钩螺栓。U型标准钢桥面板 与钢桥端部横梁的连接建议采用挂钩螺栓。3.3连接系连接系包括斜撑、联板、 支撑架、抗风拉杆等。1斜撑图2-21斜撑用于增加桥梁的横向稳定重Hkg。其两 端各有1个空心圆锥形套筒一端与桁架端竖杆上的支撑架孔连接另一端与横梁短柱 连接。每节桁架在端竖杆上装1对斜撑桥头端柱另加1对。斜撑与桁架和横梁用斜 撑螺栓连接。图2-21斜撑

11、2支撑架图2-22支撑架用于第一排与第二排桁架的连 接。双排单层桥在每节桁架或加强弦杆顶面中央水平安装1个支撑架。双排双层时 除在顶面安设1个支撑架外还要在上层桁架后端竖杆上安装1个支撑架首节桁架前 端竖杆也应安装1个。架设三排桥梁时支撑架安装的部位和数量与双排桥梁相同。 安装时将两端的4个空心套筒嵌入两排桁架的支撑架孔内再用撑架螺栓固定。图 2-22支撑架3联板图2-23联板用于第二排和第三排桁架的连接。三排单层时只 需在每节桁架同一侧端竖杆上安设1块联板首、尾节安装在端柱上。图2-23联 板8 4斜撑螺栓和撑架螺栓图2-24斜撑螺栓用于连接斜撑撑架螺栓用来连接支撑架和联 板。这两种螺栓的形

12、状基本相同但斜撑螺栓比撑架螺栓略长一些。螺栓的一头焊有 挡板用于在拧紧螺栓时偏心挡板扣在构件的边缘不使螺杆同螺母一起转动。斜撑螺 栓和撑架螺栓的抗剪和抗拉力均为25kN0图2-24撑架螺栓图2-25抗风拉杆5 抗风拉杆图2-25抗风拉杆两端各有1个销钉孔并设有用链条系挂的销钉利用销钉 使抗风拉杆与桁架连接在抗风拉杆的中部设有连接夹使抗风拉杆能够弯折便于运 输。抗风拉杆上还有松紧螺旋扣用以调整拉杆长度。螺旋扣内设有长度指示块转动 螺旋扣至杆端触及长度指示块则表示拉杆已处于正确长度。螺旋扣的一端有锁紧螺 母以防拉杆松脱。每节桁架交叉设置两根抗风拉杆承受垂直于桥梁的横向风力。 安装拉杆时必须保持正确

13、长度拧紧锁紧螺母以保证桥梁顺直和有效地承受风力。3.4桥头系桥头由端柱、桥座支座、座板、搭板、搭板支座等构成。1端柱图2- 12端柱安置在桥梁的两端。用于将桥梁上的荷载传递到桥梁支座上。端柱有阳头 和阴头两种阳头端柱重69kg阴头端柱重70kgo安装时阴头端柱装在桁架的阳头上 阳头端柱装在桁架的阴头上。端柱侧面的两个圆孔连接于桁架的上、下弦杆端柱下 部设有带定位销的短悬臂和活动铁扣用于设置和固定横梁。长距离运输时可将活动 铁扣移入柱腹中用螺栓固定。在端柱底部焊有鞍形垫铁用于端柱座落在桥座的轴梁 上。图2-12端柱9 2桥座图2-26桥梁端柱支承在桥座轴梁上轴梁分为3段架设 单排桥梁时桁架端柱支

14、承在轴梁的中段上图2-27架设双排桥梁时用两个桥座端柱 分别支承于两个桥座轴梁中段上架设三排桥梁时仍用两个桥座内排端柱支承于1个 桥座轴梁中段中、外排端柱分别支承于另一桥座轴梁的两边段上。图2-26桥座 图2-27端柱支承在桥座轴梁上3座板图2-28座板用于放置桥座并将桥座传来的 荷载均布于地基上。在座板边上刻有1、2、3数字分别表示单排、双排、三排桥呵 抛行南啜恢谩，谧碳槐呱峡逃锌缜欧较虻闹行南啜恢谩？图2-28座板3.5架设 工具架设工具按用途分为推进设备和安装工具两类。本特种工具只适用于桥梁的悬臂推出法。1推进设备1摇滚图2-29a用于控制桁架推出方向并承受桥梁重 量。其下面设有半月牙形

15、垫铁便于支承在桥座轴梁上。摇滚可上下自由摇动它的两 侧装有4个小滚轮当推、拉桥跨时桁架下弦杆始终被控制在摇滚中央以保证推、拉 桥跨时的方向架桥时两岸都应设置摇滚。摇滚重102kg最大承重量为250千牛。摇 滚放在桥座上的高度为37. 4厘米放在桥座和摇滚样盘上的高10度为42. 4厘米。 图2-29摇滚与平滚2平滚图2-29b用于承受桥梁重量减少推出时的阻力。在推出 岸摇滚后面每隔6米设置1组。每个平滚承重量60kN。平滚高度19厘米置于样盘 上时高度为21. 5厘米。3摇滚样盘和平滚样盘图2-30用于垫稳滚轮增大滚轮接 地面积克服滚轮下陷并能简易而迅速的确定摇滚和平滚的位置。图2-30摇滚样

16、 盘与平滚样盘4斜面弦杆图2-31用于使有加强弦杆的桥梁在推进过程中从滚轮上 顺利通过。分阴头和阳头两种安装在桁架下弦杆的起、止两端用销子和斜面弦杆尾 部的弯钩与加强弦杆、桁架连接图2-32。图2-31斜面弦杆图2-32斜面弦杆的 安装图2-33下弦接头11 5下弦接头图2-33用悬臂推出法架桥时将下弦接头装 在导梁鼻架桁架下弦杆接头处使导梁前端翘起以抵消导梁的挠度和两岸高差使导梁 顺利搭上对岸摇滚。1个下弦接头能使每节桁架上翘约40厘米。2安装工具1千 斤顶与一般桥梁施工用的液压千斤顶完全一样但最好以承重200千牛总高30厘米 起高50厘米的为宜。2单头呆扳手图2-34分32毫米、46毫米与

17、55毫米3种。32毫米的用于旋转斜撑螺栓、撑架螺栓、缘材螺栓及横梁夹具支承杆46毫米的用 于旋转抗风拉杆的锁紧螺母55毫米的用于旋转桁架螺栓、弦杆螺栓及菱形千斤顶的千斤螺杆。架桥 时如备有套筒扳手使用起来更为方便。图2-34单头呆板手12 4常用资料表4- 1各类桥梁每节重量表kN构造装配鼻架单排单层双排单层三排单层单排 单层双排单层三排单层标准型加强型标准型加强型标准型加 强 型 全部 装齐 9.0 15.0 20.7 21.7 25.3 27.7 34.7 33.4 44.0 表 4-2 桥梁 几何特性表结构组合Wcm3 Jcm4单排单层标准型3578 250497加强型7699 5774

18、34双排单层 标准型7157 500994加强型15398 1154868三排单层 标准型 10735 751491加强型23097 1732303注表中数值为半边桥之值全桥时应乘2。 表4-3桁架结构容许内力表结构型式不加强结构型加强结构型单排单层双 排单层三排单层单排单层双排单层三排单层SS DS TS SSR DSR TSR弯 矩 kN-m 788 1576 22461687 3375 4809 剪力 kN 245 490 698 245 490 698 13 表 4-4 荷载、跨径与 桥梁组合配置表跨径荷载汽车-10级汽车-15级汽车-20级履带-50级挂车 -80 级 9 SS SS

19、 SS SS - 12 SS SS SS SS DS 15 SS SS SSR SSR DS 18 SS SSR DS DS DS 21 SSRSSR DS DS DSR 24 SSR DS DSDSRDSR 27SSRDSR DSR DSR DSR 30 DS DSRDSR DSR TSR 33 DSR DSR DSRDSRTSR 36DSRDSR DSR DSR TSR 39 DSRDSR TSR TSR 42 DSR TSR TSRTSR45 TSRTSR48 TSR 14 表 4-5 一套特种工具数量表序号代号名称单位数量1 321TG-01-00摇滚套8 2 321TG-02-00

20、平滚套32 3 321TG-02-00摇滚样盘套4 4 321TG-04-00平滚样盘套16 5 321TG-05-00阳头斜面弦杆套4 6 321TG-06-00阴头斜面弦杆套4 7 321TG- 07-00弦杆接头套2 8 321TG-08-00千斤顶套2 9 321TG-12-00 55呆板手套 4 10 321TG-12-00 46 呆板手套 2 11 321TG-14-00 32 呆板手套 8 15 5 架设准 备作业5.1架设作业编组与分工根据桁架组合形式及桥梁长度等确定作业编组与 分工。1单排单层桥拼装由作业队长1人作业手28人编为4个组。1桁架组2个 共16人负责搬运、拼装桁架

21、安装桁架销。2横梁组1个共8人负责搬运、安装横 梁。3连接组1个共4人负责安装横梁夹具、斜撑、抗风拉杆。可不设桥面组待 桁架拼装完毕再构筑桥面。2双排或三排单层加强桥拼装由作业队长1人、作业手48人编为57个组。1桁架组2个共16人负责搬运、拼装桁架安装桁架销。2 加强弦杆组1个共8人负责搬运、安装加强弦杆可与桁架组协作进行。3横梁组1 个共8人负责搬运、安装横梁。4连接组1个共8人负责安装横梁夹具、斜撑、 支撑架、抗风拉杆、联板等。5桥面组1个共8人负责搬运、安装U型钢桥面 板。3桥跨推送、着落阶段的编组与分工桥跨推送、桥跨座落、桥面构筑和进出 口构筑的分工可根据作业进程、作业量重新分配各作

22、业组任务即1次编组、数次分 工。5.2架桥点的技术要求1架设单跨桥时两岸休止角桩间水平距离一般应小于 桥梁跨径34米。2两岸桥座处土壤应坚实当土壤承压力达不到设计要求时必须对 桥座座板下面基础作扩大或加固处理。3两岸高差应不大于桥梁跨径的5。4采 用悬臂推拉法架设桥梁时我岸须有长度不小于桥梁跨径1. 5倍、宽度814米的器材 配置和拼装场地。当地形受限制需采用边拼装、边推送架设法时场地长度亦应不小 于桥梁跨径。5拼装场地纵坡度应不大于3横向应大致水平。5.3桥头作业场的 标定与平整1确定岸边休止角桩位置休止角指岸坡承载后保持河岸坡度稳定的角 度。当岸边坡度较陡大于休止角时按下式概算。ctgct

23、ghAB 5-1式中A一岸坡顶 点岸坡坡度变换点B休止角桩位置。一休止角一般土壤取40?湿土壤取25?30? a岸坡角度h一岸高当岸边坡度小于休止角时取岸坡顶点岸坡坡度变换点为休止角桩位置。2标定作业在我岸标定桥轴线、桥座轴线、摇滚轴线、平 滚轴线的位置标定器材配置位置在对岸标定摇滚和桥座位置桥轴线标定至导梁端能 达到的最远处图5T。16图5T岸边场地布置示意图单位cm 5. 4设置滚轮、座 板在标定的滚轮位置设置滚轮下面应垫置样盘。每座摇滚只容许一排桁架通过。 架设单排桥梁时每岸各设置两座摇滚架设双排和三排桥梁时每岸各设置4座摇滚图 5-2o推送三排桥梁时为避免阻碍最外排桁架顺利通过应将中排

24、下面的摇滚靠外侧 的小平滚拆去。17图5-2摇滚横向布置摇滚的纵向垂直于河流方向位置设在座 板水侧使桥梁最后就位时桥头端柱落在座板中心线上图5-3o摇滚与支座板的间距约为1. 0米至少不得小于0. 75米。座板设置在座板轴线位置由于桥面比座板底面 高79厘米因此应适当开挖座板位置以降低桥面标高一般使桥面与路面的高差不大 于30厘米。图5-3摇滚纵向布置 平滚用于拼装桁架在推出岸摇滚之后每隔6米 设置1组平滚其横向布置见图5-4。滚轮设置完毕之后要进行检查、校正。滚轮 纵、横向位置要准设置要平、正、稳并保证在设计标高上。其横方向的轴线一定要 垂直于桥轴线而纵向垂直于河流方向则应与桥轴线平行以保证

25、桥梁的推出方向。图5-4平滚横向布置18 5.5堆放器材器材按使用先后顺序和就近搬运的要求放 置在拼装场地两侧。6桥梁架设作业6.1装配式公路钢桥的架设方法装配式公 路钢桥的架设方法很多如悬臂推出法、浮运架设法、就地拼装法等通常采用悬臂推 出法。用悬臂推出法架桥时在两岸预先设置好摇滚、平滚桥梁的大部分构件在推 出岸滚轮上拼装好然后用人力或机械牵引将桥梁平稳而缓慢地向前推出直达对岸。 这种方法施工简便、迅速但应注意在桥梁前端到达对岸摇滚之前应使桥梁重心始终 在推出岸摇滚之后以防桥梁倾覆河中。保证桥梁重心在推出岸摇滚之后的方法是在 正桥前端另拼几节桁架称为导梁鼻架。导梁上只安装桁架一般是单层桁架、

26、横梁和 抗风拉杆等部件不安装U型钢桥面板。当桥梁推出就位后导梁便可拆除。在桥梁 推出过程中由于导梁自身重量产生挠度和对岸高于推出岸使导梁低于对岸摇滚无法 搭上必须在导梁下弦适当位置安装下弦接头用销子连接起来使导梁前端翘起获得一 定的抬高度以保证顺利搭上对岸摇滚。在安装有下弦接头的前端最多只能安装4节 导梁如满足不了需要可增加下弦接头数量。下弦接头的数量、位置以及抬高度可查 表6-1。表6-1下弦接头位置及前端翘起高度 接头数目接头位置自前端算起前 端翘起高度cm 1第一节与第二节之间40 1第二节与第三节之间78 1第三节与 第四节之间117 1第四节与第五节之间155 2第一节与第二节之间及第四节与第 五节之间196 2第二节与第三节之间及第四节与第五节之间234 2第三节与第四 节之间及第四节与第五节之间272 19导梁的节数可根据桥梁组合形式和跨径从表