321装配式公路钢桥说明.docx

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12 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1 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、桥面系、桥头系4大部分组成（图2-1）。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。图2-1 DSR“321”装配式公路钢桥图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、2-9）。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）3.1 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、下弦杆平行（图2-11），以使保险卡顺利插入销子孔内。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3kg。2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2-。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M36110，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，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-）。（1）U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- ），构件诸元如表2-3所示。图2- U型钢桥板表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（mm）厚度（mm）重量（kg）连接件标准钢桥面板42998802105236U型螺栓2个中央钢桥面板12998482105138U型螺栓1个路 缘229982083726M20标准螺栓10个（2）U型螺栓（图2-）：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-）。M22M22内螺纹图2- U型螺栓 图2- U型螺栓专用工具（3）挂钩螺栓和路缘连接螺钉（图2-）：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，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- 挂钩螺栓和路缘连接螺钉路缘连接螺钉，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11kg。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25kN。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70kg。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、三排桥梁桥座中心线位置。在座板另一边上刻有跨桥方向的中心线位置。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-）。图2- 斜面弦杆 图2-2 斜面弦杆的安装 图2-33 下弦接头（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9.015.020.721.725.327.734.733.444.0表4-2 桥梁几何特性表结构组合W（cm3）J(cm4)单排单层标准型3578250497加强型7699577434双排单层标准型7157500994加强型153981154868三排单层标准型10735751491加强型230971732303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SSDSTSSSRDSRTSR弯矩( kN-m)78815762246168733754809剪力(kN)245490698245490698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9SSSSSSSS-12SSSSSSSSDS15SSSSSSRSSRDS18SSSSRDSDSDS21SSRSSRDSDSDSR24SSRDSDSDSRDSR27SSRDSRDSRDSRDSR30DSDSRDSRDSRTSR33DSRDSRDSRDSRTSR36DSRDSRDSRDSRTSR39DSRDSRTSRTSR42DSRTSRTSRTSR45TSRTSR48TSR表4-5 一套特种工具数量表序号代号名称单位数量1321TG-01-00摇滚套82321TG-02-00平滚套323321TG-02-00摇滚样盘套44321TG-04-00平滚样盘套165321TG-05-00阳头斜面弦杆套46321TG-06-00阴头斜面弦杆套47321TG-07-00弦杆接头套28321TG-08-00千斤顶套29321TG-12-0055呆板手套410321TG-12-0046呆板手套211321TG-14-0032呆板手套85 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，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。 （5-1）式中：A岸坡顶点（岸坡坡度变换点） B休止角桩位置 休止角，一般土壤取40，湿土壤取2530 岸坡角度 h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51）。图51 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52）。推送三排桥梁时，为避免阻碍最外排桁架顺利通过，应将中排下面的摇滚靠外侧的小平滚拆去。图52 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53）。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53 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54。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，以保证桥梁的推出方向。图54 平滚横向布置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）、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61。表61 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401第二节与第三节之间781第三节与第四节之间1171第四节与第五节之间1552第一节与第二节之间及第四节与第五节之间1962第二节与第三节之间及第四节与第五节之间2342第三节与第四节之间及第四节与第五节之间272导梁的节数，可根据桥梁组合形式和跨径从表224中查得，亦可按下式确定导梁节数。导梁节数计算结果出现小数，进位取整数。表6 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929051231207154150111841701521520025加强上下弦杆15417071841901221523019245260272762903730632053在桥最后一节设置两端柱作为平衡重双排单层不加强921003123140515418091842101621525022245270292763104230634058加强上下弦杆21429016245330232763803230641044337460603674907339854095429580114459620132三排单层不加强214280202453202827636039306400523374406136748076加强上下弦杆33756053367600693986608342870098458176011048818101255182870147在桥最后一节用两搭板一端柱压重6.2 桁架的拼装滚轮设置完毕后，便可在推出岸平滚上面进行桁架的拼装。通常先拼装导梁，再拼装正桥。1导梁的拼装：按照确定的导梁节数进行拼装。导梁一般不设加强弦杆，在每节桁架前端竖杆后面安置1根横梁。当桥梁跨径长度在30米以下时，在奇数节（1、3、5）的横梁上装斜撑，而在偶数节（2、4、6）装抗风拉杆；当桥梁跨径在30米以上时，每节导梁都应装斜撑和抗风拉杆。多排桁架的导梁必须装支撑架和联板。导梁的拼装顺序如图61。图61 导梁的拼装顺序（1）竖起桁架：桁架1、2组各抬1片桁架对齐竖放在推出岸摇滚上，桁架的阴、阳头方向应一致，且阴头朝前。由于滚轮的间距为6米，桁架只有3米长，因此，桁架的一端放置在摇滚上，另一端放在临时垫木上。图6）图6 下弦接头的安装2正桥的拼装：单排单层正桥的拼装与导梁拼装基本相同，所不同的是在第一节桁架前竖杆后、中竖杆前、后竖杆前各安装1根横梁，其后在每节桁架中竖杆和后竖杆前面各安装1根横梁。每节桁架都设置1对抗风拉杆，端竖杆横梁上设置斜撑。图6）图6 双排单层正桥第一节的拼装程序图6）图6 双排单层正桥其余各节桁架的拼装顺序图6图6 保险卡孔位置不正确6.3 桥面系的设置图6-6 6.4 桥跨的设置6.5 桥跨座落图6）对于跨径小、重量轻的桥梁可用撬杠进行桥梁座落。无论采取何种方法，都应先在一岸降落，再降落另一岸。为缩短架桥时间，对于小跨径的桥梁，可先座落一岸后即行通车，另一岸则利用通车间隙进行座落或不座落，但必须将未座落一岸的滚轮刹死，以防桥梁位移。图6 用千斤顶顶起弦杆6.6 构筑进出口7 桥梁的撤收8 桥梁的使用与维护8.1 在桥头竖立标明载重等级的标志牌严防超载运行，8.2 应经常进行检查、维修经常派人检查，检查的内容有： 9器材的管理