摘 要:肯尼亞錫卡公路工程共有6座鋼結(jié)構(gòu)主體的人行天橋,每座天橋主要有桁架、坡道、走梯組成。立柱、梁、桁架和陽光板的安裝是本工程的施工重要環(huán)節(jié),為此詳細(xì)介紹了天橋的埋件、立柱、梁、桁架和陽光板的安裝過程。
關(guān)鍵詞:桁架;陽光板;安裝;肯尼亞內(nèi)羅畢-錫卡公路工程
1 工程概況
肯尼亞錫卡公路工程,起點(diǎn)為首都內(nèi)羅畢,終點(diǎn)到達(dá)旅游景點(diǎn)錫卡鎮(zhèn),集交通運(yùn)輸于一體,是東非第一條高速公路,肯尼亞國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工程項(xiàng)目。
本工程位于市區(qū)和郊區(qū)的過渡段,全長(zhǎng)14.1公里,此段為雙向行車道路,路面較寬且地勢(shì)高低不平、落差交大,有許多的橋梁、箱涵、地下通道、地上通道等附屬設(shè)施。在人口密集區(qū)共建人行天橋6座,天橋基礎(chǔ)為混凝土獨(dú)立柱,上部是以鋼結(jié)構(gòu)為主體的框架結(jié)構(gòu);天橋橫跨整個(gè)道路,橋面全長(zhǎng)75米,每座重200噸,由橋桁架2個(gè)、坡道2個(gè)、走梯2個(gè)共三部分組成,其中坡道分為下坡、休息平臺(tái)、上坡三部分,全長(zhǎng)124米。
2 天橋基礎(chǔ)埋件安裝
天橋基礎(chǔ)埋件采用地腳螺栓,整座橋地腳螺栓共392件。根據(jù)螺栓的尺寸,制作安裝模具,使用全站儀配合地腳螺栓的安裝,控制好直線度和高程,埋件安裝流程如圖1所示。
圖1 埋件安裝流程圖
地腳螺栓安裝,控制好尺寸,減少施工誤差,各項(xiàng)操作誤差符合GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定;澆筑混凝土之前,對(duì)地腳螺栓螺紋進(jìn)行保護(hù),采用廢報(bào)紙包裹,膠帶纏繞,防止螺紋被砂漿侵蝕,設(shè)備對(duì)螺紋碰撞造成破壞。
3 立柱和梁安裝
天橋的立柱和梁,其中最大的部件為桁架立柱,高12米,重2噸;天橋基礎(chǔ)附近地勢(shì)平坦,沒有障礙物,采用25噸汽車吊車進(jìn)行部件的吊裝;安裝主要內(nèi)容有:桁架立柱、坡道立柱、走梯立柱、立柱間交叉支撐、桁架立柱連系梁、坡道主梁、走梯主梁。安裝流程為:安裝桁架立柱→調(diào)垂直→安裝連系梁→交叉支撐安裝和焊接→安裝坡道和走梯立柱→調(diào)整立柱垂直度和直線度→安裝坡道和走梯主梁→調(diào)整梁的直線度→焊接對(duì)接口。施工具體方法為:
3.1桁架主立柱的安裝。挑選正確的部件,按照?qǐng)D紙方向,進(jìn)行吊裝安裝,立柱底板螺栓臨時(shí)固定,吊裝完畢后,進(jìn)行垂直度調(diào)整,調(diào)整后所有螺母擰緊。
3.2安裝桁架立柱間的連系梁,連系梁安裝從上往下進(jìn)行,使用10.9S高強(qiáng)螺栓連接;立柱間的角鋼交叉支撐共兩層,從下往上安裝,安裝調(diào)整完畢,按圖要求進(jìn)行焊接。
3.3坡道和走梯的立柱安裝。坡道和走梯立柱,每組立柱之間有次梁螺栓連接,并有角鋼交叉支撐焊接,在工廠進(jìn)行整體制作,現(xiàn)場(chǎng)安裝依照編號(hào)進(jìn)行,安裝完成后,整體調(diào)整立柱的垂直度。
3.4坡道走梯主梁與桁架立柱中間的連系梁通過連接板螺栓連接,根據(jù)圖紙尺寸,放出連接板的位置,進(jìn)行連接板的焊接。
3.5坡道和走梯的主梁安裝,從上往下進(jìn)行,主梁連接點(diǎn)先進(jìn)行點(diǎn)焊固定,全部安裝完成,進(jìn)行調(diào)整,最后對(duì)連接點(diǎn)雙面同時(shí)進(jìn)行焊接。
立柱和梁的安裝依照GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行。立柱的垂直度調(diào)整時(shí),在立柱的正面和90度側(cè)面方向放置兩臺(tái)經(jīng)緯儀,測(cè)量立柱的軸線,進(jìn)行垂直調(diào)整;本工程設(shè)計(jì)中,立柱底板下面沒有調(diào)整螺母,立柱底板直接坐落在混凝土立柱頂面上,不用二次澆注基礎(chǔ),立柱底板通過預(yù)埋的地腳螺栓與基礎(chǔ)連接;在立柱安裝前使用砂漿進(jìn)行混凝土立柱頂面找平,使用制作的楔鐵,輔助調(diào)整,調(diào)垂直后,安裝墊片,擰緊螺母,固定立柱。
梁和交叉支撐的焊接,按照設(shè)計(jì)圖紙執(zhí)行,對(duì)重要的一類、二類焊縫進(jìn)行超聲波探傷,焊縫的外觀、尺寸和質(zhì)量全部檢查合格后,進(jìn)行清理飛濺,打磨,去除鐵銹和焊渣,表面進(jìn)行防腐處理。
4 桁架安裝
每座天橋2組桁架,桁架呈長(zhǎng)方體,4個(gè)角落為4道主梁,每個(gè)面上有角鋼交叉支撐,桁架長(zhǎng)33米,重37噸,起吊最高高度12米,采用兩臺(tái)50噸汽車吊車進(jìn)行吊裝,橋桁架的安裝流程見圖2。
關(guān)鍵工作包括:吊點(diǎn)的選擇,桁架的組裝,現(xiàn)場(chǎng)主梁節(jié)點(diǎn)的組對(duì),桁架邊立柱的安裝和調(diào)整。
4.1吊點(diǎn)的選擇。橋桁架橫跨人行道、自行車道、服務(wù)車道、排水溝、防撞護(hù)欄、主車道,根據(jù)橋桁架的尺寸和重量,共設(shè)置2組吊點(diǎn),選在桁架總長(zhǎng)的1/4處,每組吊點(diǎn)有4個(gè)吊耳,分別焊在下部主梁上翼板上,起吊中心在桁架的正上方。
4.2桁架的組裝和拆分。桁架安裝現(xiàn)場(chǎng)公用設(shè)施較多,現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)通車運(yùn)行,人、車流量大,在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝,難度較大,不確定性因素較多,綜合分析,采用營(yíng)地組裝的方案。選擇開闊場(chǎng)地,頂面和底面平臺(tái)放置點(diǎn)中間有操作間距,在每個(gè)平臺(tái)的下方澆筑三道混凝土梁,找平,作為平臺(tái)支撐,按順序放置頂面和底面平臺(tái)。
挑選正確編號(hào)的桁架主梁,放置到平臺(tái)后,依據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)正,開始安裝主梁連接點(diǎn)、頂面和底面的角鋼交叉支撐,全部用高強(qiáng)螺栓連接施擰,使用電動(dòng)扳手進(jìn)行操作,達(dá)到規(guī)范要求的扭矩;頂面和底面組裝完成后,吊車吊起頂面懸置于底面正上方,開始安裝側(cè)面的交叉支撐。最后安裝兩側(cè)的邊立柱,進(jìn)行邊立柱與主梁的焊接。焊接完成后,將桁架的主梁連接點(diǎn)拆開,桁架共分成了三段,從工作臺(tái)上轉(zhuǎn)移到指定場(chǎng)地放置,等待運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝。
4.3桁架運(yùn)輸。桁架從營(yíng)地運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng),使用12米長(zhǎng)拖板汽車,用3噸綁帶固定;運(yùn)輸途中,前面有車開道,指揮交通,拖車時(shí)速控制在10公里之內(nèi),車上人員時(shí)刻觀察桁架的晃動(dòng),注意路面上方的輸電線路。
4.4主梁節(jié)點(diǎn)的組對(duì)。由于現(xiàn)場(chǎng)的公用設(shè)施較多,防撞護(hù)欄高出地面0.5米,特制作4個(gè)馬凳,用于桁架的現(xiàn)場(chǎng)連接點(diǎn)的組對(duì)。馬凳使用I300的工字鋼和[15的槽鋼制作,高1米,寬3.3米,放置于指定的位置。營(yíng)地拆分的三段桁架,將第一段吊放在馬凳上,兩段桁架有4個(gè)連接點(diǎn),使用兩臺(tái)吊車配合吊起第二段桁架,與第一段對(duì)接,完成后所有連接點(diǎn)高強(qiáng)螺栓連接,第三段安裝完成后,桁架上面的采光板固定鋼管進(jìn)行安裝,做好安裝的全部準(zhǔn)備工作。
4.5檢查驗(yàn)收。桁架的節(jié)點(diǎn)和所有附件安裝完畢,依照GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行檢查和驗(yàn)收;對(duì)大六角頭高強(qiáng)螺栓的終扭矩,用扭力扳手,按照規(guī)范要求進(jìn)行抽檢;桁架地面和外側(cè)油漆破損處進(jìn)行除銹,補(bǔ)刷油漆,驗(yàn)收通過后,進(jìn)行下步工作。
4.6桁架吊裝。桁架的整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)吊裝,都要對(duì)道路進(jìn)行臨時(shí)的關(guān)閉,進(jìn)行封閉作業(yè)。吊裝時(shí),兩臺(tái)吊車統(tǒng)一聽從起重人員的指揮,將桁架緩慢同步吊起,放置于指定位置。
4.7桁架邊立柱的安裝和調(diào)整。整個(gè)桁架通過邊立柱坐落在在主立柱的牛腿上,并使用高強(qiáng)螺栓固定,桁架起吊前,準(zhǔn)備好邊立柱安裝的螺栓和要放置在主立柱支撐牛腿上的橡膠墊;桁架落到位置后,開始安裝螺栓,并進(jìn)行緊固;最后一道工序是對(duì)桁架的邊立柱柱頭進(jìn)行調(diào)整,使用制作的工裝,把柱頭的中心線調(diào)整到一條直線上。
5 陽光板安裝
天橋陽光板采用草綠色PC板,分別安裝在橋面桁架的頂面和側(cè)面,橋頂面高度12米,全部是高空作業(yè),橋下面有車輛通行,不確定安全因素較多。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝情況,必須制定一套可靠的安裝方案。本方案主要施工流程為:塔設(shè)操作平臺(tái)→安裝固定支撐→安裝陽光板。平臺(tái)的搭設(shè)是個(gè)難題,是整個(gè)陽光板安裝的關(guān)鍵。
5.1搭設(shè)平臺(tái)。平臺(tái)采用長(zhǎng)6米尺寸為60×60的方管做支撐,方管使用制作的工裝與橋立面的豎直角鋼固定一起,方管探出橋側(cè)面弧管700mm,在探出的方管上放置寬400mm,厚30mm的木板,木板與方管和側(cè)面弧管進(jìn)行固定,木板下面到橋面1.5米,拉設(shè)安全防護(hù)網(wǎng)。
5.2固定支撐安裝。陽光板固定支撐采用寬50mm,厚4mm的鋼板條,鋼板條焊接在桁架頂面和頂面的鋼管上面,先安裝頂面,然后安裝側(cè)面支撐,從橋的一側(cè)順序進(jìn)行,嚴(yán)格控制好支撐的間距,使陽光板的對(duì)接口位于固定支撐中心線上。
5.3陽光板安裝。陽光板安裝前,去除陽光板的保護(hù)塑料層,先安裝桁架頂面,再安裝兩個(gè)側(cè)面;陽光板通過鉆尾釘固定在支撐鋼板條上,用手電鉆打釘子時(shí),控制好力度,固定后使陽光板外表美觀;兩塊板的對(duì)接縫處,使用玻璃密封膠填縫,然后使用鋁合金壓條包裹接縫。
6 欄桿安裝
天橋欄桿成片安裝,每片長(zhǎng)6米,坡道和走梯欄桿從下坡往上進(jìn)行安裝,安裝的同時(shí),調(diào)整欄桿的直線度,最后將欄桿立柱焊接在埋件的中心上。
7 結(jié)束語
在人行天橋的施工中,由于安裝方案切實(shí)可行,質(zhì)量控制嚴(yán)密,確保了工程在合同規(guī)定的工期內(nèi)順利完工,使行人穿行道路有了安全保障,極大地緩解了交通壓力。
作者身份信息:歐修站,助理工程師,本科,職員,長(zhǎng)期從事金屬結(jié)構(gòu)的制作和安裝。