摘 要:肯尼亚锡卡公路工程共有6座钢结构主体的人行天桥,每座天桥主要有桁架、坡道、走梯组成。立柱、梁、桁架和阳光板的安装是本工程的施工重要环节,为此详细介绍了天桥的埋件、立柱、梁、桁架和阳光板的安装过程。
关键词:桁架;阳光板;安装;肯尼亚内罗毕-锡卡公路工程
1 工程概况
肯尼亚锡卡公路工程,起点为首都内罗毕,终点到达旅游景点锡卡镇,集交通运输于一体,是东非第一条高速公路,肯尼亚国家重点建设工程项目。
本工程位于市区和郊区的过渡段,全长14.1公里,此段为双向行车道路,路面较宽且地势高低不平、落差交大,有许多的桥梁、箱涵、地下通道、地上通道等附属设施。在人口密集区共建人行天桥6座,天桥基础为混凝土独立柱,上部是以钢结构为主体的框架结构;天桥横跨整个道路,桥面全长75米,每座重200吨,由桥桁架2个、坡道2个、走梯2个共三部分组成,其中坡道分为下坡、休息平台、上坡三部分,全长124米。
2 天桥基础埋件安装
天桥基础埋件采用地脚螺栓,整座桥地脚螺栓共392件。根据螺栓的尺寸,制作安装模具,使用全站仪配合地脚螺栓的安装,控制好直线度和高程,埋件安装流程如图1所示。
图1 埋件安装流程图
地脚螺栓安装,控制好尺寸,减少施工误差,各项操作误差符合GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》规定;浇筑混凝土之前,对地脚螺栓螺纹进行保护,采用废报纸包裹,胶带缠绕,防止螺纹被砂浆侵蚀,设备对螺纹碰撞造成破坏。
3 立柱和梁安装
天桥的立柱和梁,其中最大的部件为桁架立柱,高12米,重2吨;天桥基础附近地势平坦,没有障碍物,采用25吨汽车吊车进行部件的吊装;安装主要内容有:桁架立柱、坡道立柱、走梯立柱、立柱间交叉支撑、桁架立柱连系梁、坡道主梁、走梯主梁。安装流程为:安装桁架立柱→调垂直→安装连系梁→交叉支撑安装和焊接→安装坡道和走梯立柱→调整立柱垂直度和直线度→安装坡道和走梯主梁→调整梁的直线度→焊接对接口。施工具体方法为:
3.1桁架主立柱的安装。挑选正确的部件,按照图纸方向,进行吊装安装,立柱底板螺栓临时固定,吊装完毕后,进行垂直度调整,调整后所有螺母拧紧。
3.2安装桁架立柱间的连系梁,连系梁安装从上往下进行,使用10.9S高强螺栓连接;立柱间的角钢交叉支撑共两层,从下往上安装,安装调整完毕,按图要求进行焊接。
3.3坡道和走梯的立柱安装。坡道和走梯立柱,每组立柱之间有次梁螺栓连接,并有角钢交叉支撑焊接,在工厂进行整体制作,现场安装依照编号进行,安装完成后,整体调整立柱的垂直度。
3.4坡道走梯主梁与桁架立柱中间的连系梁通过连接板螺栓连接,根据图纸尺寸,放出连接板的位置,进行连接板的焊接。
3.5坡道和走梯的主梁安装,从上往下进行,主梁连接点先进行点焊固定,全部安装完成,进行调整,最后对连接点双面同时进行焊接。
立柱和梁的安装依照GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》规定执行。立柱的垂直度调整时,在立柱的正面和90度侧面方向放置两台经纬仪,测量立柱的轴线,进行垂直调整;本工程设计中,立柱底板下面没有调整螺母,立柱底板直接坐落在混凝土立柱顶面上,不用二次浇注基础,立柱底板通过预埋的地脚螺栓与基础连接;在立柱安装前使用砂浆进行混凝土立柱顶面找平,使用制作的楔铁,辅助调整,调垂直后,安装垫片,拧紧螺母,固定立柱。
梁和交叉支撑的焊接,按照设计图纸执行,对重要的一类、二类焊缝进行超声波探伤,焊缝的外观、尺寸和质量全部检查合格后,进行清理飞溅,打磨,去除铁锈和焊渣,表面进行防腐处理。
4 桁架安装
每座天桥2组桁架,桁架呈长方体,4个角落为4道主梁,每个面上有角钢交叉支撑,桁架长33米,重37吨,起吊最高高度12米,采用两台50吨汽车吊车进行吊装,桥桁架的安装流程见图2。
关键工作包括:吊点的选择,桁架的组装,现场主梁节点的组对,桁架边立柱的安装和调整。
4.1吊点的选择。桥桁架横跨人行道、自行车道、服务车道、排水沟、防撞护栏、主车道,根据桥桁架的尺寸和重量,共设置2组吊点,选在桁架总长的1/4处,每组吊点有4个吊耳,分别焊在下部主梁上翼板上,起吊中心在桁架的正上方。
4.2桁架的组装和拆分。桁架安装现场公用设施较多,现场已经通车运行,人、车流量大,在现场进行组装,难度较大,不确定性因素较多,综合分析,采用营地组装的方案。选择开阔场地,顶面和底面平台放置点中间有操作间距,在每个平台的下方浇筑三道混凝土梁,找平,作为平台支撑,按顺序放置顶面和底面平台。
挑选正确编号的桁架主梁,放置到平台后,依据基准点进行调正,开始安装主梁连接点、顶面和底面的角钢交叉支撑,全部用高强螺栓连接施拧,使用电动扳手进行操作,达到规范要求的扭矩;顶面和底面组装完成后,吊车吊起顶面悬置于底面正上方,开始安装侧面的交叉支撑。最后安装两侧的边立柱,进行边立柱与主梁的焊接。焊接完成后,将桁架的主梁连接点拆开,桁架共分成了三段,从工作台上转移到指定场地放置,等待运往现场安装。
4.3桁架运输。桁架从营地运往现场,使用12米长拖板汽车,用3吨绑带固定;运输途中,前面有车开道,指挥交通,拖车时速控制在10公里之内,车上人员时刻观察桁架的晃动,注意路面上方的输电线路。
4.4主梁节点的组对。由于现场的公用设施较多,防撞护栏高出地面0.5米,特制作4个马凳,用于桁架的现场连接点的组对。马凳使用I300的工字钢和[15的槽钢制作,高1米,宽3.3米,放置于指定的位置。营地拆分的三段桁架,将第一段吊放在马凳上,两段桁架有4个连接点,使用两台吊车配合吊起第二段桁架,与第一段对接,完成后所有连接点高强螺栓连接,第三段安装完成后,桁架上面的采光板固定钢管进行安装,做好安装的全部准备工作。
4.5检查验收。桁架的节点和所有附件安装完毕,依照GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》规定进行检查和验收;对大六角头高强螺栓的终扭矩,用扭力扳手,按照规范要求进行抽检;桁架地面和外侧油漆破损处进行除锈,补刷油漆,验收通过后,进行下步工作。
4.6桁架吊装。桁架的整个现场吊装,都要对道路进行临时的关闭,进行封闭作业。吊装时,两台吊车统一听从起重人员的指挥,将桁架缓慢同步吊起,放置于指定位置。
4.7桁架边立柱的安装和调整。整个桁架通过边立柱坐落在在主立柱的牛腿上,并使用高强螺栓固定,桁架起吊前,准备好边立柱安装的螺栓和要放置在主立柱支撑牛腿上的橡胶垫;桁架落到位置后,开始安装螺栓,并进行紧固;最后一道工序是对桁架的边立柱柱头进行调整,使用制作的工装,把柱头的中心线调整到一条直线上。
5 阳光板安装
天桥阳光板采用草绿色PC板,分别安装在桥面桁架的顶面和侧面,桥顶面高度12米,全部是高空作业,桥下面有车辆通行,不确定安全因素较多。根据现场安装情况,必须制定一套可靠的安装方案。本方案主要施工流程为:塔设操作平台→安装固定支撑→安装阳光板。平台的搭设是个难题,是整个阳光板安装的关键。
5.1搭设平台。平台采用长6米尺寸为60×60的方管做支撑,方管使用制作的工装与桥立面的竖直角钢固定一起,方管探出桥侧面弧管700mm,在探出的方管上放置宽400mm,厚30mm的木板,木板与方管和侧面弧管进行固定,木板下面到桥面1.5米,拉设安全防护网。
5.2固定支撑安装。阳光板固定支撑采用宽50mm,厚4mm的钢板条,钢板条焊接在桁架顶面和顶面的钢管上面,先安装顶面,然后安装侧面支撑,从桥的一侧顺序进行,严格控制好支撑的间距,使阳光板的对接口位于固定支撑中心线上。
5.3阳光板安装。阳光板安装前,去除阳光板的保护塑料层,先安装桁架顶面,再安装两个侧面;阳光板通过钻尾钉固定在支撑钢板条上,用手电钻打钉子时,控制好力度,固定后使阳光板外表美观;两块板的对接缝处,使用玻璃密封胶填缝,然后使用铝合金压条包裹接缝。
6 栏杆安装
天桥栏杆成片安装,每片长6米,坡道和走梯栏杆从下坡往上进行安装,安装的同时,调整栏杆的直线度,最后将栏杆立柱焊接在埋件的中心上。
7 结束语
在人行天桥的施工中,由于安装方案切实可行,质量控制严密,确保了工程在合同规定的工期内顺利完工,使行人穿行道路有了安全保障,极大地缓解了交通压力。
作者身份信息:欧修站,助理工程师,本科,职员,长期从事金属结构的制作和安装。