鋼結(jié)構(gòu)在高速公路橋梁中的應(yīng)用及其施工初探

李曉磊

摘? ? 要：道路建設(shè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們生活質(zhì)量不斷提高，對(duì)出行環(huán)境也有了越來(lái)越高的要求，以往傳統(tǒng)高速公路橋梁建設(shè)模式已經(jīng)不能很好適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)快速發(fā)展實(shí)際需求。在此背景之下就出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，其由于自身重量輕且強(qiáng)度好，所以被廣泛應(yīng)用在橋梁工程建設(shè)過(guò)程中。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);高速公路橋梁;應(yīng)用及其施工

1? 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)道路建設(shè)發(fā)展迅速。相關(guān)數(shù)據(jù)表面，我國(guó)橋梁出現(xiàn)事故的情況相較以往有所提升，同時(shí)由于我們所處的外部環(huán)境也在不斷的發(fā)生著變化，導(dǎo)致橋梁的鋼結(jié)構(gòu)損耗加速，橋梁的使用年限進(jìn)一步的縮短，這些都是會(huì)對(duì)人們的日常出行造成一定的危險(xiǎn)的。因此，開展橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究工作，提升其安全性非常有必要的。

2? 鋼結(jié)構(gòu)的介紹

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)其實(shí)就是由不同鋼材料經(jīng)過(guò)一定的連接組合在一起的一種結(jié)構(gòu)，將不同類型材料進(jìn)行混合，可以有效提升鋼結(jié)構(gòu)整體性能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)如今鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在工程項(xiàng)目中，從而將其性能優(yōu)勢(shì)得到有效的展示。例如，高層建筑充分利用鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大特征來(lái)有效提高建筑工程質(zhì)量。在機(jī)械化程度比較高項(xiàng)目當(dāng)中的應(yīng)用充分應(yīng)用了鋼結(jié)構(gòu)很好的可塑性和韌性，也正是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)具備這些優(yōu)勢(shì)，所以將其廣泛應(yīng)用在我國(guó)高速公路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，有效推動(dòng)我國(guó)交通行業(yè)的快速發(fā)展。和其他普通鋼筋混凝土材料相比較而言，鋼結(jié)構(gòu)具有更大的使用優(yōu)勢(shì)，其不僅具有更好的抗震能力，而且還可以實(shí)現(xiàn)回收再利用，這一點(diǎn)完全符合目前我國(guó)倡導(dǎo)的低碳環(huán)保節(jié)能理念。另外，由于鋼結(jié)構(gòu)材料自身重量比較輕，所以可以在一定程度上降低運(yùn)輸方面的開支。在高速公路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，如果鋼結(jié)構(gòu)外形發(fā)生變形非常容易發(fā)現(xiàn)，工作人員就可以第一時(shí)間采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，從而將損失降至最低。鋼結(jié)構(gòu)業(yè)存在一定的缺陷，即其制作工藝相對(duì)比較復(fù)雜，價(jià)格也比較昂貴，防火能力和抗腐蝕能力比較弱，這些缺陷都給鋼結(jié)構(gòu)在高速公路橋梁施工中的廣泛應(yīng)用造成了一定阻礙，這就需要我們對(duì)其井陘不斷深入研究，找出切實(shí)可行的解決對(duì)錯(cuò)。

3? 高速公路橋梁施工中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與施工

3.1? 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在橋梁設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作的重中之重就是焊接結(jié)構(gòu)的完整性。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)于完整性的要求也變得越來(lái)越嚴(yán)格，特別是在損傷這一概念被行業(yè)內(nèi)部所認(rèn)可后，以往被認(rèn)定是完美的完整性結(jié)構(gòu)在材料以及施工工藝方面就存在了一定的欠缺了。事實(shí)證明，當(dāng)橋梁鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷時(shí)，會(huì)隨著時(shí)間的推移而慢慢擴(kuò)大，并且損傷出現(xiàn)的位置也往往是結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中的位置。因此，一定要從細(xì)節(jié)處入手，解決損傷問(wèn)題，從材料質(zhì)量、施工工藝等方面入手，保障焊接結(jié)構(gòu)的完整性，具體方法如下：第一，做好母材與焊材的各項(xiàng)性能匹配等工作。第二，在橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接施工的過(guò)程中，受多方面因素的影響，非常容易導(dǎo)致一定損傷情況的出現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候工作人員切記不可過(guò)分的關(guān)注材料的質(zhì)量而忽略焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。第三，明確焊接質(zhì)量要求。焊接質(zhì)量控制是關(guān)系到橋梁鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要內(nèi)容，施工人員一定要嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，確保焊接質(zhì)量滿足各項(xiàng)要求。設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)焊接質(zhì)量提出明確要求，做到既滿足質(zhì)量要求又不浪費(fèi)。第四，注重細(xì)節(jié)，焊接工作是一項(xiàng)非常繁復(fù)的工作，涉及到很多細(xì)節(jié)方面的工作，設(shè)計(jì)工作者必須要做好焊接結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的處理。第五，做好防腐設(shè)計(jì)。橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐工作同時(shí)也是關(guān)系到工程質(zhì)量的重要問(wèn)題，設(shè)計(jì)工作者一定要進(jìn)行充分的關(guān)注，并做好后期的保養(yǎng)說(shuō)明。

3.2? 精心確定鋼結(jié)構(gòu)的承重基礎(chǔ)和封閉形式

在高速公路工程建設(shè)過(guò)程中，如果遇到水資源保護(hù)區(qū)，應(yīng)該嚴(yán)格按照政府部門相關(guān)要求，做好水資源保護(hù)工作，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝方案進(jìn)行最為科學(xué)合理的制定。就我國(guó)目前情況來(lái)看，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的高速公路橋梁一般情況下都是全封閉結(jié)構(gòu)，由于頂蓋重量比較大，所以以往傳統(tǒng)的小箱梁頂板承受力不足，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)節(jié)后和風(fēng)載荷所造成的影響引起關(guān)注?？梢栽跇蛄荷喜拷Y(jié)構(gòu)當(dāng)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁，以邊梁維護(hù)鋼結(jié)構(gòu)有的承重基礎(chǔ)構(gòu)建，在對(duì)邊梁負(fù)板界面進(jìn)行確定的時(shí)候應(yīng)該充分結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況，通常情況下負(fù)板厚度都為40cm左右，同時(shí)最好將邊梁外翼緣設(shè)置為“L”型梁，并預(yù)制高防撞墻。鋼拱架間和基礎(chǔ)邊梁頂面的鋼筋混凝土剪力墻高和厚一般設(shè)置為400厘米和20厘米，鋼結(jié)構(gòu)屋面采用采光板和彩鋼板，道路兩側(cè)為開口狀態(tài)，從而更加方便于高速公路消防，廢氣排放和通風(fēng)工作實(shí)際需求。

3.3? 構(gòu)造要求

針對(duì)現(xiàn)今的有益于鋼結(jié)構(gòu)橋梁的疲勞研究的構(gòu)造經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論，可以在標(biāo)準(zhǔn)里用非強(qiáng)制條例寫出。概括論述重點(diǎn)的構(gòu)造要求有以下幾點(diǎn)：（1）承受拉伸、折彎以及扭轉(zhuǎn)等狀態(tài)的構(gòu)件，需利用長(zhǎng)且圓滑形式的過(guò)渡設(shè)計(jì)，為了就是降低因剛度的突發(fā)改變導(dǎo)致的后果;（2）優(yōu)先采取連接焊縫形式，最好盡量不采取角焊縫。想要承受反復(fù)的應(yīng)力情況的焊縫一般利用連續(xù)焊縫;（3）針對(duì)焊接構(gòu)件，需要將焊縫（尤其是焊趾、焊縫頭部以及焊根）處于小的應(yīng)力區(qū)域;（4）針對(duì)焊接構(gòu)件，緊急情況時(shí)可以采取焊后處理措施;（5）針對(duì)復(fù)雜的設(shè)計(jì)以及連接，需采取試驗(yàn)的方式輔助疲勞研究。

3.4? 安裝方面

在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝之前，工作人員一定要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的制作質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的審查，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全狀況進(jìn)行詳細(xì)了解和掌握，只有各個(gè)方面都很好地滿足了施工要求方可開始安裝作業(yè)。在鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際安裝過(guò)程中，一般情況下都會(huì)用到一些大型設(shè)備，這就需要不斷提升施工人員的安全意識(shí)，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理工作，整個(gè)施工過(guò)程都必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，只有這樣才能在保證鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的同時(shí)確保施工人員的生命安全。在安裝過(guò)程中，一定要對(duì)焊接工作引起足夠的重視，提前檢查其表面的銹跡是否清楚干凈，只有清楚干凈之后才能開始焊接。同時(shí)還需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)熱試驗(yàn)檢查，采用溫度計(jì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際溫度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，更好地保證了鋼結(jié)構(gòu)的受熱性能。加熱試驗(yàn)完成之后才能進(jìn)行安裝操作，一定要保證焊接板的干燥度和清潔度。鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)通常情況下都存在多個(gè)層次，工作人員必須要對(duì)每一層進(jìn)行緊密焊接，并對(duì)焊接結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，盡可能避免出現(xiàn)任何焊接缺陷和問(wèn)題，不斷提高高速公路橋梁建設(shè)質(zhì)量。

3.5? 計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力

設(shè)計(jì)工作者在進(jìn)行橋梁鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算工作時(shí)，需要采用正確的計(jì)算模式和方法，將橋梁按照一定的要求細(xì)分為多個(gè)單元，并按一定的順序進(jìn)行編號(hào)，輸入相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，設(shè)置支座并采取固定處理。

4? 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也有了相應(yīng)的提升，特別是在公路橋梁建設(shè)方面取得的成就更是突出。鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)的橋梁工程中應(yīng)用的非常廣泛，不僅有效的提升了橋梁的通行能力，同時(shí)也有效的提升了公路橋梁的質(zhì)量。設(shè)計(jì)工作者在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，一定要注意鋼結(jié)構(gòu)的額完整性，注意細(xì)節(jié)，處理好其中存在的問(wèn)題，推動(dòng)我國(guó)公路橋梁事業(yè)的發(fā)展。

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