钢结构在高速公路桥梁中的应用及其施工初探

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　　摘    要：道路建设是我国经济建设最重要的基础设施建设。随着社会经济和科学技术的快速发展，人们生活质量不断提高，对出行环境也有了越来越高的要求，以往传统高速公路桥梁建设模式已经不能很好适应现代化社会快速发展实际需求。在此背景之下就出现了钢结构施工技术，其由于自身重量轻且强度好，所以被广泛应用在桥梁工程建设过程中。
　　关键词：钢结构;高速公路桥梁;应用及其施工
　　1  引言
　　随着科学技术的快速发展，我国道路建设发展迅速。相关数据表面，我国桥梁出现事故的情况相较以往有所提升，同时由于我们所处的外部环境也在不断的发生着变化，导致桥梁的钢结构损耗加速，桥梁的使用年限进一步的缩短，这些都是会对人们的日常出行造成一定的危险的。因此，开展桥梁钢结构设计研究工作，提升其安全性非常有必要的。
　　2  钢结构的介绍
　　简单来说，钢结构其实就是由不同钢材料经过一定的连接组合在一起的一种结构，将不同类型材料进行混合，可以有效提升钢结构整体性能。随着科学技术的不断进步，现如今钢结构已经被广泛应用在工程项目中，从而将其性能优势得到有效的展示。例如，高层建筑充分利用钢结构强度大特征来有效提高建筑工程质量。在机械化程度比较高项目当中的应用充分应用了钢结构很好的可塑性和韧性，也正是因为钢结构具备这些优势，所以将其广泛应用在我国高速公路桥梁工程建设过程中，有效推动我国交通行业的快速发展。和其他普通钢筋混凝土材料相比较而言，钢结构具有更大的使用优势，其不仅具有更好的抗震能力，而且还可以实现回收再利用，这一点完全符合目前我国倡导的低碳环保节能理念。另外，由于钢结构材料自身重量比较轻，所以可以在一定程度上降低运输方面的开支。在高速公路桥梁工程建设过程中，如果钢结构外形发生变形非常容易发现，工作人员就可以第一时间采取相应的补救措施，从而将损失降至最低。钢结构业存在一定的缺陷，即其制作工艺相对比较复杂，价格也比较昂贵，防火能力和抗腐蚀能力比较弱，这些缺陷都给钢结构在高速公路桥梁施工中的广泛应用造成了一定阻碍，这就需要我们对其井陉不断深入研究，找出切实可行的解决对错。
　　3  高速公路桥梁施工中钢结构的应用与施工
　　3.1  焊接結构设计
　　在桥梁设计中钢结构的设计工作的重中之重就是焊接结构的完整性。随着时代的进步，人们对于完整性的要求也变得越来越严格，特别是在损伤这一概念被行业内部所认可后，以往被认定是完美的完整性结构在材料以及施工工艺方面就存在了一定的欠缺了。事实证明，当桥梁钢结构出现损伤时，会随着时间的推移而慢慢扩大，并且损伤出现的位置也往往是结构应力集中的位置。因此，一定要从细节处入手，解决损伤问题，从材料质量、施工工艺等方面入手，保障焊接结构的完整性，具体方法如下：第一，做好母材与焊材的各项性能匹配等工作。第二，在桥梁钢结构焊接施工的过程中，受多方面因素的影响，非常容易导致一定损伤情况的出现，这个时候工作人员切记不可过分的关注材料的质量而忽略焊接结构设计工作。第三，明确焊接质量要求。焊接质量控制是关系到桥梁钢结构质量的重要内容，施工人员一定要严格执行焊接工艺，确保焊接质量满足各项要求。设计人员应对焊接质量提出明确要求，做到既满足质量要求又不浪费。第四，注重细节，焊接工作是一项非常繁复的工作，涉及到很多细节方面的工作，设计工作者必须要做好焊接结构细节的处理。第五，做好防腐设计。桥梁钢结构防腐工作同时也是关系到工程质量的重要问题，设计工作者一定要进行充分的关注，并做好后期的保养说明。
　　3.2  精心确定钢结构的承重基础和封闭形式
　　在高速公路工程建设过程中，如果遇到水资源保护区，应该严格按照政府部门相关要求，做好水资源保护工作，对钢结构安装方案进行最为科学合理的制定。就我国目前情况来看，应用钢结构的高速公路桥梁一般情况下都是全封闭结构，由于顶盖重量比较大，所以以往传统的小箱梁顶板承受力不足，同时还应该对节后和风载荷所造成的影响引起关注。可以在桥梁上部结构当中应用预应力混凝土简支T梁，以边梁维护钢结构有的承重基础构建，在对边梁负板界面进行确定的时候应该充分结合施工现场具体情况，通常情况下负板厚度都为40cm左右，同时最好将边梁外翼缘设置为“L”型梁，并预制高防撞墙。钢拱架间和基础边梁顶面的钢筋混凝土剪力墙高和厚一般设置为400厘米和20厘米，钢结构屋面采用采光板和彩钢板，道路两侧为开口状态，从而更加方便于高速公路消防，废气排放和通风工作实际需求。
　　3.3  构造要求
　　针对现今的有益于钢结构桥梁的疲劳研究的构造经验和结论，可以在标准里用非强制条例写出。概括论述重点的构造要求有以下几点：（1）承受拉伸、折弯以及扭转等状态的构件，需利用长且圆滑形式的过渡设计，为了就是降低因刚度的突发改变导致的后果;（2）优先采取连接焊缝形式，最好尽量不采取角焊缝。想要承受反复的应力情况的焊缝一般利用连续焊缝;（3）针对焊接构件，需要将焊缝（尤其是焊趾、焊缝头部以及焊根）处于小的应力区域;（4）针对焊接构件，紧急情况时可以采取焊后处理措施;（5）针对复杂的设计以及连接，需采取试验的方式辅助疲劳研究。
　　3.4  安装方面
　　在对钢结构进行安装之前，工作人员一定要对钢结构的制作质量进行严格的审查，并对施工现场安全状况进行详细了解和掌握，只有各个方面都很好地满足了施工要求方可开始安装作业。在钢结构实际安装过程中，一般情况下都会用到一些大型设备，这就需要不断提升施工人员的安全意识，做好施工现场的安全管理工作，整个施工过程都必须严格按照相关规范和标准进行操作，只有这样才能在保证钢结构安装质量的同时确保施工人员的生命安全。在安装过程中，一定要对焊接工作引起足够的重视，提前检查其表面的锈迹是否清楚干净，只有清楚干净之后才能开始焊接。同时还需要对钢结构进行预热试验检查，采用温度计对钢结构的实际温度进行准确测量，更好地保证了钢结构的受热性能。加热试验完成之后才能进行安装操作，一定要保证焊接板的干燥度和清洁度。钢结构焊接作业通常情况下都存在多个层次，工作人员必须要对每一层进行紧密焊接，并对焊接结果进行严格检测，尽可能避免出现任何焊接缺陷和问题，不断提高高速公路桥梁建设质量。
　　3.5  计算结构内力
　　设计工作者在进行桥梁钢结构内力计算工作时，需要采用正确的计算模式和方法，将桥梁按照一定的要求细分为多个单元，并按一定的顺序进行编号，输入相关数据进行计算，设置支座并采取固定处理。
　　4  结语
　　随着社会主义市场经济的发展，我国基础设施建设也有了相应的提升，特别是在公路桥梁建设方面取得的成就更是突出。钢结构在我国的桥梁工程中应用的非常广泛，不仅有效的提升了桥梁的通行能力，同时也有效的提升了公路桥梁的质量。设计工作者在进行设计工作时，一定要注意钢结构的额完整性，注意细节，处理好其中存在的问题，推动我国公路桥梁事业的发展。
　　参考文献：
　　[1] 田德锋，杨新华.桥梁工程设计中钢结构系统的完整性设计策略[J].江西建材，2013（5）.
　　[2] 付美君，冯庆松.对现代桥梁钢结构完整性设计的探究[J].城市建设理论研究：电子版，2013（7）.
　　[3] 肖旻矞.针对公路钢结构桥梁疲劳设计规范中疲劳抗力分项系数的初步校核[D].南昌大学，2016.
　　[4] 贾恩实，马润平，张强.欧美规范中公路桥梁正交异性钢桥面板抗疲劳设计对比分析[J].世界桥梁，2013（2）：31～34.
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