Hướng dẫn lắp đặt kết cấu thép: Quy trình lắp dựng từng bước cho cầu mô-đun

Lắp đặt kết cấu thép: Quá trình hoàn chỉnh thực sự bao gồm những gì

Kết cấu thép chỉ hoạt động khi việc lắp đặt khiến mọi thành viên phải chịu phần tải trọng của mình. Bản thân thép thường không phải là điểm yếu; chất lượng kết nối, trình tự lắp dựng và độ chính xác của nền móng xác định xem cây cầu hoặc tòa nhà đã hoàn thiện có hoạt động như thiết kế hay không. Hướng dẫn này giải thích quy trình lắp đặt kết cấu thép hoàn chỉnh cho cầu thép mô-đun và nhà thép đúc sẵn, từ khâu chuẩn bị nền móng cho đến kiểm tra lần cuối.

Câu trả lời trực tiếp là: chuẩn bị nền móng bên trong dung sai, kiểm tra mọi bộ phận trước khi nâng, lắp ráp trước những gì bạn có thể trên mặt đất, dựng khung chính theo trình tự cố định, siết chặt mọi kết nối theo giá trị bản vẽ và chỉ sau đó lắp đặt sàn, tấm ốp và hoàn thiện. Việc bỏ qua một giai đoạn sẽ khiến giai đoạn tiếp theo chậm hơn, tốn kém hơn hoặc không an toàn.

Sự sẵn sàng của nền móng đặt ra tốc độ lắp dựng thực tế nhanh nhất.
Việc lắp ráp trước mặt đất giúp giảm thời gian cần cẩu và sớm phát hiện các vấn đề về lắp đặt.
Kiểm soát kết nối, chứ không phải độ bền của cấu kiện, quyết định độ an toàn cuối cùng của kết cấu.
Đối với cầu mô-đun, việc lựa chọn giữa nâng và hạ cần cẩu phụ thuộc vào nhịp, trọng lượng và khả năng tiếp cận địa điểm.

Các giai đoạn cốt lõi của việc lắp đặt kết cấu thép và kiểm tra quan trọng cho từng giai đoạn.
sân khấu	Hoạt động cốt lõi	Kiểm tra quan trọng
Chuẩn bị nền móng	Lắp bu lông neo, đúc chân cột, khảo sát	Vị trí bu lông, độ cao trên cùng
Kiểm tra thành phần	Bốc dỡ, đếm, kiểm tra hư hỏng	Số lượng so với danh sách đóng gói, tình trạng lớp phủ
Lắp ráp trước	Lắp đặt khung phụ trên mặt đất	Căn chỉnh lỗ, kích thước đường chéo
Lắp dựng sơ cấp	Cột, panen, dầm được đặt và bắt vít	Dây dọi, ngang bằng, giằng tạm thời
Kết nối	Bu lông vặn, chốt dẫn động, kiểm tra mối hàn	Giá trị mô-men xoắn, chỗ ngồi chốt, kích thước mối hàn
Sàn và hoàn thiện	Các bộ phận trên boong, tay vịn, tấm ốp, chỉnh sửa	Căn chỉnh cuối cùng, sửa chữa lớp phủ

Chuẩn bị mặt bằng và dung sai nền móng

Thông tin có giá trị nhất của đội lắp đặt không phải là bản vẽ lắp dựng; đó là cuộc khảo sát hoàn công của nền móng. Đối với cầu thép mô-đun, ghế mố và độ cao chịu lực phải nằm trong dung sai cho phép trước khi tấm ván đầu tiên được nâng lên. Đối với nhà thép, mẫu bu lông neo phải phù hợp với bản đế cột. Hầu hết các dự án bị chậm tiến độ không phải do lỗi chế tạo thép; chúng bị trì hoãn do các bu lông neo được đúc cách xa vị trí lý thuyết hơn vài mm.

Dung sai trường điển hình cho nền móng kết cấu thép bao gồm:

Vị trí nhóm bu lông neo: /-3 mm tính từ tâm lý thuyết của nhóm.
Độ cao mặt trên của bê tông tại vùng chịu lực: /-5 mm.
Hình chiếu của bu lông neo trên bê tông: thường là 20 mm / -0 mm để đai ốc và vòng đệm nằm hoàn toàn.
Ghế và tay đỡ có dầm: nằm ngang trong khoảng 1:500 và nằm ngang trong khoảng /-3 mm.

Bê tông cũng có điều kiện cường độ. Tải trọng lắp dựng không nên được áp dụng trước khi bê tông đạt khoảng 75 phần trăm sức mạnh thiết kế của nó , như đã nêu trên bản vẽ kết cấu. Tải móng quá sớm là một trong số ít lỗi lắp dựng sau này không thể khắc phục hoàn toàn.

Trước khi huy động phải kiểm tra điều kiện nền đất của chân chống cần trục và khoảng cách theo phương ngang từ trục cần trục đến mép xa của nhịp. Một sự thay đổi nhỏ trong bán kính cần trục có thể làm giảm đáng kể công suất nâng sẵn có, do đó vị trí cần trục cần được đánh dấu và xác minh trước lần nâng đầu tiên.

Tiếp nhận, kiểm tra và lắp ráp trước khi cẩu đến

Các thành phần thép được cung cấp dưới dạng một bộ. Giữa nhà máy và công trường, chúng có thể bị uốn cong trong quá trình dỡ hàng, bị trầy xước bởi dây xích hoặc bị trộn lẫn với các bộ phận của chuyến giao hàng khác. Do đó, việc tiếp nhận thanh tra là một bước bảo vệ lịch trình, không phải là thủ tục giấy tờ. Việc nhận séc phải tuân theo trình tự sau:

Hạ từng bộ phận tại các điểm nâng đã được đánh dấu bằng dây cáp có công suất phù hợp; không bao giờ kéo các tấm hoặc dầm trên sỏi hoặc bê tông.
Đối chiếu danh sách đóng gói với các thành phần thực tế trước khi phương tiện vận chuyển rời khỏi địa điểm và ghi lại các mặt hàng bị thiếu hoặc hư hỏng trên biên lai giao hàng.
Đo các đường chéo trên các tấm giàn và kiểm tra độ vuông góc của các đầu dầm; sự biến dạng vài milimet sẽ trở thành một vấn đề khó khăn trong việc lắp đặt sau này.
Kiểm tra ren trên bu lông và thanh neo, đồng thời thay thế hoặc sửa chữa ren bị hư hỏng trước khi lắp dựng.
Tách các lô bu lông, chốt và vòng đệm theo loại và kích cỡ rồi bảo quản chúng dưới nắp.

Lắp ráp trước trên mặt đất là cách kiểm tra chất lượng rẻ nhất trong kết cấu thép. Đối với cầu mô-đun kiểu bailey, đội kỹ thuật lắp ráp các tấm bên, thanh ngang và giằng thành các khoang hoàn chỉnh trên mặt đất bằng phẳng, xác minh sự căn chỉnh của lỗ và kích thước đường chéo, sau đó chỉ sau đó mới nâng hoặc phóng khoang. Đối với nhà thép, cột và kèo thường được bắt vít vào các khung trên mặt đất và nâng lên thành một khối. Điều này làm giảm số lần nâng cần cẩu và giữ hình dạng khung chính xác.

Lựa chọn phương pháp lắp dựng: Nâng, hạ hoặc giàn cần trục

Phương pháp lắp dựng được chọn từ nhịp, trọng lượng cấu kiện và địa điểm cho phép. Nói chung không có phương pháp tốt nhất; chỉ có phương pháp phù hợp với trang web.

So sánh các phương pháp lắp dựng kết cấu thép và các ứng dụng chính của chúng.
phương pháp	Ứng dụng điển hình	Thiết bị chính	Điều khiển phím
Lắp dựng cần cẩu	Nhịp ngắn, tòa nhà, ngân hàng có thể tiếp cận	Cần cẩu di động hoặc xe tải	Bán kính cần cẩu và sức nâng
Hạ thủy công xôn	Nhịp dài vượt sông, thung lũng, giao thông trực tiếp	Mũi phóng, con lăn, tời	Độ lệch mũi, vị trí con lăn
Lắp dựng giàn	Các đoạn nặng trên một nhịp đã hoàn thành	Giàn trên cao hoặc dầm phóng	Căn chỉnh đường ray, cân bằng đoạn đường
Cẩu xà lan	Giao nước với kênh sâu	Cần cẩu nổi với sà lan	Mực nước, dòng chảy, nơi neo đậu

Mỗi phương thức đều có chung một quy tắc: cấu trúc phải ổn định ở mọi bước trung gian, không chỉ ở trạng thái cuối cùng. Hệ giằng tạm thời và các giá đỡ tạm thời là một phần của thiết kế lắp đặt chứ không phải ngẫu hứng tại hiện trường. Trên các công trường cầu nơi các đội thi công cần có bề mặt làm việc ổn định dưới nhịp, nền tảng xây dựng tải nặng nhịp lớn cung cấp một giải pháp thay thế được thiết kế cho giàn giáo và cho phép công việc lắp dựng tiếp tục trên mặt nước hoặc giao thông trực tiếp.

Wholesale Large Span Heavy Load Construction Platforms for Bridges Manufacturers

Bán buôn nền tảng xây dựng tải nặng nhịp lớn cho các nhà sản xuất cầu Jiangsu Zhonghai Bridge Equipment Co., Ltd. là một Nền tảng xây dựng tải nặng nhịp lớn của Trung Quốc dành cho các nhà sản xuất Cầu và nhà sản xuất OEM... Xem sản phẩm →

Đối với cầu thép mô-đun, quyết định thông thường là giữa lắp dựng và hạ cần cẩu. Việc lắp dựng cầu trục sẽ nhanh hơn khi tổng trọng lượng của cầu nằm trong biểu đồ cầu trục ở bán kính yêu cầu và mặt đất đỡ các chân chống. Việc hạ thủy được sử dụng khi đường ngang quá dài, quá sâu hoặc quá bận rộn đối với cần cẩu. Cầu được lắp ráp trên các con lăn phía sau mố gần, phía trước gắn một mũi phóng nhẹ và tời kéo toàn bộ kết cấu về phía trước cho đến khi mũi hạ cánh ở bờ xa. Con lăn phải đặt tại các điểm nút của bảng điều khiển để phản ứng tập trung không làm hỏng dây âm. Nguyên tắc kết nối và đường dẫn tải đằng sau phương pháp này được đề cập trong phần hướng dẫn thi công cầu thép module .

Trình tự lắp ráp từng bước cho cầu thép mô-đun

Sau khi phương pháp lắp dựng được cố định, trình tự hiện trường sẽ tuân theo một mô hình có thể lặp lại. Quá trình cài đặt kiểu bailey một nhịp điển hình với việc khởi chạy hoạt động thông qua các bước sau:

Đặt trụ cuối và tấm chịu lực trên ghế trụ; kiểm tra mức độ ổ trục và đường dây.
Lắp ráp các khoang đầu tiên ở phía hạ cánh, kết nối các tấm bên bằng các thanh ngang và lắp các chốt của tấm ván.
Lắp các thanh giằng lắc lư và thanh giằng chéo khi mỗi vịnh được hoàn thành để vịnh vẫn vuông vức.
Lắp các thanh dọc và bộ phận boong sau khi khung khoang được ghim; boong cũng làm cứng vịnh.
Nâng cầu bằng tời hoặc máy xúc, giữ mũi lao hướng về phía xa.
Khi dầm chính tới ghế xa, hạ kết cấu xuống gối và tháo thiết bị lao.
Lắp đặt tay vịn, tấm tiếp cận và khe co giãn.
Tiến hành khảo sát căn chỉnh lần cuối, sửa chữa hư hỏng lớp phủ và bàn giao kết cấu.

Hệ thống bảng điều khiển mô-đun khác nhau chủ yếu về công suất và cấu hình. các Cầu Bailey CB-200 là một hệ thống nhiều hàng được gia cố cho nhịp dài hơn và tải nặng hơn, do đó việc lắp đặt nó sử dụng nhiều giằng chéo hơn và mũi phóng nặng hơn, nhưng trình tự làm việc thì giống nhau. Hệ thống công suất cao cần được cẩn thận hơn trong quá trình khởi động vì trọng lượng lắp ráp trên mỗi mét tuyến tính cao hơn.

Custom CB 200 Bailey Bridge Supplier, OEM CB 200 Bailey Bridge Factory

Nhà cung cấp cầu Bailey CB 200 tùy chỉnh, Nhà máy cầu Bailey CB 200 OEM Là nhà cung cấp cầu bailey cb 200 của Trung Quốc và Nhà máy OEM cầu bailey cb 200, Công ty TNHH Thiết bị Cầu Zhonghai chuyên về thiết kế và sản xuất cầu ... Xem sản phẩm →

Trước khi chọn cấu hình bảng điều khiển, hãy kiểm tra Thông số kỹ thuật cầu Bailey và hướng dẫn khả năng chịu tải để bố trí dầm phù hợp với nhịp và tải trọng yêu cầu. Việc chọn cấu hình mạnh hơn mức cần thiết không cải thiện được độ an toàn; nó chỉ tăng thêm trọng lượng mà thiết bị phóng phải xử lý.

Kiểm soát kết nối: Bu lông, chốt và mối hàn tại chỗ

Hầu hết các vấn đề về hiện trường trong kết cấu thép đều bắt đầu từ các kết nối chứ không phải ở các cấu kiện. Một bu lông được để ở trạng thái vừa khít, một chốt không được đặt đúng vị trí hoặc một mối hàn tại chỗ có vết cắt cuối cùng sẽ trở thành một điểm nứt. Kiểm soát kết nối là trọng tâm của việc lắp đặt kết cấu thép.

Kết nối bắt vít

Bu lông cường độ cao trong các liên kết kết cấu được lắp đặt theo hai lượt. Lần đầu tiên đưa mối nối về trạng thái vừa khít, nghĩa là các bộ phận được kết nối tiếp xúc chắc chắn. Bước thứ hai áp dụng mômen xoắn cuối cùng bằng cờ lê mômen xoắn đã hiệu chỉnh được đặt theo giá trị trên bản vẽ. Không nên sử dụng lại bu lông cho các kết nối quan trọng vì hành vi căng mô-men xoắn thay đổi sau lần siết chặt đầu tiên.

Giá trị siết chặt cuối cùng điển hình cho bu lông cường độ cao loại 8.8. Bản vẽ dự án và dữ liệu nhà cung cấp bu lông được ưu tiên hơn tham chiếu trường này.
Kích thước và cấp bu lông	Mô-men xoắn cuối cùng điển hình (Nm)
M16 - lớp 8,8	190 đến 220
M20 - lớp 8,8	380 đến 480
M22 - lớp 8,8	510 đến 640
M24 - lớp 8,8	660 đến 830

Kết nối được ghim

Cầu mô-đun sử dụng chốt bảng tại các khớp bảng chính thay vì bu lông. Một chốt được lắp đúng cách sẽ được dẫn động hoàn toàn, các ghế ngang bằng với mặt dây cung và được cố định bằng kẹp giữ. Chốt được dẫn động một phần rất nguy hiểm: tải trọng tập trung vào một khu vực nhỏ của lỗ chốt, làm lỗ kéo dài và làm bảng điều khiển yếu đi.

Hàn công trường

Ở những nơi được phép hàn tại chỗ để nối các mối nối, giằng hoặc sửa chữa, hãy kiểm tra các mối hàn bằng mắt thường xem có vết nứt, vết cắt và độ xốp trước khi phủ lớp phủ cuối cùng hay không. Kích thước chân mối hàn phi lê phải được kiểm tra bằng thước đo mối hàn so với bản vẽ. Lớp phủ được thực hiện sau khi kiểm tra chứ không phải trước vì lớp sơn sẽ che đi các khuyết tật của mối hàn.

Quy tắc an toàn và các lỗi cài đặt phổ biến nhất

Lắp dựng là giai đoạn có rủi ro cao nhất của bất kỳ dự án thép nào vì các đội làm việc trên cao, chịu tải nặng và chịu áp lực về thời gian. Các điều khiển quan trọng nhất là đơn giản và có thể lặp lại.

Những quy định an toàn không được nới lỏng

Xác nhận công suất cầu trục ở bán kính thực tế trước mỗi lần nâng; giá trị biểu đồ ở bán kính nhỏ không áp dụng cho phía xa của nhịp.
Dừng nâng khi tốc độ gió vượt quá giới hạn của nhà sản xuất cần cẩu, thường là 10 đến 14 m/s tùy thuộc vào máy và diện tích bề mặt được nâng lên.
Giữ cho mọi người tránh xa các vật tải bị treo và sử dụng các dòng thẻ để kiểm soát việc xoay vòng.
Lắp giằng tạm thời trong cùng ca lắp dựng khung; khung thép không có giằng để qua đêm là nguyên nhân thường gây ra sập đổ.
Kiểm tra dây treo, cùm và dầm rải hàng ngày và loại bỏ mọi thiết bị bị hư hỏng.

Những lỗi thường gặp cần tránh

Nâng khung trước khi lắp bu lông tấm đế; cấu trúc dịch chuyển trong quá trình nâng và sự căn chỉnh bị mất.
Siết chặt các bu lông ở ca sau mà không đánh dấu đường chuyền vừa khít; các bu lông bị bỏ qua vẫn được giấu trong lần kiểm tra mô-men xoắn cuối cùng.
Đập một chốt không thẳng hàng với lỗ của nó. Vấn đề nằm ở sự sai lệch chứ không phải chốt; kiểm tra lại khoang trước khi buộc kết nối.
Sửa chữa lớp mạ kẽm bị hư hỏng bằng sơn thông thường. Sử dụng hợp chất sửa chữa giàu kẽm để khả năng chống ăn mòn phù hợp với nguyên bản.
Coi những hỗ trợ tạm thời như một sự ngẫu hứng trên hiện trường. Kết cấu tạm thời chịu tải thực tế và cần có cơ sở thiết kế; các phương án thiết kế như hỗ trợ xây dựng siêu bailey nhịp lớn tùy chỉnh Bán buôn các nhà sản xuất hỗ trợ xây dựng Super Bailey có khoảng cách lớn tùy chỉnh, Jiangsu Zhonghai Bridge Equipment Co., Ltd. là nhà sản xuất Hỗ trợ xây dựng Super Bailey có nhịp lớn tùy chỉnh của Trung Quốc và thực tế OEM... Xem sản phẩm → an toàn hơn nhiều so với việc nằm nôi ngẫu hứng.

Logic tương tự áp dụng cho quyền truy cập. Trong các dự án cầu, các nhà thầu thường đánh giá thấp lượng thời gian mà đội thi công dành để làm việc trên mặt nước hoặc giao thông. Một nền tảng làm việc được thiết kế phù hợp sẽ rút ngắn đường tới hạn và giảm nguy cơ té ngã; cái ứng dụng nền tảng xây dựng cầu bài viết cho thấy những nền tảng này thường được sử dụng ở đâu.

Câu hỏi thường gặp về lắp đặt kết cấu thép

Mất bao lâu để lắp đặt một cây cầu thép mô-đun?

Một cây cầu kiểu bailey một nhịp dài từ 20 đến 30 m thường có thể được lắp đặt trong vòng ba đến bảy ngày với đội ngũ từ sáu đến mười công nhân và một cần cẩu, giả sử nền móng đã sẵn sàng và tất cả các bộ phận đều có mặt tại chỗ. Quá trình cài đặt đã khởi chạy trong thời gian dài thường mất từ một đến ba tuần. Trong hầu hết các trường hợp, việc chuẩn bị và kiểm tra địa điểm kiểm soát tiến độ nhiều hơn chính công việc lắp ráp.

Cầu thép mô-đun có thể được lắp đặt mà không cần cần cẩu không?

Đúng. Cầu mô-đun kiểu Bailey được thiết kế để hạ thủy nên việc lắp đặt hoàn chỉnh có thể được thực hiện bằng con lăn, tời và máy xúc kéo. Mũi phóng điều khiển mô men đúc hẫng trong quá trình đẩy. Cấu hình công suất cao rất nặng vẫn có thể cần cần cẩu cho khoang đầu tiên hoặc để điều chỉnh lần cuối trên ổ trục xa.

Lỗi cài đặt phổ biến nhất là gì?

Trong công việc cầu mô-đun, đó là sự lệch tâm giữa chốt bảng và lỗ của nó, sau đó là dùng búa đập vào chốt để ép khớp. Trong công trình xây dựng bằng thép nói chung, bu lông cường độ cao được đảm bảo. Cả hai lỗi đều tạo ra thiệt hại tiềm ẩn xuất hiện sau khi tải.

Tại sao bu lông neo lại quan trọng trong lắp đặt kết cấu thép?

Mẫu bu lông neo cố định vị trí của từng cột hoặc ổ đỡ. Nếu khảo sát nền móng cho thấy các vị trí bu-lông nằm ngoài dung sai /-3 mm thì thép không thể lắp đặt vào bản vẽ nếu không sửa đổi. Kiểm tra bu lông neo trước khi đổ bê tông rẻ hơn nhiều so với việc sửa chúng sau đó.

Khi nào cần có mũi phóng?

Cần phải có mũi lao bất cứ khi nào cầu được đẩy qua một nhịp vì mô men đúc hẫng của kết cấu chưa hoàn thiện phải được kiểm soát. Mũi thường bằng khoảng 60% chiều dài nhịp của cầu Bailey một nhịp, mặc dù chiều dài chính xác được lấy từ tính toán lắp dựng cho từng dự án.

Việc kiểm tra cuối cùng nên được tổ chức như thế nào?

Đi theo đường kết cấu một cách có hệ thống: kiểm tra chỗ ngồi của ổ trục, kẹp giữ chốt, dấu mô men xoắn của bu lông, kích thước mối hàn, sửa chữa lớp phủ và các mối nối sàn dựa vào danh sách kiểm tra đã in. Việc kiểm tra rõ ràng, đầy đủ tài liệu là cách bàn giao nhanh nhất có thể.

Việc lắp đặt kết cấu thép là quyết định. Nếu mọi bộ phận đều đúng, mọi kết nối đều đạt đến mô-men xoắn hoặc chỗ tựa chốt xác định và trình tự lắp dựng được tuân thủ thì cấu trúc hoàn thiện sẽ hoạt động chính xác như thiết kế dự kiến. Những công ty cung cấp hệ thống lắp đặt không gặp sự cố không phải là những công ty có cần cẩu nhanh nhất; họ là những người có quy trình trang web kỷ luật nhất.

Ngôn ngữ