對日本鋼結(jié)構(gòu)橋梁建造技術(shù)的幾點(diǎn)思考
摘要：日本的鋼結(jié)構(gòu)橋梁建造技術(shù)堪稱世界一流，設(shè)計上特別注重可靠性、合理性、經(jīng)濟(jì)性；在制造技術(shù)上大量采用機(jī)械化、自動化設(shè)備，提高了效率，并減小了人為因素對質(zhì)量的影響，而且，特別注重精細(xì)化管理。多年來，在研究吸收
日本等國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我國在鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁建設(shè)方面取得了可喜的成果，但仍有需要改進(jìn)的地方，如：在鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計方面存在一些誤區(qū)，在鋼結(jié)構(gòu)橋梁制造、架設(shè)及精細(xì)化管理方面還有一定的差距。只有認(rèn)識到不足并加以改進(jìn)，才能全
面提升我國鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁的建造水平，可供建設(shè)方、設(shè)計、制造單位參考。
1概述
近40年來，日本建造了多座有代表性的橋梁工程，尤其是受地震多發(fā)的影響，不論梁體和塔柱，大多采用鋼結(jié)構(gòu)；因此，日本在鋼梁和鋼塔制造、安裝架設(shè)等方面均取得了一定的成就，也被公認(rèn)為世界橋梁強(qiáng)國。2011年7月，赴日本對鋼梁制造廠、在建工程及已建成運(yùn)營的幾個有代表性的橋梁工程進(jìn)行實(shí)地考察，結(jié)合以前日本專家咨詢的幾個項目情況，發(fā)現(xiàn)日本在鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁建造方面確有許多值得學(xué)習(xí)、借鑒和思考的地方。
2僮得學(xué)習(xí)和思考的地方
日本工業(yè)起步于第二次世界大戰(zhàn)以后，而且發(fā)展很快，到20世紀(jì)六七十年代，鋼產(chǎn)量已完全能夠滿足發(fā)展需要，加之鋼結(jié)構(gòu)橋梁有利于工廠化制作且抗震性能好等原因，除了大跨度橋梁采用鋼結(jié)構(gòu)橋梁以外，市政匝道橋、高速公路跨線橋等也大多采用鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁，故在鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁建造方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，也取得了一定的成就。
2.1 橋位施工方案設(shè)計特別注重經(jīng)濟(jì)性
日本屬于島國，由4個大島和若干個小島組成，島與島之間或連接海灣的橋梁，大多采用大節(jié)段吊裝，即不論桁梁還是箱梁，均在工廠制作成大節(jié)段（廠內(nèi)制作時小節(jié)段或桿件之間一般采用焊接連接）、船運(yùn)到橋位后采用大型浮吊吊裝，這樣可以大大減少橋位的工作量。因?yàn)�，在日本人工費(fèi)用昂貴，而機(jī)械費(fèi)用相對較低；同時，大部分作業(yè)在廠內(nèi)完成也有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量。圖1為東京臨海大橋建造情況。
東京臨海大橋分4個節(jié)段制作、吊裝，節(jié)段之間包括頂板均采用栓接連接（不考慮拼接板、高強(qiáng)度螺栓頭對鋪裝質(zhì)量的影響）。這樣做最大的優(yōu)點(diǎn)是橋位安裝速度快，且不用考慮焊接缺陷對橋梁耐久性的影響。
城市里的高架橋、匝道橋及橋墩等，出于抗震需要大多都采用鋼結(jié)構(gòu)（圖2），且大多采用箱型連續(xù)梁結(jié)構(gòu)�？紤]到在城市或陸地上大噸位吊機(jī)施工不方便、成本高等特點(diǎn)，施工架設(shè)方案與跨海及海灣的大跨度橋梁相反，均劃分為小節(jié)段吊裝（一般劃分成便于陸路運(yùn)輸?shù)墓?jié)段或塊體），且節(jié)段間采用栓接連接。其橋位采用栓接主要是考慮加快架設(shè)速度、降低成本等原因，并最大限度地降低對居民日常生活的影響。
2.2焊縫的設(shè)計同時兼顧合理性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性日本相關(guān)規(guī)范口-1對鋼梁桿件的焊縫有合理的要求，而不是一味提高焊接要求：對于鋼桁梁箱形桿件，要求蓋板和腹板之間的棱角焊縫最小有效厚度不小于~／2￡（f為水平板厚度，mm），在工程實(shí)際設(shè)
計中往往選用~／2f+(3～5)；工形桿件一般采用角焊縫，焊肢大小根據(jù)腹板板厚確定，最大12 mm。
對于鋼箱梁橋，頂、底板兩兩對接及橋位環(huán)縫對接與中國一樣，均采用熔透焊；U肋焊縫熔深要求大于0. 7saca為U肋板厚，mm)，但不能燒穿，與中國大多數(shù)橋要求一致；板肋與頂、底板，橫隔板與頂、底板均采用角焊縫，厚度8，10 mm的板肋、橫隔板角焊縫焊肢大小一般采用8 mm;厚度12，16 mm昀角焊縫焊肢大小一般采用10 mm。
對于鋼塔柱，壁板之間的棱角焊縫要求與鋼桁梁橋箱形桿件一樣，中間大部分范圍棱角焊縫有效厚度一般選用~／2f+(3～5)，端部600 mm適當(dāng)增大，見圖3；腹板、縱肋與壁板連接焊縫，中間部位一般采用角焊縫，兩端600 mm范圍內(nèi)采用雙面坡口角焊縫，焊縫熔深~／2￡+5，外加1/5板厚角焊縫，最小6 mm，見圖4。
a-端部．b一中部
鋼塔腹板與壁板連接焊縫
2.3 鋼箱梁橋板單元制作全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化 日本鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁制造廠在鋼箱梁板單元制作方面全面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動化，大大減少了操作員工數(shù)量，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了勞動強(qiáng)度及制造成本，見圖5。
在鋼桁梁制作方面，實(shí)現(xiàn)了桿件精確測量及計算機(jī)試拼裝，大大減少了廠內(nèi)實(shí)物試拼裝的工作量，
并降低了制作成本。
2.4在鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁制作過程中注重精細(xì)化管理
鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁制作的精細(xì)化有助于提高其耐久性。日本廠家在鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁制作過程中，特別重視精細(xì)化管理，包括板單元的平整度或桿件孔群的孔型質(zhì)量及毛刺清理、自由邊緣的倒圓處理、焊縫端部的勻順過渡及修磨處理、焊接間隙控制、成品保護(hù)等.
本文章由海南康氏力拓空間鋼結(jié)構(gòu)公司小編整理發(fā)表，官網(wǎng)：m.fw-arrow.cn
