Guia de instalação de estrutura de aço: processo passo a passo de montagem de pontes modulares

Conteúdo

1 Instalação de estrutura de aço: o que realmente envolve o processo completo
2 Preparação do local e tolerâncias de fundação
3 Recebimento, inspeção e pré-montagem antes da chegada do guindaste
4 Escolha do método de montagem: levantamento, lançamento ou pórtico do guindaste
5 Sequência de montagem passo a passo para pontes modulares de aço
6 Controle de conexão: parafusos, pinos e soldas no local
7 Regras de segurança e os erros de instalação mais comuns
- 7.1 Regras de segurança que não devem ser relaxadas
- 7.2 Erros comuns a evitar
8 Perguntas frequentes sobre instalação de estrutura de aço

Instalação de estrutura de aço: o que realmente envolve o processo completo

Uma estrutura de aço só funciona quando a instalação faz com que cada membro carregue sua parte na carga. O aço em si geralmente não é o ponto fraco; qualidade da conexão, sequência de montagem e precisão da fundação determinar se a ponte ou edifício acabado funciona conforme projetado. Este guia explica o processo completo de instalação de estruturas de aço para pontes modulares de aço e edifícios pré-fabricados de aço, desde a preparação da fundação até a inspeção final.

A resposta direta é esta: preparar a fundação dentro da tolerância, inspecionar cada componente antes de levantar, pré-montar o que puder no solo, erguer a estrutura primária em uma sequência fixa, apertar todas as conexões de acordo com o valor do desenho e só então instalar o deck, revestimento e acabamentos. Pular um estágio torna o próximo estágio mais lento, mais caro ou inseguro.

A prontidão da base define a velocidade de montagem realista mais rápida.
A pré-montagem no solo reduz o tempo do guindaste e expõe problemas de montagem precocemente.
O controle da conexão, e não a resistência dos membros, decide a segurança final da estrutura.
Para pontes modulares, a escolha entre elevação e lançamento do guindaste depende do vão, do peso e do acesso ao local.

Etapas principais da instalação da estrutura metálica e a verificação crítica de cada etapa.
Palco	Atividade principal	Verificação crítica
Preparação da fundação	Configuração do parafuso de ancoragem, fundição do rodapé, levantamento	Posições dos parafusos, elevação superior
Inspeção de componentes	Descarregamento, contagem, verificação de danos	Quantidades de acordo com a lista de embalagem, condição do revestimento
Pré-montagem	Montagem do subquadro no chão	Alinhamento do furo, dimensões diagonais
Ereção primária	Pilares, painéis, vigas colocadas e aparafusadas	Prumo, nível, reforço temporário
Conexões	Parafusos apertados, pinos acionados, soldas inspecionadas	Valores de torque, assentamento do pino, tamanho da solda
Deck e acabamento	Unidades de convés, corrimãos, revestimentos, retoques	Alinhamento final, reparo de revestimento

Preparação do local e tolerâncias de fundação

A informação mais valiosa da equipe de instalação não é o desenho de montagem; é o levantamento as-built da fundação. Para uma ponte modular de aço, os assentos dos pilares e as elevações dos apoios devem estar dentro da tolerância antes do primeiro painel ser levantado. Para uma construção de aço, o padrão dos chumbadores deve corresponder às placas de base da coluna. A maioria dos projetos atrasados não é atrasada por erros de fabricação de aço; eles são atrasados por chumbadores lançados a mais de alguns milímetros da posição teórica.

As tolerâncias de campo típicas para fundações de estruturas de aço incluem:

Posição do grupo dos chumbadores: /-3 mm do centro teórico do grupo.
Elevação do topo do concreto nas áreas de suporte: /-5 mm.
Projeção do parafuso de ancoragem acima do concreto: normalmente 20 mm/-0 mm para que as porcas e arruelas assentem completamente.
Assentos de vigas e cachorros: horizontais dentro de 1:500 e nivelados dentro de /-3 mm.

O concreto também tem uma condição de resistência. As cargas de montagem não devem ser aplicadas antes que o concreto atinja aproximadamente 75 por cento de sua força de design , conforme indicado nos desenhos estruturais. Carregar uma fundação muito cedo é um dos poucos erros de montagem que não pode ser totalmente corrigido posteriormente.

Antes da mobilização, verifique as condições do solo para os estabilizadores do guindaste e a distância horizontal do pivô do guindaste até a borda mais distante do vão. Uma pequena alteração no raio do guindaste pode reduzir significativamente a capacidade de elevação disponível, portanto a posição do guindaste deve ser marcada e verificada antes do primeiro levantamento.

Recebimento, inspeção e pré-montagem antes da chegada do guindaste

Os componentes de aço chegam em kit. Entre a fábrica e o local eles podem ser dobrados durante o descarregamento, arranhados por lingas de corrente ou misturados com componentes de outra entrega. Receber a inspeção é, portanto, uma etapa de proteção do cronograma, e não uma burocracia. O cheque de recebimento deverá seguir esta ordem:

Descarregue cada membro nos pontos de içamento marcados com eslingas de classificação adequada; nunca arraste painéis ou vigas sobre cascalho ou concreto.
Compare a lista de embalagem com os componentes reais antes do transporte sair do local e anote os itens faltantes ou danificados no recibo de entrega.
Meça as diagonais dos painéis de treliça e verifique a esquadria das extremidades das vigas; uma distorção de alguns milímetros torna-se um ajuste difícil posteriormente.
Inspecione as roscas dos parafusos e hastes de ancoragem e substitua ou repare as roscas danificadas antes da montagem.
Separe os lotes de parafusos, pinos e arruelas por classe e tamanho e guarde-os em um local coberto.

A pré-montagem no solo é a verificação de qualidade mais barata na construção em aço. Para uma ponte modular do tipo pátio, a equipe monta painéis laterais, travessas e reforços em baias completas em solo nivelado, verifica o alinhamento dos furos e as dimensões diagonais e só então levanta ou lança a baia. Para edifícios de aço, colunas e vigas são frequentemente aparafusadas em estruturas no solo e elevadas como uma só peça. Isto reduz o número de içamentos do guindaste e mantém a geometria da estrutura precisa.

Escolha do método de montagem: levantamento, lançamento ou pórtico do guindaste

O método de montagem é selecionado a partir do vão, do peso do componente e do que o local permite. Não existe um método melhor em geral; existe apenas o método que corresponde ao site.

Comparação de métodos de montagem de estruturas metálicas e suas principais aplicações no local.
Método	Aplicação típica	Equipamento principal	Controle de chave
Montagem de guindaste	Vãos curtos, edifícios, margens acessíveis	Guindaste móvel ou caminhão	Raio do guindaste e capacidade de elevação
Lançamento cantiléver	Longos vãos sobre rios, vales, trânsito intenso	Nariz de lançamento, rolos, guincho	Deflexão do nariz, posições dos rolos
Montagem do pórtico	Segmentos pesados acima de um vão concluído	Pórtico aéreo ou viga de lançamento	Alinhamento do trilho, equilíbrio do segmento
Guindaste de barcaça	Travessias de água com canais profundos	Guindaste flutuante com barcaça	Nível da água, corrente, ancoragem

Cada método compartilha uma regra: a estrutura deve ser estável em todas as etapas intermediárias, não apenas no estado final. Contraventamentos e suportes temporários fazem parte do projeto da instalação, e não da improvisação em campo. Em locais de pontes onde as equipes precisam de uma superfície de trabalho estável sob o vão, plataformas de construção de grande envergadura para cargas pesadas fornecem uma alternativa projetada aos andaimes e permitem que o trabalho de montagem continue acima da água ou do tráfego ativo.

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Para pontes modulares de aço, a decisão usual é entre a montagem e o lançamento do guindaste. A montagem do guindaste é mais rápida quando o peso total da ponte está dentro do gráfico do guindaste no raio necessário e o solo suporta os estabilizadores. O lançamento é utilizado quando a travessia é muito longa, muito profunda ou muito movimentada para um guindaste. A ponte é montada sobre rolos atrás do pilar próximo, um nariz de lançamento leve é preso à frente e um guincho puxa toda a estrutura para frente até que o nariz pouse na margem oposta. Os rolos devem assentar nos pontos dos nós do painel para que a reação concentrada não prejudique a corda. Os princípios de conexão e caminho de carga por trás deste método são abordados no guia de construção de ponte modular de aço .

Sequência de montagem passo a passo para pontes modulares de aço

Uma vez fixado o método de montagem, a sequência de campo segue um padrão repetível. Uma instalação típica do tipo bailey de vão único com lançamento funciona através destas etapas:

Coloque os postes finais e as placas de apoio nos assentos de encosto; verifique o nível e a linha do rolamento.
Montar os primeiros vãos do lado de lançamento, conectando os painéis laterais com as travessas e inserindo os pinos do painel.
Instale suportes oscilantes e contraventamentos cruzados à medida que cada compartimento é concluído, para que o compartimento permaneça quadrado.
Instale longarinas e unidades de deck após a fixação da estrutura do compartimento; o convés também endurece a baía.
Avance a ponte com um guincho ou escavadeira, mantendo o nariz de lançamento apontado para o rumo mais distante.
Quando a viga principal atingir o assento mais distante, abaixe a estrutura sobre os mancais e remova o equipamento de lançamento.
Instale corrimãos, placas de aproximação e juntas de dilatação.
Faça uma pesquisa final de alinhamento, repare os danos no revestimento e entregue a estrutura.

Os sistemas de painéis modulares diferem principalmente em capacidade e configuração. O Ponte Bailey CB-200 é um sistema multifilar reforçado para vãos maiores e cargas mais pesadas, portanto sua instalação utiliza mais contraventamentos e nariz de lançamento mais pesado, mas a sequência de trabalho é a mesma. Sistemas de alta capacidade necessitam de cuidados extras durante o lançamento porque o peso montado por metro linear é maior.

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Antes de escolher uma configuração de painel, verifique o Especificações da ponte Bailey e guia de capacidade de carga para combinar o arranjo da viga com o vão e a carga necessários. Escolher uma configuração mais forte do que o necessário não melhora a segurança; apenas acrescenta o peso que o equipamento de lançamento deve suportar.

Controle de conexão: parafusos, pinos e soldas no local

A maioria dos problemas de campo em estruturas de aço começa nas ligações e não nas barras. Um parafuso deixado em boas condições, um pino que não está totalmente assentado ou uma solda no local com corte inferior eventualmente se tornará um ponto de rachadura. O controle de conexão é o coração da instalação de estruturas de aço.

Conexões aparafusadas

Parafusos de alta resistência em ligações estruturais são instalados em duas passagens. A primeira passagem deixa a junta bem firme, o que significa que as peças conectadas ficam em contato firme. A segunda passagem aplica o torque final com uma chave dinamométrica calibrada ajustada ao valor do desenho. Os parafusos não devem ser reutilizados para conexões críticas porque o comportamento de torque-tensão muda após o primeiro aperto.

Valores típicos de aperto final para parafusos de alta resistência classe 8.8. Os desenhos do projeto e os dados do fornecedor dos parafusos têm precedência sobre esta referência de campo.
Tamanho e classe do parafuso	Torque final típico (Nm)
M16 - classe 8.8	190 a 220
M20 - classe 8.8	380 a 480
M22 - classe 8.8	510 a 640
M24 - classe 8.8	660 a 830

Conexões fixadas

As pontes modulares usam pinos de painel nas juntas do painel principal em vez de parafusos. Um pino instalado corretamente é totalmente acionado, assenta nivelado com a face da corda e é preso com seu clipe de retenção. Um pino parcialmente acionado é perigoso: a carga concentra-se em uma pequena área do furo do pino, o que alonga o furo e enfraquece o painel.

Soldagem no local

Onde a soldagem no local for permitida para emendas, reforços ou reparos, inspecione visualmente as soldas quanto a rachaduras, cortes inferiores e porosidade antes do revestimento final. O tamanho da perna da solda em ângulo deve ser verificado com um medidor de solda de acordo com o desenho. O revestimento vem após a inspeção, não antes, porque a tinta esconde defeitos de solda.

Regras de segurança e os erros de instalação mais comuns

A montagem é a fase de maior risco de qualquer projeto siderúrgico porque as equipes trabalham em altura, com cargas pesadas e sob pressão de tempo. Os controles mais importantes são simples e repetíveis.

Regras de segurança que não devem ser relaxadas

Confirme a capacidade do guindaste no raio real antes de cada elevação; um valor de gráfico com um raio pequeno não se aplica ao outro lado do vão.
Pare a elevação quando a velocidade do vento exceder o limite do fabricante do guindaste, normalmente de 10 a 14 m/s, dependendo da máquina e da área de superfície elevada.
Mantenha todos afastados de cargas suspensas e use cabos de apoio para controlar a rotação.
Instale o contraventamento temporário no mesmo turno da montagem da estrutura; uma estrutura de aço não apoiada deixada durante a noite é uma causa comum de colapso.
Inspecione as eslingas, manilhas e vigas espalhadoras diariamente e retire qualquer equipamento danificado.

Erros comuns a evitar

Levantar uma estrutura antes que os parafusos da placa de base sejam ajustados; a estrutura se desloca durante a elevação e o alinhamento é perdido.
Apertar os parafusos em um turno posterior sem marcar a passagem de aperto; os parafusos ignorados permanecem ocultos na verificação final do torque.
Martelar um pino que não está alinhado com seu furo. O desalinhamento, e não o pino, é o problema; verifique novamente o compartimento antes de forçar a conexão.
Reparação de revestimento galvanizado danificado com tinta comum. Use um composto de reparo rico em zinco para que a proteção contra corrosão corresponda ao original.
Tratar os apoios temporários como uma improvisação de campo. As estruturas temporárias suportam cargas reais e necessitam de uma base de projeto; opções projetadas, como o suporte de construção super bailey personalizado de grande vão Fabricantes de suporte de construção Super Bailey personalizados por atacado de grande extensão, Jiangsu Zhonghai Bridge Equipment Co., Ltd. é um fabricante de suporte de construção Super Bailey personalizado de grande extensão na China e fato OEM ... Ver Produto → são muito mais seguros do que berços improvisados.

A mesma lógica se aplica ao acesso. Em projetos de pontes, os empreiteiros muitas vezes subestimam quanto tempo a tripulação gasta trabalhando sobre a água ou o tráfego. Uma plataforma de trabalho adequadamente projetada encurta o caminho crítico e reduz o risco de queda; o aplicações de plataforma de construção de ponte artigo mostra onde essas plataformas são normalmente usadas.

Perguntas frequentes sobre instalação de estrutura de aço

Quanto tempo leva para instalar uma ponte modular de aço?

Uma ponte tipo pátio de vão único de 20 a 30 m pode normalmente ser instalada em três a sete dias com uma equipe de seis a dez trabalhadores e um guindaste, desde que a fundação esteja pronta e todos os componentes estejam no local. Instalações lançadas em longos períodos normalmente levam de uma a três semanas. Na maioria dos casos, a preparação e as inspeções do local controlam mais o cronograma do que o trabalho de montagem em si.

Uma ponte modular de aço pode ser instalada sem guindaste?

Sim. As pontes modulares do tipo Bailey são projetadas para lançamento, de modo que uma instalação completa pode ser feita com rolos, guincho e escavadeira de tração. O nariz de lançamento controla o momento do cantilever durante o impulso. Configurações muito pesadas e de alta capacidade ainda podem precisar de um guindaste para o primeiro vão ou para ajustes finais no rolamento mais distante.

Qual é o erro de instalação mais comum?

No trabalho de ponte modular, é o desalinhamento entre um pino do painel e seu furo, seguido de martelamento do pino para forçar a junta. Em trabalhos de construção em aço em geral, são parafusos de alta resistência com baixo torque. Ambos os erros produzem danos ocultos que aparecem posteriormente sob carga.

Por que os chumbadores são tão críticos na instalação de estruturas de aço?

O padrão do parafuso de ancoragem fixa a posição de cada coluna ou rolamento. Se o levantamento da fundação mostrar posições dos parafusos fora da tolerância de /-3 mm, o aço não poderá ser instalado no desenho sem modificação. Verificar os chumbadores antes da colocação do concreto é muito mais barato do que corrigi-los depois.

Quando é necessário um nariz de lançamento?

Um nariz de lançamento é necessário sempre que uma ponte é empurrada através de um vão, porque o momento em balanço da estrutura incompleta deve ser controlado. O nariz tem normalmente cerca de 60 por cento do comprimento do vão de uma ponte de vão único, embora o comprimento exato venha do cálculo de construção de cada projeto.

Como deve ser organizada a inspeção final?

Caminhe sistematicamente pela linha da estrutura: verifique o assentamento do rolamento, os clipes de retenção dos pinos, as marcas de torque dos parafusos, os tamanhos das soldas, os reparos do revestimento e as juntas do convés com base em uma lista de verificação impressa. Uma inspeção limpa e bem documentada é a entrega mais rápida possível.

A instalação da estrutura de aço é determinística. Se cada componente for correto, cada conexão atingir o torque especificado ou o assentamento do pino e a sequência de montagem for respeitada, a estrutura acabada se comporta exatamente como o projeto pretendido. As empresas que fornecem instalações sem problemas não são aquelas que possuem o guindaste mais rápido; eles são os que têm o processo de site mais disciplinado.