钢箱梁分段吊装施工技术及线型控制技术措施

发表时间:2021/4/19   来源:《工程管理前沿》2021年1月第2期   作者:代大鑫1 周亚辉2
[导读] 在我国钢结构施工技术的发展中,钢箱梁广泛分布于桥梁中,钢箱梁具有断面能力强,
       代大鑫1  周亚辉2
        1身份证51041119920709**** 四川省成都市 610000   2身份证61230119800328****  四川省成都市 610000
        摘要:在我国钢结构施工技术的发展中,钢箱梁广泛分布于桥梁中,钢箱梁具有断面能力强,桥梁施工美观,施工时间相对较短,抗扭刚度和整体性好,对施工环境影响较小。由于施工技术在长大桥梁中的广泛应用,使得钢箱梁的运输、吊装、施工环境等诸多因素综合考虑,为了提高施工质量,提高施工进度,采用分段吊装进行施工,分段吊装是为钢箱梁服务的,它将钢箱梁的整个截面分割成一个开放的不对称界面,在应力因素的影响下,在吊装和施工中会产生一些重大的结构变形问题。将钢箱梁交叉缠绕变形,导致较大的竖向变形,直接降低其使用准备度,造成严重的不利影响。因此,有必要加强钢箱梁系统设计过程中的关键技术分析,加强线形控制,了解变形规律,原则上了解钢箱梁的施工质量。本文针对钢箱梁分段吊装的关键问题,对线性控制技术进行了研究和分析。
        关键词:钢箱梁;分段吊装;施工技术;线型控制技术
        1钢箱梁分段吊装施工技术要点
        在设计中,应综合考虑钢箱梁的施工能力、生产、运输、安装的类型和状态以及地面运输条件,对钢箱梁的关键点进行综合分析。
        1.1钢箱梁制造
        根据钢材选用技术标准,在设计中应尽量选择大规格的尺寸,并以上板的上表面尺寸为基准,有效减少装配截面,以适当的方式进行联合处理。为有效提高整体抗疲劳性能,适当调整钢板之间的U形刚度,并检查U形刚度与顶板间隙在0.5mm以下及弯曲,确保焊缝端部符合标准,做好打磨工作。为保证辐射端在设计中能得到有效焊接,可采用变形小的焊接收缩工艺二氧化碳气体保护进行焊接。
        1.2分段吊装及焊接
        经计算并符合规范要求后,可在施工中进行局部吊装,通过计算将整个钢箱分为若干节段进行分块加工,然后对各节段进行焊接、吊装和组装。在实践中要做好底格的焊接和分段吊装的划分。在以机组为主体的情况下,要按设计要求做好手工焊补工艺,以保证钢箱梁的整体施工质量。
        1.3桥面板的施工
        桥面是以超高韧性混凝土为主体的建筑材料。根据要求,合理校核水泥强度,保证其至少为42.5级。超高韧性混凝土的强度应根据面板的应力值来确定。钢纤维的抗拉强度应控制在1600MPa。根据各项参数符合标准,应进行单次浇铸。为了增加表面混凝土的锋利度和完整性,通常在顶部钢板上焊接剪力钉,铺设钢网将混凝土箱架连接成一个整体。
        混凝土浇筑施工应避免在恶劣天气下进行,混凝土内外温差不应超过20℃;浇筑完成后,桥面应按要求湿润硬化,表面湿度应在95%以上。对不符合要求的桥面,必须按标准进行嵌装保护处理,确保表面粗糙度符合沥青胶泥的要求,然后再做好乳化沥青胶泥。
        2钢箱梁分段吊装施工技术要点及线型控制技术
        2.1钢箱梁分段吊装的施工关键因素
        开口梁施工建成后,如果钢箱梁出现开口问题,这就意味着钢箱结构的扭转刚度降低,这类问题将直接降低桥梁的使用寿命及其整体耐久性,在这种背景下,我们应该着眼于分析和重点反思在施工中。在弹性构件中,由于构件的长度、厚度和高度存在一定的差异,薄壁构件的形式是否封闭是关键因素,如果截面构件不属于封闭形式,打开钢箱梁就成为开口截面,它形成了一个纯弯曲单元,类似于矩形截面梁,它直接对开口构件施加剪切张力。在这种情况下,有必要在施工前对开口前后的信息参数进行假设和计算。
        2.2开口箱梁加固
        通过对钢箱梁扭转危险性的计算和分析,根据特定的荷载特性,在正常工况下进行加固,主要有两种加固方式:钢板加固法,即采用开口钢箱体系的焊接工艺,将开口式钢箱系统改造为封闭式界面,避免了开口式截面的剪拉问题,提高了结构的受力性能。桁架加固法,本规程对桁架进行加固,即利用熟练工人对开口式钢箱梁进行临时加固,以达到提高整体刚度的目的,从而对其临时加固效果进行评价。在设计中,这两种方法各有缺点。在钢板加固法中使用了大量的钢材,施工荷载比较大,拆除钢板时比较复杂,但其加固效果显著,可以有效地提高倒箱梁的整体刚度。

桁架加固法易焊接,用钢量少,施工方便,但它是一种临时加固方法,在实际应用中并不能显著提高放大效果,应根据实际情况,分析危险因素,合理选择设计方法经济控制。
        2.3钢箱梁吊精度控制
        吊装过程中,应按要求建立平面控制网,各项精度应达到四级精度,加强对控制网各标准点的严格控制。为了提高坐标的精度,全站仪可用于测量和分析,并可建造在钢轨道上,以便在节段提升过程中,根据有意义的要求调整合适的连接件进行接缝尺寸的施工和分析,并用限位板固定垫层,为了使限位板定位焊接牢固,以了解中轴的精度,可合理避免横向位移的问题,在临时墩内放置一块三角形钢板,要求在中心周围1-2mm范围内,以箱的中心为准,启闭机拱施工中正常范围内的水平和纵向偏差,采用25T手动启闭机进行微加工,调整后马上进行马背定位固定安装。在箱梁上倾角处设置5T导链,可以有效地避免位移和纵向推力的不利影响,同时在设计中应做好焊接钢箱梁的变形测量和设计分析,为设计提供一定的依据焊接过程中变形的可能性,因此需要做好监测分析和参数信息记录。通过数据信息分析变形规律的性质,可以推测变形位置,提高吊装精度。同时焊接体积的设计应采用最小纵向收缩3mm,最大5mm,交叉夹紧1.5mm。
        2.4钢箱梁系统的线性控制技术
        (1)施工前应根据规范要求的数据和现场安装资料进行计算分析。由于箱梁在安装前预拱度值大、范围广、界面性质好等特点,钢箱梁的合理布置应采用平方抛物线方程进行分析。
        (2)根据具体的纵倾、横倾、曲率、焊接变形等数值,准确详细地计算出高度、长度、宽度等三维数据;作为参考,绘制相应图纸,提前做好预制构件加工的技术准备。
        (3)支架安装过程中,必须控制总长度,控制和管理平台和柱施工阶段用地的高度和宽度。另外,钢箱梁系统安装完毕后,应做好中压系统的高度调整和变形工作。
        (4)加强焊接变形的控制。焊接初期,应按要求进行焊接材料的型式检验,并收集变形数据。以基线数据为参考点,通过归纳分析将数据输入到数学模型中,得到的信息作为焊后材料变形的依据和参考。
        (5)在焊接中,采用CO2气体保护焊同时变形,可采用浸弧焊接和手工焊接。在设计中,应根据实际情况适当选择焊接方法。
        (6)在焊接过程中,应调节板材在开坡斜度35-40°之间,以避免的更高的极限值。应充分控制构件的距离和宽度,表示下限为5mm,上限为7mm。为保证焊接质量,可采用机械冷处理折叠焊接。
        2.5钢箱梁系统变形监测
        钢箱系统施工后,容易发现变形隐患。目前主要采用人工测量和自动测量分析。人工监测的方法是通过仪器设备对箱梁的变形进行测量和分析,而自动检测则可以通过技术手段进行远程测量和分析。
        (1)人工测量法
        机械仪器和光学仪器主要用于测量和检测,机械仪器测量是通过数字或数字指示器等机械仪器对桥梁的变形进行监测和分析。以机械传动为例,分析了桥梁在荷载作用下的挠度、相对位移和裂缝。这种测量方法相对简单方便,设备可重复使用。
        (2)自动测量法
        自动测量法是一种用于监测桥梁变形的远程控制程序,在大多数情况下用于桥梁的短期测量,其中GPS变形测量是其突出的技术。GPS变形测量的目的是通过卫星导航定位技术对桥梁信息进行有效的监测和分析。这项技术能够在全天候和全球范围内进行连续监测和分析。同时,监测点固定在桥梁的基准点上,另一个接收器固定在变形点的位置上。卫星用于监测和分析变形点的位置,以评估桥梁结构的变形值。
        3结束语
        钢箱梁分段吊装技术在大型吊桥中的应用效果显著,提高了整体施工质量。在施工中要加强对开口式桥梁连接的质量控制和管理,在做好加固和施工工作的同时,分析加强节段杠杆的关键技术和合理不同的技术手段,同时要注意桥梁的变形施工完成后,根据实际情况选择符合要求的方式,做好监测分析工作,确保各项参数符合规范要求,充分保证桥梁技术的施工质量。
        参考文献:
        [1]朱文军.钢箱梁分段吊装施工工艺与变形监测技术[J].工程技术研究,2020,5(11):102-103.
       
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