公路钢箱梁桥面板施工新技术要点构架

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:余丽娟
[导读] 摘要:在公路施工过程中重视钢箱梁桥面板施工技术的有效应用,充分发挥该施工技术的应用优势,能够在一定程度上提高公路的整体施工水平。
        云南万创建设工程有限公司  云南省楚雄市  675000
        摘要:在公路施工过程中重视钢箱梁桥面板施工技术的有效应用,充分发挥该施工技术的应用优势,能够在一定程度上提高公路的整体施工水平。特别是在大型公路施工过程中利用钢箱梁技术进行施工有积极作用。在实际施工中,施工人员必须了解钢桥面板的实际情况,并且要根据公路的具体情况改造钢桥面板。与此同时,还要制作试件,完成试件制作后需要进行有效的检验工作。这样才能够确定钢箱梁桥面板的具体改进效果。一般情况下,在对钢箱梁桥面板性能进行检测时,主要从局部受力以及竖向挠度等方面出发对检测结果进行分析。
        关键词:公路钢箱梁;桥面施工;技术要点
        一、公路钢箱梁桥面施工新技术概述
        在公路钢箱梁桥面板施工技术应用过程中,需要从以下方面出发对钢箱梁桥面板施工技术的具体情况进行有效掌握。第一,钢桥面板的改造工作。对斜拉桥以及大跨度悬索桥进行分析,可以发现钢箱梁的重量几乎占据整个箱梁的1/5,而正交异性钢板结构面板的重量大约占钢筋混凝土桥面板的1/3左右。因为大跨度桥梁受自重的影响比较大,因此可以利用正交异性板钢箱梁来提高整体结构性能。通常可以选择沥青混凝土铺设钢桥面板,能够保护钢墙面板,有利于提高车辆行驶过程中的稳定性。而横肋以及钢桥板纵肋可以组成正交异性钢桥面板,横肋以及钢面板的纵肋处于互相垂直的状态,在制造时可以利用散装形式完成安装过程。在施工现场吊装之后,可以进行全面拼接。同时还要利用一定的技术手段有效处理横隔板,要保证其形成的弧形缺口避开其他关键部位[1]。第二,对正交异性钢桥面板构造进行改进。钢桥面板在应用过程中具有突出的作用,主要是将其作为主梁上翼缘进行应用,还可以承受车辆的大部分碾压作用力。在正交异性钢桥面板构造应用过程中,钢桥面板的主要构件包括面板以及横肋、纵肋,将这三者进行焊接固定,可以保证高强面板的稳定性。而设置弧形缺口,有利于提升钢桥面板的整体性能。从钢桥面板的构造细节进行分析,其复杂程度也比较高。车辆通过时产生的应力可能会分散在不同的部件上,在应力交叉的过程中,其变形程度也具有较强的复杂性。因此,在正交异性钢桥面板构造设计时,要充分考虑到钢桥面板的疲劳性问题。一般情况下导致出现疲劳裂纹的主要原因包括以下方面:(1)纵肋与横肋、活性缺口出现交叉问题。从钢桥面板抗疲劳的薄弱部位进行分析,工字接头是钢桥面板最薄弱的环节。(2)面板以及纵肋之间可能存在内角焊缝,会影响钢桥面板的抗疲劳性。
        在具体的分析过程中,必须根据钢桥面板的实际构造以不同的设计要求进行科学改进。这样才能提高钢桥面板的整体焊接强度,减少裂纹出现的可能性,保证钢桥面板的整体稳定性。在所有环节改进完成后,要利用高强螺栓连接U型肋,能够有效解决工字接头纵向U型内嵌补上存在的缺陷。利用仰焊对接的方式,能够在源头上降低钢桥面板出现疲劳裂纹的可能性。
        二、钢箱梁桥面板施工技术实验分析
        (一)实验内容
        在钢箱梁桥面板施工技术应用中,为了了解钢箱梁的具体连接效果,必须利用科学有效的实验对其整体性能进行检验。可以根据检验结果对钢箱梁桥面板的具体构造进行改进和调整,保证钢箱梁桥面板能够满足公路桥梁工程的具体建设需求。一般检测内容主要包括以下方面:第一,必须保证检测点布置的合理性。在检测过程中为了了解钢箱梁桥面板周围受力的均匀性,在缺口周围需要进行集中测定。除此之外,还要在焊缝周围布置测点,一般布置13个左右。并且要在每一个测点上粘贴双向应变片,对不同方向的压力进行准确测量。在测点布置过程中必须保证测点的位置准确。第二,开展压力疲劳实验。在实验过程中工作人员可以先选择一个试件进行实验。

一般情况下,需要在焊栓接头位置进行加载实验,加载荷载范围为40kN到95kN,要进行反复多次实验,实验次数要达到210万次,并根据有限元公式对荷载数值进行准确计算。如果荷载为45kN时,桥梁与U形肋荷载之间的受力一致,而荷载为95kN时,受力、恒载与活载等产生的受力一致。说明这一范围是钢箱梁桥面板受力疲劳的荷载范围。第三,进行静载实验。所有试件都必须进行静载实验。工作人员可以在跨中位置完成静载实验,也可以在焊接栓头的位置完成静载实验。在实验过程中利用有限元公式计算获取的试件荷载。为145kN时,试件的最大受力能够达到1800MPa。在实验时还需要考虑到具体的应用情况,可以将最大静载调整到180kN,为实际轴压力的2.5倍,确保试件最大计算压力能够达到流动极限的85%。在实验时可以将加载的等级分为4级、5级,方便对钢箱梁桥面板的具体性能进行准确判断[2]。
        (二)实验结果
        经过实验分析后,需要对具体的实验环节进行综合判断。这样才能准确掌握钢箱梁桥面板施工技术改造后的正交异性钢桥面板的应用可能性。主要是从竖向挠度、压力疲劳强度以及局部受力等不同方面分析钢箱梁桥面板的具体情况。第一,对竖向挠度进行分析。完成不同测点的实验工作后。因为不同荷载等级作用预先计算获取的数值以及检测获取的竖向挠度值是统一的,表明利用该连接方法对钢箱梁桥面板进行改造是成功的,具有突出的应用效果。与此同时,在跨中进行实验时,发现竖向挠度在焊接螺栓的接头部位挠度值比在对称位置的挠度值更小,对其进行分析研究,可以了解到焊接螺栓的接头除了利用两块拼接板之外,还需要连接高强度螺栓,有利于增加腹板的厚度以及焊栓接头的刚度值。第二,压力疲劳强度分析。在45kN到95kN的压力实验荷载作用中完成210万次实验过程后。与实验前的试件性能进行相对比分析,可以发现试件不同部分的挠度变化并不明显,表明压力疲劳对试件的刚硬度影响比较小。与此同时,利用25倍放大镜对试件的外观进行观测,并没有发现明显裂纹。经过静载实验后获取的结果表明,不同特点的压力大小与荷载之间的关系为线性关系。因此,可以认为钢箱梁桥面板的抗压抗疲劳性能良好。第三,局受力情况。在外加压力的情况下,试件的实际受力与检测点的受力是对称的。在焊栓接头部位对试件的实际压力进行对比分析,可以发现两个试件的焊栓接头位置纵向压力有一些差别。而在其他检测点试件的纵向受力差别比较小。在跨中荷载实验中,所有检测点的两个试件受力几乎相同,并且受力都比较小。这一实验结果与焊栓接头部位的纵向受力与横向受力基本相同[3]。
        三、结语
        总而言之,在社会经济不断发展的过程中推动了交通工程建设行业的不断发生。而公路桥梁工程是交通系统的主要组成部分,与人们生产生活之间的联系比较密切。如果公路桥梁工程出现施工质量问题不仅会产生较大经济损失,还可能会威胁行车安全。因此,必须重视公路桥梁施工质量控制工作。在当前的公路桥梁施工过程中,对新技术、新工艺以及新设备的应用越来越普遍,有利于提高公路桥梁的整体施工质量。而钢箱梁桥面板施工技术是目前公路桥梁施工中应用比较普遍的技术类型。建筑施工企业必须重视对这一技术的有效应用,要对钢箱梁桥面板施工进行全面研究和完善,尽可能发挥钢箱梁桥面板施工技术的应用优势。从而确保公路桥梁工程的整体施工质量,提高企业的经济效益,推动我国公路建设事业的持续健康发展。
        参考文献:
        [1]陈素,黎丁丁. 钢箱梁桥面板施工新技术[J]. 黑龙江交通科技,2019,v.42;No.310(12):253-253.
        [2]何鹏飞,管世亮,李琪,等. 公路钢箱梁桥面板施工新技术初探[J]. 建材与装饰,2019,000(018):258-259.
        [3]张睿,崔波. 公路钢箱梁桥面板施工新技术初探[J]. 工程建设与设计,2018,No.389(15):217-219.
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