史耀中
安徽省华通路桥有限责任公司342823
摘要:钢管混凝土系石拱桥造型美观,在中国桥梁建设中得到广泛应用。由于钢管混凝土系石拱桥是一种新型梁桥,在国内尚处于发展趋势环节。无论是工程建设的基本建设标准,还是相关的工作经验数据信息,都还缺乏信息。由于钢管混凝土系杆石拱桥在整个施工过程中管理制度发生多次变化,施工难度系数非常大,施工过程中温度和工程施工荷载变化有导致公路桥正在建设中。在整个过程中,各个环节的地应力和偏移量变化频繁,结构地应力和应变力与设计方案计算值不能一致。同时,无缝钢管拱肋一旦起吊成型,就很难调整。因此,对此类公路桥梁进行工程施工和控制,确保其内强度和线性度,对于此类公路桥梁的基础施工成功具有重要意义。
关键词:钢管系杆拱桥;混凝土施工;质量控制;
引言
系杆拱桥是采用拉杆平衡拱趾水平推进力的拱形结构公路桥梁。由于其美观大方的设计和有效的工程造价,拱形承重梁的建筑密度可达到跨度的1/50左右。在满足航运规定的前提下,可以最大限度地降低路面设计标高,减少引桥长度,节约工程预算,其合理性更为突出,因此近年来在中国出现了很大的发展趋势。系石拱桥结构复杂,有些病虫害会危及梁桥的整体安全。同时,如何开展钢管混凝土系石拱桥标准化工作,立即开展养护管理办法和养护工作,最大限度地提高公路数量,提高桥梁的使用寿命已成为必须面临的新课题。
1.钢管混凝土拱桥施工控制
1.1施工控制的重要性
桥梁工程施工检测与操纵是桥梁工程施工技术的关键组成部分。需要设计方案来实现桥梁竣工的目标。在整个施工过程中,根据公路桥梁的具体情况和自然环境进行实时监测,得到梁。桥梁的具体情况与理想情况的差异(偏差),应用当代控制理论对偏差进行识别、调整、预测和分析,使桥梁的施工情况尽可能接近理想情况,并然后确保梁桥在项目中完全建造。过程中的安全将最终确保梁桥的竣工符合设计方案和施工工艺规程。
钢管混凝土石拱桥在整个施工过程中,结构自始至终处于连续生产的全过程中,往往涉及多个管理体制的变化,导致每个工程建设的内功发生变化。过程。虽然在设计方案时就进行了项目建设分区规划和计算,但由于项目全过程中存在很多事前不可能做到的要素,同时各种工程建设偏差也会导致内功和具体公路桥梁的线路。类型不符合设计方案。因此,为保证桥梁工程的施工质量和安全,大跨度钢管混凝土石拱桥一般控制整个施工过程。工程施工操纵可以对结构线形和地应力的检测和预测分析进行具体指导,有利于保证桥梁施工的线形和内功;工程施工操纵可以在工程施工过程中对结构系统软件进行安全跟踪和预警信息。有利于确保安全施工。在工程建设运行的全过程中,还可以将检测分析和数值模拟相结合,在工程建设的全过程中进行合理的变化的预测和控制的同时,优化施工工序,提高施工工艺水平。
1.2钢管拱施工
(1)钢管拱肋现场拼装
工地试装根据设计方案要求的拱肋分段条件,选用半跨线性仿真模拟试装。立式装配试验符合标准,可提前做好表面安全防护及喷涂准备吊装。试装工程验收合格后,无缝钢管拱肋按编号顺序入库。存放时要注意安全防护,避免因挤压或撞击造成局部变形。
(2)拱肋支架安装
拱形支撑架为无缝钢管立杆支撑架,无缝钢管为φ377×14mm,材质为Q235钢。无缝钢管支撑架最短立杆为1.3m,最长为11m。拱肋连接下有四根无缝钢管立杆,组成立杆组。为保证无缝钢管支撑架的稳定性,无缝钢管采用L75*L75*5角钢制成桁架结构进行连接。杆下预制件预制构件与承重梁一起浇筑,预制件预制件座板与梁面齐平,预制件δ=20mm厚钢板,厚钢板通过电焊焊接在锚板上。为保证预埋件厚钢板下混凝土的密实度,在厚钢板中间设置了φ300mm的振力孔。
(3)钢管拱安装
钢管拱分段安装顺序:根据设计方案,按预装配序号顺序从两侧对称吊装拱段,最后进行合并段施工。每段按照吊装→倒置→临时土 →调整线型→准确定位电焊焊→调整线型→宣布电焊和焊接顺序解除。
2.钢管拱常见病害分析及施工控制措施
2.1焊接裂缝
拱肋和连接系统的焊接,由于电焊产品的质量问题,容易造成裂纹、脱落和生锈。铸件缺陷和部分应力容易引起疲劳裂纹。在地应力和侵蚀物质的共同作用下,裂缝会迅速发展。如果处理不当,公路桥梁的安全将受到严重威胁。其关键原因是电焊质量达不到要求或部分地应力过分集中。对于电焊间隙情况,可采用以下工程建设对策进行控制;对现场电焊焊,应改进检验操作,严格监督实际操作人员的企业资质证书和操作过程工作能力;当拱肋电焊部位出现焊接裂纹、脱落、锈蚀等情况时,应制定相应的修复方案和电焊修复处理工艺,方可进行修复工作。当拱肋发现缝隙时,应立即由技术专业电焊工用手钻在缝隙顶部钻一个直径2~3厘米的孔,用砂轮打磨,用二氧化碳修复加热后就可以了。修复结束时,应进行高质量的检查,以确保焊接缺陷消失,否则应重新修复。关键部位的焊修,需经有关权威专家批准入伍后,方可进行。
2.2钢管混凝土空隙、空鼓
钢管混凝土拱肋由钢管混凝土构成,管内灌注混凝土。由于施工工艺和质量问题,极有可能是管内混凝土没有压实或与无缝钢管没有紧密结合,即出现缝隙、壁空鼓。缝隙是由于无缝钢管拱内混凝土的聚集造成的,关键是在无缝钢管拱的顶部。无缝钢管拱内壁空鼓的关键位于无缝钢管梁端部与下圆钢管的交界处。水下混凝土工程施工过程中由于水口造成的墙体空鼓现象也很普遍,尤其是锚垫板下钢筋图比较密的时候(比如上面的ps笔选用P型锚杆时),一些混凝土的缺陷会导致更高的损坏。可以采用以下工程建设对策来控制钢管混凝土的缝隙和空心墙;增加混凝土砂浆的配合比,千方百计达到循环与抗混凝土离析的平衡,以适当的抗混凝土离析性能达到高循环。在有标准的情况下,优先选用自密实混凝土;当明确钢管混凝土有缝隙时,可在产生缝隙的地方钻二次后张法;锚垫下的钢筋图比较密。加强施工全过程监管,必要时采取辅助振动对策。
3.提高钢管系杆拱桥混凝土施工质量控制措施
3.1严抓焊接工艺
在钢框架结构中,电焊连接是关键的接口方式,必须保证拱管的质量。对实际在职的操作人员进行学习、培训和考核。焊工必须具有高压容器建造电焊资格,电焊焊接位置符合考试证书新项目。所有焊接必须进行外观检查,不得有裂纹、未焊缝、焊缝、未铺焊弧坑等缺陷。试验结果符合《公路桥涵施工技术规范》(TJ041-2000)的要求。
3.2严把钢管验收质量关
钢管拱肋生产加工前,必须进行工程验收。工程验收时必须提供以下材料:不锈钢板质量证明文件和质量检验报告、焊接质量证明文件和蛋糕烘烤记录、建筑涂料原材料质量证明文件、焊接方法鉴定报告、焊接质量外观检验报告、内部探伤报告、无缝钢管预制构件生产加工施工图、无缝钢管预制构件几何规格检验报告、加工工艺检测站发现缺陷及解决办法记录、无缝钢管预制构件在出厂产品合格证及质量证明书文件。
3.3增加桥梁结构稳定性
桥梁的可靠性关系到梁桥在基础施工和运营环节的安全,与公路桥的抗压强度具有同样关键的现实意义。系石拱桥的拱肋作为预制构件,很容易失去稳定性,尤其是横向不平衡。为更好地保障施工安全,对整座桥梁的可靠性能进行分析,建立室内空间有限元分析计算的基本理论公式计算。使用大中型有限元软件Midas/Civil,对公路桥梁重要施工环节和桥梁竣工环节进行室内空间可靠性分析。此外,还综合了现场平均误差,分析了结构重要施工环节的可靠性。
4.结束语
系杆拱桥在我国得到广泛应用。与其他桥梁类型相比,主要病虫害集中在无缝钢管拱、丝杆、预应力锚杆等,因为系紧石拱桥结构复杂,部分病虫害会危及整体安全梁桥的。为减少病虫害的危害,系石拱桥设计方案和工程建设应采取有针对性的对策,从多方面加以防范。同时,要完善管理环节的检查监督。对策,对损坏、病害、虫害的构件立即进行维修,以提高公路桥梁的使用寿命,确保公路桥梁的安全。
参考文献
【1】金成棣,预应力混凝土系杆拱桥的设计与施工【M】.北京;人民交通出版社,2006.
【2】陈宝春,钢管混凝土拱桥设计与施工【M】.北京;人民交通出版社,2001.
【3】刘昌飞.钢管混凝土系杆拱桥的维护和管理【J】.福建建设科技,2005,(6)∶24-25.