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摘要:近些年,中国凭借一系列大规模基础建设和超级工程。一条条公路、铁路,一座座桥梁翻山越岭,横空出世,惊艳世界随着时代的发展以及技术的进步,我国桥梁行业水平已经领先世界。通常大跨度梁拱组合样式的钢结构桥梁的整个结构设计方案相对复杂一些。钢拱进入钢箱梁的区域,结构设计则更为深入复杂,往往钢板的厚度比较高、作业空间比较小,对于装配的精度方面有着极高的要求,施工难度较大。
关键词:大跨度;钢结构桥梁;施工技术
引言
钢箱梁施工技术具有良好的强度、自重、刚度与整体性等优势,对于公路桥梁工程而言,也是主梁的关键结构形式。因为当前道路交通流量、钢箱梁跨度不断增加,使得跨路施工也面临极高的难度高,处在相对复杂的施工环境中,大跨度钢箱梁施工不仅要保证稳定性与质量,还要规避对周围环境、人们日常生活的影响。基于此,下面针对大跨度公路桥梁工程中钢箱梁施工技术的应用展开探讨。
1钢结构桥梁概述
钢结构主要由钢材组成,也是建筑结构的主要类型之一。钢结构因其承载力强,柔韧性好,操作简便等独特优势,也被广泛用于中国的公路桥梁建设。钢结构桥梁主要由钢结构组成,钢结构桥梁中通常使用50%以上的钢结构,称为大型钢结构桥梁。实际建筑中使用的钢板也主要是低合金钢。桥梁上的钢梁类型更多,包括箱梁和叠层梁。钢桥的主要结构由斜拉钢塔和钢结构甲板组成。钢塔主要由多个不同大小的单个钢箱组成。有隔板,加强筋和钢。结构桥面板是通过将多个具有相似结构的桥面板箱连接在一起而形成的。甲板的内部包括盖板,底板,两侧倾斜的腹板,隔板和箱形U型肋。
2大跨度钢结构桥梁的施工技术
2.1准备工作
因为此次公路桥梁工程的交通环境比较复杂,大跨度连续钢箱梁结构施工应该要加强技术管理,准备阶段编制管理方案,对现场实际施工提供指导。正式展开钢箱梁施工之前参照设计规范、现场施工环境制定组织管理方案、钢箱梁施工方案等。公路桥梁钢箱梁的最大跨度是48m,具有危险性,所以还应该开展专家论证。施工单位和所在地区的交通管理部门及时联系,制定交通疏导规划,选择车流量少的时段展开吊装施工。
2.2预制施工
2.2.1钢箱梁分段
钢箱梁前期制造,由专业工厂负责,开始预制之前技术人员需要阅读钢箱梁规范要求,所有进场原材料必须严格按照,经过取样、复验、焊接工艺评定这一系列流程,最终得出的评定结果,可以作为焊接工艺的参考依据。对照钢箱梁结构特征、制作要求、材料运输、施工环境等多方面因素,钢箱梁分段时要控制分段距离,不能过长或者过短,很容易增加后期吊装环节的难度,选择的分段与接口位置错缝,也应该满足设计规范。公路桥梁工程钢箱梁分段作业,将位于主线两侧的钢箱梁纵向分段,数量为5段,而横向分段,则是根据箱室分块,有单箱双室和单箱三室。根据纵向分段情况,钢箱梁两侧位置的翼缘板提前在工厂制作完成后再运输到施工现场焊接。施工项目所有主体箱室分为20段,其中最重吊装段的长度是25.27m,重量在82t左右。箱梁分块、分段注意顶部与底板之间应该保持错开状态,错开距离大约15cm。
2.2.2制作板单元及拼装梁端拼装
制作板单元时,所有制作流程包括预处理、切割下料、组焊、检验与组装、焊接,处理过程中全部采用自动化装置,保证处理效率、质量,还可以及时发现质量问题。拼装梁段时,技术人员同时运用多梁段连续匹配组焊、预拼装两种工艺,提前在封闭的厂房内进行拼装,可以规避外部恶劣天气对拼装效果的影响。
节段涂装作业,也在专门的涂装空间展开,而且还空间内设置了除湿、通风等专业设置,优化涂装环境质量,使最终的涂装效果符合工艺规范。
2.2.3钢箱梁预拼装
当钢箱梁正式出厂、运输之前,务必经过预拼装环节,可以校正桥面板、桥底板,使长度达成统一。针对钢箱梁梁段进行预拼装处理时,要求全部梁段实施拼装,参照图纸在梁段之间提前预留好缝隙,加强邻近两个梁段之间连接断面的契合度。随后便可以施焊预装焊缝,确定这一环节处理合格,前一节钢箱梁可以运输至统一地点堆放,预留出一节钢箱梁和下一节钢箱梁实施预拼装,要求和安装顺序一致,中途不能随意调换梁段号。钢箱梁预拼装还可以调整钢箱梁的总长度,当预拼装单元预拼之后要进行长度的测量,对比之后的差值及时修正,不能出现误差积累现象。对接口在预拼装环节也得到修正,梁段端口数值偏差经过调整后,空中安装环节便能够精准焊接。
2.3钢箱梁运输
前期预制环节结束,钢箱梁运输到施工现场,厂内起重机吊装大钢箱梁节段至运输平车上,由运输平车运到安装地点。运输过程中车厢上的枕木位于钢箱梁的尾端,且高度超出头部,尾部悬挑适中即可,运输环节做好钢箱梁成品工作。
2.4现场放置临时支墩
钢箱梁进入到现场吊装,临时支墩是非常重要的辅助工具,应该及时计算稳定性、强度和刚度等参数,使临时支墩、吊车、地基等与上部荷载规范一致,开始吊装前做好防护,加强吊装施工安全性。因此公路桥梁施工现场涉及到大量钢管周转,考虑到成本、受力问题,设置临时支墩时,选择8根钢管进行拼装,组装钢管的参数全部是Ф630mm×10mm,获得桁架塔式钢管柱支墩。连接横向钢管,采用28#槽钢,基础预埋件作为支墩下部固定位置。施工现场设置的所有临时支墩,采用双拼I45a工字钢将顶部进行横向连接,构成纵梁平台,纵梁顶部位置放置双向千斤顶,当钢箱梁就位,便可以对分段高度、里程位置进行调节。
2.5吊装
提前在工厂制作完成的钢箱梁单元块,经过预拼装、喷涂等处理流程,以不同的批次运输到现场指定位置,待所有单元块吊装架设到达指定位置,可以开始拼装、焊接、涂装等作业。①根据全桥最大、最重及吊装半径最大位置进行吊装设备选型,选择租用一台300吨汽车吊,35.9米主臂、14米回转半径进行吊装,根据选取最不利工况核算,汽车吊安全系数1.35,起重机的起重高度必须满足所吊装的构件的安装高度要求。②根据起重设备选型样本,最重节段吊装4点起吊。③所有吊耳在吊装前需对其进行无损探伤检查。④根据钢箱梁分段,通过全站仪定位支架安装位置,桥梁吊装前应对支架标高进行确认,支架标高、位置必须满足施工要求,部分支架地基必须硬化处理。⑤吊机提前进入指定吊装位置,以免后期吊装发生移动现象。开始吊装后,操作人员利用吊机吊起构件,到达指定的安装高度后回转。注意回转要采用φ20白棕绳,将其作为风绳,由专业技术人员控制,以免在吊装时和临时支架、附近构筑物碰撞。一旦开始回钩,钢箱梁就位要与提前标注测量控制点位置想接近,通过倒链、千斤顶可以准确就位,未松钩时先栓紧临时定位板,接口缝宽度也应该精准控制,避免在找正时产生较大位移量。
结束语
综上所述,大跨度公路桥梁工程采用钢箱梁施工技术,从前期预制构件开始,直至施工现场吊装施工结束,施工人员均要树立安全管理观念,避免操作不当导致的危险。另外,钢箱梁施工涉及到运输这一环节,尤其要做好防护工作,保障预制构件性能,也为现场施工吊装做好准备,凭借钢箱梁施工技术,提高大跨度公路桥梁工程施工效率。
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