钢箱梁加工及安装施工技术研究

钢箱梁加工及安装施工技术研究

甘肃路桥公路投资有限公司

摘要:我国经济的发展,加快了城市化发展的速度,对于道路的要求也更高了,人们开始在高架桥上生活,有些高架桥主要运用预应力混凝土技术对人们对高架桥的需求进行有效地满足。从当前来看,钢箱梁在桥梁工程施工中已经广泛应用。

关键词:钢箱梁;加工;安装;施工技术

随着建筑行业的发展,桥梁工程也在大规模地建设,也不断地增加城市高架桥的钢箱梁跨境,并且快速地发展,高架桥钢箱梁环境因为很特殊,功能也多样,钢箱加工和安装施工的技术也越来越难。因此,该分析和研究钢箱梁加工和安装施工技术非常有必要[1]。

一、工程概况

某高架桥工程,所处的环境既人流量大,又交通复杂。钢箱梁利用单室或者多室悬臂钢箱梁的形式进行高架桥工程施工。设计钢箱梁宽度为14~20米,3300吨的质量,单个构件尺寸最大为30×7×1.5米,钢箱梁最大的质量为100吨。

二、钢箱梁加工及安装施工技术的措施

(一)选择钢箱梁吊装方案

通常运用双机联合方式吊装钢箱梁。实际进行操作的过程中,因为场地具有局限性,也可以单独使用设备完成吊装操作。分析和研究周围环境和实际地面,在该次试验中,运用200吨汽车起重机吊装钢箱梁。

(二)设计钢箱梁分段分块和接头

从横向看钢箱梁结构是分块连接,纵向看钢箱梁结构为分段连接。吊装钢箱梁时,无论是起重机承载力,还是施工场地的状况都要考虑到,致使设计图纸与技术要求相符合。通常横向分块在腹板15~20厘米位置放置;纵向分段在距离桥墩3~6米的位置放置。钢箱梁质量通常在60~100吨之间。为了更好地加工和焊接以及吊装钢箱梁,必须要优化处理现有分块和分段接头[2]。

(三)制作钢箱梁倒装法和控制无余量精度

为了使钢箱梁焊接质量和吊装速度得以保证,实际操作的过程中,需要运用控制无余量精度法和倒装法加工钢箱梁。运用倒装法加工钢箱梁的步骤:利用计算机系统下料和放样以及切割操作;焊接操作在胎具上进行;然后组装,并且运用专业设备,校正位置;最后喷涂进行操作。控制无余量精度法,就是焊接缝的变形量和收缩量等相关数据信息必须要充分考虑到,并且,对零部件尺寸进行固定时,将一定收缩量预留,来将控制施工精度有效地控制。完成加工钢箱梁以后,需要模拟操作比较复杂的施工部分,与要求相符合后,才能够投入实际的工作中。

(四)安装钢箱梁施工

通常桥墩与高架桥钢箱梁的跨度为30~50米,所以,在纵向接头上应该设置支顶架,以便对钢箱梁更好地进行支撑。每个支顶架上,都要将300~500千牛的千斤顶设置,对桥墩与钢箱梁位置之间的夹角进行调整[3]。焊接钢箱梁时,支顶架也是主要的操作平台,能够将操作人员工作效率有效地提升,人员安全得以保证。

(五)选择钢丝绳

吊装钢箱梁操作的过程中,φ47.5毫米钢丝绳扣需要选择四根进行作业,计算以后,每根钢丝最大的承受力能够达到170千牛,钢箱梁重量比钢丝绳量大,承受拉力低,才可以使吊装安全性得以保证。

(六)设置钢箱梁吊点

分析和研究本工程钢箱梁的质量和外形尺寸等,将相关操作方案制定出来,选择四个吊点吊装操作。钢箱梁结构不但具有复杂的结构,同一段钢箱梁密度也有一定的差异,所以,必须要根据钢箱梁设计图纸和分块质量以及分段尺寸等,精密地计算,将构件关键位置确定,从而使吊点位置得以确定。为了将钢箱梁吊装中变形情况减少,通常吊点位置是构件长度的三分之二,选择纵向加盘与模隔交汇处为吊点位置[4]。

(七)组对钢箱梁的分块接头

完成吊装钢箱梁操作以后,组对操作开始,在安装钢箱梁中,这也是难点。设计图纸上,要求加工钢箱梁缝隙比较小,而接头长度为20~30米,实际加工的过程中就会有一定误差出来,从而加大了安装钢箱梁工作的难度。所以,必须借助强大外力,对第1块钢箱梁到达的指定位置进行推动。有效运用钢箱梁分块接头的组对设备,能够将准备时间很大程度地缩短,从而使组对缝隙均匀性得以保证,工作效率得以提升。横向分块接头组对的操作流程:工字钢位置确定以后,开始焊接,将液压系统及传动力方框放置,调试接头组对设备参数,然后升压操作,升压操作的过程中,检查对接缝隙和组对情况,最后焊接和固定。

(八)控制吊装钢箱梁吊装时的稳定性

完成吊装第一块钢箱梁操作以后,支顶架外侧为重心。200吨汽车起重机这时松开以后,钢箱梁会有一定的侧翻或者倾斜产生,但是,因为受场地的限制和约束,不能对其支撑。若想将该类现象有效地解决,需要钢箱梁外侧运用30吨汽车起重机进行上提操作。吊装第2块钢箱梁到指定的位置以后,将挂钩松开。另外,运用30吨汽车起重机,还可以将钢箱梁两侧高度进行调整,给后续模块组对工作打下良好的基础[5]。

(九)焊接钢箱梁

钢箱梁焊接进行操作以前,必须要及时清理焊接口周围的铁锈和污渍,利用砂纸或者打磨机打磨焊接口,使其成为原有金属光泽。在对接焊缝两端按照要求将引板设置并焊接进行操作。从而使焊接质量与要求相符合。将陶瓷衬垫贴到对接焊缝的背面,既能够将焊接美观度提升,又能够使焊接质量得以保证。焊接操作的过程中,操作人员必须按照焊接工艺严格操作,并用运用多种焊接方式操作。焊接操作:先焊接定位,再焊接纵向肋板和横向隔板,然后运用对接焊接方式,焊接腹板,利用同步等速焊接方式焊接顶板和底板,最后检查对接缝隙,保证没有损伤情况出现[6]。

不同部位运用不同焊接方式,致使焊接中的变形量减少。经过检查可以证明,本工程的焊接工作完成以后,各个部件都没有深度损伤情况。

三、测量安装钢箱梁的前后

(一)测量安装钢箱梁前

其一,运用水准仪测定各个控制点高度,并且运用垫块调整高度,直到与设计高度相符合;

其二,运用全站仪测定支架顶部和桥墩顶部钢箱梁的坐标;

其三,将保处控制点坐标位置作为基础,对钢箱梁控制线确定。

(二)测量安装钢箱梁中

其一,施工人员必须测量钢箱梁的吊装位置,与控制点能够保持一致;

其二,运用水准仪复核钢箱梁高度,并且比较设计高度;

其三,运用全站仪复核吊装位置坐标,并且比较设计图纸。

四、钢箱梁加工及安装施工中的注意事项

其一,吊装施工无论是运输车辆,还是运用起重机,起重机和车辆停留位置都要严格计算,还要有专业管理人员疏导和指挥,起重机回转和车辆旋转时,都要在环境允许的范围内,以防破坏工程的其他设施。200吨起重机作业以前,钢箱梁的位置准确度和稳定性应该检查。

其二,该次高架桥钢箱梁的吊装工程主要在城市比较繁华的路段,必须安排足够人员疏导和指挥现场交通,致使工程施工的过程中,带给城市交通的不便减少。

其三,完成安装第1块钢箱梁以后,在同一个工作日,必须将第2块吊装钢箱梁工作完成,快速将30吨起重机松钩。

其四,无论是组对工作,还是焊接钢箱梁,现场都必须要有2个以上的工作人员,进行严格监督,将组对和焊接过程出现的错误及时发现,并且尽快进行改正。

参考文献:

[1]李立强.环形钢箱梁高空安装合龙施工技术[J].山西建筑,2017,43(30):95-96.

[2]朱平.浅谈双层钢箱梁吊装技术和质量安全监督要点[J].工程质量,2017,35(04):35-40.

[3]熊建武,刘世艳.双层多幅钢箱梁桥在城市快速路中的应用[J].市政技术,2016,34(S2):94-97.

[4]蔡枫.上海闸北区体育中心大体积异型钢箱梁加工技术[J].城市住宅,2016,23(11):117-119.

[5]宫禄尧,杨培娜,邱唐虎.复杂交通状况下大跨立交桥钢箱梁施工关键技术[J].世界桥梁,2015,43(01):23-26.

[6]王亚平.潍坊市东环路钢箱梁混凝土组合桥施工及检测技术[D].山东大学,2012.

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