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时间:2017-12-07
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1、钢箱梁节段吊装施工技术探究 摘要:本文以某斜拉桥梁为例,介绍钢箱梁吊装施工工艺,分析钢箱梁悬臂吊装过程中接口变形规律,提出接口匹配调整方法。Abstract:Takingacable-stayedbridgeasanexample,Introductiontheconstructiontechnologyofsteelboxgirdererection,Analysisofsteelboxgirdercantileverliftingdeformationinterfaceprocess,andtheinterfacematch
2、ingadjustmentmethod.关键词:钢箱梁悬臂吊装接口匹配精匹配中图分类号:U294.27+5文献标识码:A文章编号:Keyword:SteelboxgirderCantilevererectionInterfacematchingTheprecisematching7随着我国桥梁技术的不断发展,桥梁跨度也越来越大。钢箱梁由于其自重轻、施工方便、节省模板支架、环保等优点,在现今桥梁中得到广泛应用,如近些年建设的杭州湾跨海大桥、苏通长江公路大桥,以及现今在建的鹦鹉洲长江大桥、港珠澳大桥(钢箱梁+混凝土面板组合梁)均采用钢
3、箱梁截面。本文以某斜拉桥钢箱梁施工为例,对其钢箱梁节段吊装施工技术进行研究。1、工程概况本桥主桥为双塔双索面七跨连续钢箱梁斜拉桥,全桥钢箱梁总长1280m,桥跨布置为60+90+150+680+150+90+60m。桥梁中心线处钢箱梁梁高3.5m,全宽(包括风嘴)30.12m,桥面宽度28.7m,设有双向2%横坡。全桥钢箱梁共划分为16种类型97个节段,标准梁段长度15m,边跨梁段长9m,梁段最大吊重约为250t。梁段间除内、外腹板(包括U形肋和板式纵肋)采用M24高强螺栓连接外,其余均采用焊接连接。钢箱梁采用正交异性桥面板流线型
4、扁平整体钢箱,单箱三室结构,箱梁顶板厚16mm,底板厚12mm,顶板U形肋高280mm,板厚8mm,间距600mm;底板U形肋高210mm,板厚6mm,间距720mm。箱内设内、外腹板各两道,两道外腹板间距27.4m,板厚24mm,两道内腹板间距11.96m,板厚12mm。横隔板纵桥向间距3m,在支座、拉索断面及压重区段为实腹板式横隔板,其余断面为空腹板式横隔板。图1:钢箱梁横断面示意图(单位mm)2、钢箱梁悬臂吊装施工2.1钢箱梁加工及焊接工艺7钢箱梁各部件采用焊缝连接,锚拉板与锚管、锚拉板与桥面板,以及拉索处桥面板与外腹板的寒
5、风都是至关重要的传力焊缝,在制造过程中需按相关规定预热,达到焊缝全熔透,按设计要求加焊加强角焊缝,尽量减小焊接变形,焊接完成后按要求进行探伤检查。桥面板的纵横向焊缝处桥梁中心线外,应相互错开,避免焊缝十字交叉。钢箱梁在运输至现场前,均需进行预拼,完成制造线形(拱度、桥轴线、预拼长度)及接口匹配,并对梁体结构尺寸、拼接板型号、梁体涂装质量特别是拼接摩擦面涂装质量等进行验收。2.2钢梁悬臂吊装工艺流程在索塔区拼装施工支架,利用浮吊在支架上依次拼装主塔区梁段,利用千斤顶调整主塔区梁段平面、标高位置并固定,再利用塔吊拼装两台架梁吊机,完成
6、架梁吊机试吊,形成两端对称悬臂拼装工况(如图2)。图2:对称悬臂拼装工况7运输船抛锚定位,钢箱梁运输至现场后,由测量人员根据各节段所在位置对运输船舶进行精确定位,确保钢箱梁精确定位于架梁吊机吊点正下方位置,对称起吊钢箱梁,在钢箱梁刚被吊离船甲板时还应注意其是否水平。钢箱梁起吊到位后,进行梁段匹配及栓焊连接,梁段栓焊完成经验收合格后,拆除匹配连接件,进行挂索,并按照监控指令,进行第一次张拉。当完成梁段拼缝焊接并对该梁段上对应的斜拉索进行第一次张拉后,解除吊机约束,吊机前移,吊机行走到位后,进行斜拉索的第二次张拉,在斜拉索张拉前后,按
7、要求进行监控测量。第二次张拉完成后,进行下一梁段吊装。2.3悬臂吊装接口变形计算根据钢箱梁悬臂吊装工艺,钢箱梁安装的主要技术问题在于钢箱梁吊装接口的匹配,钢箱梁吊机站位及吊装如图3所示。图3:钢箱梁吊装示意图从吊装示意图可分析出,吊机自重及斜拉索初张力对已架梁段荷载作用,导致已架梁横断面两侧上翘,中间出现向下挠度,而吊装两段在吊点约束及自重作用下,导致横截面两侧出现向下挠度,致使整个钢箱梁吊装接口位置两侧梁段变形正好相反。图4所示即为钢箱梁悬臂吊装接口位置两侧梁段变形规律。图4接口变形图为确保吊装梁段接口顺利匹配,对两段接口变形进
8、行实时监控,本文利用midas软件,建立钢梁15m标准节段吊装模型,对接口变形进行计算,经计算,拼接位置各梁段横截面相对竖向位移如图5所示。图5接口横断面竖向相对位移根据计算可知,本桥吊装梁段接口位置两侧最大竖向位移近20mm,在接口拼接过程中,必
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