钢箱梁架桥机范文（精选8篇）
钢箱梁架桥机 第1篇
铁路系统是交通运输网中的一大子系统, 承载了大量的交通任务, 桥梁是铁路建设的关键和难点, 而箱梁在桥梁中的比重高达90%。施工中, 箱梁的架设施工技术直接影响着桥梁的质量和成本。
1 工程概况
唐家大桥为公路上跨沟海线铁路及盘营客专而设。公铁立交部分孔跨 (12号~16号墩) , 共1联。既有沟海线铁路和预留二线位于第14跨中间, 既有沟海铁路距离14号墩垂直距离7.24m, 预留二线距离13号墩垂直距离5.9m;盘营客专位于第15跨, 盘营客专右线距离15号墩垂直距离5.8m。本桥跨径为:4*35;上部结构采用16片预应力混凝土 (后张) 简支小箱梁, 桥面连续;全长140m, 施工中心里程为DK44+601.9。
2 施工准备
2.1 施工技术准备
架设箱梁前要编制机械操作和施工技术交底细则, 并认真贯彻实施, 建立系统的检修、养护制度, 按时检查重要部件的受损情况。运梁设备不能运载超出设计值的箱梁以及梁上工具, 同时, 要调查和测量架桥机、运梁车通过电缆、电线、路基等影响工作和走形空间的障碍物, 并提出相应的解决方案。结合设计方提供的运梁车检算资料调查线下桥梁和路基, 并提出相应的应急措施。
2.2 工作人员的施工前准备
架桥机是操作安全性较低的设备, 进行施工作业时, 各班组的各岗位的人员要配备齐全;作业人员在作业过程中要高度集中, 听从指挥, 服从命令;司机的操作只由值班队长指挥, 同时, 所有参与施工的人员都可以叫停司机, 保证操作的绝对安全和准确。
2.3 施工机械的施工前准备
提梁作业区的场地要平整硬化, 要按照设计要求严格处理走形轨道, 保证走行轨道地基承载力符合设计要求, 利用装梁龙门吊在拼装场地上进行拼装。在安装好的梁面上完成组装整机, 再由运梁车运至桥头进行定位。架梁作业前, 应检查各施工机械的液压系统、传动机构、轮胎磨损、部件紧固等情况, 并指定保养计划表。
3 技术标准要求
3.1 安装操作要求
架桥机的安装应有具有安装资质的单位和具有安装资格的人员进行安装。参与安装人员必须熟悉本机的结构、技术特征, 电器元件的安装必须由专业电工进行安装。安装前清点:按编号的序号检查各部分组件、部件是否齐全, 清点包装并与清单对照, 检查数量、种类, 检查各组件、总成及其它各构件是否齐全、完好, 有无损伤、损坏, 重要的安装面有无损伤。对当天、当班要拼装的部件进行清洁, 做好安装所需的工具、机具设备的准备工作。电器元件的组装:电器元件的组装应根据电器接线图和电器原理图进行安装。安装时严禁碰、刮伤安装面及连接销、轴等的机械加工面。主要钢结构的连接螺栓安装时, 应以螺栓的对称 (对角) 位置从内向外 (或从外向内) 逐次按规定的扭距旋紧螺母。吊运时要严格遵守起吊安全操作规程。待安装的部件要妥善放置, 做好防雨、防腐、防尘, 垫板或枕木要放置水平, 各支承点支撑牢固, 受力平衡。
3.2 架设技术要求
梁体完工后, 由技术、安质人员组织并邀请驻地监理工程师参加, 共同检查验收, 合格后进行吊装。在箱梁架设过程中对架桥机各项结构、各种机具、材料由专人进行定期全面检查、保养, 以确保架设施工安全。箱梁在架设时, 砼的强度不低于设计对架设安装所要求的强度。箱梁架设时, 支承结构的强度符合安装构件时所要求的强度, 支承结构的尺寸、标高及平面位置符合设计要求。箱梁架设前, 用仪器查核支承结构和预埋件的标高及平面上的位置, 核对后, 在支承结构上画出架设箱梁轴线和端线, 使构件能准确就位。箱梁架设前, 对梁体的外型尺寸、相互接触面进行检查校核, 若其误差超限, 采用相应措施进行整修, 然后准确画出箱梁梁端轴线, 以便与支承结构轴线对正就位。
4 具体施工方法步骤
4.1 测量放线
盖梁施工完成后, 先在盖梁顶端弹十字线, 用全站仪测量确定梁两端中心位置 (或确定梁底部外侧横纵向位置) 。
4.2 支座安装
将支座按照设计位置摆放好。12#桥墩小桩号、16#桥墩大桩号采用GYZF4250*54型四氟滑板式橡胶支座;12#桥墩大桩号、16#桥墩小桩号采用GYZF4350*65型四氟滑板式橡胶支座;其余桥墩采用GYZ350*63型四氟滑板式橡胶支座。
4.3 选梁、运梁
先将梁预制场地梁编号。编号原则:按顺序和方向, 边梁和中梁编号为1#~16#。采用2辆180吊车移梁, 1辆载重160t炮车运梁。平均运距为550m。先将炮车停靠在梁一侧, 吊车停靠在梁两端;通过预埋吊装口穿入油丝绳, 用100*100mm木方垫在油丝绳与梁混凝土中间, 避免损坏梁体混凝土;炮车前后两端用枕木垫好, 避免车辆转弯或移动过程中损坏梁体混凝土;两辆吊车同时起吊, 将梁平移至炮车上;将梁运至架梁位置。
4.4 架梁
第13、12跨梁采用WJQ40m/150t型架桥机整幅架设。
4.4.1 架桥机及运梁平车概述
WJQ40m/150t型架桥机型架桥机为步履式新型架桥机, 过孔不用铺设专用轨道。该架桥机是一种运行工作范围广、性能优良、操作方便、结构安全的钢结构轨道式预制梁吊装架设设备。适用于山区修筑公路, 能够满足大坡度、小半径弯桥、斜桥以及隧道口桥梁架设的要求。同样, 在平原施工条件好的地方更加方便。产品适用于-20~40℃, 无火灾、无爆炸和无腐蚀性介质的环境中工作。该架桥机为了运输方便和现场安装, 主结构之间采用销轴和法兰连接。该架桥机在结构上可以分为主梁、提升小车、前支腿、中支腿、行走轨道、运梁平车、液压和电气等几部分, 构成一个完整的结构体系。
4.4.2 架梁步骤
第一步:组装架桥机。架桥机迁移至架桥孔位, 稳固牢固, 达到架梁条件 (图1) 。第二步:运梁、喂梁 (梁由存梁场运至架桥机起重天车下) 。架桥机组装完成后, 向前移动至13号墩, 支好前支腿, 稳定桥机 (图2) 。运梁:由于场地狭小, 两侧不具备运梁条件, 所以采用1辆750t吊车由公路路面将梁吊起至运梁台车上, 运梁车移动, 将梁运至指定位置。喂梁:运梁平车向前移动至架桥机下, 挂钩时间为10分钟, 两台天车平稳吊起预制梁, 同速向前移动, 完成喂梁过程 (图3) 。架桥机每架完1榀梁后进行横向连接焊接加固, 每5米一道。第三步:架梁。利用架桥机起重天车, 顺架桥机机臂前移至架梁孔位。然后落梁至楔块以上10cm高, 再利用架桥机机臂横移对位, 将箱梁移至架梁位置、落梁, 架梁完成 (同样方法完成12孔梁架设) 。然后运梁平车回到第15孔梁上, 准备进行下一片箱梁吊运。
4.4.3 架桥机过孔。
过孔准备工作:可用汽车吊先把前横移轨道安放在前一桥墩上, 并支垫好, 固定好反托纵移轮组, 用运梁平车把梁运到桥机后边备用, 前天车吊起后横移轨道。架桥机自平衡过孔:操纵架桥机向前行走35米, 占用时间为26分钟, 完成自平衡过孔。
5 结束语
高速铁路或专线铁路工程施工中箱梁制、提、运、架均为重要施工环节, 在后续架梁施工环节, 主要依靠架桥机为主的机械设备辅助施工操作, WJQ40m/150t型架桥机架梁施工主要有喂梁、取梁、落梁等系列技术操作, 不仅能更顺利地辅助完成架梁施工, 在国内客运专线等工程建设中得到了成功应用。
参考文献
[1]曾小星.新型架桥机设计开发[D].西南交通大学, 2009.
[2]吴山, 黄健辉.引桥架梁工艺[J].公路, 1988 (12) .
钢箱梁架桥机 第2篇
1、工程概况
无锡市新华路高架桥工程为城市快速路工程，设计荷载为公路1级标准。工程起始于金城东路，终止于锡东大道，是连接无锡中心城区和高铁车站、商务区的重要城市主干道。线路全长6．6 km．分为六个土建施工合同段，其中高架桥分为Q1、Q2，Q3三个标段，桥面沥青铺装为XHA21标段，地面道路分为II一
1、II一2两个标段．均由上海市政工程设计研究院设计。
高架桥标准段大多采用3 mx30 m跨径等高度预应力混凝土连续箱梁结构，局部跨度稍有变化，梁高均为2 in，箱梁外侧斜底板与挑臂之间用圆曲线连接，形成“蝶形”箱梁断面。高架桥跨越主要路口，采用40m+60m+401TI的跨度组合，采用变高度连续梁。均采用满堂支架现浇的方法施工。由于是市政工程，所有混凝土均采用商品混凝土。
2、施工准备阶段的监理工作
高架桥的现浇施工在全国已经普遍采用，积累了丰富的成功经验，但也有少量失败的惨痛教训，且本工程工期紧，只允许一次成功。为此 监理部在工程开工初期，就全面考虑了影响高架桥施工的各个因素，制定了具体措施。
(1)在钻孔桩施工阶段，监理部要求各施工项目部要为现浇箱梁施工做好场地准备，要求全部的泥浆池设置在主线范围外侧 不得对以后的支架地基及地面道路造成影响。
(2)要求各项目部集中施工力量，全部完成某一联的基础及下部结构，为箱梁的尽早开工创造条件。
(3)监理部尽早编制了箱梁现浇施工监理细则，对监理人员和各项目部主要施工人员进行了监理细则交底，使大家事先对高架桥施工有足够的思想和技术准备。
(4)本高架桥的梁底距现状地面10 in左右，根据相关安全生产规定，属于“危险性较大项目”。对该高支模项目需要进行安全专项专家评审。因此，监理部要求各项目部尽早制定箱梁现浇的支架方案，并组织专家评审，各项目部根据专家评审意见对原方案进行优化完善：同时，主要监理人员参加了专家评审会，对现浇支架的各质量关键点加深印象，以便于以后的现场检查监理，也为高架桥工程的尽早开工创造条件。
3、施工阶段的监理工作
3．1 紧盯河塘、承台基坑等薄弱区的回填质量本桥梁施工区域的地表土为第四纪河湖相沉积黏土，地基承载力约200 kPa，经简单处理后可以满足现浇支架的地基要求。但本工程的施工场地很长 高架桥下方也有河塘如洋泾浜河、老九里河等，还有大量的承台基坑。这些河塘，基坑的回填质量现浇支架的薄弱点，地基处理不好就会因局部沉降过大危害支架的整体稳定性，造成重大安全事故。因此．必须紧盯承台基坑回填，确保地基承载力。
监理部根据箱梁施工监理细则，首先对各施工技术人员、施工管理人员交底，讲清楚基坑回填的重要性，使各部门都提高认识，在实际施工中积极主动地做好这一工作。各施工单位对此也高度重视，在实际回填中采用灰土分层回填、压实。尤其重视在薄弱区的回填，当回填至接近地面0．5 m。的厚度范围内，使用本地区的拆迁房屋的建筑垃圾，主要是砖头 混凝土碎块等进行回填，以增大地基承载力。
3．2 支架地基的清平、掺灰及压实的监理工作地表清理后 按照施工方案，施工单位使用21 t重型压路机全面碾压，然后以轻型触探仪检测地基承载力。现场监理旁站了这一试验，并做好记录。验收合格后浇筑10cm~15cnl厚的混凝土地坪，同时在周边挖排水沟以做好排水措施。
3．3 满堂支架搭设的监理工作
本工程除主要路口采用型钢门洞外，其余部分全部采用满堂碗口式支架施工方法。支架方案在专家评审后进行了优化，在箱梁腹板区域采用步距60 cm，在箱室区域采用步距90cm。
在搭设支架之前，首先在混凝土地坪上放样，确保实际支架与设计基本一致。测量专业监理工程师检查支架放样合格后，才能同意施工单位进行支架搭设。
3．4 支架预压阶段的监理工作
支架搭设到标高后，首先进行结构检查。结构监理和安全监理工程师检查支架是否按批准的施工方案搭设，各剪刀撑扫地杆等是否扣紧，可调底座、顶托伸出长度控制在30 cnl内以及支架垂直度等。合格后，在钢管顶托上面按照方案图铺设纵横分配梁及底模；督促施工人员按照批准的安全方案，在周围搭设安全护栏、挂设安全网，然后进行支架预压。
预压重量按箱梁自重1：1比例进行，要求做到逐孔预压，保证持压时间不小于48 h。预压过程中使用测量仪器进行沉降观测。在连续2 h内，沉降量小于0．1 mm／h，即认为支架沉降已经稳定，已经消除了支架的非弹性变形，可以
卸载。再根据卸载前后观测数据推算出弹性变形值，以确定底模预抬值及设置预拱度。
3．5 箱梁模板及钢筋、钢绞线安装的监理工作本工程的现浇箱梁一个很大的特点是宽度大。例如匝道上口处的跨度3Om、宽度38．5 m、梁高2 m 因此模板、钢筋、钢绞线安装等工作量很大。为积极主动地做好监理工作，总监办要求测量监理工程师对模板标高、轴线进行检查。各监理员带图纸 钢卷尺到现场，检查模板拼装质量和各部位模板细部尺寸。确认合格后允许进行钢筋安装等后续工作。
为了检查大量的桥梁普通钢筋，监理员带图纸到施工现场，根据钢筋编号逐个查验，以便及时发现问题，迅速解决问题，避免被动状态，赢得了施工人员的极大配合与尊重。
除一联匝道桥采用普通钢筋混凝土之外，本工程全部箱梁均为预应力结构。又因为本工程箱梁多是三孔一联，分两次浇筑，一旦钢绞线有误，将无法纠正。因此，钢绞线安装质量是检查中的重中之重。监理人员在施工现场检查塑料波纹管的安装位置，尤其是起弯点、平面位置、波纹管内钢绞线根数等都进行检查。确认符合设计和桥梁施工规范要求后，同意封闭腹板内侧模板。
3．6 箱梁现浇
箱梁混凝土浇筑分底腹板、顶板两层浇筑。施工缝设置加强钢筋。为保证箱梁外露面施工缝处不会因两次混凝土浇筑而产生错台、流挂，在外侧模板处采取刚性支撑加强。浇筑方案既要保证浇筑速度，又要避免“冷缝”，还要考虑本标段的施工能力。施工中采用两台HB6O型47 m泵车对角停放、对头浇筑，满足了施工要求。
3．7 桥梁预应力系统的监理工作
确保预应力施工质量和安全是本工程最主要的问题，也是事后很难检查验证的问题。因此，总监办要求各监理组对预应力张拉和压浆进行全过程旁站，现场监理确认张拉顺序是否符合要求、张拉后检查锚下是否有异常等：在张拉现场带上计算资料和计算器，确认张拉力符合计算值，伸长量在士6％以内，才同意切割工作长度的钢绞线并封锚。张拉后，按规范要求尽快压浆(设计要求在48 h内完成)。在压浆现场，监理员和试验监理共同监督 包括压浆试块制作和压浆真空度检查、出浆情况检查，监理人员填写 监理旁站记录”，并由施工单位质检员签字承认。最终采取剥开预应力孔道的方法检查压浆饱满度情况。
4、材料试验检验工作
桥梁施工监理涉及很多方面，是一个大的系统工程。任何一个疏忽都可能影响到质量 安全、进度。
根据工程进度要求和有关试验规范，在地坪混凝土浇筑时，总监办要求各施工单位尽早选定主桥C50混凝土生产厂家，总监办试验专业监理工程师进行了实地考察。对C50混凝土的初凝时间、施工性能、配合比等提出指标要求，要求商品混凝土公司立即进行C50混凝土的试配并报送质监站进行平行验证。同时，要求各施工项目部对开展C40压浆配合比的试配和验证。这两项工作的提早进行，为主桥的顺利浇筑提供了保障。
对于进场的商品混凝土、钢筋原材、钢筋焊接、钢绞线，试验监理工程师及时见证送检，全部满足要求。
对预应力施工的千斤顶，要求各标段报送顶表的配套校验报告，试验监理检查后同意使用。结构监理工程师根据校验报告的回归方程，结合图纸和施工规范推荐的公式．校验施工单位报送的张拉计算书。计算结果相符后同意使用，指导现场施工。需要指出的是，在预应力钢束伸长量计算中所取用的钢绞线弹性模量以试验报告结果为准。
5、成桥荷载试验
2011年5月初，江苏省交通科学研究院和上海市公路工程质量检测中心对高架桥工程进行动静载试验。试验前，两家单位分段对桥梁进行了全面检查，结果未发现结构缺陷和病害，且支座 伸缩缝、桥面铺装等状态良好。
钢箱梁架桥机 第3篇
1.1 架桥机说明
架桥机是一种特大型的专用设备,主要完成箱梁的架设和自身的过孔作业,品种多,型号复杂。架桥机属于起重机范畴,其主要功能是将预制好的梁片提起,然后运送到预制好的桥墩位置后放下。但其与一般意义上的起重机有很大的不同:其工作环境或者说其要求的条件苛刻,安全性要求高;且存在梁片上走行,即纵移(业内一般定沿桥梁方向为纵向,垂直于桥梁方向为横向)。架桥机按架设桥梁性质不同分为架设公路桥、常规铁路桥、客专铁路桥等几种类型。
1.2 架桥机安拆原理及工作情况举例
1)步履式跨一跨架梁架桥机JQ900A型箱梁架桥机就是此类架桥机的典型代表,该机为龙门式双主梁三支腿结构,主要由一、二号起重小车,机臂,前支腿(一号柱),中支腿(二号柱),后支腿(三号柱)、液压系统和电气控制系统等组成。(1)后支腿设计成O形结构与机臂连接,作为架桥机的主要承力部件,变跨两跨架梁为跨一跨架梁,大大减轻了机臂和整机的自重;(2)箱梁能方便地从中、后支腿内通过,简化了架梁工序;(3)运梁车喂梁到二号柱后部,前起重小车先提起箱梁的前端,箱梁的后端在运梁车的驮梁小车上,然后分别在机臂和运梁车的轨道上同步前移,箱梁的后端到达二号柱后部时,后起重小车再提起箱梁的后端,两台小车同步前移到位落梁。
2)高位导梁架桥机导梁式架桥机的特点是过孔时利用放在前方桥墩上的导梁,形成架桥机的过孔轨道梁,架桥机在辅助(前)支腿和后支腿支撑下,沿导梁简支状态下过孔。高位导梁式架桥机主要由主梁、前支腿、支腿、辅助支腿、前鼻梁、辅助小车、导梁、扬机和起重小车、电气控制系统、液压系统和动力系统等组成,长度相对较短。其工作特点如下:(1)采用前、后支腿跨一跨支撑主梁,简支架梁;(2)起重小车、辅助小车及辅助支腿相互配合,使导梁先行过孔,形成架桥机过孔轨道梁,架桥机在辅助支腿和后支腿支撑下,沿导梁简支过孔;(3)采用可拆支腿高位导梁方式,解决了首孔、末孔箱梁的架设;(4)前支腿和辅助支腿可利用自身动力,变化与主梁的支撑位置,满足架桥机变跨调整需要;(5)卷扬起升机构后置,有效降低整机高度。
2 使用履带起重机
2.1 履带起重机说明
履带式全液压起重机目前主要应用于风电、核电、石化、化工、火电、市政、桥梁等领域施工。它具有外形美观、起重量大、作业幅度大、高度高、转移方便、工况变化多等优点,但对于地面的地耐力和场地平整度要求较高。下面以德国生产的CC5800/1000t履带起重机为例介绍基本概况。CC5800履带起重机是德国德雷克斯-德玛格移动吊车厂生产的全液压履带式起重机。最大起重量1000t(SSL42m,8m半径),臂杆全部接齐可达到84m+96m(SWSL)。
2.2 履带起重机的吊装工艺
下面以我公司承建的京沪高铁跨线钢梁吊装为例,介绍一下CC5800吊装钢箱梁的施工工艺。施工人员按CC5800履带起重机行走路线在履带的正下方铺设好专用路基板和路基板引板,利用辅助起重机配合将跨线钢梁绷钩,钢梁一侧两个吊点挂∅12027m钢丝绳一对,用120t卸扣与吊耳相连。另一侧在吊钩上挂∅12017m钢丝绳一对,钢丝绳下连接滑轮组进行钢梁的调平,滑轮组走绳一头插成绳扣利用10t卸扣与定滑轮连接,另一头用绳卡子卡住,悬挂一个10t倒链与动滑轮连接。履带起重机选择27m工作半径,12m超起半径,170t尾部配重,0t中心压重,240t超起配重,额定负荷为243t,钢梁净重182.5t,吊点加固及吊钩和吊索具合计约26t,负荷率为85.8%。履带起重机起钩,当钢梁两侧支腿的下端面标高超过接触网最高点约1450mm时停止,履带起重机缓慢转杆,当钢梁转至就位位置的正上方后,履带起重机缓慢回钩,当两侧的支腿距离就位基础约有300mm时,降低吊钩速度,配合安装人员进行找正;待钢梁完全回落在就位基础的正上方,并由相关专业人员对就位精度进行验收,合格后,履带起重机回钩,施工结束。
3 架桥机与履带起重机总体比较
目前高铁在建里程达到10 000km以上,而所有高铁基本上都是使用900吨级架桥机进行预制箱梁铺设。
假设目前各吨位的梁片重量CC5800履带起重机均能胜任,表1中从7个方面对JQ900型架桥机和CC5800起重机在高铁箱梁吊装施工中的适宜性进行了比较。在客观上履带起重机施工最难解决的问题就是表1中安拆现场、地耐力、沿线地质影响等因素,所以一般的长线路的预制箱梁铺设使用履带起重机的可能性几乎是零,而能够尝试使用履带起重机施工的,经过分析主要有以下几种情况。
1)跨河桥梁两端在陆地上的引桥部分的箱梁或钢梁,因为单独一个跨河大桥,设计制造相应的架桥机并铺设成本太高;
2)城市内或城市边沿建造高架桥,曲线半径较小,架桥机不能适应,可以使用履带起重机;
钢箱梁架桥机 第4篇
厦门市机场路一期工程第JC1合同段高架桥共有钢箱梁三幅, 其中主线桥跨长60米的挂孔钢梁分左右两幅桥跨对称布置, 单幅钢梁设计为两个单箱单室并联, 单幅桥桥面宽约20米, 长60米, 梁高1.8米。匝道桥为单幅跨长45米的挂孔钢梁, 钢梁设计为单箱单室, 桥宽8米, 梁高2米, 三幅箱梁的横截面为倒梯形截面, 箱梁主要材料均为Q345C钢板, 次要构件为Q235C钢板。钢箱梁顶板下顺桥向焊有U型闭口肋, 穿越横向隔板, 外侧为两斜腹板, 腹板上均有纵向加劲肋, 底板上也在顺桥向焊有U型闭口肋, 穿越横向隔板, 在钢箱梁横隔板外侧焊有托架支撑着箱外的悬臂桥面板, 钢箱梁两端为等截面横梁结构, 支撑在墩台上。
2 制作及安装大纲 (以60米钢箱梁为例)
根据钢梁运输及安装条件的限制, 钢箱梁纵向分为4段, 横向分为两个单箱在厂内预制节段, 在厂内预制完成后运至现场支墩前路面段现场总体组装, 然后利用辅助支架及导梁用拖拉法前移就位安装。钢箱梁在车间采用正做法, 在胎架上总体预拼, 总体成形分段焊接后再拆开。
3 厂内及现场的焊接相关信息
本工程钢箱梁焊接采用了对接、角接等接头形式, 厂内及现场焊接参数如下:
厂内:焊接方法主要采用自动埋弧焊和CO2气体保护焊, 钢板对接采用自动埋弧焊, 各角焊缝采用CO2气体保护焊, 自动埋弧焊及气体保护焊采用H08MnA焊丝, 自动埋弧焊焊剂采用401焊剂, 钢板对接板厚20mm以内不开坡口, 板厚20mm以上双面坡口, 采用双面埋弧焊可保证焊透, 对采用CO2气体保护焊并要求焊透的焊缝采用碳弧气刨进行清根, 清根后用磨光机将焊道内打磨干净。
现场:焊接方法主要采用手工焊, 采用J507 (E5015) 焊条, 对接处面板、底板开V型坡口, 腹板开X形坡口, U型肋开单面坡口。要求焊透的焊缝采用碳弧气刨进行清根, 清根后应用磨光机将焊道内打磨干净。
4 金属无损探伤技术的应用
钢箱梁施工质量控制的重要环节就是对焊缝质量的控制, 焊接质量控制的好坏直接影响到钢箱梁的施工质量、制作成本、安全及美观。金属无损探伤是在不损伤构件质量及外观的前提下, 应用相关探伤仪器设备对构件焊缝进行检测, 以发现焊缝中存在的裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔等缺陷, 及时发现问题, 并调整焊接工艺, 保证施工质量, 同时起到节约成本, 保证工期的作用。
为确保钢箱梁施工质量, 应施工单位要求, 我公司对本工程钢箱梁焊缝质量进行了金属无损探伤, 无损探伤要求按《铁路钢桥制造规范》 (TB10212-98) 相关规定执行, 即Ⅰ、Ⅱ级横向对接焊缝100%超声波探伤, Ⅱ级纵向对接焊缝两端各探1米, Ⅱ级角焊缝两端螺拴孔部位并延长0.5米, 板梁主梁及纵、横梁跨中加探1米;主要杆件受拉横向对接焊缝按接头数量的10% (不少于一个焊接接头) 进行射线探伤, 探伤范围为焊缝两端各0.25～0.3米, 当焊缝长度大于1.2米时, 中部加探0.25～0.3米。通过综合应用超声波探伤、X射线探伤等无损探伤技术, 以保证钢箱梁的焊接质量。
4.1 金属无损探伤技术的前期准备
针对高架桥钢箱梁制造过程中焊接工作量大、焊接质量要求高等特点, 无损探伤前应进行严格的技术准备工作:
1) 根据厦门市机场路一期工程第J C1合同段高架桥钢箱梁设计文件及施工方的要求, 对厂内加工及现场拼装的所有焊缝进行分类, 对各类焊缝的焊接方法和焊接工艺、焊接数量、焊缝质量等级、检测范围、引用标准等用表格方式一一明确, 作为金属无损探伤的指导性文件。
2) 编制仪器操作规程、探伤工艺文件及探伤流程图。无损检测受人为因素影响较大, 技术含量高, 专业性强, 探伤前应编制好编制仪器操作规程、探伤工艺文件及探伤流程图, 以指导探伤人员安全操作, 确保探伤质量和施工安全。根据相关规范、检测标准及工程的实际情况, 我公司编制了《超声波探伤仪操作规程》、《X射线机操作规程》、《超声波探伤工艺》、《X射线探伤工艺》等相关文件及探伤流程图。
3) 人员及探伤设备的要求。无损探伤人员必须经无损探伤专业培训, 考试合格并取得国家有关部门颁发的无损检测资格证书, 方可上岗。
所有无损探伤仪器设备必须经过权威机构进行计量检定, 合格后在有效期内使用。为严格控制探伤设备的精度和灵敏度, 保证探伤数据的准确性, 仪器设备必须进行严格的调试校准;射线探伤中X射线对人体有害, 必须慎重考虑探伤过程中人员安全。
a.在每次现场探伤前, 超声波探伤仪必须用标准试块或合格的自制试块进行仪器的调试和校准, 调试和校准中的耦合剂必须和实际探伤中的耦合剂相同。
b.当探头磨损超过规定, 影响探伤结果时, 必须更换探头, 确保探伤质量。
c.新探头使用必须重新测定探头前沿等参数。
d.超声波探伤中应保证构件无焊接电流, 以免影响波形的判定。
e.射线探伤时, 无关人员必须撤离, 并在有效范围内设警告牌, 操作人员必须配备好个人计量仪, 保证个人射线累计在规定范围内。
4.2 无损检测技术控制焊接质量的主要环节
4.2.1 焊接前原材料检测及工艺评定
厦门市机场路一期工程第JC1合同段钢箱梁桥主要材质为Q345C, 按照有关规定, 施工前应进行原材料检测, 主要为物理力学性能的检测, 必要时应进行化学分析检测, 同时应在钢箱梁制作前, 用实际焊接要采用的焊接工艺, 焊接数块试板进行施工前超声波探伤, 以发现试板中存在的缺陷, 为焊接工艺编制人员提供准确的检测数据, 及时调整参数, 促进焊接工艺的改进, 保证焊接工作的顺利开展;工艺评定合格后方能开始按工艺要求焊接桥体。
4.2.2 焊接人员及焊接材料要求
焊工必须持有与焊接工种相对应的焊工证, 上岗前应进行理论考试和实际操作, 并对实际操作中所焊试板进行无损探伤检测, 理论考试合格及所焊试板检测合格者方可上岗工作。焊条、焊剂使用前应严格按工艺要求进行烘干, 烘干后保温存放, 回收的焊剂应过筛后重新烘干且应与未使用过的焊剂混合后再用。
4.2.3 焊接监督
为防止焊工在焊接过程中没有严格按焊接工艺操作或其它不可抗拒因素而产生质量问题, 在钢箱梁制造过程中, 应进行无损检测 (按规定应要在焊缝冷却24小时后进行) , 可以及时发现焊接中出现的质量问题, 反馈给制造单位, 及时进行整改, 完善和改进焊接工艺, 确保钢箱梁施工质量和施工工期。
5 焊缝质量控制情况
5.1 厂内加工初期
工厂加工初期, 探伤人员对钢箱梁的生产制造进行了现场检测。通过对厂内已制作的2节段钢箱梁的面板、底板和腹板的对接焊缝进行了超声波探伤, 发现面板4条横焊缝及两条纵焊缝中间未焊透, 底板与腹板之间角焊缝有多处密集性气孔, 通过调查了解, 发现自动埋弧焊时电流不稳, 部分焊缝焊接时电流不够, 导致未焊透, 而角焊缝施焊时, 用的是CO2气体保护焊, 焊接部位刚好正对厂内通风口, 焊接中, CO2无法取到保护作用, 导致多处有密集性气孔, 探伤人员及时与厂内焊接负责人沟通, 通过焊接工艺及焊接条件的改进, 解决了以上问题, 并对已发现缺陷进行彻底返修。
未焊透是焊接时, 接头处母材与母材未完全熔透的现象, 一般位于焊缝中心线上, 有一定长度。其超声波波形特点为:反射率高, 波幅也较高, 探头平移时, 波形较稳定, 在焊缝两侧探伤时均能得到大致相同的反射波幅。
气孔是焊接时, 熔池中的气体在凝固时未能逸出而形成的空穴, 呈球形或椭球形。气孔的超声波波形特点为:回波高度低, 波形为单缝, 较稳定。从各个方向探测, 反射波大体相同, 但稍一动探头就消失, 密集点渣会出现一簇反射波, 波高随点渣大小而不同, 当探头作定点转动时, 会出现此起彼落的现象。
5.2 厂内加工阶段
钢箱梁制作单位在自动埋弧焊及CO2气体保护焊技术上已有多年经验, 工艺上已较成熟, 在完善焊接条件后, 整个加工阶段施工比较顺利, 基本无太大问题, 只是个别角焊缝因清根不彻底导致夹渣, 经探伤人员精确定位后, 予以返修, 并且由此得出经验, 在以后的施焊中得以纠正, 确保了角焊缝焊接质量。
夹渣是焊后残留在焊缝的熔渣, 夹渣表面不规则。夹渣在超声波探伤中波形特点:点状夹渣回波信号与气孔类似。条状夹渣回波信号多呈锯齿状波幅不高, 波形多呈树枝状, 主峰边上有小峰, 探头平移波幅有变动, 从各个方向探测时反射波幅不相同。
5.3 现场拼装阶段
拼装现场, 钢箱梁节段放于支墩前路面段, 在前期的焊缝无损探伤中发现面板和底板多处有超标气孔, 探伤人员通过现场调查, 了解到在现场面板和底板对接焊缝施焊前, 正值厦门连日多雨天气, 焊接人员对构件烘干不彻底, 少量焊条也没有按工艺要求严格控制, 导致面板和底板多处有气孔。通过改进焊接工艺, 加强焊工质量意识教育, 焊缝质量得到了保证。
5.4 厦门市机场路一期工程第JC 1合同段高架桥钢箱梁无损探伤数据统计
6 结语
厦门市机场路一期工程第JC1合同段高架桥钢箱梁从厂内加工至现场拼装全部结束历时九个月, 通过应用无损探伤技术, 有效减少了焊接过程中的各种缺陷, 改进和完善了焊接工艺, 节约成本的同时, 保证了钢箱梁焊接质量和施工工期。
金属无损探伤中一般根据无损探伤方法各自特点综合使用。如超声波探伤具有探测距离大, 探伤灵敏度高、周期短、成本低、效率高等特点, 其探伤设备体积小, 重量轻, 便于携带到现场探伤, 检测速度快, 而且探伤中只消耗耦合剂和磨损探头, 总的检测费用较低;X射线对体积型缺陷敏感, 对工件表面要求不高, 它是通过底片来评价焊接质量的, 其特点是直观且易于定性和存档。
实践证明, 金属无损探伤技术是控制钢箱梁焊接质量的有效方法。
参考文献
[1]铁路钢桥制造规范.TB10212-98.
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[4]钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级.GB/T11345-89.
[5]金属熔化焊焊接接头射线照相.GB/T3323-2005.
[6]张天鹏主编.射线检测.
钢箱梁架桥机 第5篇
工程位于厦门本岛西北部。本标段范围为湖里大道路口以北至象屿保税区路口, 桥梁起始于湖里大道路口以北, 终点位于象屿保税区路口以北, 寨上二路口以南, 属于疏港路 (海沧大桥~高殿二号路段) 改造工程的桥梁部分, 是某高架桥 (海沧大桥~公铁大桥) 的一期工程。
1.1 桥面宽度
主线:全宽18.0米, 车行道净宽2×8米, 中分带宽1.0米, 双向四车道;
A匝道:全宽10.0米, 车行道净宽9米, 单向二车道;
B匝道:全宽9.0米, 车行道净宽8米, 单向二车道。
1.2 桥梁结构
主线桥及匝道桥均采用等截面预应力砼连续梁体系, 二至五孔一联, 其中主线桥标准跨径为35米, 最大跨径40米;匝道桥标准跨径为30米, 最大跨径40米。桥梁上部结构工程主线Pm39~Pm66共计8联连续梁、匝道APa0~Pa17共计5联连续梁、Pb0~Pb8共计2联连续梁。主线桥采用弧形箱梁截面, 单箱四室, 梁高2.2米, 预应力砼结构;匝道桥采用弧形箱梁截面, 单箱三室, 梁高2.0米, 预应力砼结构。
2 鱼腹式现浇箱梁施工
本标段主线桥共27孔连续箱梁, 为多跨一联的等截面段、变截面段单箱多室结构。施工中采用全支架、全模板一次性落架法施工。主线桥部分39#~66#及匝道部分的Pa12~Pa17, Pb4~Pb8的现浇箱梁全部采用落地式Ф60X0.6的钢管支架, 每孔边支点钢管部分支承于承台顶上, 每孔间设置间距1.4米的双排桩两排, 支撑在地面上的钢管柱下设置钢筋砼扩大基础。两排钢管立柱顶上, 横桥向为长18米的双I36b的工字钢, 作为桩顶分配横梁。现浇支架纵梁采用贝雷梁, 纵梁为3~4片贝雷片连接, 跨径为9~10m。箱梁根据截面宽度相应变化贝雷纵梁排数。主线6组12榀贝雷架以及匝道3组6榀贝雷架纵联, 横向联接采用每3m一道剪刀撑和水平撑。剪刀撑和水平撑采用槽钢制作而成。
2.1 现浇箱梁施工顺序
场地整平→安装落地式立柱 (支承于承台或临时基础上) →安装支承横梁→安装贝雷纵梁→安装分配梁槽钢及弧形支架→安装纵向分布方木→安装底模及支座→调整预拱度→测量定位、验收→箱梁底腹板普通钢筋安装→预应力波纹管, 钢铰线等预应力系统安装→内模安装→验收→浇砼底板、腹板砼→拆内模、安顶板底模→顶板钢筋安装→顶板预应力波纹管, 钢铰线等预应力系统安装→箱梁模板测量检查→模板、普通钢筋、预应力筋等隐蔽工程验收→浇注箱梁砼→养生拆内模→张拉箱梁预应力筋→压浆 (真空吸浆) →封锚→拆外模→拆支架。
2.2 梁柱式贝雷支架施工
2.2.1 钢管立柱施工
根据墩身施工顺序, 先施工一跨中间处的钢管柱, 桥梁在墩身施工完成后, 拆墩身模板, 安装钢管立柱及横梁。
2.2.2 支架横梁施工
现浇支架横梁采用工字钢分配横梁。
2.2.3 支架主 (纵) 梁施工
现浇箱梁支架纵梁采用贝雷拼装而成, 支架的设计荷载按《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000) 第9.2.3条规定计算, 纵梁的挠度不大于结构跨度的400/1, 贝雷纵梁之间的横向联接梁采用[10槽钢钢剪刀撑和水平撑联接, 每3m设置一道剪刀撑和平撑。以保证现浇支架的横向刚度和整体稳定性。
2.2.4 支架预挠度设置
按施工设计中弹性变形的计算和施工过程的实测挠度数值综合考虑后进行设置。
2.3 现浇箱梁模板结构
现浇箱梁模板由大块竹胶模板组合拼装成型, 分箱梁底直线段、鱼腹型倒模。模支撑桁架用槽钢焊接成弧型架, 防止外侧模受砼的压侧力向外产生位移, 两侧外模弧形支架用拉条对拉。箱梁内模用方木框架, 胶合板加木衬板及木模组合而成。
2.4 现浇箱梁钢筋施工
2.4.1 预应力钢筋的施工
预应力管线、波纹管的安装按图纸所示位置用定位筋可靠地固定, 波纹管不变形, 同时做灌水试验, 以检查有无渗漏现象, 确无变形、渗漏现象时始可使用, 波纹管的连接采用厂家定型加工的带螺纹接头管, 接头管长200mm, 波纹管连接后用密封胶带封口, 在波纹管安装完毕, 穿好钢绞线后, 再一次认真检查波纹管是否有破裂现象, 并采取密封措施。
2.4.2 箱梁普通钢筋
由于箱梁砼采用二次浇注, 因此钢筋也二次绑扎成型。先绑扎底、腹板钢筋, 波纹管和定位筋绑扎牢固, 检查合格后安装腹板模板和浇注底、腹板砼。在砼具有足够强度后开始安装内箱顶板、底模板。顶板模板安装后即可绑扎顶板钢筋。另外, 还有护栏预埋筋, 泄水孔。护栏钢筋和翼板钢筋同时绑扎。
2.5 现浇箱梁砼浇筑
箱梁的浇筑、先浇底板, 振捣密实后再行浇筑腹板, 腹板浇筑由一端向另一端逐步推进, 并及时振捣。浇筑砼时, 保持锚塞、锚圈和垫板位置的正确稳固。振捣时, 为避免孔道变形, 无振捣触及套管, 振捣时快插慢拔, 振至砼停止下沉, 不冒气泡、泛浆、表面平坦为止, 振捣时有工班长带班。定人、定位操作防止漏振过振, 工地配有足够数量的振捣器, 随时可以替补, 在箱梁端部锚固区, 采用小型插入式振捣器加强振捣。梁顶表面处理时拉线、找坡、抹平、压实、并二次抹面防止龟裂。箱梁顶面高程误差不大于±2cm, 平整度不大于±1cm。
箱梁砼浇筑完毕, 表面收浆后即开始对砼洒水养生, (用自来水) 保持10天时间砼表面湿润, 并表面履盖。砼养生时, 加强对预应力钢束所留孔道的保护, 不将水和其它物质灌入孔道。
2.6 预应力钢绞线张拉
张拉开始前, 图纸张拉应力和延伸量的计算, 请求审核。张拉前, 所有张拉设备均通过有资质计量部门校验合格并标定。并定期检查保养。张拉是整个工程施工的重要环节, 选派有经验的技术人员现场管理预应力张拉作业。
张拉时砼强度达到设计强度的80%。钢束张拉在初始张拉力 (设计张拉吨位10%) 状态下注出标记, 以便直接测定各钢绞线的引伸量 (不准用量油缸的伸长量来代替钢绞线的伸长量) 。引伸量扣除钢束非弹性变形的影响, 误差在±6%以内, 如引伸量超过±6%, 停止张拉, 查明原因, 同一断面断丝不大于1%。预应力张拉顺序按施工图要求进行纵、横向预应力钢束保持对称张拉, 并保持同步, 张拉顺序按设计要求进行。
张拉控制应力为锚具内侧的拉力, 在确定张拉力时, 考虑锚圈口预应力损失, 按3%考虑。张拉步骤为0-10%δ控→100%δ控→持荷3分钟→锚固。
2.7 真空吸浆
本工程采用真空吸浆新工艺, 增加灌浆的饱满度和密实性, 大大提高结构的耐久性。真空吸浆的施工:首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气, 使孔道内的真空度达到80%以上, 然后在孔道的另一端再用压浆机以大于0.7MPa的正压力将水泥浆压入预应力孔道。
2.7.1 真空吸浆设备
除了传统的压浆施工设备外, 其空吸浆还以下设备:真空泵、压力表和控制盘;仪表液压力瓶, 作为防护屏障防止稀浆混合料进入真空泵而损坏真空泵;干净的加筋泌水管, 以承受较大的负压;气密阀及气密锚帽。
2.7.2 真空吸浆施工
在水泥浆出口及入口处接上密封阀门。将真空泵连接在非压浆端上, 压浆泵连接在压浆端上。以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚具盖帽连接起来, 其中锚具盖帽和阀门之间用一段透明的喉管连接。
在压浆前关闭所有排气阀门 (连接至真空泵的除外) , 并启动真空泵10min, 显示出真空负压力的产生, 以达到负压力0.1MPa。
在保持真空泵运作的同时, 开始往压浆端的水泥浆入口压浆, 在压浆过程中真空压力会下降 (约0.03MPa) , 从透明的喉管中观察水泥浆是否已填满波纹管, 继续压浆直至水泥浆达到安装在负压容器上方的三相阀门。
操作阀门以隔离真空泵及水泥浆, 将水泥浆导向废浆桶的方向。继续压浆至所溢出的水泥浆形成通畅及一致性, 无不规则的摆动。
关闭真空泵, 关闭设在压浆泵出浆处的阀门。
将设在压浆盖帽排气孔上的小盖打开。打开压浆泵处的阀门直至所溢出的水泥浆形状均匀。在压浆盖帽的排气管上安装小盖, 并保持压力在0.4MPa下继续压浆半分钟。
关闭设在压浆泵出浆处的阀门, 关闭压浆泵。
3 结束语
钢箱梁架桥机 第6篇
“龙家湾大桥”位于宝天高速公路张家沟门村, 该桥上部结构采用先简支后连续的30m预应力混凝土箱梁, 每跨4片, 共4跨16片箱梁;梁长平均30m, 梁高1.6m, 中梁重84t, 边梁重88t。该桥桥墩较高, 预制梁场位于4#桥台前路基上。
2 施工方案选择及方法
宝天高速公路“龙家湾大桥”所处地形复杂, 桥墩较高, 主梁重量较大, 一般吊车无法完成吊装任务, 使用架桥机施工进、出场存在很大困难且不经济, 项目部本着能够满足工期要求、安全、经济适用的原则, 拟采用人字钢拔杆双钓鱼法单幅架梁法施工。根据现场情况, 待预制箱梁砼强度满足要求后, 利用千斤顶将箱梁顶升并喂给运梁平车, 然后运到桥头架设。下面介绍30m箱梁具体架设方案。
2.1 拔杆架设原理
拔杆法与传统的钓鱼法有相似之处, 但又有本质的区别。在待架桥跨的二侧桥墩 (台) 上都立人字拔杆, 用这两组拔杆吊抬梁, 架梁前进, 前后两组拔杆随着梁位置的变化, 受力也随之变化, 梁始终能保持平衡水平前进, 比钓鱼法在超过半跨时梁的前端突然低头, 拔杆受力突然增大的危险境遇有无可比拟的优点, 拔杆法彻底改善了钓鱼法存在的不安全因素, 做到既安全又可靠, 如图1所示。
拔杆法只是在桥跨后方多增加一组拔杆。由于其设备简单搬运方便费用低廉很值得推广
2.2 梁的移运
工地运送梁, 采用特制平车运梁, 平车高0.9m, 平车每台容许承载50t, 在梁的二端 (支座附近) 各设一台, 平车在路基上由卷扬机驱动, 如图2所示。
在牵引中梁与车体通过垫木相互接触, 产生摩阻力, 而使梁体与车体不会发生任何的滑移。物体间相互摩阻系数为:
混凝土梁与垫木间的滑动摩阻系数:u1=0.6;
垫木与平车间的滑动摩阻系数:u2=0.4;
平车车轮轴套间的滚动摩阻系数:u3=0.05。
以上表明, 混凝土与垫土木间、垫木与平车间的滑动摩阻系数远远大于平车车轴轴套间的滚动摩阻系数。
混凝土梁与垫木, 垫木与钢平车间要产生相对滑移, 其水平力最少要大于摩阻力=880.4=35.2t
而平车的牵引力仅为880.05=4.4t, 小于以上滑动摩阻力35.2t, 故在牵引中绝不可能在垫木与平车间发生任何滑移, 因此, 二平车间不需任何连接, 这种运梁方法在一般施工工地都采用的。运送箱梁, 关键是对梁进行稳定性支护, 通过翼板下支放支承架, 用倒链把箱梁与平车拉紧可以解决此问题。
2.3 梁的架设
采用双人字钢拔杆法, 每根拔杆由断面为4∠808010组成的格构式钢构件, 拔杆高18m, 在架梁孔的二侧墩顶各立一副钢人字拔杆 (二根钢拔杆组成人字形为一体) , 经计算, 每根18m高钢拔杆承载力为88t, 一副 (二根) 拔杆能承载146t, 由于一副拔杆吊一头最大重量为88/2=44t, 故拔杆安全系数K=146/44=3.32 (未包括钢材本身还有1.4的安全系数) 。架梁时, 将拔杆立于梁顶或墩顶, 拔杆脚分别位于梁支座中心, 因拔杆脚对其承载物的压力仅为44/2=22t, 远小于单头自重, 故不会对桥梁及桥墩产生破坏。
2.4 吊装受力验算
2.4.1 架梁时的受力分析 (如图3所示)
由于起重机械在工作中可能突然停车等现象, 将对起重设备产生动力影响, 为此必须计入该影响。根据《起重机械》上海交大出版社出版其动力系数=1.3。
2.4.2 静力分析
(1) 吊装过程中, 实际起吊重量为30m箱梁的一端, 即:G'=G/2=88/2=44t。
(2) 滑轮组总拉力最大值T1max计算
当梁体刚起吊及落梁瞬间, 滑轮组总拉力最大T1max=44t。
(3) 拨杆受压最大值plmax=T1max=44t。
(4) 后拉方总拉力最大值T2max计算
当梁体吊装到跨中位置时, 为最大力
滑轮组拉力T1计算
解以上方程得:
后方拉力T1, T2, 计算
解以上方程得:
2.4.3 设备能力检算
钢丝绳能力检算选用公式:
式中:K安全系数;
n钢丝绳根数;
a换算系数选用a=0.82;
Fg单根绳最小破断力总合, 查表得到;
T所检算钢丝绳最大受力。
(1) 固定梁头钢丝绳能力检算, 选用Υ33mm钢丝绳
(2) 滑轮组钢丝绳能力检算
(3) 滑轮组端头钢丝绳能力检算
(4) 后拉力钢丝绳能力检算
(5) 卷扬机利用率
单根钢丝绳受力:
利用率n=4.03/5=81% (可) 。
(6) 格构式拔杆起重能力检算
在本吊装方案中, 每端选用2根格式拔杆.根椐计算每根拔杆承载力为88T拔杆安全系数K=288/44=4 (可) , 见表1。
2.4.4 结论
通过以上各项计算可知, 该30m箱梁吊装过程中, 各项设备能力均满足吊装需要, 因此该吊装方案可行。
2.5 箱梁吊装施工工艺
2.5.1 箱梁吊装施工工艺流程
起梁放至运梁平车上运梁至桥头挂钩拔杆悬吊跨梁落梁至横移船板横移至梁位落梁就位支撑好。
2.5.2 起梁至平板车上
箱梁砼强度达90%以后, 经过张拉封锚后即可移离台座, 用卷扬机等, 经平车运送到桥头, 如图4所示。
2.5.3 拔杆法架梁
(1) 箱梁运至桥头后, 挂好主拔杆, 副拔杆吊绳, 主副吊绳用8t卸扣锁在一起, 检查梁角保护, 检查钢丝绳不要互相搭压, 收紧主拔杆吊绳, 撤去前端运梁平车。
(2) 收紧副拔杆吊绳, 逐渐放主拔杆吊绳, 使梁体略低头前移到位, 但不要碰住梁体。
(3) 箱梁悬吊到位后, 楔住后运梁平车, 收紧后保护钢丝绳到梁体向后微动.放松主拔杆吊绳, 拆钩, 回钩至主拔杆下。
(4) 把主拔杆吊绳至梁尾端, 起吊主拔杆吊绳, 撤走后运梁平车, 缓放主拔杆吊绳, 缓放后保护绳配合副拔杆吊绳使梁体就位, 放在横移梁船板上。
(5) 架梁时应注意, 有专职安全员随时检查缆风绳, 地锚, 主吊钢丝绳, 卷扬机地锚, 钢丝绳受力情况, 不得使钢丝绳和坚硬物体摩擦, 及时发现并更换损坏钢丝绳滑轮, 绳卡等器件.架子脚下用坚实木板垫水平, 并随时检查架子脚受力, 架子脚须立在梁体中间, 架每片梁之前专人检查所有受力构件, 并做好记录, 签字。
2.5.4 横移就位落梁
(1) 箱梁落好后, 打好前后支承方可拆钩。
(2) 检查横移道路, 是否平整, 收紧横移5t导链, 使梁体横移, 注意统一指挥, 箱梁两端前后错位不得超过在梁体横移过程中根据梁体横移情况逐渐放松保护导链, 防止梁体溜放, 滚杠采用Υ40mm圆钢, 间距15～20cm。
(3) 横移到位后, 经各方检查位置正确后, 打好楔木利用导链保护好方可用扁千斤顶落梁。
(4) 利用扁千斤顶落梁时, 须落完一端落一端, 落好后打好斜撑和导链, 前后保护导链.梁体焊接牢固后方可拆去支撑。
2.5.5 架梁顺序先架两个边梁, 再架中梁
3 经济效益与安全可靠情况
人字拔杆悬吊法架梁投资少 (仅相当于架桥机的7%, 拼装式龙门吊的10%, 汽车起重机的5%～10%) , 重量轻 (约为架桥机的6%, 拼装式龙门吊的10%) , 所以相比而言, 人字拔杆悬吊法架梁成本低, 调运费用少, 效益可观。
人字拔杆悬吊法架梁过程平稳可靠, 均未出现任何事故, 取得了良好的经济效益和社会效益, 实践证明, 该架梁方法具有以下特点:
1) 设备投资少, 经济效益显著;
2) 重量轻, 调迁运输方便, 易于安装;
3) 设备简单, 操作也不太复杂, 不需特殊的临时设施, 如脚手架、木排之类, 可架设20～40m跨度的桥梁;
4) 拔杆的移动简单, 可利用自身吊装索具使拔杆跨越就位, 故对地形适应性强, 不受架设墩台高度和孔下地基、河流、水文状态的限制。
4 安全保证措施
1) 建立健全安全质量管理机构和QC小组, 配齐人员持证上岗, 完善安全质量保证体系。由专职安全人员具体负责吊装现场的安全质量管理工作。安全质量人员随时检查施工安全质量, 每天上班前召开一次安全质量会议, 分析事故易发点情况, 制定防范措施和安全规划, 把事故消灭在萌芽之中。
2) 加强安全质量教育, 提高安全员安全质量意识与知识水平, 开工前将根据该桥各项吊装工程的特点编制安全措施及各项作业细则, 组织全体人员学习, 并严格遵守。
3) 建立健全岗位责任制, 把安全质量作为一项重要管理工作来抓, 制定各种安全质量措施, 使安全质量工作深入人心, 贯穿到整个吊装过程, 做到安全质量责任到人, 做好详细的工程日志, 做到谁做谁负责。
4) 对主受力件拔杆进行强度计算、荷载试验和安全检查都需达到安全标准才可进入施工阶段。
5) 开工前对其进行一次全面的安全检查和维修。各起重机械和索具, 如卷扬机、导链、千斤顶、钢丝绳、滑车、卸扣等严格按照操作规程操作和使用。每天需对卷扬机制动器、离合器、钢丝绳、滑轮组、控制器、千斤顶、卸扣等安全关键位置, 进行一次检查, 发现异常立即更换维修。
6) 施工过程中专人指挥, 统一指挥信号, 向有关人员明确交待各信号的含义, 各操作过程的目的和方法, 以及紧急情况的处理方法等。
7) 各缆风绳地锚需根据现场情况, 选择适当的地方进行埋设, 并进行受力计算和拉力试验。达到安全标准后方可使用。每次吊装都需派专人对地锚、缆风绳进行看护、检查, 发现异常立即停止一切作业。
8) 使用千斤顶起落梁时, 每次只允许顶落一端, 且随顶随保护, 未保护距离不得超过2cm, 另一端必须稳妥垫实, 防止走动。千斤顶上面或下面如需扩大承压面积应垫以枕木、钢轨、厚钢板、杂木板等为防止滑动应在千斤顶上面和梁座之间或所垫钢板之间加垫硬木板。千斤顶使用前应通过检查, 油压千斤顶应检查阀、活塞等是否良好, 油液是否干净, 千斤顶负荷不得超过其额定能力, 顶高不得超过有效行程。
9) 在移梁过程中, 两端须配有稳妥的斜支护, 并配以5t导链保护, 下坡时, 后部必须具备保护绳, 整个吊装过程中, 都必须有专业人员指挥, 所有人员操作都需在安全位置, 防止一切闲杂人进入吊装场地。
10) 所有进入吊装场地人员都必须戴红色安全帽, 穿防滑鞋, 高空作业必须戴安全带, 并把安全带打到安全位置。
11) 及时观测天气情况, 如遇大风、雨、雪停止一切吊装作业
摘要：重点阐述了人字拔杆架桥法在30m箱梁中的成功应用以及该架桥法在预制场地受限制、地形复杂、梁板吨位较大时所采用的施工方法。
关键词：人字拔杆架桥法,30m箱梁,应用
参考文献
[1]路桥集团第一公路工程局.JTJ041-2000, 公路桥涵施工技术规范[S].人民交通出版社, 2001.
[2]徐格宁.起重运输机金属结构设计[M].北京机械工业出版社, 1997.
钢箱梁架桥机 第7篇
关键词：波形钢腹板,高架桥,有限元,反应谱,时程分析
波形钢腹板PC组合箱梁桥, 因其轻质、高强、施工方便等优点, 在世界范围内得到了广泛的应用, 仅日本已建成100余座。我国对波形钢腹板PC组合箱梁桥的研究尚处于起步阶段, 但随着理论的日趋完善, 国内已建成多座波形钢腹板PC组合箱梁桥。波形钢腹板PC组合箱梁在城市高架桥中的应用是又一新的尝试, 其抗震性能也成为我们关注的新课题。本文以上海的一座待建高架桥为背景, 通过计算其在设计加速度反应谱和设计地震动时程作用下的动力响应, 来探究同类桥梁的抗震性能。
1 工程概况
该波形钢腹板PC组合箱梁桥位于上海市中环线高架工程济阳路段, 上部结构为45 m+45 m的两跨连续箱梁, 箱梁采用单箱单室变截面, 梁高2.5 m, 顶板宽8.2 m, 底板宽3.0 m, 采用满堂支架现浇法施工。波形钢腹板倾斜30°布置, 波长0.9 m, 其中直板段水平长度为0.25 m, 斜板段水平长度为0.2 m, 板厚10 mm, 波高0.15 m。下部结构采用单柱式桥墩, 墩高分别为16 m, 17 m, 17.7 m。其有限元模型如图1所示。以上结构运用ANSYS有限元软件来分析, 模型采用了三种单元来模拟实际材料。其中混凝土材料采用Solid45单元模拟, 该单元为8节点的六面体实体单元, 每个节点仅有x, y和z向的平动自由度;波形钢腹板采用Shell143单元模拟, Shell143单元适合模拟较薄的壳体结构, 其每个节点有6个自由度, 即沿x, y和z方向上的平动自由度和转动自由度;预应力钢绞线采用Link8单元模拟, 该单元是一种只能承受轴向拉压的空间杆单元, 每节点仅有x, y和z向的平动自由度。
2 基本参数
2.1 材料参数
顶、底板及横隔板使用C50混凝土, 视为各向同性的均质弹性体, 弹性模量取3.45×104 MPa, 泊松比0.2, 密度2 600 kg/m3, 标准抗拉强度ftk=2.74 MPa, 标准抗压强度fck=35.5 MPa。波形钢腹板使用Q345qD钢板, 弹性模量为2.06e×105 MPa, 泊松比0.3, 热膨胀系数1.2×10-5, 密度7 850 kg/m3。预应力筋采用低松弛优质钢绞线, 钢绞线直径为15.24 mm, 弹性模量1.95×105 MPa, 泊松比0.3, 密度7 850 kg/m3, 标准强度1 860 MPa, 张拉控制应力采用标准强度65%, 即1 209 MPa。
2.2 反应谱参数
1) 水平设计加速度反应谱。
根据JTG/T B02-01-2008公路桥梁抗震设计细则中5.2节的规定, 水平设计加速度反应谱最大值Smax由下式确定:Smax=2.25CiCsCdA。上式中的参数均按该细则的相关规定, 并依据该桥的设计参数和所处的场地条件取值。其中, Ci为抗震重要性系数, 取0.5;Cs为场地系数, 取1.3;Cd为阻尼调整系数, 取1.0;A为水平向设计基本地震动加速度峰值, 根据该细则3.2.2节中的规定, 取0.15g。
2) 特征周期。
根据《中国地震动反应谱特征周期区划图》和JTG/T B02-01-2008公路桥梁抗震设计细则中5.2.3节的规定, 该地区的地震动反应谱特征周期值取Tg=0.65 s。
3) 竖向设计加速度反应谱。
根据JTG/T B02-01-2008公路桥梁抗震设计细则5.2.5节中的规定, 竖向设计加速度反应谱由竖向/水平向谱比函数R给出, 据该桥所处的场地条件, 取R=0.5。
2.3 地震波参数
1) 地震波的选取。
地震波的选取一般有拟建场地的实测地震记录、典型的过去的强震记录和人工地震波三种方法。但鉴于该场地尚无实测的强震记录, 故近似采用Ⅱ类场地上的EI-Centro波来模拟, 据该地区以往的地震动资料, 其加速度幅值乘以0.6的缩放系数。
2) 阻尼。
阻尼的机理非常复杂, 它与结构周围介质的粘性、内摩擦耗能、地基土的能量耗散等有关。一般结构采用瑞利 (Rayleigh) 阻尼, 即有:[C]=α[M]+β[K]。其中, α为质量阻尼系数;β为刚度阻尼系数, 二者可通过振型阻尼比计算得到, 即:
3 反应谱结果
由于该模型混凝土材料采用实体单元模拟, 故不便直接提取关键截面的内力结果。这里采用应力映射积分的方法来计算关键截面的弯矩和剪力, 所关心的内力分别为各跨跨中弯矩和支点处剪力以及各墩底的反力。
反应谱所得的结果是各个方向上的最大作用效应, 即Ex, Ey和Ez。根据JTG/T B02-01-2008公路桥梁抗震设计细则5.1.1节中第三条的规定, 设计最大地震作用效应E与三个正交方向的最大作用效应Ex, Ey, Ez的关系按下式给定:
按照以上的组合方式, 将各方向的最大作用效应Ex, Ey, Ez和设计最大作用效应E分别见表1和表2。
由表1可知, 主梁位移在横向地震动激励下占主要成分, 最大位移值达到84.86 mm。主梁内力在纵向地震动激励下占主要成分, 弯矩和剪力均在中支点处达到最大, 分别为1 611.47 kN·m和1 748.31 kN, 而竖向作用效应则相对较小。
与上述结果类似, 墩底反力也是横向和纵向效应较大, 而竖向效应较小。各墩之间的内力, 则是中墩较大、两边墩较小。
4 时程分析结果
为了与反应谱结果进行比较, 这里也只提取关键截面的内力。考虑到其形式的类似性, 仅列出中墩底截面的轴力和弯矩时程曲线图 (见图2, 图3) , 其他内力给出峰值。
如图2, 图3所示, 中墩墩底轴力和弯矩的峰值分别为321.9 kN和5 117 kN·m, 均小于反应谱的结果。同理可得, 左墩底的轴力和弯矩峰值分别为215 kN和5 471 kN·m, 右墩底的轴力和剪力峰值分别为217.6 kN和4 728 kN·m。
依照根据JTG/T B02-01-2008公路桥梁抗震设计细则6.5.3节中第三条的规定, 在E1地震作用下, 时程分析的结果不应小于反应谱结果的80%, 该计算结果基本满足, 时程分析结果部分内力值偏小。
5 结语
桥梁抗震是多因素相互作用的过程, 要准确获知其实际抗震能力, 不仅需要详细的地震分析资料, 更需要对结构清晰认识, 这样才能有效的进行结构设计和抗震设防。
随着桥梁理论的日益完善, 波形钢腹板PC组合连续箱梁桥的运用将越来越广, 本文通过对该高架桥的有限元分析, 计算其在地震动作用下的内力分布, 研究该类型桥梁的受力特性, 为以后该类桥梁的抗震计算提供参考。
参考文献
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[7]王勖成, 邵敏.有限单元法基本原理和数值方法[M].北京:清华大学出版社, 1997.
钢箱梁架桥机 第8篇
1 工程概况
通沪及东方大道连接线工程的高架主线西起东快速路, 东至小海立交收费站, 全长4.2km;东快速路主线南接通盛大道, 北至崇川路, 全长2.1km (见图1) 。该工程设计复杂, 所有桩基础均为摩擦桩;墩柱结构形式多样, 最高单柱30.6m;连续箱梁的跨径从19.618 至65m, 最大跨位于东快速路跨越通沪高架处;主线宽18.5 至62.9m, 最宽位于小海收费站西侧、通沪高架主线出入口处;匝道最高四层, 高达34m。箱梁采用碗扣式满堂支架, 超载预压, 消除变形。模板采用竹胶板, 保证混凝土顺直、光洁。钢筋集中加工成半成品, 运至现场绑扎成型。商品混凝土泵送, 二次浇筑成型, 强度达到设计要求后, 对钢绞线进行张拉并真空压浆[1]。
2 预应力施工质量控制
2.1 孔道预埋
城市高架桥中, 孔道采用预埋塑料波纹管成孔的方法。在箱梁普通钢筋 (包括张拉处齿板钢筋) 施工完成后, 根据施工图钢绞线坐标埋设塑料波纹管并用钢筋固定。波纹管严防上浮、下沉和左右移动, 其位置偏差应在规范要求内, 定位钢筋间距在直线段为80cm, 曲线段为40cm, 均与梁体钢筋点焊, 以确保预应力管道就位准确。定位时波纹管轴线必须符合图纸设计的平面和纵向布置要求, 尤其控制好各个平弯、竖弯点, 确保钢束曲线平滑。两根波纹管连接时, 采用长200mm的专用接头, 两端各套入100mm左右。为使接头处严密、牢固, 先在套管两端接缝处缠绕2 ~ 3 层6cm左右的黑色电胶布或白色塑料胶布, 再用黄色宽胶布缠绕2 层, 确保不漏浆。
2.2 钢绞线下料
下料前首先需要检查钢绞线的质量, 按照设计标准核对其性能参数, 不得使用表面有裂纹、毛刺或有其它类型机械损伤的钢绞线。同时, 需对钢绞线长度进行计算, 钢绞线下料长度= 孔道长度 (包括孔道曲线增加长度) + 张拉端工作长度 (不小于80cm) 。下料应在平整的场地上进行, 测量要准确。砂轮切割前, 用细铁丝绑扎切口两端, 以免切断后钢绞线松散。按设计图纸束数、长度下料后, 按不同束号进行编号、架空、堆放, 并用防雨布遮盖, 防止钢绞线生锈[2]。
2.3 钢绞线穿束
波纹管安装完成后, 将钢绞线穿入预埋的波纹管中。短束采用人工直接穿, 束头在前, 从一端向另一端推进, 推进过程中可以转动钢束。长束要先穿引线, 引线用钢丝或钢绞线人工穿, 穿过后, 一端焊接在钢束头上, 另一端用小型卷扬机拉, 并且人力辅助推送。在穿束过程中监视进展情况。本工程箱梁钢绞线须在砼浇筑前穿束, 由于等待张拉时间长, 在砼浇筑过程中对外露钢束需加以保护, 防止污染、生锈。钢绞线穿设后, 由专职质量员一一核对每孔钢绞线的束数, 避免在穿设过程中出现遗漏现象。
2.4 钢绞线张拉
张拉前应安排专人负责对张拉机具设备性能进行校验。待箱梁砼强度达到设计值的100% 及弹性模量达到设计值的95% 且龄期不少于15 天, 方可进行预应力张拉施工。按“纵向腹板束—纵向底板束—纵向顶板束—横梁钢束—横向顶板束”的顺序对称张拉, 先张拉长束后张拉短束。张拉过程中采用张拉应力与伸长量双向控制, 以张拉应力控制为主, 以伸长量控制为辅。实测伸长量与理论值的误差应控制在 ±6% 的范围内, 否则应暂停张拉, 待查明原因并采取措施予以调整后, 方可继续张拉。在钢束长度偏短时, 张拉初应力尽量调整为20%σcon, 随着钢束长度的增加逐步减小初应力, 以减小实测伸长率与理论伸长率的误差;设计文件未作特殊要求或张拉伸长值无明显异常的情况下, 一般不需进行超张拉;在进行伸长值量测时, 尽量每次都量测同一个点, 尽可能减少量测上的误差;每个断面的断丝率不得大于该断面钢束总数的1%, 且不允许整根钢绞线被拉断。
2.5 孔道检查
在高架桥结构施工中, 波纹管堵塞问题的产生会导致压浆受阻, 钢绞线受力会产生变化, 进而影响高架桥整体施工质量。为在施工期间解决波纹管堵塞问题, 首先, 应当严格按照设计标准检查波纹管质量、性能;其次, 在箱梁砼浇筑前仔细检查波纹管固定是否牢固、是否存在破损现象;最后, 在浇筑砼时, 控制振动棒距离波纹管不小于5cm。若在压浆前发现波纹管有堵塞现象, 在堵塞的位置, 借助于冲击钻在主筋附近开孔, 彻底清除波纹管内部堵塞水泥浆液, 修复后, 浇筑砼, 再进行压浆施工[3]。
2.6 孔道压浆
箱梁预应力张拉施工完毕后, 立即用C50 水泥浆进行孔道压浆, 以不超过24 小时为宜, 最迟不超过2 天。孔道压浆前, 先用高压水冲洗孔道排除孔道内杂物、油污等, 保持孔道畅通, 并排除所有积水, 同时由专人负责对压浆设备性能状态进行检查。孔道压浆宜从最低点向最高点施压, 在孔道最高点设置排气孔。压浆时, 最大压力宜控制在0.5 ~ 0.7Mpa, 孔道另一端饱和出浆并且排气孔排出的水泥浆与规定稠度 (14 ~ 18s之间) 水泥浆相同为止。为保证管道中充满水泥浆, 关闭出浆口后, 保持不小于2min时长、不小于0.5Mpa压力的稳压期。压浆工作完毕后, 及时进行张拉槽口及各种齿槽口钢筋恢复及混凝土封堵工作。压浆过程中及压浆后48小时内, 结构混凝土温度不得低于5℃, 否则应采取保温措施;当温度高于35℃时, 压浆宜在夜间进行。
3 结束语
现浇箱梁的预应力施工是箱梁施工过程中的一道至关重要的工序, 对结构物的受力及使用安全有着直接的影响, 必须严格按照《公路桥涵施工技术规范》和施工图设计控制施工质量, 确保张拉应力及伸长值等指标满足要求。
摘要：文章结合南通市通沪及东方大道连接线工程A标城市高架桥工程实例进行分析, 探讨预应力施工要点, 并对预应力施工技术应用期间高架桥工程中可能出现的质量问题以及控制措施进行分析研究, 望引起重视。
关键词：高架桥,预应力,质量控制
参考文献
[1]孙军.支架现浇预应力连续箱梁高架桥施工[J].江西建材, 2012, (2) :193-195.
[2]方晓明.浅析某特大高架桥现浇预应力连续箱梁施工[J].中国高新技术企业, 2014, (16) :105-106.
