焊接鋼箱梁斜拉橋施工控制技術(shù)分析
時間:2022-06-16 16:07:21
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[摘要]由于大跨度斜拉橋主要以高次超靜定結(jié)構(gòu)為主,整體施工難度相對較高,實際施工存在一定誤差,為提升施工質(zhì)量品質(zhì),所以做好施工監(jiān)控是關(guān)鍵。文章將通過對大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋施工控制特點的分析,對施工控制技術(shù)體系相對內(nèi)容展開探討,會通過對實際案例的介紹,對施工控制技術(shù)應(yīng)用方式展開深入性闡述,旨在提升大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋施工控制技術(shù)水平,保證我國交通事業(yè)發(fā)展質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]施工質(zhì)量控制;梁體線型監(jiān)控;大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋;有限元模型
為滿足地方交通業(yè)的發(fā)展需求以及經(jīng)濟發(fā)展需要,大跨度斜拉橋建設(shè)數(shù)量呈現(xiàn)出明顯增加的趨勢,相關(guān)施工技術(shù)以及施工控制技術(shù)也變得更加豐富。為達到最優(yōu)化的大跨度斜拉橋建設(shè)施工效果,需要通過對施工存在誤差的合理控制,保證整體工程的施工質(zhì)量,確保可以通過合理化調(diào)整,及時消除各項誤差,保證最終的橋梁應(yīng)用效果。在對橋梁施工控制技術(shù)進行深度研究之前,需要先對橋梁施工控制特點展開分析,以便更好地對后續(xù)施工控制技術(shù)展開應(yīng)用。
1大跨度斜拉橋施工控制特點分析
大跨度斜拉橋施工控制特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①誤差來源相對較多。在進行斜拉橋施工過程中,可能會造成誤差的原因相對較多,計算誤差、施工操作誤差以及測量誤差等,都可能會對工程施工造成不良影響,需要做好誤差調(diào)整影響,而這也是施工控制分析關(guān)鍵點;②施工控制目標(biāo)多元化。因為斜拉橋焊接施工的誤差產(chǎn)生原因相對較為多元,所以相應(yīng)的控制目標(biāo)也較為多樣,需要做好內(nèi)力、線型以及施工等各類目標(biāo)的控制,而控制目標(biāo)之間也存在著相互影響與相互制約的關(guān)系,需要按照施工計劃,有重點地對控制內(nèi)容進行合理管控;③施工控制手段存在局限性。在進行鋼箱梁斜拉橋主梁施工時,會通過和混凝土斜拉橋立模標(biāo)高進行對比,由于箱梁拼裝無法像混凝土澆筑,實現(xiàn)主梁和梁段無應(yīng)力轉(zhuǎn)角,所以需要進行懸臂端標(biāo)高調(diào)整,如果標(biāo)高調(diào)整存在誤差,會因為轉(zhuǎn)角誤差的累積效應(yīng)而產(chǎn)生負(fù)面影響,整體的施工操作難度相對較大;④溫度效應(yīng)控制顯著。構(gòu)件溫度以及環(huán)境溫度場分布等各項因素存在差異問題,因為差異因素的干擾導(dǎo)致施工計算以及施工操作受到不良影響,需要采取限制手段對溫度效應(yīng)進行控制,在斜拉橋主跨合龍階段,需要做好溫度觀測以及梁長測定工作,確定合龍最佳時機以及最佳梁長。
2大跨度斜拉橋施工控制技術(shù)體系
斜拉橋工程施工屬于系統(tǒng)性工程,主要包括施工控制組織體系以及施工控制技術(shù)體系兩部分內(nèi)容。在進行施工控制技術(shù)體系建設(shè)過程中,需要按照斜拉橋施工以及設(shè)計內(nèi)容,結(jié)合工程施工的具體特點,展開體系建設(shè)操作。工程施工控制與施工監(jiān)理、施工設(shè)計等有著密切關(guān)聯(lián),需要展開施工相關(guān)信息數(shù)據(jù)采集以及處理等各項操作,通過構(gòu)建現(xiàn)場測試體系以及實時測量體系的方式,對橋梁施工過程中的各項信息展開收集。會通過對施工控制計算分析的運用,展開施工結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)的研究,明確結(jié)構(gòu)變形以及內(nèi)力等各項情況,在此基礎(chǔ)上對施工誤差做出正確評估,以便展開誤差調(diào)整以及精度控制方案設(shè)計。需要通過以施工控制指令的方式,為橋梁施工提供可靠信息。在進行誤差分析以及施工控制計算時,需要對施工反饋數(shù)據(jù)以及施工允許誤差度指標(biāo)數(shù)據(jù)體系等內(nèi)容有深層次了解,需要按照施工控制目標(biāo)數(shù)據(jù)分析數(shù)值,確定施工狀態(tài)應(yīng)力預(yù)警體系。
3施工控制模擬溫度場
模擬溫度場的組成包括以下幾部分內(nèi)容:①通過在索塔主梁附近展開環(huán)境溫度測站建設(shè)的方式,對施工控制工序現(xiàn)場環(huán)境溫度展開監(jiān)測,及時對數(shù)據(jù)信息展開收集;②對索塔、主梁等構(gòu)件控制斷面展開構(gòu)件溫度場測試斷面設(shè)置,通過安裝測溫元件的方式,運用試索對斜拉索溫度展開施工現(xiàn)場測試。會通過對構(gòu)件溫度場測點溫度進行測試的方式,利用相應(yīng)測試數(shù)據(jù)展開結(jié)構(gòu)構(gòu)件離散溫度場的設(shè)計;③會通過對點溫計的運用,展開結(jié)構(gòu)沒有布置測溫元件抽樣斷面和溫度場測試斷面特征點的溫度測量;④通過對溫度場測試斷面特征點與抽樣斷面特征點的溫度數(shù)據(jù)關(guān)系分析,利用構(gòu)件離散斷面溫度場插值,展開結(jié)構(gòu)模擬溫度場的設(shè)置;⑤將模擬溫度場數(shù)據(jù)輸入到施工控制實時計算系統(tǒng)之中,按照計算結(jié)果對施工測試數(shù)據(jù)展開糾正,為溫度影響后控制目標(biāo)數(shù)據(jù)展開調(diào)整。
4項目施工案例分析
為更好地對斜拉橋工程施工控制技術(shù)展開探討,在此將通過對實際案例的分析,對控制技術(shù)及其具體應(yīng)用展開分析。
4.1工程項目案例分析
潮汕環(huán)線高速公路金潮大橋為大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋工程項目,項目整體規(guī)模相對較大,主橋全長800m,上部構(gòu)造為超寬鋼箱梁。按照設(shè)計規(guī)劃,橋梁車道部分設(shè)計為雙向六車道,整體橋梁施工按照國家一級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)展開施工。項目的設(shè)計速度為100km/h,路基寬度為35m,主橋?qū)挾葹?6m。
4.2施工控制技術(shù)具體應(yīng)用
(1)有限元模型為避免出現(xiàn)施工誤差問題,在進行工程施工過程中,運用Midas軟件展開了大橋項目的有限元模型建設(shè)。在對模型進行應(yīng)用時,在橋塔以及主梁部分,采用空間梁單元模擬模式,并在主橋項目中展開單元設(shè)置。在進行橋梁底部施工時,運用彈性連接模式對橫梁以及底部固結(jié)展開了連接操作。在對輔助墩以及過渡墩支座進行處理過程中,會通過單向支座模式展開模擬。在進行施工控制時,需要采用支座模擬模式,對邊跨混凝土梁支架單向位移進行模擬。在進行模型建設(shè)過程中,會利用構(gòu)建坐標(biāo)系的方式,對施工技術(shù)應(yīng)用展開模擬,以便保證項目管理工作能力。因為考慮到大橋主橋結(jié)構(gòu)施工工序內(nèi)容,需要按照具體的施工安排,對橋梁施工全過程展開管理。在進行項目施工時,需要展開施工工況的詳細劃分。在對有限元施工模型展開應(yīng)用時,需要通過對橋梁垂度效應(yīng)的分析,對有限元模型建設(shè)影響展開分析。應(yīng)按照影響程度的具體情況,展開模型計算,保證施工中具體參數(shù)和工程項目施工方案保持一致。(2)鋼箱梁焊接施工在對主梁項目無應(yīng)力狀態(tài)制造線進行計算過程中,需要保證鋼箱梁焊接施工質(zhì)量,需要按照施工規(guī)劃確定施工重點,并對施工關(guān)鍵部分展開控制。在進行焊接施工過程中,需要對技術(shù)應(yīng)用對尺寸以及橋梁線所產(chǎn)生的影響展開分析,按照項目施工技術(shù)控制內(nèi)容,對施工參數(shù)做出調(diào)整,保證焊接施工技術(shù)應(yīng)用結(jié)果能夠滿足工程施工具體規(guī)范,需要通過對焊接施工的有效控制,達到切實提升施工質(zhì)量控制目標(biāo)的效果。因為本次工程主橋面縱度為2.8%,橋梁的主跨中心線位于圓形曲線位置。在進行鋼箱梁的焊接與施工時,需要按照項目施工設(shè)計管理方案嚴(yán)格執(zhí)行,需要在科學(xué)展開施工現(xiàn)場控制的同時,對鋼箱梁段施工展開嚴(yán)格管控,保證設(shè)計線形能夠與實際施工需要相符合,通過對梁段長度進行有效分割的方式,保證梁段的制造質(zhì)量。整體焊接施工需要保證鋼梁制造基準(zhǔn)溫度能夠被控制在合理范圍內(nèi),需要為施工技術(shù)應(yīng)用提供可靠環(huán)境。(3)斜拉索制作長度斜拉索無應(yīng)力下料長度是工程項目施工質(zhì)量控制重要內(nèi)容,需要按照設(shè)計規(guī)劃展開有計劃的施工控制與管理。在具體進行施工控制過程中,需要對斜拉索索力以及下料制作標(biāo)準(zhǔn)等各項內(nèi)容展開分析,需要按照管理機制內(nèi)容,對各部分施工進行嚴(yán)格管控,保證斜拉索制作長度能夠滿足實際施工需求。在進行計算操作時,需要按照成橋后結(jié)構(gòu)狀態(tài),對具體要素以及參數(shù)展開控制。需要在計算以及控制過程中,對彈性拉伸長度以及錨具位置等內(nèi)容進行充分考量,明確其可能產(chǎn)生的具體影響,通過對要素的分析,展開重點管控,從而保證計算結(jié)果精準(zhǔn)度,利用結(jié)果對斜拉索無應(yīng)力下料長度展開有效控制。
4.3斜拉橋施工控制技術(shù)應(yīng)用結(jié)果
(1)橋塔部分。為保證斜拉橋的工程施工質(zhì)量,需要對橋塔部分施工展開精準(zhǔn)控制,通過對塔頂偏位以及橋塔上下底部應(yīng)力展開有效技術(shù)監(jiān)控的方式,通過對收集到的數(shù)據(jù)進行整理與分析,將其和理論計算數(shù)值展開對比,進而獲得相應(yīng)分析結(jié)果。按照結(jié)果表明,上塔柱、下塔柱的實測應(yīng)力數(shù)值和理論數(shù)值均存在一定差距,可通過技術(shù)調(diào)整的方式,達到最佳狀態(tài),能夠保證該部分的施工質(zhì)量。(2)主梁部分。在完成主橋結(jié)構(gòu)合龍之后,需要對橋體主梁高程數(shù)值展開測試,確定上下游橋梁高程數(shù)據(jù)是否與施工質(zhì)量控制要求相符合。在進行現(xiàn)場勘查過程中,發(fā)現(xiàn)實際檢測點均存在不同程度的偏差問題,預(yù)應(yīng)力混凝土主梁部分高程偏差在50mm左右,與項目施工質(zhì)量控制目標(biāo)相符合。在檢測過程中同時還發(fā)現(xiàn)存在著部分結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土梁整體偏低狀況,在進行施工質(zhì)量控制時,需要通過對該部分高程的調(diào)整,保證實際施工和設(shè)計要求相符程度。在完成斜拉索項目操作后,技術(shù)人員對斜拉索結(jié)構(gòu)展開技術(shù)分析,確定斜拉索索力測試數(shù)值和理論數(shù)值存在嚴(yán)重偏差,此時需要通過對施工技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的運用,在進行主跨結(jié)構(gòu)合龍施工之前,對所有索力展開技術(shù)調(diào)整。技術(shù)人員需要通過對上游以及下游橋梁施工進行合理控制的方式,達到對梁端索力展開科學(xué)控制的效果。
4.4結(jié)論分析與建議
(1)結(jié)論分析。按照工程項目施工具體控制,在本次項目施工時,技術(shù)人員對大橋斜拉索、橋塔以及主梁等部分展開了施工技術(shù)管控,實現(xiàn)了對施工全過程的安全質(zhì)量控制,項目使用性能變得更加完整。通過對結(jié)構(gòu)實際檢測情況的分析可以發(fā)現(xiàn),橋塔應(yīng)力以及主梁測點高程等部分的偏差數(shù)據(jù),均控制在施工允許偏差范圍之內(nèi),達到了對施工技術(shù)進行有效控制的目標(biāo),整體施工技術(shù)應(yīng)用效果較為理想,為工程項目高質(zhì)量建設(shè)提供了可靠支持。鑒于此,可以確定,在工程項目施工中展開施工控制技術(shù)是極為必要的。(2)施工控制技術(shù)應(yīng)用建議。因為大跨度斜拉橋工程項目數(shù)量正處于不斷增加的趨勢,所以需要通過對施工項目的不斷總結(jié),從中獲取更多經(jīng)驗,進而為后續(xù)類似工程施工開展提供可靠助力。具體建議主要有以下幾點:①在進行斜拉橋項目施工過程中,需要明確認(rèn)識到施工控制的必要性,應(yīng)通過對施工技術(shù)的有效管控,確保施工安全性可以得到切實提升,以便為施工順利展開提供保障,確保施工質(zhì)量可以達到預(yù)期;②混凝土斜拉橋施工和懸臂吊裝大跨度鋼箱梁斜拉橋工程施工,具有諸多相似之處,也有許多不同點,在具體展開項目施工控制過程中,需要對多方面影響因素展開分析,通過針對性處理與調(diào)整的方法,保證施工技術(shù)應(yīng)用處理效果;③在計算機高速發(fā)展環(huán)境中,橋梁工程計算以及施工管控也會在此輔助之下變得更加精準(zhǔn),可通過運用計算機進行模擬實驗的方式,對工程施工各項情況展開立體化分析,從而明確施工誤差,并對其展開科學(xué)控制,可以達到有效提高施工準(zhǔn)確性以及可行性的目標(biāo)。
5結(jié)語
通過文章闡述使我們對大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋施工技術(shù)控制方式方法有了更加清晰的認(rèn)知,施工項目建設(shè)單位需要明確認(rèn)識到施工控制技術(shù)應(yīng)用必要性與重要性,需要在掌握施工項目具體設(shè)計內(nèi)容以及允許施工誤差等各項情況的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程施工特點展開針對性的施工誤差控制與施工技術(shù)管控,保證每項施工技術(shù)以及每一環(huán)節(jié)施工操作都可以達到預(yù)期狀態(tài),實現(xiàn)精準(zhǔn)化施工控制模式,進而達到理想工程建設(shè)效果。需要明確認(rèn)識到,因為每項工程施工要點與施工內(nèi)容等并不相同,在施工參數(shù)方面也存在一定差異,所以不可直接套搬其他項目施工控制技術(shù),需要按照具體情況具體分析。
作者:王榮賢 毛雪萍 單位:中交二公局第一工程有限公司
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