浅谈大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工控制技术应用

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】在工程项目建设过程中，大跨度焊接钢箱梁斜拉桥的施工控制技术具有多元性和温度效应影响明显的特点。根据这些特点，使用合理的施工控制技术可以有效保证施工过程的顺利推进，提高施工控制的精度。论文以大黑河斜拉桥为例，对大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工控制技术进行进一步的阐述，希望能为相关工程建设提供一定的参考和建议。
　　【Abstract】In the process of project construction， the construction control technology of long-span welded steel box girder cable-stayed bridge is characterized by diversity and obvious influence of temperature effect. According to these characteristics， the reasonable use of construction control technology can effectively ensure the smooth progress of the construction process， improve the accuracy of construction control. Taking Daheihe cable-stayed bridge as an example， this paper further elaborates the construction control technology of long-span welded steel box girder cable-stayed bridge， it is hoped that this can provide some reference and suggestions for relevant engineering construction.
　　【關键词】大跨度焊接；钢箱梁；斜拉桥；施工控制
　　【Keywords】 long-span welding； steel box girder； cable-stayed bridge； construction control
　　【中图分类号】U448.27 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）04-0153-02
　　1 引言
　　随着我国现代化建设的持续推进，各种新型建筑工程工艺逐渐引入建筑行业中，极大地提升了建筑效率和建筑速度。斜拉桥结构稳定、使用寿命长、工程安全性高，在我国桥梁建筑中得到了广泛的应用，但由于斜拉桥施工效果往往会与预期效果之间存在一定的偏差，影响最终工程质量，因此必须对斜拉桥施工控制技术进行研究和分析，保证桥梁运行的安全性和可靠性。
　　2 大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工概况
　　随着我国经济的迅速发展和基础设施建设体系的完善，桥梁公路的建设工程项目越来越多，建设质量也不断得到提升，斜拉桥具有稳定的结构模式，广泛应用于桥梁的施工过程之中。但是由于斜拉桥属于高次超静定体架构，在斜拉桥的建设过程中不可避免地会产生一定的误差，导致实际施工结果与预期产生偏差[1]。如果不能严格地调整和管控施工过程中的偏差，会影响整体桥梁的施工质量。当前，我国已经修建起大量的斜拉桥，这对我国交通运输和经济建设有着十分重要的作用。钢主梁形式结构一般用于跨度大于500m以上的斜拉桥，斜拉桥技术目前在世界范围内已经有了十分广泛的应用，运用技术手段对斜拉桥的质量和误差进行控制，可以降低误差对桥梁稳定性的影响，提高斜拉桥的安全性和可靠性。
　　建筑技术的不断发展使得斜拉桥的跨度也不断增加，施工误差对施工质量的影响也更加显著。因此，在进行斜拉桥施工控制技术研究中，需要对涉及的施工方案的各项技术进行分析和探究，包括应力测试技术、线形测量技术、索力测试技术、温度测试和分析技术、现代控制理论以及误差分析和调整手段[2]。
　　3 大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工控制技术
　　3.1 大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工控制要点
　　大跨度钢箱梁斜拉桥施工控制技术与常规的PC梁斜拉桥施工控制技术相比存在很多不同的特点，包括施工控制、目标多元化、误差来源多元性、施工控制调整手段局限性和温度影响显著性等。由于大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工所涉及的技术和要点较多，时间持续较长，产生施工误差的原因多种多样，相应的施工控制目标也具有多样性的特点。在钢箱梁斜拉桥施工过程中，主要的控制目标包括施工类目标、焊接类目标、内力类目标以及线形类目标等。在进行钢箱梁焊接过程中，由于焊缝的收缩，还会导致施工状态存在差异，因此，在进行施工控制技术分析时，要注意相应误差的产生原因并制定消除的措施和方案。
　　大跨度焊接钢箱梁斜拉桥的施工过程中会遇到各种各样误差的影响因素，包括焊缝收缩影响、施工操作影响、测量影响以及计算影响等。误差因素可以通过技术分析和反复的实验对其进行有效控制。因此，在施工过程中需要对施工现场的实际情况进行分析和考察，建立误差模型，预测施工期间可能遇到的误差和影响误差的因素，并采取有效的措施进行改善。误差影响因素的多样性也导致控制目标的多元性的特征。在实际控制过程中，需要再从焊接、施工、测量以及计算等多种方面来实现，注意施工误差影响的每一个细节，做好目标控制工作，将每个方面都融入整体当中进行考虑。在施工过程中，由于温度、环境、气候等因素的影响，还会导致施工时存在构件温度场分布差异情况，影响施工计算分析和施工过程控制，干扰施工精度，增大施工误差。所以，在实际施工过程中，一定要重视对施工关键工序的控制，斜拉桥主跨合龙阶段需要进行连续的温度监测以及正确梁长的测定，确定合理的合龙段长度以及施工方案。 　　3.2 大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工控制技术特点
　　斜拉桥施工控制主要包括施工控制技术和施工控制组织体系两部分内容。在进行斜拉桥施工误差分析和控制工作之前，首先需要对斜拉桥施工控制涉及的各种内容和体系进行研究与分析。作为一项系统性的工程，斜拉桥施工控制会面临各种各样因素的影响，制约斜拉桥施工控制的质量。因此，必须要对斜拉桥施工的整个过程进行研究和分析，明确施工控制技术的重点和难点。在施工之前，设计人员需要对施工场地的实际情况进行全面系统的勘测和研究，收集归纳资料，对影响施工过程的因素和当地的地质条件进行信息分析，并根据收集到的数据完成计算分析工作，制定合理有效的施工方案和施工规划图，为施工提供专业的理论支撑和技术保障，保证施工工程项目得以顺利安全的推进。在施工期间，由于温度会对整体施工质量产生较大的影响，因此要对温度情况进行模拟分析，探讨能够降低温度对施工质量的影响的方法，设置相应的温度监控点，对温度变化情况进行实时监控和分析，尽可能地避免温度带来的误差。
　　4 斜拉桥施工控制技术的应用
　　4.1 工程概况
　　大黑河斜拉桥（135m+135m）为拱形四塔柱的单塔雙索面、塔墩固结、塔梁分离体系，主桥长270m，布置形式为2×135m，桥梁总高度86m，其中，桥面以下21m，桥面以上65m。主墩设置在大黑河河心洲上，单孔分别跨越南北两侧河道及岸上巡河路，桩基为50根长95m，直径为2m的C35水下混凝土摩擦桩，承台为24m×50m×6m的C35普通混凝土大承台，主墩为C50普通混凝土下塔柱，主梁为钢混组合梁，拉索采用扇形双索面平行钢丝。
　　4.2 大黑河斜拉桥施工控制技术分析
　　大黑河斜拉桥在建设之前由专业技术人员建立科学系统的施工控制体系，主要对斜拉桥主梁应力和温度影响进行控制，对大黑河斜拉桥施工当地的情况进行全面系统的分析，明确影响施工正常进行的风险因素，建立预警机制。加强对施工技术和施工人员的管理，从而最大程度地降低施工误差，保证施工误差控制在规定的范围之内。在该桥梁大跨度焊接工程项目中，要求焊接人员实现控制线形平顺，保证焊接质量，缩短施工时间，加快施工进度。
　　该斜拉桥的钢箱梁采用悬臂吊装的方法进行施工，施工内容包括钢箱梁梁段起吊到位、确定钢箱梁匹配并调整箱梁梁段的标高，之后完成对钢箱梁环缝的焊接，进行斜拉索第一次张拉，用吊机移动到位之后完成第二次张拉。在大黑河斜拉桥施工控制中，通过建立完善的施工控制体系，明确施工期间会导致加大施工误差的各项因素，利用控制网络理论，处理多元化控制目标，并采用温度控制技术，减少温度对施工误差的影响。
　　在施工之前进行预测计算是保证大黑河斜拉桥施工顺利进行的重要因素，根据工程施工情况和施工环境，制定合理的计算参数，分析整个施工过程的影响因素，采用加速度传感器以及锚索计对施工过程中的斜拉索立进行测试。在索塔下横梁的上下塔柱断面设置相应的应力测试点，根据结构受力特点和构建标准，在混凝土内部预埋钢弦计，测量内部应力情况。然后结合桥梁结构特征以及静动实验，进行误差的长期观测和实时监控。大黑河斜拉桥的施工控制原则是以线形控制为首要的施工标准，尽可能地将连接段焊缝宽度和索力宽度等多元化的控制目标控制在规定误差范围之内，保证施工精度。
　　5 结语
　　综上所述，随着现代建筑体系的不断发展和完善，大跨度焊接钢箱梁斜拉桥技术越来越成熟，在当前长度要求较长，安全性要求较高，车流量大的桥梁建筑中有十分广泛的应用。本文主要通过对大跨度焊接钢箱梁斜拉桥当前施工概况的探究，指出控制施工期间误差的施工控制技术，并以大黑河斜拉桥建筑工程项目为例，指出施工控制技术的具体应用方案，希望能够为相关建筑行业提供一定的参考。
　　【参考文献】
　　【1】么超逸，蒲黔辉，施洲，等.大跨度铁路钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构疲劳性能试验研究[J].铁道学报，2015（19）：72-79，90.
　　【2】蒲黔辉，么超逸，施洲，等.新型铁路钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构传力机理及应力分析[J].中国铁道科学， 2015（36）：12-18.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/4/view-14710282.htm