焊接鋼箱梁斜拉橋施工控制技術分析

時間:2022-06-16 16:07:21

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焊接鋼箱梁斜拉橋施工控制技術分析

[摘要]由于大跨度斜拉橋主要以高次超靜定結構為主,整體施工難度相對較高,實際施工存在一定誤差,為提升施工質量品質,所以做好施工監控是關鍵。文章將通過對大跨度焊接鋼箱斜拉橋施工控制特點的分析,對施工控制技術體系相對內容展開探討,會通過對實際案例的介紹,對施工控制技術應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水平,保證我國交通事業發展質量。

[關鍵詞]施工質量控制;梁體線型監控;大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋;有限元模型

為滿足地方交通業的發展需求以及經濟發展需要,大跨度斜拉橋建設數量呈現出明顯增加的趨勢,相關施工技術以及施工控制技術也變得更加豐富。為達到最優化的大跨度斜拉橋建設施工效果,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量,確保可以通過合理化調整,及時消除各項誤差,保證最終的橋梁應用效果。在對橋梁施工控制技術進行深度研究之前,需要先對橋梁施工控制特點展開分析,以便更好地對后續施工控制技術展開應用。

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,需要做好誤差調整影響,而這也是施工控制分析關鍵點;②施工控制目標多元化。因為斜拉橋焊接施工的誤差產生原因相對較為多元,所以相應的控制目標也較為多樣,需要做好內力、線型以及施工等各類目標的控制,而控制目標之間也存在著相互影響與相互制約的關系,需要按照施工計劃,有重點地對控制內容進行合理管控;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高進行對比,由于箱梁拼裝無法像混凝土澆筑,實現主梁和梁段無應力轉角,所以需要進行懸臂端標高調整,如果標高調整存在誤差,會因為轉角誤差的累積效應而產生負面影響,整體的施工操作難度相對較大;④溫度效應控制顯著。構件溫度以及環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體系

斜拉橋工程施工屬于系統性工程,主要包括施工控制組織體系以及施工控制技術體系兩部分內容。在進行施工控制技術體系建設過程中,需要按照斜拉橋施工以及設計內容,結合工程施工的具體特點,展開體系建設操作。工程施工控制與施工監理、施工設計等有著密切關聯,需要展開施工相關信息數據采集以及處理等各項操作,通過構建現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,展開施工結構響應數據以及相關數據的研究,明確結構變形以及內力等各項情況,在此基礎上對施工誤差做出正確評估,以便展開誤差調整以及精度控制方案設計。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,需要對施工反饋數據以及施工允許誤差度指標數據體系等內容有深層次了解,需要按照施工控制目標數據分析數值,確定施工狀態應力預警體系。

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容:①通過在索塔主梁附近展開環境溫度測站建設的方式,對施工控制工序現場環境溫度展開監測,及時對數據信息展開收集;②對索塔、主梁等構件控制斷面展開構件溫度場測試斷面設置,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場測試。會通過對構件溫度場測點溫度進行測試的方式,利用相應測試數據展開結構構件離散溫度場的設計;③會通過對點溫計的運用,展開結構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據關系分析,利用構件離散斷面溫度場插值,展開結構模擬溫度場的設置;⑤將模擬溫度場數據輸入到施工控制實時計算系統之中,按照計算結果對施工測試數據展開糾正,為溫度影響后控制目標數據展開調整。

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展開探討,在此將通過對實際案例的分析,對控制技術及其具體應用展開分析。

4.1工程項目案例分析

潮汕環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,項目整體規模相對較大,主橋全長800m,上部構造為超寬鋼箱梁。按照設計規劃,橋梁車道部分設計為雙向六車道,整體橋梁施工按照國家一級公路技術標準展開施工。項目的設計速度為100km/h,路基寬度為35m,主橋寬度為36m。

4.2施工控制技術具體應用

(1)有限元模型為避免出現施工誤差問題,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。在對模型進行應用時,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。在進行模型建設過程中,會利用構建坐標系的方式,對施工技術應用展開模擬,以便保證項目管理工作能力。因為考慮到大橋主橋結構施工工序內容,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用時,需要通過對橋梁垂度效應的分析,對有限元模型建設影響展開分析。應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力狀態制造線進行計算過程中,需要保證鋼箱梁焊接施工質量,需要按照施工規劃確定施工重點,并對施工關鍵部分展開控制。在進行焊接施工過程中,需要對技術應用對尺寸以及橋梁線所產生的影響展開分析,按照項目施工技術控制內容,對施工參數做出調整,保證焊接施工技術應用結果能夠滿足工程施工具體規范,需要通過對焊接施工的有效控制,達到切實提升施工質量控制目標的效果。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計管理方案嚴格執行,需要在科學展開施工現場控制的同時,對鋼箱梁段施工展開嚴格管控,保證設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,保證梁段的制造質量。整體焊接施工需要保證鋼梁制造基準溫度能夠被控制在合理范圍內,需要為施工技術應用提供可靠環境。(3)斜拉索制作長度斜拉索無應力下料長度是工程項目施工質量控制重要內容,需要按照設計規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準等各項內容展開分析,需要按照管理機制內容,對各部分施工進行嚴格管控,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,需要按照成橋后結構狀態,對具體要素以及參數展開控制。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容進行充分考量,明確其可能產生的具體影響,通過對要素的分析,展開重點管控,從而保證計算結果精準度,利用結果對斜拉索無應力下料長度展開有效控制。

4.3斜拉橋施工控制技術應用結果

(1)橋塔部分。為保證斜拉橋的工程施工質量,需要對橋塔部分施工展開精準控制,通過對塔頂偏位以及橋塔上下底部應力展開有效技術監控的方式,通過對收集到的數據進行整理與分析,將其和理論計算數值展開對比,進而獲得相應分析結果。按照結果表明,上塔柱、下塔柱的實測應力數值和理論數值均存在一定差距,可通過技術調整的方式,達到最佳狀態,能夠保證該部分的施工質量。(2)主梁部分。在完成主橋結構合龍之后,需要對橋體主梁高程數值展開測試,確定上下游橋梁高程數據是否與施工質量控制要求相符合。在進行現場勘查過程中,發現實際檢測點均存在不同程度的偏差問題,預應力混凝土主梁部分高程偏差在50mm左右,與項目施工質量控制目標相符合。在檢測過程中同時還發現存在著部分結構預應力混凝土梁整體偏低狀況,在進行施工質量控制時,需要通過對該部分高程的調整,保證實際施工和設計要求相符程度。在完成斜拉索項目操作后,技術人員對斜拉索結構展開技術分析,確定斜拉索索力測試數值和理論數值存在嚴重偏差,此時需要通過對施工技術應用標準的運用,在進行主跨結構合龍施工之前,對所有索力展開技術調整。技術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控制的效果。

4.4結論分析與建議

(1)結論分析。按照工程項目施工具體控制,在本次項目施工時,技術人員對大橋斜拉索、橋塔以及主梁等部分展開了施工技術管控,實現了對施工全過程的安全質量控制,項目使用性能變得更加完整。通過對結構實際檢測情況的分析可以發現,橋塔應力以及主梁測點高程等部分的偏差數據,均控制在施工允許偏差范圍之內,達到了對施工技術進行有效控制的目標,整體施工技術應用效果較為理想,為工程項目高質量建設提供了可靠支持。鑒于此,可以確定,在工程項目施工中展開施工控制技術是極為必要的。(2)施工控制技術應用建議。因為大跨度斜拉橋工程項目數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,從中獲取更多經驗,進而為后續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,需要明確認識到施工控制的必要性,應通過對施工技術的有效管控,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,確保施工質量可以達到預期;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整的方法,保證施工技術應用處理效果;③在計算機高速發展環境中,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,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,并對其展開科學控制,可以達到有效提高施工準確性以及可行性的目標。

5結語

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控制方式方法有了更加清晰的認知,施工項目建設單位需要明確認識到施工控制技術應用必要性與重要性,需要在掌握施工項目具體設計內容以及允許施工誤差等各項情況的基礎上,結合工程施工特點展開針對性的施工誤差控制與施工技術管控,保證每項施工技術以及每一環節施工操作都可以達到預期狀態,實現精準化施工控制模式,進而達到理想工程建設效果。需要明確認識到,因為每項工程施工要點與施工內容等并不相同,在施工參數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,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