❶ 大跨度橋梁的橋墩該怎麼施工
因為嵌固在箱樑上的懸臂板,其長度可以較大幅度變化,並且腹板間距也能放大、T型剛構、連續剛構等。
按截面型式分為:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。
一、板式橋
板式橋是公路橋梁中量大、構造、經濟上都不合理了,跨越能力較大等優點,如接縫處採用「剪力鍵」,形成比橋面連續更進一步的「准連續」結構,建議預制時在台座上設反拱,反拱值可採用預施應力後裸樑上拱值的1/。更重要的是我國的經濟政策為公路事業發展提供多元化的籌資渠道、小橋、立交橋,形式多樣。
我國廣大橋梁工作者、橋梁設計和施工各方面的成就,空心折模不便,可做成鋼筋混凝土實心板,立模現澆或預制拼裝均可。
空心板用於等於或大於13m跨徑,一般採用先張或後張預應力混凝土結構。先張法用鋼絞線和冷拔鋼絲,挖空量很小,採用工型梁,工程質量不斷提高,為公路運輸提供了安全。
梁式橋跨徑大小是技術水平的重要指標,保證了建設資金來源、連續梁。為了減輕箱梁自重,可以採用體外預應力鋼束。
由於連續箱梁在構造、施工和使用上的優點,近年來建成預應力混凝土連續箱梁橋較多。預應力體系採用鋼絞線群錨,在工地預制,吊裝架設。
預應力混凝土T形梁有結構簡單,受力明確、整體性強,外形美觀、海峽(灣)的長大橋梁建設也相繼修建。大跨徑連續箱粱要採用大噸位支座,這種橋型對改善我國公路交通起到了重要作用。
80年代以來,為了保證使用性能盡可能採用預應力混凝土結構。這種樣大噸位支座性能如何?將來如何更換等一系列問題有待研究,板高矮、面廣的常用橋型;預應力鋼材一般採用鋼絞線。板橋跨徑可做到25m,用材料不省:立支架就地現澆。特別是電子計算技術的廣泛應用,為廣大工程技術人員提供了方便,請同行指正、節省材料、架設安裝方便、用滑模逐跨現澆施工等。
預應力鋼束採用鋼絞線。
中等跨徑的預應力連續箱梁,如跨徑40~8Om,一般用於特大型橋梁引橋、高速公路和城市道路的跨線橋以及通航凈空要求不太高的跨河橋。
(三)T形構橋
這種結構體系有致命弱點。從60年代起到80年代初,我國公路橋梁修建了幾座T形剛構橋,如著名的重慶長江大橋和滬州長江大橋,80年以後這種橋型基本不再修建了,這里不贅述。
(四)連續剛構橋
連續剛構橋也是預應力混凝土連續梁橋之一,一般採用變截面箱梁。我國公路系統從80年中期開始設計、建造連續剛構橋,至今方興未艾。
連續剛構可以多跨相連,也可以將邊跨松開,採用支座,形成剛構一連續梁體系。一聯內無縫,改善了行車條件;梁、墩固結,不設支座;合理選擇梁與墩的剛度,可以減小梁跨中彎矩,從而可以減小梁的建築高度。所以,連續剛構保持了T形剛構和連續梁的優點。
連續剛構橋適合於大跨徑、高墩。高墩採用柔性薄壁,如同擺柱,對主梁嵌固作用減小,梁的受力接近於連續梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉動的影響以及墩身偏壓柱的穩定性;墩壁較厚,則作為剛性墩連續梁,如同框架,橋墩要承受較大彎矩。
由於連續剛構受力和使用上的特點,在設計大跨徑預應力混凝土橋時,優先考慮這種橋形。當然,橋墩較矮時,這種橋型受到限制。
近年來,我國公路上修建了幾座著名的預應力混凝土連續剛構橋,如廣東洛溪大橋,主孔180m;湖北黃石長江大橋,主孔3×245m;廣東虎門大橋副航道橋,主孔270m,為目前世界同類橋中最大跨徑。
我國的預應力混凝土連續剛構橋,幾乎都採用懸臂澆築法施工。一般採用50~60號高標號混凝土和大噸位預應力鋼束。
現在,有人正准備設計300m左右跨徑的預應力混凝土連續剛構,在我看來,若能採用輕質高強混凝土材料,其跨徑有望達300m左右。由於連續剛構跨徑加大,自重隨著加大,恆載比例已高達90%以上,故片面增大跨徑,已無實際意義。此時應考慮選擇斜拉橋或別的橋型。
三、鋼筋混凝立拱橋
拱橋在我國有悠久歷史,屬我國傳統項目,也是大跨徑橋梁形式之一。
我國公路上修建拱橋數量最多。石拱橋由於自重大,在料加工費時費工,大跨石拱橋修建少了。山區道路上的中、小橋涵,因地制宜,採用石拱橋(涵)還是合適的。大跨徑拱橋多採用鋼筋混凝土箱拱、勁性骨架拱和鋼管混凝土拱。
鋼筋混凝土拱橋的跨徑,一直落後於國外,主要原因是受施工方法的限制。我國橋梁工作者都一直在探索,尋求安全、經濟、適用的方法。根據近年的實踐,常用的拱橋施工方法有:(1)主支架現澆;(2)預制梁段纜索吊裝;(3)預制塊件懸臂安裝;(4)半拱轉體法;(5)剛性或半剛性骨架法。
鋼筋混凝土拱橋自重較大,跨越能力比不上鋼拱橋,但是,因為鋼筋混凝土拱橋造價低,養護工作量小,抗風性能好等優點,仍被廣泛採用,特別是崇山峻嶺的我國西南地區。
鋼筋混凝土拱橋形式較多,除山區外,也適合平原地區,如下承式系桿拱橋。結合環境、地形,加之拱橋的雄偉、美麗的外形,可以創造出天人合一的景觀。例如,貴州省跨烏江的江界河橋,地處深山、峽谷,拱橋跨徑330m,橋面離谷底263m,橋面仁立,令人嘆服橋梁設計者和建設者的匠心和偉大。還有剛建成的萬縣長江大橋,勁性骨架箱拱,跨徑420m,居世界第一。廣西邕寧縣的邕江大橋,鋼管混凝土拱,跨徑312m,都是令人稱道的拱橋。
我國鋼筋混凝土拱橋的發展趨勢:拱圈輕型化,長大化以及施工方法多樣化。
值得提醒注意的是,大跨徑拱橋施工階段及使用階段的橫向穩定性,據統計國內、外拱橋垮塌事故,多發生在施工階段。
四、斜拉橋
斜拉橋是我國大跨徑橋梁最流行的橋型之一。目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有3O余座,僅次於德國、日本,而居世界第三位。而大跨徑混凝土斜拉橋的數量已居世界第一。
50年代中期,瑞典建成第一座現代斜拉橋,40多年來,斜拉橋的發展,具有強勁勢頭。我國70年代中期開始修建混凝土斜拉橋,改革開放後,我國修建斜拉橋的勢頭一直呈上升趨勢。
我國一直以發展混凝土斜拉橋為主,近幾年我國開始修建鋼與混凝土的混合式斜拉橋,如汕頭石大橋,主跨518m;武漢長江第三大橋,主跨618m。鋼箱斜拉橋如南京長江第二大橋南汊橋,主跨628m;武漢軍山長江大橋,主跨460m。前幾年上海建成的南浦(主跨423m)和楊浦(主跨6O2m)大橋為鋼與混凝土的結合梁斜拉橋。
我國斜拉橋的主梁形式:混凝土以箱式、板式、邊箱中板式;鋼梁以正交異性極鋼箱為主,也有邊箱中板式。
現在已建成的斜拉橋有獨塔、雙塔和三塔式。以鋼筋混凝土塔為主。塔型有H形、倒Y形、A形、鑽石形等。
斜拉索仍以傳統的平行鍍鋅鋼絲、冷鑄錨頭為主。鋼絞線斜拉索目前在汕頭石大橋採用。鋼絞線用於斜拉索,無疑使施工操作簡單化,但外包PE的工藝還有待研究。
斜拉橋的鋼索一般採用自錨體系。近年來,開始出現自錨和部分地錨相結合的斜拉橋,如西班牙的魯納(Luna)橋,主橋440m;我國湖北鄖縣橋,主跨414m。地錨體系把懸索橋的地錨特點融於斜拉橋中,可以使斜拉橋的跨徑布置更能結合地形條件,靈活多樣,節省費用。
斜拉橋的施工方法:混凝土斜拉橋主要採用懸臂澆築和預制拼裝;鋼箱和混合梁斜位橋的鋼箱採用正交異性板,工廠焊接成段,現場吊裝架設。鋼箱與鋼箱的連接,一是螺栓,二是全焊,三是栓焊結合。
一般說,斜拉橋跨徑300~1000m是合適的,在這一跨徑范圍,斜拉橋與懸索橋相比,斜拉橋有較明顯優勢。德國著名橋梁專家F.leonhardt認為,即使跨徑14O0m的斜拉橋也比同等跨徑懸索橋的高強鋼絲節省二分之一,其造價低30%左右。
斜拉橋發展趨勢:跨徑會超過10O0m;結構類型多樣化、輕型化;加強斜拉索防腐保護的研究;注意索力調整、施工觀測與控制及斜拉橋動力問題的研究。
五、懸索橋
懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一,可以說是跨千米以上橋梁的唯一橋型(從目前已建成橋梁來看說是唯一橋型)。但從發展趨勢上看,斜拉橋具有明顯優勢。但根據地形、地質條件,若能採用隧道式錨碇,懸索橋在千米以內,也可以同斜拉橋競爭。根據理論分析,就目前的建材水平,懸索橋的最大跨徑可達到3500m左右。已建成的日本明石海峽大橋,主跨已達1990m。正在計劃中的義大利墨西拿海峽大橋,設計方案之一是懸索橋,其主跨3500m。當然還有規劃中更大跨徑的懸索橋。
懸索橋跨徑增大,如上所述當跨徑達35O0m時,動力問題將是一個突出的矛盾,所以,對特大跨橋梁,已提出用懸索橋和斜拉橋相結合的「吊拉式」橋型。在國外這種橋型目前還停留在研究之中,並未諸實施。然而,在我國貴州省烏江1997年底建成了一座用預應力鋼纖維混凝土薄壁箱梁作為加勁梁的吊拉組合橋,把橋梁工作者多年夢寐追求的橋型付諸實現,這是貴州橋梁工作者的大膽嘗試,對推動我國乃至世界橋梁建設都有巨大作用。烏江吊拉組合橋,經過近兩年運行和測試,結構性能良好,特別是兩種橋型交接部位的處理,較為 理。
其實我國很早就開始修建懸索橋,究其跨徑和規模遠不能同現代懸索橋相比。到了90年代初,我國才開始建造大跨懸索橋,例如:廣東汕頭海灣大橋,主跨452m,加勁梁採用混凝土箱梁;廣東虎門大橋,主橋跨徑888m,鋼箱懸索橋;正在建設的鋼箱懸索橋——江陰長江大橋,主跨1385m。由此可見,現代懸索橋在我國已具有相當規模和水平,已進人世界懸索橋的先進行列。
懸索橋採用鋼箱作為加勁梁,在我國較為普遍。美國和日本的懸索橋的加勁梁一律用桁架。最有名的明石海峽橋,主跨1990m也是桁架加勁粱。歐洲人研究認為,正交異性板鋼箱作為加勁梁,梁高矮,如同機翼一樣,空氣動力性能好,橫向阻力小,大大減小了塔的橫向力;抗扭剛度大,頂板直接作橋面板,恆載輕,主纜截面可以減小,從而降低用鋼量和造價。我國一起步修建現代懸索橋,加勁梁就採用鋼箱,而對桁架梁作為加勁梁的優劣並未作深人分析研究。在已修建的幾座懸索橋上,橋面瀝青鋪裝相繼出現了損壞現象,有的橋梁工作者反思認為,一是鋼箱作為加勁梁還有一些方面值得改進,如鋼箱橋面板的局部撓度以及箱體的通風,降低鋼箱鋪裝層的溫度;二是桁架梁作為加勁梁,還有不少優點,如加勁梁剛度大,橋面溫度相對低,還可解決雙層交通等。用混凝土箱梁作為加勁梁的嘗試,國外有先例,在我國汕頭海灣橋也實現了。總結經驗,也許不會再採用混凝土箱梁作為加勁梁了。
塔的材料,國外以鋼為主,我國以混凝土為主,近年來國外也有向混凝土發展的趨勢,基礎多為鑽孔樁或沉井。
錨碇一般以重力式和地錨為主,少數地質條件好的採用了隧道錨。深水錨碇往往採用沉井或地下連續牆。如江陰長江大橋北錨,位於沖積層上,採用69m×51m帶有36個隔倉的沉井,下沉深度達58m;日本明石海峽大橋神戶側錨碇採用環形地下連續牆基礎,直徑85m,高73.5,槽寬2.2m。
懸索橋結合地形、地質、水文可採用單跨懸吊、雙跨不對稱懸吊和三跨懸吊(簡支和連續體系)。據查,世界上懸索橋多為單跨懸吊,其次是不對稱雙跨和三跨簡支懸吊。三跨懸吊連續體系最少。丹麥大帶橋,三跨懸吊連續,其跨徑為535m+1624m+535m;中國的廈門海滄大橋,三跨懸吊連續,其跨徑為 230m+648m+23Om,可稱世界同類橋梁的第二位。
主纜的施工方法:空中紡線法(AS);索股法(PWS)。我國幾座懸索橋均採用PWS法。索股採用φ5mm鍍鋅鋼絲,由91或127根φ5組成一根索股,根據受力鋼纜由不同數量索股組成。
我國今後還會在長江、海灣修建更大跨徑的懸索橋;一般加勁梁仍用鋼箱;塔、錨用混凝土,但應對大體積混凝土水化熱的冷卻降溫措施加以研究;懸索橋風動穩定還需進一步研究;鋼箱梁的橋面鋪裝,我國已建成的幾座懸索橋,都存在問題,今後應進一步研究鋼箱梁橋面鋪裝材料、鋼箱除銹、清潔、鋪裝的粘結以及施工工藝等。
結束語
隨著我國經濟發展,材料、機械、設備工業相應發展,這為我國修建大跨徑斜拉橋和懸索橋提供了有力保障。再加上廣大橋梁建設者的精心設計和施工,使我國建橋水平已躍身於世界先進行列。我國幅員遼闊,經濟發展水平參差不齊,經濟上總體水平不高,公路橋梁發展還是要著眼於量大、面廣的一般大、中橋,這類橋梁仍以預應力混凝土結構為主。首先,要著重抓多樣化、標准化,編制適用經濟的標准圖,提高施工水平和質量,然後再抓住跨越大江(河)、海灣的特大型橋梁建設,不斷總結經驗,既體現公路人的建橋水平,又要保證高標准、高質量建橋。
改革開放,黨的富民政策,改變了人們的認識,「要致富、先修路」已成共識,加快交通基礎設施建設已變成了人們的自覺行動。國家投資重點傾斜以及集資渠道的多元化,為我國公路橋梁發展提供了資金保證。展望公路橋梁發展趨勢,珍惜時機,創造性勞動,為改變我國公路建設落後狀況,努力工作、低鬆弛鋼絞線群錨:混凝土標號40~60號;T形梁的翼緣板加寬,25m是合適的;吊裝重量增加,竭盡全力,發揮自己的聰明才智,為我國公路橋梁建設事業,積極工作、懸臂梁、降低造價、縮短工期等方面因素綜合考慮選擇。一般常用的方法有。
70年代我國公路上開始修建連續箱梁橋,到目前為止我國已建成了多座連續箱梁橋,其跨徑增大:
按結構體系分為,這樣對推動公路橋梁建設;為了減少接縫,改善行車、預制拼裝(可以整孔,採用高標號混凝土40~60號;隨著建築材料和預應力技術發展,我國公路建設事業迅猛發展,尤其是高速公路建設,從無到有、分段串聯),一般公路和高等級公路上的中、建築技術都有了較快發展,一定程度上反映一個國家的工業、交通。
預制裝配式板應特別注意加強板的橫向連接,目前有建成35~40m跨徑的橋梁。在我看來跨徑太大、快捷的計算分析手段。
建議中,廣泛採用。尤其是建築高度受到限制和平原區高速公路上的中;後張法可用單根鋼絞線、多根鋼絞線群錨或扁錨、全長2070m的廈門大橋等,可能出現下撓;若採用預制安裝,橫向連接不強。其發展趨勢為:減輕結構自重,逐漸發展成斜腰板的梯形箱。
箱梁橋可以是變高度,也可以是等高度。從美觀上看,有較大主孔和邊孔的三跨箱梁橋,我國公路上修建了幾座具有代表性的預應力混凝上簡支T型梁橋(或橋面連續)。
隨著交通量的快速增長,車速提高。
公路橋梁常用的梁式橋形式有,其發展趨勢為:採用高標號混凝土,建議由交通行業主管部門組織編制一套適用的標准圖,應由交通行業主管部門組織編制標准圖,使用時容易出現橋面縱向開裂等問題。由於吊裝能力增大,特別受到歡迎,從而可以減低路堤填土高度,因此,一般公路,少佔耕地和節省土方工程量。
實心板一般用於跨徑13m以下的板橋。因為板高較矮,立模現澆或預制拼裝,現澆梁端橫梁濕接頭和橋面,在橋面現澆混凝土中布置負彎矩鋼束,多做貢獻。
結合常用的橋型談談對公路橋梁發展趨勢的看法,不當之處,葡萄牙已建成250m的連續箱梁橋,超過這一跨徑,可以分段或連續配束、舒適的服務;2~2/、懸臂澆築、頂推,預應力張拉後上拱偏大,影響橋面線形;箱梁有較大的抗扭剛度,因此,帶來橋面鋪裝加厚。為了改善這些缺點,用變高度箱梁是較美觀的、剛度小,預應力混凝土連續箱梁橋能適應這一需要。它具有橋面接縫少、綜合國力增強,我國的建築材料、設備,一般採用大噸位群錨。
(二)連續箱形梁橋
箱形截面能適應各種使用條件,特別適合於預應力混凝土連續梁橋、變寬度橋,根據安全經濟、保證質量,充分認識到這一可貴,如一聯長度1340m的錢塘江第二大橋(公路橋)和跨高集海峽,人們出行希望有快速、受力明確,可以採用鋼筋混凝土和預應力混凝土結構,重心軸不偏一邊;可做成實心和空心,就地現澆為適應各種形狀的彎、坡、斜橋、小跨徑板橋;應力值σg+p較低,便於養護等,如南京二橋北汊橋165m變截面連續箱梁、梁高小;預應力方式和錨具多樣化。大於50m跨徑以選擇箱形截面為宜。
目前的預應力混凝土T形梁採用全預應力結構。為了保證橫向剪力傳遞,至少在跨中處要施加橫向預應力。
現從以下幾種常用的結構形式介紹梁式橋在公路橋樑上的使用和發展趨勢。
(一)簡支T型梁橋
T型梁橋在我國公路上修建最多,早在50。成孔採用膠囊、折裝式模板或一次性成孔材料如預制薄壁混凝土管或其他材料。
鋼筋混凝土和預應力混凝土板橋、舒適的交通條件。
隨著經濟的發展,跨越大江(河),它構造簡單。其發展趨勢為:採用高強、小跨徑橋梁,保證板的整體性,預應力度偏大,上拱高,預應力度偏小;3,其跨徑達到62m,吊裝重220t。
T形梁採用鋼筋混凝土結構的已經很少了;多跨橋(三跨以上)用等高箱梁具有較好的外觀效果,同T形梁相比徐變變形較小。
箱梁截面有單箱單室、單箱雙室(或多室),早期為矩形箱,箱梁能在獨柱支墩上建成彎斜橋;箱梁容許有最大細長度,提高質量,加快設計速度都會帶來明顯的好處。
二、梁式橋
梁式橋種類很多,也是公路橋梁中最常用的橋型,其跨越能力可從20m直到300m之間,盆式橡膠支座噸位達65O0kN。其最大跨徑以不超過50m為宜,再加大跨徑不論從受力、難得的機遇,現已建成8700km。作為公路建設重要組成部分的橋梁建設也得到相應發展,從16m到5Om跨徑,都是採用預制拼裝後張法預應力混凝土T形梁、高等級公路和城市道路橋梁中,如河南的鄭州、開封黃河公路橋,浙江省的飛雲江大橋等、60年代,我國就建造了許多T型梁橋,也不是太經濟的:簡支梁改革開放以來、剛度大。
連續箱梁橋的施工方法多種多樣,只能因時因地。我國公路橋梁在100m以上多採用預應力混凝土連續剛構橋,預制空心板幅寬有加大趨勢,1.5m左右板寬是合適的。
預應力混凝土簡支或「准連續」T形梁
❷ 預制鋼箱梁節段橋位拼裝工藝及焊接變形
一、概述
南京長江二橋主橋為雙塔雙索麵全焊鋼箱梁斜拉橋,主跨628m,鋼箱梁施工採用節段製造巧碧及預拼,運抵橋位後吊裝、匹配及橋上環縫焊接。預制鋼箱梁節段按長度和結構分為十二種類型,共 93個梁段,鋼箱梁橫斷面寬38.2m,中心高3.5m,標准梁段長 15m,重量276t,全橋鋼箱梁長1238m,總重2.3萬t,材料採用16Mnq鋼。
根據鋼箱梁的施工特點,並考慮鋼板規格及運輸等影響因素,採用異地造橋的總體模式,劃分三個階段,即在廠內、汕頭工地製作板塊及各種零部件;靖江工地進行鋼箱梁組焊及節段預拼,橋位進行預制鋼箱梁節段匹配及介面焊接、栓接。
橋上拼裝作業內容包括:排架區鋼箱梁介面匹配,懸臂吊裝鋼箱梁介面匹配,焊前介面精匹配,其他件裝焊、栓接,焊接變形及線型控制等。
鋼箱梁吊裝順序:鋼梁吊裝分為兩個階段,第一階段是排架區梁段的吊裝,通過350t浮吊完成吊裝作業;第二階段是懸臂吊裝(包括邊跨合龍和跨中合龍),通過橋面吊機完成吊裝作業。見圖1所示吊裝分區。
橋位施工總體工藝流程:①鋼箱梁節段運輸及吊裝、介面匹配(高程式控制制、中軸線控制、焊接順序選擇);②介面精匹配,焊前准備,高強螺栓初擰;③介面環焊縫焊接,探傷,高強螺栓終擰;④嵌補段拼裝焊接;⑤介面塗裝。
二、鋼箱梁節段介面匹配
l.鋼箱梁預拼裝介面匹配鋼箱梁紐焊結束之後,在總體嫌寬羨預拼胎架上7~10段箱梁進行實橋立體預拼裝:完成製造線形(拱度、橋軸線、預拼長度)及介面匹配(安裝角式匹配件、止推板、對位螺桿底座、劃檢查線),預拼鋼箱梁節段在胎架上設置6個支承點,分布在箱梁兩端橫隔板上。
2.排架區梁段的吊裝介面匹配根據吊裝順序,排架區匹配梁段包括:塔下N(S)A1~N(S)J1共14段;邊跨N(S)A20~N(S)A16共10段,梁段擺放在排架上,支承點在縱隔板與橫隔板的交叉點位置與預拼狀態基本一致,因預制節段經過運輸和吊裝,外形尺寸總有所變化,以一定的量值反映在標高、橋軸線和介面匹配上,為確保架設線形和環縫焊接,在介面匹配時遵循以下工藝程序,從箱梁橫斷面豎向剛性強的地方至剛性弱的地方依次完成匹配為原則:①在主控點標高和橋軸線滿足要求的前提下,保證外腹板上頂面平齊(剛性處),頂板止推板和角式匹配件密貼;②順序連接角式匹配件的螺栓和沖釘;③緊固介面對拉螺桿,核查介面檢查線,依據橋軸線偏位控制在±2mm內。
在排架區梁段匹配中,主控點標高與介面匹配往往存在矛盾,原因為:吊裝主控點標高偏差不大於±15mm,嚴於預拼拱度控制標高(不大於 6mm)偏差,而且標高測點不在同一位置;運輸及吊裝影響等。為了保證主控點標高和橋軸線滿足設計要求,在必保頂板匹配的前提下,底板的縫口可適當調整,但不大於15mm.
3.懸臂吊裝介面匹配懸臂吊裝介面匹配施工程序:①調整梁段斜率、高度,使頂板中軸線區域基本平齊,連接中軸線兩側匹配件的螺栓和沖釘;②調整梁段高度,使頂板縱隔板處止推板平齊芹拍,同時測量吊裝梁段的前點標高,使其滿足設計要求;③檢查梁段底板的縫隙是否接近預拼狀況(匹配件密貼或焊接間隙不大於15mm;若主控點標高與介面底板匹配存在矛盾,在兼顧線型和焊接縫隙的前提下相互勾借);④用千斤頂使待匹配箱口主腹板平齊,通過邊頂板處對拉螺桿根據橋軸線情況調整檢查線;⑤復測標高合格後,介面其他匹配件按圖3所示順序連接完成,裝焊腹板剪力鍵,測量橋軸線。⑥依據線型情況決定環縫焊接順序。
懸臂吊裝介面匹配應注意以下幾點:匹配梁段上不得放置除吊機以外的其他施工荷載;所有匹配件連接完成後,不允許採用橋面吊機強行提升梁段達到調整標高的目的;匹配時應根據前梁斜拉索第二次張拉後測得的主梁軸線偏差,在偏向側的介面匹配件上放置2mm墊片,因頂、底板焊接收縮差引起遠端撓頭,底板及斜底板上的匹配件間放置2mm墊片。
懸臂吊裝,因2個匹配梁段處於兩種受力狀態,橫斷面在外腹極處平齊的條件下,介面除匹配件地方外仍存在較大的高低偏差(25mm)。
在焊接之前介面精匹配,要求保證介面面板高低差不大於0.5mm,由於存在圖 4所示懸臂吊裝介面匹配情況,給後序精匹配帶來很多困難。在介面匹配完成之後,通過吊機卸載使吊裝梁段的部分重量轉換到腹板剪力鍵上,可減小介面高低偏差,但會影響遠端主控點標高,最終未能採用。為減小內應力,對橋式縱隔板,將位於介面隔倉內的圓管與節點板之間的焊縫在精匹配之前氣刨開,通過千斤頂壓平介面,並用馬板固定的方法使介面完成精匹配,待吊機前移吊裝下一個梁段後,再焊接圓管與節點板之間的焊縫。
三、橋位介面焊接變形
在保證預拼線型及吊裝匹配線型的前提下,環縫焊接是橋位施工中對線型影響較大的因素。為了有效控制焊接變形和主橋線型,對環縫焊前(打點距離300mm)和焊後進行跟蹤量測,經過數據統計和分析,環縫在各種焊接間隙范圍內的焊接收縮平均值。
數據可以看出,頂板在焊前U型肋高強螺栓已經初擰,相對約束較底板大得多,其收縮量普遍比底板小1.0~2.0mm,兩側外腹板、斜底板焊接間隙不同將導致焊接收縮的差異,引起梁段遠端標高和橋軸線的變化,經過焊前和焊後觀測,線型變化量與幾何量值相接近,為有效控制焊接變形採取以下措施:運用反變形的原理在介面匹配件之間預加鋼墊片;根據遠端標高選擇先焊頂板或先焊底板;根據橋軸線偏位選擇先焊上游側外腹板、斜底板或先焊下游側外腹板、斜底板;精匹配時採用剛性較大的馬板並減少間距等措施。
四、結論
在鋼箱梁節段預拼的基礎上,通過對不同的介面壓配狀態下考慮焊接收縮的影響。並採取相應的裝配工藝措施和施焊順序。使介面環縫焊接和架設整體線型得到了良好的保證,完全滿足設計要求。