“精细建造”与“绿色低碳”的双向奔赴——山区钢桁梁无连续匹配施工关键技术

发布日期: 2025-05-29

  悬索桥行为超越本领最强的大跨度桥梁方式,活着界各邦的交通底子措施筑筑中,都起着厉重的效率。因为钢桁加劲梁具有精良的抗风职能、重载耐受性和施工省钱性等优秀特征,正在我邦山区大跨度悬索桥筑筑中被通俗采用。本文集合实质工程金烽乌江大桥,长远钻探悬索桥钢桁梁无毗连配合施工闭头时间,精细说明金烽乌江大桥钢桁梁实质施工中闭头时间的运用情状,旨正在为同类桥梁筑筑供应有益参考,饱吹桥梁筑筑时间的连接成长。

  金烽乌江大桥是贵州省第一座采用预制索股法施工的超宽钢桁悬索桥,全长1473.5m,主跨650m,主缆的孔跨陈设为(218+650+188)m,全桥共55个轨范钢桁梁节段,主桁架桁高(主桁中央线m,两片主桁架弦杆中央隔绝为36m。大桥地处贵州山区,施工厂地局促且山势高峻,桥位不具备开垦大型钢桁梁节段N+1毗连配合坐蓐地方的要求。同时,大桥位于长江生态红线回护区内,对水保和环保请求很厉峻,工程筑筑必需确保不污染所超越乌江水体和不扰动桥址左近林地境遇。所以,为确保施工顺遂举行,本着绿色筑制理念,项目团队定夺采用一种生态友情和智能高效的山区悬索桥钢桁梁节段无毗连配合施工时间举行桥梁施工。

  悬索桥钢桁梁的无毗连配合施工是一个繁复而体例的工程流程,蕴涵三个首要阶段:打算、施工和安设,每个阶段都有厉峻的质地职掌程序。尽量正在坐蓐流程中进入了大宗的人力和物力,但很难避免各式舛错。正在创设阶段,行为一种工业产物,钢桁梁的质地会受到创设流程中的随机和板滞偏差的影响。正在安装阶段,加工后的构件的实质几何参数与打算构件的理念几何参数之间存正在误差。别的,构件安设按序的分歧理和境遇的影响也是酿成安装偏差的厉重要素。正在吊装节段,因为纵向构件相连和串联相连的相连点较众,或者会酿成显然的偏差积蓄和通报效应。为治理上述几大施工流程中的构件偏差,金烽乌江大桥采用了以下几种时间来确保钢桁梁无毗连配合施工质地。

  起首,依照打算图纸文献应用三维筑模软件举行钢桁梁杆件的正向筑模打算,提前创筑参数化杆件模板,待监控创设线形确定后,通过参数化模板火速实例化构件,并批量天生施工远景,确保各构件外面施工图纸的准确性,并正在打算筑模流程中通过干预运算,验证打算图纸中的节段之间的配合性。

  然后,创筑钢桁梁正在悉数施工时候全桥同一的精度通报基准。正在项目着手即设备本桥精度职掌基准线,基准线设备后,从下料、组拼、划线、钻孔,以及到桥位桥面板块的组拼、节段的组拼均以统一基准线为依照,确保钢桁梁创设精度得以有用通报。

  金烽乌江大桥钢桁梁上、下弦杆以及箱型腹杆均为箱型杆件,加工场均采用倒装创制工艺,正在专用槽型拼装胎架上定位上盖板单位,划线拼装隔板单位,采用角钢维持隔板两侧,利用液压安装将腹板单位与隔板顶紧,焊接箱内焊缝,拼装下盖板,焊接棱角焊缝,划基线及钻孔对向线,钻制腹板、节点板以及底板孔群,组焊腹杆接头板,划线钻制横梁接头板上的螺栓孔,划切割线切割一端余量和两头手孔,检测及格后,插足试装功课。流程中采用了悬臂式埋弧板肋自愿焊机焊接弦杆板单位纵肋、杆件槽型自愿焊接呆板人、杆件箱型自愿焊接呆板人焊接弦杆箱型、杆件数控钻孔专机钻制弦杆孔群来担保构件的加工精度。

  钢桁梁节段数字预拼装施工流程为:设备及利用数字模子——检测构件及采撷数据——对节段举行数字模仿预拼装——工场单节段实体预拼装。起首凭据打算图纸设备数字模子,将模子数据导入工场杆件智能创设新闻库,用来向导杆件下料和加工。

  工场构件加工创设完毕后,采用三维激光扫描时间对钢体修筑举行三维数据采撷,取得准确的三维点云模子,通过专业三维领会软件可能简单判别钢构与打算模子的误差值,这不单能有用的把控钢体组织的加工及安设精度,还能无缺记载工程现场情形,为数据的牢靠性供应强有力的援救。与古板的测绘机谋、预装工艺比拟,三维扫描时间具有朴素时分本钱,大大提升施工结果和施工质地,平和牢靠的好处,能真正竣工“低本钱、高效益”的功课轨范。同时逆向提取实体基准点坐标元素并逆向创筑实体数字化模子,对实体数字化模子衡量特性点导出检测坐标,通过与数字模子坐标举行比对,天生杆件质检记载外。

  检测构件焊接后,通过对现场节段首要管束点相对坐标的采撷,举行坐标转换竣工物展现场部分坐标与钢构打算坐标的配合并取得现场数据和外面数据的误差。检测仪器凭据构件现场摆放名望合理架设,利用衡量软件采撷数据,衡量点位凭据前期精度策动搜检点举行取点,仪器搬站衡量请求精度0.5mm内。衡量数据后,应用精度领会软件里标注功效,凭据数据采撷名望举行打算点标注。将衡量数据与打算数据举行数据拟合,据拟合平差结果,将数据举行基准点变换,竣工数据优化,裁减构件改良量,数据领会最佳后,出具有用的、确凿的搜检陈述。搜检陈述可出据:构件车间摆放神情三维陈述(坐标系转换)、打算外面神情三维陈述(原始合座坐标系)、EXCEL三维陈述、2D尺寸陈述。

  通过对杆件的实体数字模子举行逆向数字化预拼装,并对节段特性检测职掌点导出三维坐标,将数字化预拼装的检测坐标与外面模子举行比对,再次验证数字模仿预拼装的准确性。

  遵从创设线形对首轮创设的具有代外性的3个节段立体试拼装检测,并对三个节段特性检测职掌点举行衡量,转化为三维坐标;将数字化预拼装的检测坐标与立体试装的检测坐标举行比对,再次验证数字化预拼装的准确性。

  金烽乌江大桥共计55个钢桁梁节段,此中轨范节段共计53个。梁端4个节段正在主塔前拼装平台长进行散拼,其余节段正在拼装场举行总拼。钢桁梁拼装方法:主桁架下弦杆→主横桁架下弦杆→下平联→主桁架腹杆→主横桁架腹杆→主桁架上弦杆→桥面板块体。拼装流程中职掌桁高、节间长度、试拼全长、旁弯、对角线差、主桁中央距等闭头项点。

  正在桥位拼装地方,打算专用工装胎架,正在胎架上树立纵、横基线和基准点,以职掌拼装的合座构件的名望,确保各部尺寸。胎架外设立不受其它要素影响的衡量点、地标等辅助措施,用来对拼装流程中对拼装杆件职掌点举行监测。正在胎架创设前先凭据平面职掌网放样胎架的横、纵向中央线,全豹基于中央线对称的尺寸均要以此中央线为基准放线,凭据中线放样支墩简直凿名望。应用水准职掌点衡量胎架创设线形,担保悉数胎架创设几何尺寸精度随时处于监测之中。胎架创设完毕后,正在胎架支墩上树立浸降监测点,做好标识,记载好与水准点的高差,正在合座节段拼装流程中随时监测跟着拼装重量的推广,胎架是否发作浸降或变形,为拼装质地供应确切、确凿的监测数据。

  金烽乌江大桥钢桁梁正在两侧引桥道基长进行拼装。钢梁轨范节段通过运输车(颠末二次运输+塔前转动)运输至起吊平台上后,下放缆索吊具,相连钢桁梁,将钢桁梁节段笔直起吊后牵引跑车向跨中行走,残存梁段正在后续吊梁流程中,正在拼装台座拼装完毕后,直接运输至拼装平台举行吊装。

  合龙段安设采用牵引预偏程序合龙。合龙段吊装前,采用引桥上的牵引体例,将合龙段索塔侧的已安设梁段合座向边跨目标牵引预偏,使合龙空间大于梁段长度30cm后笔直吊装合龙段。擢升合龙段顶面和相邻梁段底面平齐时,需慢速擢升梁段同时手拉葫芦等配合调治合龙段纵向名望,预防合龙段与相邻梁段碰撞损坏梁段端口,直至梁段就位与吊索相连。合龙段与吊索相连后,先完毕合龙段与中跨侧相邻梁段间的姑且相连件相连,然后慢速开释预偏牵引力,使已预偏的梁段渐渐退回向来名望,结尾完毕合龙段与索塔侧相邻梁段间的姑且相连件相连。

  为避免拼装流程中主桁架上横梁、次横梁及纵梁的腹板与桥面板单位焊缝仰焊,担保焊接质地,同时提升桥位桥面板块创制结果,大桥初度更始采用桥面板块体倒装创设工艺。正在桥位树立桥面板块倒装专用拼装胎架及翻身胎架,可餍足其现场坐蓐需求。为担保桥面板块拼装质地,正在桥位采纳了以下职掌程序:

  (2)正在胎型上布设三纵一横基线举行精度职掌,单位件吊装时,担保杆件上纵横基线确凿定位。为了担保纵横基准线利用的精度,准时采用衡量塔对纵横基准线举行复测、校正。

  (3)将纵横基准线布设到胎架上,以此钻制订位孔,横梁拼装时可能孔举行定位,同时采用基准线复检,以担保拼装精度。

  (4)为了担保桥面板块的施工进度,正在单侧桥位筹划好的地方上树立2个7400mm长的桥面板块合座拼装胎架。单个胎架占地面积为7m×39m。胎架创设时,起首正在地面布设纵横基线,凭据基线拼装桥面板块胎架,胎架创设完毕后,通过返线措施确定胎架上的孔群名望,然后利用磁力钻,利用厂内钻制完毕的拼接板为钻孔样板举行胎架孔群的钻制,胎架创设完毕后,举行检试验收,检测及格后才不妨用于施工坐蓐。

  大桥施工现场众雨、境遇滋润,项目定制专用防雨棚,确保焊接区域干燥;装备小型简便焊接防风罩,有用减小因风速过大,影响气保焊气体回护功效;采纳焊前预热及焊后保温程序,避免气孔及延迟裂纹缺陷的发生,有用提升了大湿度境遇下的钢组织焊接质地。

  大桥初度正在山区钢桁梁桥位拼装场采用无毗连配合施工,裁减拼装台座,节约施工工时,裁减碳排放量,做到成长交通的同时真实回护境遇,落实科学成长和资源朴素的成长理念。

  通过上述时间的运用,大桥竣工“零偏差”合龙,悉数施工流程抵达63万套高强螺栓“零扩孔”,高质地、高轨范完毕本项目施工职分,后续大桥通过交工验收,质地等第为及格,工程质地总体牢固。

  综上所述,山区悬索桥现场钢桁梁节段拼装时,平常都需举行N+1节段的预装配合,这往往意味着更大的施工姑且地方计划、更众的大型吊装筑设占用、大宗节段配合装拆的无效人工损耗等题目。金烽乌江大桥通过对钢桁梁无毗连配合施工闭头时间的探求及运用,正在世界竣工了超大跨度悬索桥钢桁梁节段无预拼配合的高精度安设;告成竣工了正交异性钢桥面板的新工艺平和和高质地履行;告成竣工了全桥钢桁梁高强螺栓“零扩孔”安设。项目切履行行了更始成长的交通强邦理念,为同类桥梁筑筑供应时间参考。