A. 小型箱梁怎么焊接,如下图
如果是问焊接顺序,
一般遵循从中间向两边,分散,对称的原则。
先焊中间再到两边目的是为了最大程度释放结构应力;
分散,是为了减小焊接应力;
对称是为了平衡焊接应力,减少结构的变形量。
B. 20米箱梁湿接缝中横梁焊接规范要求
20米箱梁湿接缝中横梁焊接规范要求:
1、钢筋的焊接接头宜采用电弧焊、闪光对焊。
2、电弧焊宜采用双面焊缝,仅在双面焊无法施焊时,方可采用单面焊缝。对于双面焊缝不应小于5d,单面焊缝不应小于10d(d为钢筋直径)。电弧焊接与钢筋弯曲处的距离不应小于10d,且不宜位于构件的最大弯矩处。
3、钢筋的连接宜采用焊接接头或机械连接接头。绑扎接头仅当钢筋构造复杂施工困难时方可采用,绑扎接头的钢筋直径不宜大于28mm,对轴心受压和偏心受压构件中的受压钢筋可不大于32mm;轴心受拉和小偏心受拉构件不应采用绑扎接头。
C. 盆式支座与箱梁底板预埋钢板或者钢箱梁底板采用“焊接”方式连接时,应该怎样施焊,支座四个边都需要焊满吗
考虑到方便以后更换支座还是地脚螺栓连接方式好,如果采用焊接方式 四边不用焊满以防止焊接变形,还要注意焊接产生的高温对内部的四氟板和橡胶的影响.
D. 箱梁的施工方案
以20米箱梁标准施工为例
1底板、腹板钢筋的加工
1)、钢筋的储存、检验
钢筋储存于专用棚架内,离地面0.5m以上的支承上并加遮盖。各类钢筋做好标识,分厂家、分批次、分类型存放,不得混杂。
2)、钢筋的加工:
钢筋制作在钢筋加工棚内统一完成,钢筋下料前先进行放样,由技术人员审核后再进行下料,下料单中标明钢筋编号、规格、长度、数量。钢筋成品与半成品分开堆放,并标识齐全,存放支垫方式采用焊接钢架,离地面间隙为750px。钢筋加工及安装的检查方法及频率见附件2
3)、钢筋的焊接
采用电弧焊时,两钢筋搭接部分应预先弯折,使两钢筋轴线一致。双面焊焊缝长度不小于5d+50px,单面焊不小于10d+50px,焊缝饱满,确保焊接质量。
与波纹管等相互干扰的钢筋不得切断,根据梁体断面进行更改,制作异型钢筋。
横隔板钢筋要确保高低、间距一致,符合设计要求,保证安装后对位准确。
4)、底板、腹板钢筋的安装
箱梁钢筋施工时先绑扎底板和腹板钢筋,绑扎底板钢筋前,在底模两端设胎模以控制底板主筋的位置。主筋间距从外往内依次分别为70mm、70mm、123mm、100mm。底板钢筋焊接的接头尽可能错开各孔的弯矩最大处,相邻钢筋的接头错开35d。
底板钢筋安装完成按照图纸设置通气孔,采用直径50mm的PVC管绑扎在钢筋骨架上,PVC管两端密封,距梁端距离分别为6000px和12250px,两端通气孔对称布置,每片梁板设置4个通气孔。PVC管在低板钢筋绑扎牢固,位置正确,并在管内灌满细砂避免浇筑混凝土时漏人管道造成堵塞。
腹板钢筋骨架绑扎时,采用自制胎架确保钢筋间距准确,箍筋接头交错布置,钢筋的所有交叉点用绑丝绑扎牢固,绑扎成型的骨架具有足够的刚度和稳定性,确保混凝土振捣时钢筋位置不受影响。底板套子筋每隔1500px设置一组,腹板套子筋每隔1500px设置一组。
钢筋安装顺序:先绑扎底板钢筋然后绑扎腹板钢筋、设置预应力管道定位钢筋、穿波纹管。支设箱梁侧模及内模,经监理工程师验收后绑扎顶板钢筋,顶板钢筋挂线施工,确保钢筋整齐一致,顶板剪力筋预先点焊在顶板套子筋上,确保数量、间距一致。
5)、垫块的安装
垫块采用订做的预制混凝土垫块,垫块的厚度按图纸设计定制,在预制时预埋绑丝。底板垫块按照每平米6块梅花形设置,底板保护层垫块布设分两层,一层设置在钢筋与底模之间、一层设置在钢筋与芯模之间。腹板保护层垫块按照>4块/m2梅花形设置,腹板保护层垫块也分两层布设,一层设置在钢筋与芯模之间,一层设置在钢筋与侧模之间,均绑扎牢固。保护层垫块支垫在钢筋网架的外层钢筋上,垫块与钢筋绑扎牢固,防止浇筑混凝土振捣时脱落,保护层厚度严格按照设计图纸要求设置,顶板净保护层为100px,腹板50px,底板为75px。
2安装波纹管及预留通气孔
底板、腹板构造钢筋绑扎完成后,按照设计要求用Φ8钢筋焊接波纹管定位钢筋网架,钢筋网架焊接成“井”字形。严格控制钢筋骨架的位置,曲线段每1250px设一道,直线段2500px设置一道,纵横坐标准确。定位钢筋井字架与钢筋骨架焊接固定,防止浇筑混凝土期间产生位移。
定位井字架设置好后进行波纹管的安装,安装前对波纹管进行逐根检查,确保无裂缝,管内无杂物。采用内径50mm高密度聚乙烯塑料波纹管,管道接头连接采用大一号的波纹管,在波纹管接头处将波纹管接口锤平,以防在穿钢绞线时引起波纹管翻卷,严重时会导致管道堵塞,穿筋困难,接头连接长度为875px,每端对称旋入,。接缝处做好密封,防止水泥浆进入管道。波纹管弯折处采用圆曲线过渡,为保证管道圆顺及波纹管的位置准确、牢固,在波纹管中加塑料管,并在浇筑混凝土过程中抽动塑料管。
波纹管安装定位后连同钢筋由专职质检员进行一次全面检查,检查底板、腹板钢筋骨架尺寸、钢筋间距、保护层厚度;检查波纹管道是否有孔洞、脱节、变形,并随时进行调整。检查合格后,报监理工程师检验,检验合格后方可立模。
3安装芯模、侧模模板
本合同段所有预制箱梁模板均采用厂家按设计图纸特制的定型钢模板(外模面板为6mm厚原平板)。新模板进场后先进行试拼、除锈,然后进行模板正式拼接。并将模板编号,保证以后拼接时顺序正确。正式拼接完毕后将模板接缝处错台打磨平整,使模板接头平顺过渡。箱梁所有模板安装前均涂刷模板漆以利于脱模。
齿板内要垫与齿板一致的橡胶垫,防止齿缝漏浆。
芯模为钢板组装形成,内部用角钢加肋螺栓连接。各节段接头处用回力胶条密封,防止漏浆。安装后调整芯模标高和尺寸,并在芯模顶部沿梁长方向间隔2m设置一道压杠防止芯模上浮移动造成底板腹板尺寸不准。压杠采用槽钢及扣件组成,浇筑完顶板混凝土后,拆除压杠并进行二次振捣。
侧模下设置可调支腿,调整侧模高度。侧模顶部和底部沿梁长方向支撑上设置螺栓孔,底部螺栓孔与底模台座预留孔位置一一对应,安装时用拉杆穿过台座预留孔将左右两边的侧模用螺栓紧固,侧模与底模间加塞海绵条止浆带防止漏浆。顶部采用Φ16拉杆穿过钢管,外拉内顶的方式进行紧固。脱模时松开支腿侧模就会因自重而自动脱模。侧模上按施工需要配置附着式振动器,以保证梁体混凝土振捣密实。
模板安装完毕后对平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定进行检查,保证混凝土浇筑过程中模板不变形,不位移,不漏浆。有超出允许偏差时及时进行调整。预制箱梁、空心板芯模接缝要用回力胶条背贴密封。要采取有效防止芯模上浮措施。防止芯模上浮的压杠要用地锚拉紧,不应直接固定在模板上。
锚垫板安装前,要检查其尺寸是否正确,锚垫板要牢固安装在端模上,定位孔的螺栓要拧紧,垫板与孔道严格对中,并与孔道端部垂直。锚垫板的注浆孔采取封堵措施,用圆木塞封堵。在梁体外露部分锚垫板做好密封处理,以防进水、进浆以及其它杂物,腐蚀波纹管。
4绑扎顶板钢筋及安装负弯矩、波纹管和锚具
侧模﹑芯模安装完成后,再绑扎顶板钢筋,顶板钢筋与腹板钢筋一一对应绑扎,绑扎要求同底板、腹板钢筋。翼板外露钢筋间距均匀、长度符合图纸设计要求,同时绑扎负弯矩波纹管及锚具,其要求同正弯矩波纹管及锚具。并安装负弯矩张拉预留槽模板,预留槽模板处上层纵向主筋断开向上弯起,待负弯矩张拉压浆后将钢筋调整焊接好后,张拉预留槽连同湿接缝一同浇筑。
负弯矩波纹管用u形钢筋点焊在顶板主筋上,保证波纹管高度准确。负弯矩管道穿入PVC保护管,以防管道变形或堵塞,两端外露250px,混凝土初凝前有专人抽拔以防堵塞。顶板钢筋绑扎完成后,设置顶板保护层垫块,保护层厚度按图纸要求即100px控制。
检查桥面铺装预埋钢筋位置是否准确,数量是否正确。检查波纹管是否顺直、锚具与波纹管连接是否紧密、锚垫板灌浆孔是否用圆木塞堵紧,预留槽位置是否准确。
锚具进场后检查其出厂合格证和质量证明书,并取样进行外观、硬度、静载锚固性能试验等检验,检验合格并经监理工程师确认后方可使用。
锚具安装前,要检查其尺寸是否正确,锚具型号是否与图纸对应,锚板喇叭孔是否堵塞。安装时波纹管插入锚板并密封,防止水泥浆进入堵塞管道。螺旋筋位置准确,中心与波纹管同心,端部紧顶锚具。锚下加强钢筋要紧贴波纹管和锚具并绑扎牢固。
经自检合格后,报监理工程师检查验收,符合设计及规范要求后可进行混凝土的浇筑。
5浇筑混凝土
混凝土浇注前首先进行混凝土的试拌工作,根据总监办批复的理论配合比结合实际情况调整施工配合比,调整方式如下:
河北省高速公路石安改扩建XJ3合同C50配合比设计理论配合比为表1:
单位:Kg/m3表1 水泥 粉煤灰 矿渣粉 细集料 粗集料
(10-20:5-10=70:30) 减水剂 水 367 86 24 657 1168 7.16 148 在拌合站拌合时,粗集料为经水洗设备水洗后的集料,并且水洗设备下的筛筛除了部分石料,经检测,粗集料含水率为2.3 %,细集料含水率为4.2 %,并经试验,将施工配合比调整为砂率38%,10-20:5-10=80:20,施工配合比为表2:
单位:Kg/m3表2 水泥 粉煤灰 矿渣粉 细集料 粗集料
(10-20:5-10=80:20) 减水剂 水 367 86 24 723 1131 7.16 94 混凝土浇筑前检查模板安装尺寸、接缝、拉杆螺栓、模板拼接螺栓,确保模板尺寸准确,支立牢固。检查各种预埋件的数量和位置是否准确。明确预制梁的编号,从梁的一端开始向另一端逐渐推进施工。上下分层同时浇筑,上下层前后浇筑距离应保持在1.5~2.0m之间。必须在4h内完成梁板混凝土浇筑。
箱梁浇筑采用的C50混凝土由混凝土搅拌站供应。混凝土配合比经过批准,混凝土所用水泥、砂石料及拌和用水的各项性能指标均符合规范要求,搅拌站各种衡器均有检定证书并计量准确。在拌和过程中随时检查混凝土的坍落度,并保持和易性良好,坍落度控制在180-200mm。
混凝土由搅拌运输车运送到箱梁浇筑现场,料斗装混凝土采用龙门吊吊至浇筑部位。保证砼的运输、浇筑时间及间歇的时间总和不超过180min。
首件预制箱梁混凝土采用Φ50和Φ30插入式振捣棒,底板振捣时要注意使底板混凝土密实。在振捣时注意不得碰撞波纹管,以免造成波纹管损坏漏浆。混凝土浇筑过程中随时检查预埋钢板、预埋筋的位置,孔道是否进浆,模板的紧固程度,是否漏浆,芯模是否上浮,漏浆处及时堵塞加固。振捣时间以混凝土不再下沉、无气泡上升、表面出现平坦、泛浆为止,并要进行复振振捣过程设置专人,随时发现问题,随时解决。
在浇筑腹板、顶板混凝土过程中,随时注意各种预埋件和模板的尺寸,尤其注意芯模的位置。混凝土浇筑要求由一端开始向另一端严格按照“分层浇筑,斜向推进”分层在两侧将混凝土均匀地浇筑入腹板中,然后同时振捣,每一层混凝土浇筑厚度不超过750px。
为保证腹板混凝土的密实度,提高混凝土强度,在施工中采用附着式振捣器和振捣棒配合完成整体的振捣工作,附着式振捣器沿梁长方向按照间距1.2m进行布置。振捣时根据混凝土浇注到的位置,分批、定时地打开附着式振动器进行振捣,振捣时间控制在不超过15s,上面再配置插入式振捣棒辅助振捣。腹板混凝土的振捣要同时对称,以防一侧振捣时内模向另一侧偏移。在振捣过程中不能触及模板、钢筋及波纹管,插点为行列式均匀进行。浇筑顶板时,振捣棒严格控制插入腹板深度,注意与腹板连接处混凝土的密实。因顶板较薄,振捣时注意不得碰触模板、负弯矩波纹管及钢筋,并注意预埋钢筋的位置。严格控制顶板的厚度,不能超出规范要求。顶板混凝土浇注后间隔适当的时间应进行收浆抹面,并在定浆后进行三次木抹两次钢抹。
施工过程在监理的见证下制作4组试件,2组与箱梁同条件养护,两组送养生室标准养护
6拆模、封孔、养生
拆模:
(1)模板拆除根据外界气温的变化和混凝土所达到的强度来决定,侧模拆除要在混凝土强度能保证表面及棱角不会因拆模而损坏时方可拆除,一般在梁体混凝土达到2.5Mpa并且浇筑完混凝土17h后再拆模,实际施工中将根据施工时的气温条件及同条件养生试块的强度来灵活控制拆模时间。
(2)芯模的拆除要保证顶板混凝土表面不发生塌陷和裂缝现象时方可拆除。拆模后在箱梁的一侧标明生产单位、桥梁名称、梁的编号、浇筑日期等,以免在吊需装时发生混淆。当模板拆除后即清理底板通气孔,防止其堵塞。
封孔:
封孔时将堵头板安装在箱梁连端,保证堵头板的位置准确,然后用高标号水泥砂浆将堵头板与预制箱梁间的缝隙填满。
养生:
在混凝土浇筑完成收浆后予以覆盖和保湿,采用框架式移动养生棚进行覆盖,覆盖时不得损伤或污染混凝土表面。同时悬挂养生标志牌,标明浇注日期、梁板编号及养生天数。喷淋设施为预制梁场预埋加压管道,每片梁的养生都能够保证单独进行控制,喷淋管道可以根据不同梁长随时可以调节,管道采用PVC管、三通及金属喷水嘴的方式进行制作,梁体两侧各布置一道喷淋管道,施工完成后禁止直接喷淋养生,要在梁体上覆盖土工布在进行喷淋湿润,待强度达到40%后方可直接喷淋养生,喷淋养生时间为7天。
7凿毛
梁板混凝土强度达设计强度标准值的100%后方可凿毛。梁端湿接头、横隔板、翼缘板等新旧混凝土结合面必须弹墨线,棱角处留出37.5px,防止凿毛时破坏棱角,影响外观。用机械凿毛机凿毛处理,彻底凿除混凝土表面直至全部露出骨料。
E. 钢结构箱梁内的角焊缝焊脚尺寸问题
1、按图纸要求进行焊接是没问题的。
2、横隔板是起加强作用的焊牢就行了没什么可担心的。
F. 箱形梁焊接顺序
钢结构箱型柱制作工序较多,在此主要介绍钢结构箱型柱制作重点工序的焊接工艺。
钢结构箱型柱在内腔需要增设隔板,这些隔板有些是由于梁柱连接处,需要加强而设计的,也有的是制造工艺所需增设的。隔板与4块壁板焊接时,应采用电渣焊隔板及衬板全熔透焊缝,隔板与两侧壁板连接时,可采用手工C02气体保护焊,与上下两块壁板(盖板)连接时采用中焊科技电渣焊。隔板CO:气体保护焊要求隔板开K形坡口,当两隔板间距小于200 mm时,隔板间焊道不40便于施焊时也可采用单边V形坡口、背面加垫板,K形坡口和V形坡口都必须保证熔透焊,焊接参数见表2。隔板电渣焊焊道也为全熔透,电渣焊上、下焊孔要求在焊缝正中位置,焊剂、熔嘴要求烘干温度为200~250℃,焊丝伸出熔嘴20 mm左右,同一个隔板两侧的电渣焊应同时施焊以避免构件焊接变形。
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箱形梁焊接生产线
应用领域
龙门双枪电渣焊机是用于箱型梁隔板焊接的专用成套焊接设备,是箱型梁自动焊接生产线的重要组成部分,
功能特点
1、专机采用龙门移动式结构,龙门采用双电机驱动,行走稳定可靠。
2、配备了两套摆动机构,分别控制两把焊枪摆动,摆动的幅度和频率可根据要求在一定范围内调节,可对矩形截面的焊接孔进行摆动焊接。
3、焊接电流、电压分别调整,焊枪随渣池液面的上升自动提升。
4、焊接电源采用唐山松下生产的600KH型焊接电源,性能稳定可靠。
G. 箱梁湿接缝怎么施工
湿接缝的施工
1.箱梁封端施工
(1)箱梁在吊装前,应对预制梁两端和纵向湿接缝砼现浇预制件面板边缘凿毛清洁处理,以及对相邻梁的中隔板,端隔板连接部位修整,设计要求露头的预埋筋应校直到位,达到接缝处理要求。
(2)有伸缩缝的预制梁端,应在钢绞束张拉锚固,孔道压浆施工后,即时进行梁端砼浇筑,并注意伸缩缝预埋钢筋的施工。0﹟台,31﹟台的梁端预埋HMˉD80型伸缩缝预埋钢筋,N1筋横向间距25厘米。其余墩有伸缩缝的梁端预埋HM–D160型伸缩缝预埋钢筋,N1筋横向间距20厘米。
(3)箱梁湿接缝C40砼现浇前,首先将底板N4筋,面板N1,N2和 连续处的N2,N3钢筋恢复对应到位,采用同型号钢筋斗20d长度对称单面焊接。采用6根Φ50PVC塑料管作通气连接,长度80厘米,将相邻梁端通气孔联通预埋安装到位。再进行连续梁处底模板,腹模板,面板底模安装时,要求支撑牢固,防止模板移位漏浆。模板与模板连接处的缝隙必须密封处理,经监理检查认可,可进行砼的现浇施工。
(4)连续处砼浇筑采用实心现浇。必须分层浇筑捣实,层厚30厘米左右,浇筑高度与预制面板同标高,相邻面板接顺,并采用木抹子将表面抹平。根据气温情况,适时掌握好时间拆模,一般不少于12个小时。从浇筑砼5小时后,开始洒水养护,养护时间不少于7天。在连续处进行砼浇筑前,应对预制梁端接合处洒水湿润,以增强砼连接质量。
2.(1)中横隔板连接处施工
首先将中隔板预埋钢板的砼,修整外露出预埋钢板,清洁除锈,用连接钢板将相邻中隔板的预埋钢板满焊连接,清除去焊疤和表面铁锈后,采用10号水泥砂浆抹面,将连接钢板全部封闭处理。
(2)端部隔板连接处施工
首先将相邻箱梁的端部砼表面修整凿毛,在将对应的N1,N2,N3钢筋校直,相应搭接焊接牢固,双面焊缝不小于己于5d。按间距10厘米绑扎补足N4或N5钢筋。再进行连接部位的底模,侧模对应安装牢固。用C40砼分层捣实至箱梁面板底部标高。以此方法将一连的每跨横隔板相连施工完毕,使其所有预制箱梁主体相应连成整体框架。
(3)纵向湿接缝的施工
待一连跨的箱梁封端中横隔板,端横隔板施工处理完毕。最后对左右幅的3条纵向湿接缝施工处理。首先将相邻箱梁的面板钢筋上的水泥砂浆铁锈清除于净。采用吊模施工方法,先将底模安装牢固,用螺栓锁紧,缝隙封堵,见湿接缝吊模安装示意图,再进行N5,N6钢筋的焊接,经监理检查同意后可进行纵向湿接缝砼浇筑,每条纵向湿接(5跨一连的每条缝长150米,6跨一连缝长存180米)必须连续一次性浇筑,捣实施工完毕。浇筑高度与相邻面板顶面齐平。
3.湿接缝施工质量控制
湿接缝的施工质量控制必须结合具体的桥梁工程进行分析,这里就以四跨一联的桥梁为例。四跨一联桥梁结构由预制梁段和现浇梁段构成,双排支座也转变成了单排支座。受到恒载和活载的作用,结构的受力特征主要是连续梁上的特征。湿接缝就是横向连接两个简支梁的中横梁,也是纵向连接同跨梁板的现浇桥面板商品混凝土段。在设计25米的小箱梁中,横向中梁最宽处达到60米,纵向缝宽则为99米,横向宽度就是桥的宽度。当横纵向的宽度都确定后进行湿接缝的铺设。
(1)旧商品混凝土去皮
因为梁是早就浇筑好的,如果要进行湿接缝施工,就要将浇筑湿接缝范围内的梁端表层旧的商品混凝土进行去皮,基本上都会去掉1~2毫米的水泥。浇筑前将去皮后的表面湿润座浆,保证新老商品混凝土良好的结合。这是保证湿接缝施工质量的第一步,主要是要做好新老商品混凝土连接面的抗拉强度和施工缝处理方法。试验表明,当水平缝铲去旧水泥大概1毫米左右,抗拉强度和同时浇筑的商品混凝土比较,折减率是0.96。如果没有进行旧水泥去皮,抗拉强度折减为0.45。
(2)底模和永久性支座安装
支座是在墩顶支座的垫石上,然后在永久性支座的周围安装底模,为了预防发生漏浆,永久性支座和底模之间的缝隙要采取有效措施进行密封。考虑到实际的工程情况和经济性,底模一般使用的是1厘米的组合竹胶板,竹胶板之间的缝隙用腻子膏进行封合。然后又根据竹胶板和盖梁顶面之间的空间,采用砂浆填充的方式完成安装。这个环节的施工中,要保证施工的质量就要做好预埋支座钢板的焊接和其他的钢筋焊接工作,而且在焊接的过程中一定不能因为焊接烧伤支座和底模。
(3)安装钢筋
湿接缝的钢筋安装主要是依据之前的设计图纸,做好赶紧的绑扎和纵向钢筋的连接。纵向钢筋的连接主要采用的焊接方式是搭接焊和帮条焊,还有套筒压接接头。在桥梁施工中底板受剪钢筋直径较大,间距很小,所以一定要做好钢筋的绑扎,否则,纵向两个预制梁之间钢筋伸出长度连接不足,就不能采用搭接焊,使用帮条焊的话,钢筋间距会很小,不能满足焊接的条件,因此湿接缝的质量也得不到保障。
(4)预应力束道安装
预应力筋和管道之间的摩擦会引起预应力损失,从而增加或者改变预应力筋的受力,这些问题可以通过科学合理的预应力束道来解决,所以在施工中要严格控制预应力束道的位置。在束道的两个预制梁端和现浇段相连接的位置,将偏差控制在2毫米。同时,现浇段中预埋的和预制梁中同种材料的预应力束带,都必须和预制梁对应的束道实现顺接,才能保证连接的可靠性,不会发生漏浆。
(5)现浇商品混凝土施工
根据现浇段的受力情况,在设计上要采用的商品混凝土标号要满足一定的工程需要。商品混凝土浇筑后会发生收缩现象,商品混凝土收缩就会引起现浇段和预制梁之间的开裂和预应力损失,为了防止这样的情况影响湿接缝质量,可以在商品混凝土中间掺加膨胀剂。湿接缝的钢筋较为密集,所以商品混凝土中的石子粒径不能超过2厘米,浇筑前要根据严格的配合比,控制各类材料的用量,浇筑的过程中振捣设备最好使用小直径的振捣器,配合大直径的振捣棒,最后还要使用平板式振捣器,确保现浇商品混凝土的密实度。一般湿接缝的现浇段会和桥面的铺装商品混凝土一起施工,所以要控制好湿接缝处的桥面平整度。
H. 箱梁焊接怎么不变形
大型钢箱梁焊接收缩变
焊接残余变形的机理及影响因素 1.焊接残余变形 钢材的焊接通常采用熔化焊方法,是在接头处局部加热,使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液态金属,形成熔池,随后冷却凝固成固态金属,使原来分开的钢材连接成整体。 由于焊接加热,熔合线以外的母材产生膨胀,接着冷却,熔池金属和熔合线附近母材产生收缩,因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行,膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。这样,在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来。表1为焊接残余变形的基本形式。实际结构中,焊接残余变形呈现出由这些基本形式组合的复杂状态。
2.影响焊接变形的因素 影响焊接变形的主要因素如下: (l)焊接方法:钢桥的焊接连接通常采用手工弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊等焊接方法(包括针对不同焊接接头形式选用的施焊工艺参数)。因这些焊接方法输入的热量不同,引起的焊接残余变形量也不同。 (2)接头形式:钢桥接头通常有对接接头、T型接头、十字型接头、角接头、搭接接头和拼装板接头。一般采用对接焊缝的角焊缝,包括板厚、焊缝尺寸、坡口形式及其根部间隙、熔透或不熔透等。即构成焊缝断面积及影响散热(冷却速度)的各项因素。 (3)焊接条件:预热和回火处理,以及环境温度等对钢材冷却时温度梯度的影响因素。 (4)焊接顺序及拘束条件:对于一个立体的结构,先焊的部件对后焊的部件将产生不同程度的拘束,其焊接变形也不相同。为防止扭曲变形,应采用对称施焊顺序。
I. 1厘米钢板箱梁焊接怎么不变形
钢板袋面焊接钢筋房子变形的主要原因应该是它的平面必须平焊接时必须是平行平直,所以看好了以后才会视频不变形
J. 现浇箱梁的施工方案
现浇等截面连续箱梁施工方案
1、设计简介
本桥上部结构为4孔一联(4×25m)现浇预应力混凝土箱梁,梁高为1.40m,箱室高1.0m,桥梁全长100m,桥宽15.0m,分左右双幅,单幅宽7.5m,其中梁底宽3.75m。本桥与主线成正交,平面大部分位于直线段内,后小部分位于A=60、R=60m的缓和曲线段上,纵断位于纵坡+3.8%、-2.4%、竖曲线半径R=2000m的竖曲线上,桥面采用双向横坡2%,桥面横坡以箱梁整体旋转而成。桥台采用单幅双GPZ3DX盆式支座,2号墩采用墩梁固结,1号、3号墩采用单幅单GPZ6DX盆式支座。桥下地质为分别为4m厚亚粘土、5m厚含粘性土卵石、粉砂岩等。
2、施工方案概述
(1)支架基础
对可以施工的桥位进行清理、整平、回填清宕渣1m、碾压密实,然后用粉砂岩宕渣填筑至梁底下1m处,填筑时分层摊铺碾压,分层厚度为40cm,填筑时埋置沉降桩进行沉降观测,每三天观测一次,直至填筑完成一个月后,且连续三次每次沉降量不超过3mm,然后卸载1m,整平、碾压,经检测符合要求后最后铺设10cm厚的河卵石、浇筑10cm厚的C20素混凝土作为支架基础。具体见附图1。
(2)支架搭设
按设计方案采用满堂支架现浇施工,施工时左右幅分幅前后进行。在支架基础施工完成后,对箱梁支架进行放样,确定其平面位置,在架设时按预先确定的位置,竖向钢管平面纵横间距为80cm×80cm,腹板处支撑纵横间距加密为40cm×40cm,墩四周的纵横间距同样加密为40cm×40cm。为了增加支架的整体性对于每根竖向钢管用纵横钢管水平相连结,水平钢管的竖向间距为120cm,支架顶部的水平钢管纵向(根据纵坡为弧线形)间距调整为40cm。为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性,每跨纵向每隔3m分别在桥墩处、1/8跨、3/8跨、跨中设置9道钢管剪刀撑,每跨横向设立5道剪刀撑。
搭设要求:竖杆要求每根竖直,采用单根钢管。立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定,确保满堂支架具有足够的强度、刚度、稳定性。满堂钢管支架搭设完毕后,应测量放样确定每根钢管的高度(每根钢管的高度按其位置处梁底高〈考虑预拱度设置〉减构造模板厚度和方木楞、木楔的厚度计算),并在钢管上做上标记,对高出部分的钢管用电焊机切割,保证整个支架的高度一致并满足设计要求。在支架顶部横桥向设横向钢管(以在其上直接设方木楞和木楔,铺装模板),在横向钢管扣件的下部紧设纵向钢管,要求横向钢管扣件紧贴在纵向钢管扣件之上,再在纵向钢管扣件下紧贴着增设一个加强扣件,这样就能保证横向钢管与竖向钢管的扣件连接具有足够的强度来承受施工荷载。为了施工方便和安全,分别在0号和4号台的外侧搭设人行工作梯,并在支架两侧设置1.2m宽的工作、检查平台,工作梯和平台均要安装1.2m高的护栏。(支架布置图见附图2)
(3)施工预拱度的确定与设置
在支架上浇筑连续箱梁时,在施工中和卸架后,上部构造要发生一定的下沉和挠度,为保证上部构造在卸架后能达到设计要求的外形,在支架、模板施工时设置合适的预拱度。在确定预拱度时,主要考虑了以下因素:
A、由结构自重及活载一半所引起的弹性挠度δ1;
B、支架在承荷后由于杆件接头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形δ2;
C、支架承受施工荷载引起的弹性变形δ3;
D、支架基础在受载后的非弹性沉陷δ4;
E、超静定结构由混凝土收缩、徐变及温度变化而引起的挠度δ5。
经计算,定为1.8cm。
纵向预拱度的设置,最大值为梁跨的中间,桥台支座处、桥墩与箱梁固结处为零,按抛物线或竖曲线的计算确定。另外,为确保箱梁施工质量,在浇筑前对全桥采用砂包进行预压,根据预压结果,可得出设置预拱度有关的数值,据此对理论计算数值进行修正以确定更适当的预拱度。
(4)模板制作与安装
箱梁底、腹板、竖板、内腹模等全部采用厚15mm的竹胶板。
底模安装:在钢管支架的顶纵向钢管上,架纵向弧线形钢管,在其之上横向向架5cm×8cm×2.5m方楞木。楞木接头相互交错布置,楞木间距为25cm,纵向钢管、方楞木之间用木楔调整以保证底模线形。底模竹胶板直接铺钉在方楞上竹胶板拼缝处且45°斜面拼接,拼缝下加设方楞木,使拼缝刚好位于方楞木中间,拼缝间夹贴双面棉胶,拼缝表面用石腊密封。在铺设底模前先放置好盆式支座,并在支座位置处根据梁底的楔块尺寸在底模上开孔,在开孔处支立梁底楔块的模板,楔块的底模根据预埋钢板的尺寸也开孔,预埋钢板与楔块的底模用高强砂浆密封。
腹板侧模、翼板底模的安装:在底模铺设完成后,重新标定桥梁中心轴线,对箱梁的平面位置进行放样,在底模上标出腹板侧模、内腹模、翼板边线和钢筋布置的位置。腹板侧模用高强度胶合板,每隔25cm立方木、背杆木,竖向背杆木直接置于支架横向方楞木上,并用木楔楔牢。施工时必须保证模板支架的强度与刚度,箱梁侧模与翼板底模须连成一体。
内腹板也使用竹胶板,为保证侧模稳固在箱梁主筋和腹箍筋上,设置一定数量的定位钢筋。准确确定模板位置,并在箱梁腹板上设置φ14圆钢对拉钢筋。内模腹板肋条间距为25cm,顶板和底板的肋条间距为40cm,顶板和底板之间设立纵向间距为40cm、横向间距为60cm的竖向方木支撑,横向设置上下两道竖向间距为60cm的横支撑,横支撑和竖支撑形成组合“#”字架,此“组合“#”字架事先钉好,内模底板和顶板设置成可活动的,在绑扎顶板钢筋之前先支好内模,待浇筑底板的时候卸掉组合“#”字架,打开内模的顶板和底板,当底板浇筑好后,合上内模底板,放入组合“#”字架固定好,最后合上内模顶板。
在安装模板时特别注意以下问题:
在梁端与横梁位置预应力锚头位置的模板和支座处模板,应按设计要求和支座形状做成规定的角度与形状,并保证锚头位置混凝土面与该处钢绞线的切线垂直。
在外露面底、侧面的模板,特别是预应力张拉端模板应按要求安装附着式振动器,以保证混凝土浇筑质量。
所有外露面模板接缝采用涂石腊新工艺处理,保证模板光洁、严密不漏浆。
在中间两靠近张拉端,顶板模板应设置适当面积的工作孔,以便进行预应力张拉工作。
所有排气孔、压浆孔、泄水孔的预埋管及桥面泄水管按设计图纸固定到位,预埋件的预埋无遗漏且安装牢固,位置准确。
模板的支立具体见附图3。
(5)支架预压
预压荷载:在铺设完箱梁底模后,对全桥支架、模板进行预压,预压荷载按新浇混凝土自重、钢筋自重和施工人员及设备荷载总和的110%考虑,具体施工时预压荷载采用箱梁自重的1.2倍,即半幅预压总荷载为1200t。
预压方法:预压采用砂包,即对全桥梁体半幅范围内分段(按梁跨分)用等同于梁体自重110%约1200吨的砂包对桥梁模板、支架预压7天。在预压前、后和预压过程中,用仪器随时观测跨中1/4梁跨位置的变形,并检查支架各扣件的受力情况,验证、校核施工预拱度设置值的可靠性和确定下一支架预拱度设置的合理值。
(6)钢筋加工与绑扎
A、钢筋检验
钢筋必须按不同种类、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆放,不得混杂,且应立标牌以示识别。钢筋在运输、储存过程中,应避免锈蚀和污染,并堆置在钢筋棚内。
在钢筋进场后,要求提供附有生产厂家对该批钢筋生产的合格证书,标示批号和出厂检验的有关力学性能试验资料。进场的每一批钢筋,均按JTJ055-83《公路工程金属试验规程》进行取样试验,试验不合格的不得使用于本工程。
B、钢筋制作、绑扎
箱梁钢筋按设计图纸在钢筋加工棚内进行加工;纵向通长钢筋采用闪光对焊焊接,焊接接头应符合JGJ18-96《钢筋焊接及验收规程》的要求。焊接接头不设于最大压力处,并使接头交错排列,受拉区同一焊接接头范围内接头钢筋的面积不得超过该截面钢筋总面积的50%。钢筋布置按设计图纸,在底模上先绑扎底板钢筋,安装腹板外模和翼板底模,再绑扎腹板钢筋,最后绑扎顶板及翼板钢筋。
为保证钢筋保护层的厚度,在钢筋与模板间设置三角砂浆垫块,垫块用预埋的铁丝与钢筋扎牢,并互相错开布置。
为了便于操作及考虑到今后的内模拆卸,在每跨梁板距支点1/4处开设人孔,因此在此处的顶板纵向钢筋须断开中间的上下层各11根,同时顶板需断开横向钢筋4道,如果是箍筋,则调整为箍筋的环接处为断开处,此几根断开的钢筋须考虑今后露出人孔边缘的搭接长度15cm,下料时要特别注意,今后待内模拆出后再根据顶板的钢筋设计焊接钢筋网片或焊接断开处,焊接时要按规范要求。
C、预应力管道及预埋件的安装
预应力管道的埋置位置决定了今后预应力筋的受力及应力分布情况,因此对管道的埋设要严格按照设计图纸仔细认真的进行,注意平面和立面的位置,用Φ12的钢筋焊成“#”架夹住管道点焊固定在箍筋及架立筋上。安装时要严格逐点检查管道的位置,如发现有不对的地方要立即调整。浇筑前应检查波纹管的密封性及各接头的牢固性,用灌水法做密封性试验,做完密封性试验后用高压风把管道内残留的水吹出。
浇筑前要仔细核对图纸(包括通用图纸),注意支座预埋钢板、预应力设备、泄水孔、护栏底座钢筋、箱室通气孔、伸缩缝等预埋件的埋置,千万不可遗漏,预埋时同样要注意各预埋件的尺寸和位置。
(7) 预应力钢绞线制作与安装
A、检验
预应力的施工是连续梁施工的关键,因此很有必要对预应力钢材、锚具、夹具和张拉设备进行检验。
B、预应力钢绞线、锚具、夹具检验
每批预应力钢材进场应附有证明生产厂家、性能、尺寸、熔炉次和日期的明显标志,每批预应力钢材的进场应分批验收,检验其质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确;钢材表面质量及规格是否符合要求,经运输、存放后有无损伤、锈蚀或影响与水泥粘结的油污。为确保工程质量,对用本桥的预应力钢材及锚具、夹具进行力学性能试验。
A、锚具、夹具:
外观检查:从每批中抽取10%但不少于10套的锚具,检查其外观尺寸。当有一套表面有裂纹或超过产品标准,应另取双倍数量的锚具重新检查,如仍有一套不符合要求,则不得使用或逐套检查,合格者可使用。
硬度检查:从每批中抽取5%但不少于5件的锚具的夹片,每套至少抽5片,每个零件测试三点,其硬度应在设计要求范围内,当有一个零件不合格时,则不得使用或逐个检查,合格者使用。
B、钢绞线:预应力钢绞线应成批验收,每批由同一钢号、同一规格、同一生产工艺制造的钢绞线组成,每批质量不大于60吨。从每批钢绞线中选取3盘,进行表面质量、直径偏差、松驰试验和力学性能的试验(破断负荷、屈服负荷、伸长率)。试验结果如有一项不合格时则以不合格盘报废。再从未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行复验,如仍有一项不合格,则该批判为不合格品。
C、张拉设备检验
张拉机具与锚具应配套使用,采用YCD梁板系列千斤顶,千斤顶与压力表在张拉前进行配套校验,校验设备送到国家认可的计量部门进行校验, 并使千斤顶活塞的运行方向与实际张拉工作状态一致,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线或线性回归议程。从而计算出各束钢绞线的张拉控制应力相对的压力表读数值,并由专人负责使用、管理和维护。
D、预应力钢材的放样、安放
在普通钢筋安放基本完成后,应对预应力钢材的平面和高度(相对底模板)进行放样,并在钢筋上标出明显的标记。放样完成即进行穿波纹管,波纹管连接处的缝隙应用胶带纸包缠牢,防止水泥浆渗入。张拉端锚垫板等的预埋,先制作满足设计图纸要求的角度和端头模板,将锚垫板用螺栓固定于端头模板上。
钢绞线下料长度时应考虑张拉端的工作长度,下料时,切割口的两侧各5cm先用铅丝绑扎,然后用切割机切割。下料后在地坪上进行编束,使钢绞线平直,每束内各根钢绞线应编号并顺序摆放,每隔1m用18~22号铅丝编织、合拢捆扎。在波纹管、锚垫板安装完成和钢绞线编束后,即可进行钢绞线穿束工作,穿束时应注意不要捅破波纹管。在安装预应力管道的时候,同时进行预应力钢束的穿束工作,穿束完后,用间距50cm的φ12“#”字定位钢筋将波纹管牢固固定于钢筋骨架上,确保其平面位置和高度准确。当预应力钢筋与普通钢筋有冲突时,可适当挪动普通钢筋或切断,并在其它位置得以恢复。钢绞线外露部分用塑料膜包缠,防止污染。
在穿束之前要做好以下准备工作:
(a)清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。
(b)用高压水冲洗孔道。
(c)在干净的水泥地坪上编束,以防钢束受污染。
(d)卷扬机上的钢丝绳要换成新的并要认真检查是否有破损处。
(e)在编束前应用专用工具将钢束梳一下,以防钢绞线绞在一起。
(f)将钢束端头做成圆锥状,用电焊焊牢,表面要用砂轮修平滑,以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷,堵塞孔道。
若预应力束孔道是曲线状,用人工穿束就比较困难,通常将钢丝绳系在高强钢丝上,用人工先将高强钢丝拉过孔道,然后将钢丝绳头用�12的半圆钢环与钢束头经焊接而接在一起,开启卷扬机将钢束徐徐拉过孔内,在钢束头进孔道时,用人工协助使其顺利入孔。如果在钢束穿进过程中堵塞,要立即停止,查准堵塞管位置,凿开混凝土清除管道内的堵管杂物,仍继续用卷扬机将束拖过孔道。
(8)混凝土浇筑与振捣
混凝土浇筑前应对支架、模板和预埋件进行认真检查,清除模板内的杂物,并用清水对模板进行认真冲洗。为防止混凝土本身的收缩及施工时间较长,混凝土中应掺入缓凝剂。浇筑过程中底板后肋板用插入式振捣器振捣,顶板部分用平板式振动器振捣,注意不要振破预应力束波纹管道,以防水泥浆堵塞波纹管。浇筑工程中要经常来回地敲击钢绞束的两个端头,防止浇筑时漏浆堵塞管道。
箱梁砼浇注前,必须对支架体系的安全性进行全面检查,经自检和监理检查确认后,方可进行浇筑。
箱梁混凝土浇筑分三批前后平行作业。第一批浇筑底板,当底板浇筑有1.5m长度后,合上内模底板,固好组合“#”字架,合上内模顶板,紧跟着第二批浇筑腹板,当腹板浇筑长度达1.5m后开始第三批浇筑顶板及翼板,就这样保持三批浇筑相隔有1.5m以上的平行作业。混凝土浇筑应按顺序、一定的厚度和方向分层进行,分层厚度为30cm,必须注意在下层混凝土初凝或重塑前浇筑完上层混凝土。上下层同时浇筑时,上层与下层前后浇筑距离应保持1.5m以上。振捣采用插入式振动棒,移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍,并与侧模保持5~10cm的距离。振捣时插入下层混凝土5~10cm,每一处振完后应徐徐提出振动棒。振捣时避免振动棒模板,钢筋等;对每一振动部位必须振到该部位混凝土密实为止,也就是混凝土停止下沉,不再冒气泡,表面呈现平坦、泛浆。在浇筑过程中应安排各工种检查钢筋、支架及模板的变化,遇到情况及时处理。混凝土浇筑顺序为:底板、腹板→顶板、翼板。
浇筑时需注意在每跨的1/4处留出1.2m(横向)×0.5m(纵向)的人孔,待内模拆出补上钢筋后,用铁丝吊住底板,补上人孔混凝土的浇筑。
混凝土采用强制式搅拌机拌制,泵送入模。为防止内模移位,采取对称平衡浇筑。砼振捣用插入式振捣器。混凝土原材料和外加剂选用、配合比设计均须符合混凝土的施工技术规范的要求,以保证梁体质量。
在混凝土浇筑完成后,应在初凝后尽快保养,采用麻袋或其他物品覆盖混凝土表面,洒水养护,混凝土洒水养护的时间为10天,每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。
用于控制拆模,落架的混凝土强度试压块放置在箱梁室内,与之同条件进行养生。
在养护期内,严禁利用桥面作为施工场地或堆放原材料。
(9) 箱梁预应力施加
张拉控制采用“双控法”,整个箱梁浇筑完毕,待砼强度达到设计强度的90%以上,同时养护15天后,经监理认可,两端分批张拉预应力钢绞线。张拉顺序严格按设计预应力钢束布置图,同排的钢绞束同时张拉,张拉时两端同时进行。每束钢束张拉程序为:0→10%δcon→100%δcon( 持荷5分钟)→回油锚固。
初张拉时预应力钢绞束张拉端先对千斤顶主缸充油,使钢绞束略为拉紧,同时调整锚圈及千斤顶位置,使孔道、锚具和千斤顶三者之轴线互相吻合,注意使每股钢绞线受力均匀,当钢绞束达初应力10%δcon时两端作伸长量标记,并借以观察有无滑丝情况发生。张拉采用逐级加压的方法进行,当张拉达到设计控制应力(100%δcon)时,继续供油维持张拉力不变,持荷5分钟,同时在两端分别测量实际伸长量,比较是否与计算值相符。计算伸长量和实测伸长量误差应在±6%以内,当实测值与计算值不符合要求时,应及时查明原因,上报监理,调整计算伸长量再进行张拉。
张拉过程中如有滑丝、断丝、伸长量不够的情况发生,则需分析原因并处理后重新张拉。
在张拉过程中发生滑丝现象,可能由于以下原因:
(a)可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。
(b)钢绞线上有油污、锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。
(c)锚固效率系数小于规范要求值。
(d)钢绞线可能有负公差及受力性能不符合设计要求。
(e)初应力小,可能钢束中钢绞线受力不均,引起钢绞线收缩变形。
(f)切割锚头钢绞线时留得太短,,或未采取降温措施。
(g)长束张拉,伸长量大,油顶行程小,多次张拉锚固,引起钢束变形。
(h)塞片、锚具的硬度不够。
张拉过程中断丝现象一般有以下原因:
(a)钢束在孔道内部弯曲,张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力。
(b)钢绞线本身质量有问题。
(c)油顶未经标定,张拉力不准确。
钢束张拉如发现伸长量不足或过大,也应及时分析原因,一般是管道布置不准,增大孔道摩阻,应力损失大,有时也有可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同。
总之,在张拉过程中如发现滑丝、断丝、伸长量不够等情况后要及时查明原因,报告监理采取相应的措施后方可进行下一步施工。
锚具外 (锚具外留3~5cm) 多余的钢绞线采用砂轮切割机切除,绝对不准电、气焊焊烧割。
全部预应力钢筋张拉完成后24小时内进行孔道压浆,孔道压浆顺序是先下后上一次压完,孔道压浆后,应立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污物,并将端面凿毛,设置端部钢筋网,立模浇注砼封端完成。
(10)支架卸落
当梁体混凝土强度达到设计强度90%以上且张拉压浆完毕,并得到监理指示后,方可进行支架卸落。卸架顺序:台、墩处→1/4跨径处→跨中,各次卸落之间应有一定的时间间歇,间歇时须将松动的木楔打紧,使梁体落实。卸架时尤其要注意施工作业的安全。
3.人员机构组织及设备配备
(1)施工人员组织安排
(a)工区管理组织:
工区主任:×××
技术负责:×××
现场技术管理:×××
安全管理:×××
设备调度管理:×××
施工配合:×××
文明施工:×××
材料管理:×××
后勤保障:×××
工程试验:×××
施工测量:×××
资料员:×××
(b)现场施工人员安排
施工负责:×××
现场施工员:×××
现场试验员:×××
现场安全员:×××
电工:×××
钢筋制作安装:钢筋加工制作:6名
钢筋安装:12名
模板制作安装:模板工:6名
架子工:10名
小工:6名
预应力施工:操作手:4名
记录员:2名
监督员:2名
指挥员:1名
混凝土浇注:振捣工6名
监督员:2名
小工:15名
砼搅拌:操作手:4名
小工:8名
专职养护工:1名
(3)设备安排配置
拌和站:2站
砼输送泵车:1辆
砼运输车:4辆
插入式振捣棒:8台
平板振捣器:3台
附着式振捣器:16台
闪光对焊机:1台
直流电焊机:3台
钢筋弯曲机:2台
钢筋切割机:2台
吊机:2台
备用发电机:3台
千斤顶:5台
卷扬机:3台
水泵:3台
(4)现场值班安排
a)×××、×××
b)×××、×××
c)×××、×××
d)×××、×××
e)×××、×××
4、工艺流程
工艺流程具体见附图4《现浇箱梁工艺流程图》
5、安全预防
安全预防及措施具体见《脚手架搭设方案》