T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)解析與實踐探索_第1頁
T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)解析與實踐探索_第2頁
T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)解析與實踐探索_第3頁
T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)解析與實踐探索_第4頁
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文檔簡介

T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)解析與實踐探索一、引言1.1研究背景與意義在現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,大型橋梁作為重要的跨越結(jié)構(gòu),其施工技術(shù)的選擇直接影響著工程的進度、質(zhì)量和成本。T型懸臂梁憑借其獨特的結(jié)構(gòu)特點,在大跨度橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)形式能夠有效地跨越較大空間,承載巨大的重量,為交通線路的順利貫通提供了堅實保障。例如,在一些跨越江河、山谷的大型橋梁工程中,T型懸臂梁的應(yīng)用使得橋梁能夠在復(fù)雜的地形條件下實現(xiàn)高效的跨越。隨著橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴大和施工環(huán)境的日益復(fù)雜,傳統(tǒng)的施工方法逐漸暴露出一些局限性。平轉(zhuǎn)施工技術(shù)作為一種創(chuàng)新的橋梁施工方法,應(yīng)運而生并得到了廣泛關(guān)注。平轉(zhuǎn)施工技術(shù)是指在橋梁施工過程中,將橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計軸線位置澆筑完成后,利用專門的轉(zhuǎn)體系統(tǒng),通過水平轉(zhuǎn)動的方式將橋梁結(jié)構(gòu)整體旋轉(zhuǎn)至設(shè)計位置。這種施工技術(shù)具有諸多顯著優(yōu)勢,它可以在遠離交通要道或障礙物的區(qū)域進行橋梁結(jié)構(gòu)的預(yù)制和組裝,從而減少對既有交通的干擾,降低施工風險。在跨越既有鐵路、公路等交通干線的橋梁施工中,平轉(zhuǎn)施工技術(shù)能夠在不中斷交通的情況下完成橋梁的架設(shè),極大地提高了施工的安全性和效率。同時,平轉(zhuǎn)施工技術(shù)還能夠減少高空作業(yè)和支架搭設(shè)的工作量,降低施工成本,縮短施工周期,為橋梁建設(shè)帶來了顯著的經(jīng)濟效益。在T型懸臂梁的施工中,平轉(zhuǎn)施工技術(shù)的應(yīng)用更是具有重要意義。由于T型懸臂梁結(jié)構(gòu)的特殊性,其施工過程中需要精確控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和變形。平轉(zhuǎn)施工技術(shù)能夠在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下,實現(xiàn)T型懸臂梁的快速、準確就位,有效地提高了施工質(zhì)量和效率。通過對T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)的研究,可以深入了解該技術(shù)的施工原理、工藝過程和控制要點,為工程實踐提供科學(xué)的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。在實際工程中,精確的轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)計、合理的施工工藝選擇以及嚴格的施工過程控制,能夠確保T型懸臂梁在平轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性和準確性,避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、變形過大等問題,從而保證橋梁的質(zhì)量和安全。此外,對T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)的研究還能夠推動橋梁施工技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,為類似工程的施工提供有益的參考和借鑒,促進交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工技術(shù)在國內(nèi)外的橋梁建設(shè)領(lǐng)域都受到了廣泛關(guān)注,相關(guān)研究不斷深入,技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展。在國外,橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)起步較早。平轉(zhuǎn)法于1976年首次在奧地利維也納的多瑙河橋上應(yīng)用,該橋為斜拉橋,跨徑布置為55.7m+119m+55.7m,轉(zhuǎn)體重量達4000t,此后,轉(zhuǎn)體施工技術(shù)在國外逐漸得到應(yīng)用和發(fā)展。意大利的多姆斯河橋是國外首座應(yīng)用轉(zhuǎn)體施工的橋梁,采用豎轉(zhuǎn)法施工,跨徑達70m,采用此方法修建的跨徑最大的橋梁是德國的阿根貝爾(Argentobel)橋,其跨徑為150m。這些早期的工程實踐為轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),也促使各國學(xué)者和工程師對轉(zhuǎn)體施工技術(shù)進行更深入的研究。國外在轉(zhuǎn)體施工的力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化以及施工控制等方面取得了不少成果。通過建立精確的力學(xué)模型,對轉(zhuǎn)體過程中的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)進行模擬分析,為轉(zhuǎn)體施工的安全性和穩(wěn)定性提供了理論支持。在結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方面,不斷探索新型的轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)形式和材料,以提高轉(zhuǎn)體施工的效率和質(zhì)量。在施工控制方面,運用先進的監(jiān)測技術(shù)和控制方法,對轉(zhuǎn)體施工過程進行實時監(jiān)測和調(diào)整,確保施工的精度和安全。在國內(nèi),橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的發(fā)展也取得了顯著成就。我國1975年完成了第一座轉(zhuǎn)體施工橋的建設(shè),采用豎轉(zhuǎn)施工方法。1997年四川省遂寧縣的鋼筋土拱肋轉(zhuǎn)體施工試驗橋作為全國首次采用平轉(zhuǎn)法成功建成,轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)重量為1200t。此后,轉(zhuǎn)體施工技術(shù)在我國得到了大量的應(yīng)用,并成功實施了上百座橋梁,施工的噸位也從最初的千噸上升到萬噸位。如新建余家灣上行特大橋是武漢至黃石城際客運專線的重要組成部分,其跨越京廣線的2x115.8m預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)梁采用平轉(zhuǎn)法施工,橋梁轉(zhuǎn)體全長231.6m,總重量14500t,轉(zhuǎn)體角度26,為當時國內(nèi)跨度和噸位均最大的T型剛構(gòu)轉(zhuǎn)體橋。國內(nèi)眾多學(xué)者和工程技術(shù)人員針對T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工技術(shù)展開了深入研究。在轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)計方面,不斷優(yōu)化球鉸、滑道等關(guān)鍵部件的設(shè)計,提高轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的承載能力和轉(zhuǎn)動性能。在施工工藝方面,總結(jié)出了一套適合我國國情的施工流程和操作方法,包括轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的預(yù)制、安裝、轉(zhuǎn)動以及體系轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)。在施工監(jiān)測與控制方面,利用先進的測量儀器和監(jiān)測技術(shù),對轉(zhuǎn)體施工過程中的結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力變化等參數(shù)進行實時監(jiān)測,及時調(diào)整施工參數(shù),確保施工的安全和質(zhì)量。例如,在一些大型橋梁的轉(zhuǎn)體施工中,采用了高精度的全站儀、傳感器等設(shè)備,對轉(zhuǎn)體過程進行全方位的監(jiān)測,通過數(shù)據(jù)分析和處理,實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)體施工的精準控制。1.3研究方法與創(chuàng)新點本研究綜合運用了多種研究方法,旨在深入、全面地剖析T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù),確保研究結(jié)果的科學(xué)性、可靠性和實用性。文獻研究法:廣泛搜集國內(nèi)外關(guān)于T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工技術(shù)的相關(guān)文獻資料,包括學(xué)術(shù)論文、研究報告、工程案例等。通過對這些資料的系統(tǒng)梳理和分析,全面了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及已取得的成果和存在的問題。這不僅為研究提供了堅實的理論基礎(chǔ),還能夠借鑒前人的經(jīng)驗和方法,避免重復(fù)研究,明確研究的重點和方向。例如,通過對國內(nèi)外眾多橋梁轉(zhuǎn)體施工案例的分析,總結(jié)出不同工程背景下T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工的特點和關(guān)鍵技術(shù)要點,為后續(xù)的研究提供了豐富的實踐參考。數(shù)值模擬法:借助專業(yè)的有限元分析軟件,如ANSYS、MIDAS/Civil等,建立T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工的精確數(shù)值模型。在模型中,充分考慮結(jié)構(gòu)的幾何形狀、材料特性、邊界條件以及各種施工荷載的作用。通過對模型進行模擬分析,能夠深入研究T型懸臂梁在平轉(zhuǎn)施工過程中的力學(xué)行為,包括結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布、應(yīng)變變化、變形情況以及穩(wěn)定性等。數(shù)值模擬可以在虛擬環(huán)境中對不同的施工方案和參數(shù)進行對比分析,預(yù)測施工過程中可能出現(xiàn)的問題,并提前制定相應(yīng)的解決方案。比如,通過改變轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的參數(shù),如球鉸的尺寸、滑道的摩擦系數(shù)等,分析其對T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工力學(xué)性能的影響,從而優(yōu)化轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的設(shè)計?,F(xiàn)場監(jiān)測法:在實際工程中,對T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工過程進行全程實時監(jiān)測。運用先進的測量儀器和監(jiān)測技術(shù),如全站儀、水準儀、傳感器等,對結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)力、溫度等參數(shù)進行精確測量。通過對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,能夠及時掌握施工過程中結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài),驗證數(shù)值模擬結(jié)果的準確性,同時為施工過程控制提供依據(jù)。一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常,能夠迅速采取措施進行調(diào)整,確保施工安全和質(zhì)量。例如,在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工工程中,通過實時監(jiān)測結(jié)構(gòu)的變形情況,及時發(fā)現(xiàn)了由于施工荷載不均勻?qū)е碌慕Y(jié)構(gòu)傾斜問題,并及時調(diào)整了施工方案,避免了事故的發(fā)生。本研究的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:多因素耦合作用下的力學(xué)性能分析:以往的研究大多側(cè)重于單一因素對T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工力學(xué)性能的影響,而本研究綜合考慮了多種因素的耦合作用,如結(jié)構(gòu)自重、施工荷載、風荷載、溫度變化等。通過建立多因素耦合的力學(xué)模型,深入分析這些因素相互作用下T型懸臂梁的力學(xué)性能變化規(guī)律,為施工過程中的結(jié)構(gòu)安全評估和控制提供了更全面、準確的理論依據(jù)?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的實時監(jiān)測與智能控制:將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工的監(jiān)測與控制中,實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳輸、存儲和分析。通過建立智能控制系統(tǒng),能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動調(diào)整施工參數(shù),實現(xiàn)對施工過程的智能化控制。這不僅提高了施工過程的監(jiān)測精度和控制效率,還能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理施工過程中的異常情況,有效保障施工安全和質(zhì)量。例如,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將分布在施工現(xiàn)場各個位置的傳感器數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,通過智能分析系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行處理和分析,一旦發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形超過預(yù)警值,系統(tǒng)自動發(fā)出警報并調(diào)整轉(zhuǎn)體速度和牽引力,確保施工安全。轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計:針對傳統(tǒng)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)存在的一些問題,如球鉸易磨損、滑道摩擦力大、轉(zhuǎn)動不平穩(wěn)等,本研究提出了一種新型的轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)計方案。通過改進球鉸的結(jié)構(gòu)和材料,優(yōu)化滑道的設(shè)計和施工工藝,提高了轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的承載能力、轉(zhuǎn)動性能和穩(wěn)定性。新型轉(zhuǎn)體系統(tǒng)在實際工程中的應(yīng)用,有效降低了施工風險,提高了施工效率和質(zhì)量,為T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路和方法。二、T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工技術(shù)原理2.1T型懸臂梁結(jié)構(gòu)特點T型懸臂梁是一種具有獨特力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)形式的梁式結(jié)構(gòu),在橋梁工程中發(fā)揮著重要作用。其結(jié)構(gòu)特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:結(jié)構(gòu)形式:T型懸臂梁由墩柱和向兩側(cè)延伸的懸臂梁段組成,整體形狀宛如大寫的字母“T”。這種結(jié)構(gòu)形式使得梁體在墩柱處形成剛性連接,能夠有效地傳遞和承受荷載。在實際工程中,墩柱作為主要的豎向支撐結(jié)構(gòu),承擔著來自懸臂梁段和橋上交通荷載的壓力,確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。懸臂梁段則從墩柱兩側(cè)向外伸展,跨越一定的空間,為橋梁提供了跨越能力。受力特性:在豎向荷載作用下,T型懸臂梁的懸臂部分會產(chǎn)生負彎矩,墩柱與懸臂梁段的連接處受力復(fù)雜,不僅承受較大的彎矩,還承受剪力和軸力。墩柱需要具備足夠的強度和剛度,以抵抗這些復(fù)雜的內(nèi)力,保證結(jié)構(gòu)的安全。而在懸臂梁段的根部,由于負彎矩的作用,會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,因此通常需要配置預(yù)應(yīng)力鋼筋來提高結(jié)構(gòu)的抗裂性能和承載能力。通過合理布置預(yù)應(yīng)力鋼筋,可以有效地抵消負彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使梁體處于更加有利的受力狀態(tài)??缭侥芰Γ篢型懸臂梁的結(jié)構(gòu)形式使其具有較大的跨越能力,能夠適應(yīng)不同的地形和工程需求。相比于其他結(jié)構(gòu)形式的橋梁,如簡支梁橋,T型懸臂梁在相同的材料和施工條件下,可以跨越更大的跨度。這是因為懸臂梁段的存在,使得梁體在跨越過程中能夠利用自身的結(jié)構(gòu)特點,有效地分散荷載,減少了對單個支撐點的依賴。在跨越江河、山谷等復(fù)雜地形時,T型懸臂梁可以通過合理設(shè)計懸臂長度和墩柱位置,實現(xiàn)大跨度的跨越,減少橋墩的數(shù)量,降低工程成本。施工便利性:T型懸臂梁在施工過程中具有一定的便利性。由于其結(jié)構(gòu)形式相對簡單,施工工藝相對成熟,便于采用懸臂澆筑、懸臂拼裝等施工方法。懸臂澆筑法是在橋墩兩側(cè)對稱地逐段澆筑混凝土梁段,通過掛籃等設(shè)備將新澆筑的梁段與已完成的梁段連接起來,逐步完成整個梁體的施工。這種方法不需要大量的支架和大型吊裝設(shè)備,能夠在狹窄的施工場地和復(fù)雜的地形條件下進行施工。懸臂拼裝法則是將預(yù)制好的梁段通過懸臂拼裝設(shè)備逐段拼接成整體,施工速度較快,質(zhì)量也易于控制。這些結(jié)構(gòu)特點使得T型懸臂梁在大跨度橋梁建設(shè)中具有明顯的優(yōu)勢,適用于多種工程場景。在跨越深谷、河流等障礙物時,T型懸臂梁能夠憑借其較大的跨越能力,減少橋墩的設(shè)置,降低施工難度和成本。在城市橋梁建設(shè)中,T型懸臂梁的簡潔結(jié)構(gòu)形式可以與城市環(huán)境相融合,同時其施工便利性也能夠減少對城市交通和居民生活的影響。此外,T型懸臂梁還適用于一些對橋梁結(jié)構(gòu)性能要求較高的工程,如高速鐵路橋梁,其良好的受力性能和穩(wěn)定性能夠滿足高速列車運行的要求。2.2平轉(zhuǎn)施工技術(shù)原理平轉(zhuǎn)施工技術(shù)是一種創(chuàng)新的橋梁施工方法,其基本原理是將橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計軸線位置進行澆筑或拼裝,完成后通過專門的轉(zhuǎn)體系統(tǒng),利用水平轉(zhuǎn)動的方式將橋梁結(jié)構(gòu)整體旋轉(zhuǎn)至設(shè)計位置。這一過程類似于挖掘機鏟臂的旋轉(zhuǎn)或磨盤的轉(zhuǎn)動,通過巧妙的力學(xué)設(shè)計和施工工藝,實現(xiàn)橋梁的高效、安全架設(shè)。平轉(zhuǎn)施工技術(shù)的轉(zhuǎn)動體系是實現(xiàn)橋梁轉(zhuǎn)動的核心部分,主要由承重系統(tǒng)、頂推牽引系統(tǒng)和平衡系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。承重系統(tǒng)由上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)動球鉸構(gòu)成,是整個轉(zhuǎn)動體系的基礎(chǔ),承擔著橋梁結(jié)構(gòu)的全部重量,并為轉(zhuǎn)動提供穩(wěn)定的支撐。上轉(zhuǎn)盤支承轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu),下轉(zhuǎn)盤與基礎(chǔ)相聯(lián),通過上轉(zhuǎn)盤相對于下轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動,達到轉(zhuǎn)體目的。球鉸作為承重系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,是轉(zhuǎn)動支撐系統(tǒng)的承載和轉(zhuǎn)動核心構(gòu)件,它的性能直接影響著轉(zhuǎn)體施工的成敗。球鉸通常由上、下球鉸,球鉸間鑲嵌的四氟乙烯滑動片,以及上下球鉸的固定鋼銷軸等組成。在實際工程中,球鉸的設(shè)計和制造需要嚴格按照設(shè)計要求進行,確保其精度和承載能力。例如,在某大型橋梁的平轉(zhuǎn)施工中,球鉸的豎向承載力達到了120000KN,上球鉸直徑4.1m,下球鉸直徑3.8m,為橋梁的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動提供了可靠保障。頂推牽引系統(tǒng)由牽引索、牽引設(shè)備、牽引反力支座、助推反力支座構(gòu)成,其作用是提供使橋梁轉(zhuǎn)動的動力。在轉(zhuǎn)體施工過程中,牽引設(shè)備通過牽引索拉動上轉(zhuǎn)盤,使其繞著球鉸轉(zhuǎn)動。牽引設(shè)備通常采用千斤頂?shù)妊b置,通過精確控制千斤頂?shù)男谐毯屠?,實現(xiàn)對橋梁轉(zhuǎn)動速度和角度的精確控制。在一些工程中,為了確保轉(zhuǎn)體的順利進行,還會設(shè)置助推反力支座,在必要時提供額外的推力。平衡系統(tǒng)由結(jié)構(gòu)本身、上轉(zhuǎn)盤的鋼管混凝土圓形撐腳、大噸位千斤頂及梁頂配重等構(gòu)成,主要用于保證橋梁在轉(zhuǎn)體過程中的穩(wěn)定性。在轉(zhuǎn)體過程中,由于橋梁結(jié)構(gòu)的重心可能會發(fā)生變化,容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。平衡系統(tǒng)通過合理配置配重和利用撐腳、千斤頂?shù)仍O(shè)備,調(diào)整結(jié)構(gòu)的重心位置,使橋梁在轉(zhuǎn)動過程中保持平衡。例如,在某曲線梁橋的平轉(zhuǎn)施工中,為了抵消轉(zhuǎn)體時曲梁的橫向不平衡彎矩,轉(zhuǎn)動中心橫向偏離橋墩中心一定距離,并通過在梁頂配重等方式,確保了轉(zhuǎn)體過程的穩(wěn)定。平轉(zhuǎn)施工的轉(zhuǎn)動方式主要有兩種:有平衡重轉(zhuǎn)體和無平衡重轉(zhuǎn)體。有平衡重轉(zhuǎn)體是在橋梁結(jié)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置平衡重,通過平衡重與橋梁結(jié)構(gòu)的重量差產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩,實現(xiàn)橋梁的轉(zhuǎn)動。這種轉(zhuǎn)動方式適用于橋梁結(jié)構(gòu)重量較大、轉(zhuǎn)動角度較小的情況。在一些跨徑較小的橋梁平轉(zhuǎn)施工中,采用有平衡重轉(zhuǎn)體方式,通過在橋臺后方設(shè)置混凝土平衡重,成功實現(xiàn)了橋梁的轉(zhuǎn)體。無平衡重轉(zhuǎn)體則是利用橋梁結(jié)構(gòu)自身的結(jié)構(gòu)特點和地形條件,通過在橋墩或橋臺上設(shè)置轉(zhuǎn)體系統(tǒng),直接實現(xiàn)橋梁的轉(zhuǎn)動。這種轉(zhuǎn)動方式適用于橋梁結(jié)構(gòu)較輕、轉(zhuǎn)動角度較大的情況,在一些跨越深谷、河流的橋梁施工中,由于現(xiàn)場地形條件限制,無法設(shè)置平衡重,采用無平衡重轉(zhuǎn)體方式,通過巧妙設(shè)計轉(zhuǎn)體系統(tǒng),實現(xiàn)了橋梁的順利轉(zhuǎn)體。三、關(guān)鍵技術(shù)一:平轉(zhuǎn)支架設(shè)計與制造3.1設(shè)計要點平轉(zhuǎn)支架作為T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工的關(guān)鍵支撐結(jié)構(gòu),其設(shè)計的合理性直接關(guān)乎整個施工過程的安全與順利進行。在設(shè)計平轉(zhuǎn)支架時,需綜合考慮多方面要點,以確保其能夠滿足施工要求。荷載分析是平轉(zhuǎn)支架設(shè)計的首要要點。平轉(zhuǎn)支架在施工過程中需承受多種荷載,包括T型懸臂梁結(jié)構(gòu)自身的重量,這是支架所承受的主要恒載,其大小取決于懸臂梁的結(jié)構(gòu)尺寸、材料特性等因素。以某實際工程為例,該T型懸臂梁采用C50混凝土澆筑,梁長50m,梁高3m,經(jīng)計算其結(jié)構(gòu)自重達5000kN。施工過程中產(chǎn)生的施工荷載,如施工人員、施工設(shè)備以及臨時堆放的材料等的重量,也不容忽視。在施工高峰期,施工人員和設(shè)備的總重量可能達到500kN。此外,風荷載也是不可忽略的因素,尤其是在一些風力較大的地區(qū)或季節(jié),風荷載可能對支架產(chǎn)生較大的水平作用力。根據(jù)當?shù)貧庀筚Y料,該地區(qū)最大風速可達30m/s,通過風荷載計算公式,可得出作用在支架上的風荷載約為100kN。地震荷載在地震多發(fā)區(qū)域同樣需要重點考慮,雖然其發(fā)生具有不確定性,但一旦發(fā)生,對支架的破壞作用巨大。設(shè)計時需依據(jù)當?shù)氐牡卣鹪O(shè)防烈度,采用相應(yīng)的抗震設(shè)計方法進行計算和分析。穩(wěn)定性是平轉(zhuǎn)支架設(shè)計的核心要點之一。支架在承受各種荷載作用時,必須保持整體和局部的穩(wěn)定性,防止出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。為增強支架的整體穩(wěn)定性,可通過合理設(shè)計支架的結(jié)構(gòu)形式,如采用三角形、矩形等穩(wěn)定的幾何形狀,并設(shè)置足夠的斜撐和橫撐,以形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)體系。在某大型橋梁的平轉(zhuǎn)施工中,支架采用了三角形框架結(jié)構(gòu),并在關(guān)鍵部位設(shè)置了多道斜撐和橫撐,有效提高了支架的整體穩(wěn)定性。同時,需對支架的局部穩(wěn)定性進行驗算,確保各構(gòu)件在受力時不會發(fā)生局部屈曲或失穩(wěn)。對于受壓構(gòu)件,如支架的立柱,需根據(jù)其長細比、材料強度等參數(shù),按照相關(guān)規(guī)范進行穩(wěn)定性計算,必要時可采取加強措施,如增加構(gòu)件的截面尺寸、設(shè)置加勁肋等。剛度要求是確保平轉(zhuǎn)支架在施工過程中正常工作的重要要點。支架應(yīng)具有足夠的剛度,以限制在荷載作用下的變形,避免因變形過大而影響T型懸臂梁的平轉(zhuǎn)精度和施工安全。在T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工過程中,支架的變形可能導(dǎo)致懸臂梁的位置發(fā)生偏差,影響后續(xù)的施工和橋梁的質(zhì)量。根據(jù)工程經(jīng)驗,一般要求支架在最大荷載作用下的豎向變形不超過L/400(L為支架的計算跨度),水平變形不超過L/600。在設(shè)計時,需通過結(jié)構(gòu)力學(xué)計算和有限元分析等方法,對支架的剛度進行精確計算和評估,確保其滿足剛度要求。若計算結(jié)果顯示支架剛度不足,可通過調(diào)整構(gòu)件的截面尺寸、增加支撐點等方式來提高支架的剛度。材料選擇也是平轉(zhuǎn)支架設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。應(yīng)根據(jù)支架的受力特點和工作環(huán)境,選擇合適的材料。常用的材料有鋼材和混凝土等。鋼材具有強度高、韌性好、加工方便等優(yōu)點,適用于承受較大荷載和對變形要求較高的支架。在一些大型橋梁的平轉(zhuǎn)施工中,支架多采用Q345等高強度鋼材制作,其屈服強度高,能夠滿足支架在復(fù)雜受力條件下的強度要求?;炷敛牧蟿t具有成本低、耐久性好等特點,在一些對經(jīng)濟性要求較高且受力相對較小的情況下,可考慮采用混凝土支架。在選擇材料時,還需考慮材料的可獲得性、加工工藝以及與其他構(gòu)件的連接方式等因素,以確保支架的設(shè)計和施工能夠順利進行。3.2制造工藝平轉(zhuǎn)支架的制造工藝是確保其質(zhì)量和性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),涵蓋多個重要步驟,每個步驟都有嚴格的質(zhì)量控制要求。材料準備是制造工藝的首要步驟。依據(jù)設(shè)計要求,精確選擇鋼材、焊接材料等原材料。鋼材的質(zhì)量直接關(guān)系到支架的強度和穩(wěn)定性,必須嚴格把控。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工項目中,選用的Q345鋼材,其屈服強度、抗拉強度等指標均需符合國家標準GB/T1591-2018的要求。對鋼材的外觀進行細致檢查,確保無裂紋、氣泡、夾渣等缺陷。在材料采購時,要求供應(yīng)商提供質(zhì)量檢驗報告和產(chǎn)品合格證,對每一批次的鋼材進行抽樣檢驗,檢驗內(nèi)容包括化學(xué)成分分析和力學(xué)性能測試。通過光譜分析儀對鋼材的化學(xué)成分進行檢測,確保其碳、錳、硅、磷、硫等元素的含量符合標準要求。利用萬能材料試驗機對鋼材的拉伸性能、彎曲性能等力學(xué)指標進行測試,只有各項指標均合格的鋼材才能投入使用。下料加工需依據(jù)設(shè)計圖紙,運用數(shù)控切割機、剪板機等設(shè)備,將鋼材精確切割成所需的形狀和尺寸。下料的精度直接影響到后續(xù)的組裝質(zhì)量,因此必須嚴格控制下料尺寸的偏差。對于一些關(guān)鍵部件,如支架的立柱和橫梁,下料尺寸的允許偏差控制在±2mm以內(nèi)。在切割過程中,要注意控制切割速度和切割溫度,避免因過熱導(dǎo)致鋼材性能下降。對于厚板鋼材的切割,采用等離子切割方式,能夠提高切割精度和效率,同時減少熱影響區(qū)對鋼材性能的影響。焊接組裝是平轉(zhuǎn)支架制造的核心環(huán)節(jié)。將切割好的鋼材部件按照設(shè)計要求進行組裝,并采用合適的焊接工藝進行連接。焊接質(zhì)量的好壞直接影響到支架的整體強度和穩(wěn)定性,因此必須嚴格控制焊接工藝參數(shù)和焊接質(zhì)量。在焊接前,對焊接部位進行清理,去除表面的油污、鐵銹等雜質(zhì),以保證焊接質(zhì)量。根據(jù)鋼材的材質(zhì)和厚度,選擇合適的焊接方法,如手工電弧焊、二氧化碳氣體保護焊等。在某工程中,對于厚度小于12mm的鋼材部件,采用二氧化碳氣體保護焊,這種焊接方法具有焊接速度快、焊縫質(zhì)量好等優(yōu)點;對于厚度大于12mm的鋼材部件,則采用手工電弧焊,能夠更好地保證焊接的熔深和質(zhì)量。在焊接過程中,嚴格控制焊接電流、電壓、焊接速度等參數(shù),確保焊縫的成型質(zhì)量和強度。對焊縫進行外觀檢查,要求焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、未熔合等缺陷。對于重要部位的焊縫,還需進行無損檢測,如超聲波探傷、射線探傷等,確保焊縫內(nèi)部質(zhì)量符合要求。表面處理是平轉(zhuǎn)支架制造的重要環(huán)節(jié),能夠提高支架的耐腐蝕性和美觀度。在焊接組裝完成后,對支架表面進行除銹處理,采用噴砂、拋丸等方法,將表面的鐵銹、氧化皮等雜質(zhì)徹底清除。除銹等級達到Sa2.5級以上,即鋼材表面應(yīng)無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物,任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點狀或條紋狀的輕微色斑。然后進行防腐涂裝,根據(jù)使用環(huán)境和設(shè)計要求,選擇合適的防腐涂料,如環(huán)氧富鋅底漆、聚氨酯面漆等。一般先涂底漆,再涂面漆,底漆的干膜厚度不小于80μm,面漆的干膜厚度不小于60μm,確保涂層的厚度和附著力滿足要求。在涂裝過程中,要注意控制環(huán)境溫度和濕度,避免在高溫、高濕或有風沙的環(huán)境下進行涂裝,以保證涂層的質(zhì)量。質(zhì)量檢測貫穿于平轉(zhuǎn)支架制造的全過程,是確保支架質(zhì)量的重要手段。除了對原材料、焊接質(zhì)量、表面處理等進行專項檢測外,還需對支架進行整體的尺寸檢查和力學(xué)性能測試。利用全站儀、水準儀等測量儀器,對支架的整體尺寸進行測量,確保其符合設(shè)計要求。對支架進行荷載試驗,模擬實際施工過程中的荷載工況,檢驗支架的承載能力和變形情況。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工項目中,對平轉(zhuǎn)支架進行了1.2倍設(shè)計荷載的加載試驗,試驗結(jié)果表明,支架在加載過程中無明顯變形和損壞,各項指標均滿足設(shè)計要求,確保了平轉(zhuǎn)施工的安全進行。3.3質(zhì)量認證與檢查平轉(zhuǎn)支架質(zhì)量認證的標準是確保其安全可靠、符合設(shè)計要求的重要依據(jù)。在材料質(zhì)量方面,鋼材應(yīng)符合相關(guān)國家標準,如GB/T700-2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》、GB/T1591-2018《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》等,對于Q345鋼材,其屈服強度應(yīng)不低于345MPa,抗拉強度在470-630MPa之間,伸長率不小于21%。焊接材料也需符合相應(yīng)標準,如GB/T5117-2012《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》、GB/T5118-2012《熱強鋼焊條》等,以保證焊接質(zhì)量。在尺寸精度上,支架各構(gòu)件的加工尺寸偏差應(yīng)嚴格控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)。例如,支架立柱的長度偏差控制在±5mm以內(nèi),截面尺寸偏差控制在±3mm以內(nèi);橫梁的長度偏差控制在±3mm以內(nèi),高度偏差控制在±2mm以內(nèi)。對于關(guān)鍵連接部位的尺寸精度要求更高,如螺栓孔的位置偏差控制在±1mm以內(nèi),孔徑偏差控制在±0.5mm以內(nèi),以確保連接的緊密性和可靠性。在力學(xué)性能方面,支架應(yīng)通過荷載試驗進行驗證。按照設(shè)計荷載的1.2倍進行加載試驗,在加載過程中,支架結(jié)構(gòu)應(yīng)無明顯變形、損壞或失穩(wěn)現(xiàn)象,卸載后結(jié)構(gòu)變形應(yīng)能恢復(fù)至初始狀態(tài),殘余變形不超過設(shè)計允許值。施工現(xiàn)場檢查是保障平轉(zhuǎn)支架質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),通常采用多種方法進行全面檢查。外觀檢查是最基本的方法,通過肉眼觀察支架表面是否有裂紋、氣孔、夾渣、變形等缺陷。對于焊縫,檢查其外觀成型是否良好,焊縫寬度和余高是否符合要求,焊縫表面不得有咬邊、未焊滿等缺陷。利用放大鏡等工具對可疑部位進行仔細觀察,確保外觀質(zhì)量符合標準。尺寸測量則使用鋼卷尺、游標卡尺、全站儀等測量工具,對支架的關(guān)鍵尺寸進行測量。測量支架的整體高度、跨度、各構(gòu)件的長度、截面尺寸等,并與設(shè)計圖紙進行對比,檢查實際尺寸是否在允許偏差范圍內(nèi)。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,使用全站儀對支架的平面位置進行測量,確保支架的定位偏差不超過±10mm。無損檢測是對支架內(nèi)部質(zhì)量進行檢查的重要手段,對于重要的焊接部位,采用超聲波探傷、射線探傷等方法進行檢測。超聲波探傷可以檢測焊縫內(nèi)部是否存在裂紋、氣孔、未熔合等缺陷,檢測比例根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行,一般重要部位的焊縫檢測比例不低于20%。射線探傷則能夠更直觀地顯示焊縫內(nèi)部的缺陷情況,對于超聲波探傷發(fā)現(xiàn)的可疑部位,可進一步采用射線探傷進行確認,以確保焊縫質(zhì)量滿足要求。通過嚴格的質(zhì)量認證和全面的施工現(xiàn)場檢查,能夠及時發(fā)現(xiàn)和解決平轉(zhuǎn)支架存在的質(zhì)量問題,為T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工的安全和順利進行提供有力保障。四、關(guān)鍵技術(shù)二:施工工藝控制與管理4.1懸臂梁穩(wěn)定性控制在T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,懸臂梁的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的,其關(guān)乎整個施工過程的安全以及橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。影響懸臂梁穩(wěn)定性的因素眾多,主要涵蓋結(jié)構(gòu)自身特性、施工荷載以及外部環(huán)境條件等方面。結(jié)構(gòu)自身特性是影響懸臂梁穩(wěn)定性的內(nèi)在因素。懸臂梁的結(jié)構(gòu)形式、截面尺寸和材料性能等對其穩(wěn)定性起著決定性作用。T型懸臂梁獨特的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了其受力的復(fù)雜性,在懸臂端,由于沒有額外的豎向支撐,彎矩和剪力較大,容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。截面尺寸方面,梁的高度和寬度直接影響其抗彎和抗剪能力。梁高過小,抗彎剛度不足,在荷載作用下容易發(fā)生彎曲變形而失穩(wěn);梁寬過小,則抗扭能力較弱,可能導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)變形引發(fā)失穩(wěn)。材料性能同樣關(guān)鍵,混凝土的強度等級、彈性模量等參數(shù)影響著梁的承載能力和變形特性。強度等級較低的混凝土,在承受較大荷載時,更容易出現(xiàn)裂縫和變形,從而降低懸臂梁的穩(wěn)定性。例如,某T型懸臂梁采用C40混凝土,設(shè)計強度等級為40MPa,但在實際施工中,由于混凝土配合比不當,實際強度僅達到30MPa,在后續(xù)施工加載過程中,梁體出現(xiàn)了明顯的裂縫和變形,嚴重威脅到懸臂梁的穩(wěn)定性。施工荷載是施工過程中作用在懸臂梁上的各種荷載,對其穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。施工人員、施工設(shè)備以及臨時堆放的材料等產(chǎn)生的活荷載,若分布不均勻或超過設(shè)計允許值,會導(dǎo)致懸臂梁受力不均,增加失穩(wěn)風險。在懸臂梁施工過程中,若施工設(shè)備集中放置在懸臂端,會使該部位承受過大的荷載,導(dǎo)致懸臂梁產(chǎn)生過大的撓度和應(yīng)力,進而影響其穩(wěn)定性。此外,施工過程中的動荷載,如混凝土澆筑時的振搗、機械設(shè)備的振動等,也會對懸臂梁的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。持續(xù)的振動可能使梁體內(nèi)部的應(yīng)力分布發(fā)生變化,削弱結(jié)構(gòu)的承載能力,增加失穩(wěn)的可能性。外部環(huán)境條件也是影響懸臂梁穩(wěn)定性的重要因素。風荷載是常見的外部環(huán)境荷載之一,尤其是在大風天氣條件下,風對懸臂梁產(chǎn)生的水平作用力和上拔力,可能導(dǎo)致梁體發(fā)生側(cè)向位移、扭轉(zhuǎn)或傾覆。在強風作用下,懸臂梁的迎風面承受較大的風壓,背風面則形成負壓,這種壓力差會使梁體產(chǎn)生側(cè)向力,若側(cè)向力超過梁體的抗側(cè)能力,就會導(dǎo)致梁體失穩(wěn)。在沿海地區(qū)或高山峽谷等風力較大的區(qū)域進行T型懸臂梁施工時,風荷載對懸臂梁穩(wěn)定性的影響更為顯著。溫度變化同樣不可忽視,混凝土具有熱脹冷縮的特性,溫度的劇烈變化會使懸臂梁產(chǎn)生溫度應(yīng)力。在夏季高溫時段,懸臂梁表面溫度升高,內(nèi)部溫度相對較低,形成溫度梯度,導(dǎo)致梁體表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,當溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時,梁體就會出現(xiàn)裂縫,影響其穩(wěn)定性。針對上述影響因素,需采取一系列有效的控制措施來確保懸臂梁的穩(wěn)定性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,應(yīng)根據(jù)工程實際情況,合理優(yōu)化懸臂梁的結(jié)構(gòu)形式和截面尺寸。通過增加梁高、加寬梁寬,提高懸臂梁的抗彎、抗剪和抗扭能力,增強其穩(wěn)定性。在材料選擇上,嚴格控制混凝土的質(zhì)量,確保其強度等級和各項性能指標符合設(shè)計要求。加強混凝土的配合比設(shè)計和施工質(zhì)量控制,提高混凝土的均勻性和密實度,減少因材料缺陷導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)風險。在施工過程中,要嚴格控制施工荷載。合理安排施工人員和設(shè)備的作業(yè)位置,避免荷載集中。對臨時堆放的材料進行科學(xué)管理,確保其重量和堆放位置在設(shè)計允許范圍內(nèi)。在進行混凝土澆筑時,采用合理的澆筑順序和振搗方式,減少動荷載對懸臂梁的影響。通過分層澆筑、對稱澆筑等方法,使混凝土的澆筑過程平穩(wěn)有序,避免因澆筑不均勻?qū)е碌慕Y(jié)構(gòu)變形和失穩(wěn)。對于外部環(huán)境條件的影響,應(yīng)加強監(jiān)測和預(yù)警。在施工現(xiàn)場設(shè)置風速儀、溫度計等監(jiān)測設(shè)備,實時監(jiān)測風荷載和溫度變化情況。當風力超過設(shè)計允許值或溫度變化異常時,及時采取相應(yīng)的防護措施,如停止施工、增加臨時支撐等。在應(yīng)對風荷載方面,可在懸臂梁上設(shè)置防風纜繩或防風支架,增強其抗風能力;對于溫度變化,可采取灑水降溫、覆蓋保溫等措施,減小溫度應(yīng)力對懸臂梁的影響。4.2平轉(zhuǎn)過程精確掌控在T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,平轉(zhuǎn)過程的精確掌控是確保施工質(zhì)量和安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),涵蓋測量、調(diào)整等多個重要環(huán)節(jié)。測量是平轉(zhuǎn)過程精確掌控的基礎(chǔ),需對轉(zhuǎn)體角度、高程和軸線位置等關(guān)鍵參數(shù)進行實時、精準測量。轉(zhuǎn)體角度的測量直接關(guān)系到橋梁是否能準確就位,常用全站儀等測量儀器進行測量。全站儀利用其高精度的測角系統(tǒng),能夠?qū)崟r監(jiān)測轉(zhuǎn)體角度的變化。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,設(shè)定每轉(zhuǎn)動1°進行一次測量,測量精度控制在±0.05°以內(nèi)。通過在轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)上設(shè)置測量控制點,全站儀可以精確測量控制點的角度變化,從而計算出轉(zhuǎn)體角度。高程測量則用于確保轉(zhuǎn)體過程中梁體的豎向位置準確,避免出現(xiàn)過高或過低的情況影響橋梁的使用性能。水準儀是常用的高程測量儀器,它通過測量兩點之間的高差,來確定梁體的高程變化。在測量過程中,在梁體的不同部位設(shè)置多個高程觀測點,按照一定的測量頻率進行觀測,確保梁體各部位的高程偏差控制在允許范圍內(nèi),一般要求高程偏差不超過±10mm。軸線位置的測量對于保證橋梁的線性和連接精度至關(guān)重要,同樣借助全站儀等設(shè)備,通過測量梁體上特定點的坐標,與設(shè)計軸線坐標進行對比,實時掌握軸線位置的偏差情況,確保軸線偏差不超過±5mm。在測量過程中,數(shù)據(jù)采集和分析是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。利用自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),能夠?qū)崟r、準確地獲取測量數(shù)據(jù),并將其傳輸至數(shù)據(jù)分析平臺。數(shù)據(jù)分析平臺運用專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件,對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析。通過建立數(shù)據(jù)模型,對測量數(shù)據(jù)進行趨勢分析,預(yù)測轉(zhuǎn)體過程中可能出現(xiàn)的偏差,為及時調(diào)整提供依據(jù)。根據(jù)歷史測量數(shù)據(jù),建立轉(zhuǎn)體角度隨時間變化的曲線模型,通過對曲線的分析,預(yù)測在當前轉(zhuǎn)體速度下,是否能按時、準確地達到設(shè)計轉(zhuǎn)體角度。若預(yù)測結(jié)果顯示可能出現(xiàn)偏差,及時調(diào)整轉(zhuǎn)體速度或采取其他措施進行糾正。調(diào)整是保證平轉(zhuǎn)過程精確掌控的關(guān)鍵手段,根據(jù)測量結(jié)果,需及時對轉(zhuǎn)體過程進行調(diào)整。當轉(zhuǎn)體角度出現(xiàn)偏差時,通過調(diào)整牽引系統(tǒng)的拉力來進行糾正。若轉(zhuǎn)體角度偏大,適當減小牽引系統(tǒng)的拉力,使轉(zhuǎn)體速度減緩;若轉(zhuǎn)體角度偏小,則增加牽引系統(tǒng)的拉力,加快轉(zhuǎn)體速度。在某工程中,當發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)體角度比設(shè)計值偏大0.1°時,通過控制系統(tǒng)將牽引系統(tǒng)的拉力減小了5kN,經(jīng)過一段時間的調(diào)整,轉(zhuǎn)體角度逐漸恢復(fù)到設(shè)計值。當高程出現(xiàn)偏差時,可通過調(diào)整千斤頂?shù)捻斄磉M行調(diào)整。若梁體高程偏高,適當減小千斤頂?shù)捻斄?,使梁體下沉;若梁體高程偏低,則增加千斤頂?shù)捻斄?,使梁體上升。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,當監(jiān)測到梁體一端的高程比設(shè)計值偏低5mm時,通過增加該端千斤頂?shù)捻斄?0kN,使梁體高程逐漸恢復(fù)到設(shè)計要求。對于軸線位置的偏差,可通過調(diào)整轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的支撐點位置或采用糾偏裝置進行調(diào)整。在梁體一側(cè)設(shè)置糾偏裝置,當發(fā)現(xiàn)軸線位置向該側(cè)偏移時,啟動糾偏裝置,對梁體施加一個反向的作用力,使梁體回到設(shè)計軸線位置。在平轉(zhuǎn)過程中,還需對各種可能影響平轉(zhuǎn)精度的因素進行實時監(jiān)測和控制。風荷載是一個重要的影響因素,在風力較大時,風對梁體產(chǎn)生的水平作用力可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)體角度和軸線位置發(fā)生偏差。通過在施工現(xiàn)場設(shè)置風速儀,實時監(jiān)測風速和風向,當風速超過一定閾值時,暫停轉(zhuǎn)體施工,采取防風措施,如增加臨時支撐、設(shè)置防風纜繩等,以減小風荷載對平轉(zhuǎn)過程的影響。溫度變化也會對梁體的尺寸和變形產(chǎn)生影響,進而影響平轉(zhuǎn)精度。在梁體上布置溫度傳感器,實時監(jiān)測梁體的溫度變化,根據(jù)溫度與梁體變形的關(guān)系,對測量數(shù)據(jù)進行修正,確保平轉(zhuǎn)過程的精確掌控。4.3應(yīng)急措施制定在T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工過程中,為有效應(yīng)對可能出現(xiàn)的各類異常情況,確保施工安全和順利進行,需制定全面且針對性強的應(yīng)急措施。在平轉(zhuǎn)過程中,轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)可能因多種原因發(fā)生異常轉(zhuǎn)動,如牽引系統(tǒng)故障、控制系統(tǒng)失靈、結(jié)構(gòu)受力不均等。一旦發(fā)生異常轉(zhuǎn)動,可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)體角度失控、結(jié)構(gòu)碰撞等嚴重后果。當出現(xiàn)異常轉(zhuǎn)動時,應(yīng)立即啟動緊急制動系統(tǒng),停止轉(zhuǎn)體操作。同時,對牽引系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備進行全面檢查,查找故障原因。若牽引系統(tǒng)中的千斤頂出現(xiàn)故障,應(yīng)及時更換備用千斤頂,確保牽引動力的穩(wěn)定。對轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)進行實時監(jiān)測,利用全站儀、應(yīng)力傳感器等設(shè)備,密切關(guān)注結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力變化情況。若發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)受力不均,可通過調(diào)整配重或采取臨時支撐措施,使結(jié)構(gòu)恢復(fù)平衡。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,曾因控制系統(tǒng)的傳感器故障,導(dǎo)致轉(zhuǎn)體角度出現(xiàn)偏差,施工人員迅速啟動緊急制動系統(tǒng),更換傳感器后,重新調(diào)整轉(zhuǎn)體角度,最終成功完成轉(zhuǎn)體。設(shè)備故障也是施工中可能出現(xiàn)的問題,如牽引設(shè)備故障、測量儀器故障等。牽引設(shè)備故障可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)體動力中斷,影響施工進度;測量儀器故障則可能導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準確,影響轉(zhuǎn)體精度。對于牽引設(shè)備故障,應(yīng)配備備用設(shè)備,如備用千斤頂、牽引索等。一旦主設(shè)備出現(xiàn)故障,立即切換至備用設(shè)備,確保轉(zhuǎn)體施工的連續(xù)性。同時,對故障設(shè)備進行快速維修,修復(fù)后進行調(diào)試和測試,合格后方可重新投入使用。在某工程中,牽引設(shè)備的油泵突發(fā)故障,施工人員迅速啟用備用油泵,保證了轉(zhuǎn)體施工的順利進行。對于測量儀器故障,應(yīng)定期對測量儀器進行校準和維護,確保其準確性。當測量儀器出現(xiàn)故障時,及時更換備用儀器,并對之前的測量數(shù)據(jù)進行復(fù)核。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,全站儀出現(xiàn)測量偏差,施工人員立即更換備用全站儀,并對之前的轉(zhuǎn)體角度和軸線位置測量數(shù)據(jù)進行重新測量和核對,確保了施工精度。自然因素如惡劣天氣(大風、暴雨、地震等)也可能對施工造成嚴重影響。大風可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)晃動、失穩(wěn),暴雨可能引發(fā)洪水、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,地震則可能對結(jié)構(gòu)造成直接破壞。在大風天氣條件下,當風速超過設(shè)計允許值時,應(yīng)停止轉(zhuǎn)體施工,采取防風措施。在轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)上設(shè)置防風纜繩,增加結(jié)構(gòu)的抗風穩(wěn)定性;對支架、臨時支撐等進行加固,防止其被風吹倒。在暴雨天氣,提前做好排水措施,確保施工現(xiàn)場排水暢通,避免積水對施工造成影響。加強對周邊地質(zhì)情況的監(jiān)測,若發(fā)現(xiàn)有滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害跡象,及時組織人員和設(shè)備撤離。在地震發(fā)生時,立即停止施工,組織人員迅速撤離到安全地帶。對轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)和施工設(shè)備進行全面檢查,評估地震對其造成的損壞程度。若結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴重損壞,應(yīng)制定相應(yīng)的修復(fù)方案,經(jīng)專家論證后實施。為確保應(yīng)急措施的有效實施,應(yīng)建立完善的應(yīng)急響應(yīng)機制。成立應(yīng)急指揮小組,明確各成員的職責和分工,確保在突發(fā)事件發(fā)生時能夠迅速、有序地開展應(yīng)急救援工作。制定詳細的應(yīng)急響應(yīng)流程,包括事故報告、現(xiàn)場處置、救援行動、后期恢復(fù)等環(huán)節(jié)。定期對應(yīng)急預(yù)案進行演練,提高施工人員的應(yīng)急意識和應(yīng)對能力。在演練中,模擬各種可能出現(xiàn)的異常情況,檢驗應(yīng)急措施的可行性和有效性,及時發(fā)現(xiàn)問題并進行改進。五、關(guān)鍵技術(shù)三:螺栓連接質(zhì)量控制5.1連接點檢查與維護螺栓連接點的定期檢查和維護是確保T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全的重要環(huán)節(jié)。在施工過程中,由于各種荷載的作用以及環(huán)境因素的影響,螺栓連接點可能會出現(xiàn)松動、腐蝕等問題,從而影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。因此,必須制定科學(xué)合理的檢查與維護計劃,對螺栓連接點進行嚴格的監(jiān)控和管理。檢查周期的設(shè)定需綜合考慮多種因素,一般在施工初期,由于結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)尚不穩(wěn)定,螺栓連接點的變化較為頻繁,可適當縮短檢查周期,如每周檢查一次。隨著施工的推進,結(jié)構(gòu)逐漸穩(wěn)定,檢查周期可適當延長至每兩周或每月檢查一次。在特殊情況下,如遇到惡劣天氣(如強風、暴雨等)、結(jié)構(gòu)承受較大荷載變化或施工過程中出現(xiàn)異常情況時,應(yīng)及時對螺栓連接點進行額外檢查,確保結(jié)構(gòu)安全。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,在轉(zhuǎn)體前的關(guān)鍵階段,每周對螺栓連接點進行細致檢查,及時發(fā)現(xiàn)并處理了部分螺栓的輕微松動問題,為轉(zhuǎn)體施工的順利進行提供了保障。外觀檢查是螺栓連接點檢查的基本方法,通過肉眼觀察螺栓連接點的表面狀況,能夠發(fā)現(xiàn)許多潛在問題。檢查螺栓是否有明顯的松動跡象,如螺母與螺栓頭之間是否出現(xiàn)縫隙、是否有位移痕跡等。在某工程中,施工人員在外觀檢查時發(fā)現(xiàn)部分螺栓的螺母出現(xiàn)了輕微的轉(zhuǎn)動跡象,及時進行了緊固處理,避免了問題的進一步惡化。查看螺栓表面是否有裂紋,裂紋的出現(xiàn)可能導(dǎo)致螺栓的承載能力大幅下降,甚至引發(fā)結(jié)構(gòu)破壞。利用放大鏡等工具對可疑部位進行仔細觀察,確保能發(fā)現(xiàn)細微的裂紋。檢查連接部位是否有變形,變形可能是由于螺栓受力不均或結(jié)構(gòu)局部失穩(wěn)引起的,若發(fā)現(xiàn)變形,需進一步分析原因并采取相應(yīng)措施。還需留意是否有腐蝕現(xiàn)象,尤其是在潮濕或有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中,腐蝕會削弱螺栓的強度,降低連接的可靠性。對于有腐蝕跡象的螺栓,要及時進行除銹處理,并采取防腐措施,如涂抹防腐涂料、更換防腐性能更好的螺栓等。扭矩檢查是確保螺栓連接緊固程度的關(guān)鍵方法。使用扭矩扳手按照規(guī)定的扭矩值對螺栓進行檢查,以保證螺栓的預(yù)緊力符合設(shè)計要求。扭矩值的設(shè)定需依據(jù)螺栓的規(guī)格、材質(zhì)以及設(shè)計要求等因素確定,一般在施工前會通過試驗或計算得出準確的扭矩值。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工項目中,對于M24的高強度螺栓,設(shè)計要求的扭矩值為300N?m,施工人員在檢查時嚴格按照此扭矩值進行操作。在檢查過程中,若發(fā)現(xiàn)扭矩值低于規(guī)定值,說明螺栓可能出現(xiàn)了松動,需要及時進行緊固;若扭矩值高于規(guī)定值,可能是由于螺栓過度擰緊,導(dǎo)致螺栓或連接件受到過大的應(yīng)力,此時需適當松開螺栓,重新調(diào)整扭矩值。扭矩檢查的頻率應(yīng)根據(jù)施工階段和結(jié)構(gòu)受力情況確定,一般在關(guān)鍵施工階段和結(jié)構(gòu)承受較大荷載后,都要進行扭矩檢查,確保螺栓連接的穩(wěn)定性。維護措施的實施對于保障螺栓連接點的性能至關(guān)重要。當發(fā)現(xiàn)螺栓松動時,應(yīng)立即進行緊固處理。緊固時需按照規(guī)定的扭矩值進行操作,確保螺栓的預(yù)緊力達到設(shè)計要求。在緊固過程中,要注意采用正確的工具和方法,避免對螺栓造成損傷。在某工程中,施工人員使用液壓扭矩扳手對松動的螺栓進行緊固,確保了螺栓的緊固質(zhì)量。對于有輕微腐蝕的螺栓,可采用手工除銹或機械除銹的方法進行處理。手工除銹可使用鋼絲刷、砂紙等工具,將螺栓表面的銹跡清除干凈;機械除銹則可采用電動除銹機等設(shè)備,提高除銹效率和質(zhì)量。除銹后,應(yīng)及時涂抹防腐涂料,如環(huán)氧富鋅底漆、聚氨酯面漆等,形成保護膜,防止螺栓再次腐蝕。對于腐蝕嚴重的螺栓,應(yīng)及時更換為新的螺栓。在更換螺栓時,要選擇與原螺栓規(guī)格、材質(zhì)相同的產(chǎn)品,并嚴格按照安裝要求進行安裝,確保連接的可靠性。5.2緊固力度控制螺栓的緊固力度控制是T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中螺栓連接質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。不當?shù)木o固力度,無論是過緊還是過松,都會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴重的不良影響。過緊的螺栓可能會使螺栓本身承受過大的應(yīng)力,導(dǎo)致螺栓拉伸變形甚至斷裂,還可能對連接件造成損壞,影響結(jié)構(gòu)的整體性能。而螺栓過松則無法提供足夠的預(yù)緊力,在結(jié)構(gòu)承受荷載時,容易出現(xiàn)松動、滑移等問題,降低連接的可靠性,甚至引發(fā)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。因此,精確控制螺栓的緊固力度至關(guān)重要。在實際施工中,常采用多種方法來確保螺栓緊固力度符合要求。扭矩控制法是最常用的方法之一,其原理基于擰緊力與螺栓預(yù)緊力呈線性關(guān)系,通過控制擰緊力矩的大小,就可以通過實驗或理論計算的方法得到預(yù)緊力值。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工項目中,根據(jù)設(shè)計要求,對于M30的高強度螺栓,其規(guī)定的擰緊扭矩為500N?m。施工人員使用扭矩扳手,按照此扭矩值對螺栓進行緊固操作。扭矩扳手具有精確的扭矩顯示功能,施工人員可以直觀地看到施加的扭矩大小,確保每個螺栓的緊固扭矩都達到設(shè)計要求。在使用扭矩控制法時,需要注意影響扭矩的因素,如摩擦系數(shù)、螺栓的表面狀況等。摩擦系數(shù)的變化會導(dǎo)致在相同扭矩下預(yù)緊力的波動,因此在施工前,應(yīng)對螺栓和連接件的表面進行清潔,去除油污、鐵銹等雜質(zhì),以保證摩擦系數(shù)的穩(wěn)定。扭矩-轉(zhuǎn)角控制法也是一種有效的緊固力度控制方法。該方法先把螺栓擰到一個不大的扭矩后,再從此點開始,擰一個規(guī)定的轉(zhuǎn)角。在某工程中,對于重要部位的螺栓連接,首先使用扭矩扳手將螺栓擰緊到初始扭矩100N?m,然后在此基礎(chǔ)上,按照設(shè)計要求,繼續(xù)將螺母旋轉(zhuǎn)60°。這種方法的優(yōu)點是螺栓軸向預(yù)緊力精度較高,可達到±15%,可以獲得較大的軸向預(yù)緊力,且數(shù)值可集中分布在平均值附近。但該方法的控制系統(tǒng)較復(fù)雜,需要同時測量扭矩和轉(zhuǎn)角兩個參數(shù),且質(zhì)檢部門對擰緊結(jié)果的檢查也相對困難。在使用該方法時,需要準確測量螺母的轉(zhuǎn)角,可通過在螺母和連接件上做好標記,使用角度測量工具進行測量,確保轉(zhuǎn)角符合設(shè)計要求。屈服點控制法是把螺栓擰緊到屈服點后,停止擰緊的一種方法,其擰緊精度非常高,預(yù)緊力誤差可以控制在±8%以內(nèi)。但該方法對擰緊過程的控制要求較高,需要對扭矩和轉(zhuǎn)角曲線的斜率進行動態(tài)的、連續(xù)的計算和判斷,對控制系統(tǒng)的實時性、運算速度等都有較高的要求。在某大型橋梁的T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,采用了先進的智能擰緊設(shè)備,該設(shè)備能夠?qū)崟r監(jiān)測螺栓的扭矩和轉(zhuǎn)角變化,通過內(nèi)置的算法,準確判斷螺栓是否達到屈服點,當達到屈服點時,自動停止擰緊操作,確保了螺栓緊固力度的高精度控制。在使用屈服點控制法時,需要對螺栓的材料性能有準確的了解,因為其精度主要取決于螺栓本身的屈服強度,不同批次、不同廠家的螺栓,其屈服強度可能存在一定差異,在施工前需要進行抽樣檢測,確保螺栓的性能符合要求。六、關(guān)鍵技術(shù)四:重心平衡控制6.1重心位置計算與調(diào)整在T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,精確計算重心位置是確保施工安全和順利進行的基礎(chǔ),其計算方法主要依據(jù)靜力學(xué)原理,通過對結(jié)構(gòu)各部分的質(zhì)量分布和幾何形狀進行分析來確定。對于T型懸臂梁這種復(fù)雜結(jié)構(gòu),可采用分割法進行重心計算。將T型懸臂梁分割為多個簡單的幾何形狀,如矩形、三角形等。對于每個分割部分,根據(jù)其幾何形狀和材料密度,計算出該部分的質(zhì)量和重心坐標。假設(shè)T型懸臂梁的上翼緣為矩形,長為a,寬為b,厚度為h1,材料密度為ρ1,則上翼緣的質(zhì)量m1=ρ1abh1,其重心坐標在矩形的幾何中心,即(x1,y1,z1)=(a/2,b/2,h1/2)。下翼緣和腹板也按照類似的方法進行計算。然后,根據(jù)重心計算公式:x_G=\frac{\sum_{i=1}^{n}m_ix_i}{\sum_{i=1}^{n}m_i}y_G=\frac{\sum_{i=1}^{n}m_iy_i}{\sum_{i=1}^{n}m_i}z_G=\frac{\sum_{i=1}^{n}m_iz_i}{\sum_{i=1}^{n}m_i}式中,(x_G,y_G,z_G)為T型懸臂梁的重心坐標,m_i為第i部分的質(zhì)量,(x_i,y_i,z_i)為第i部分的重心坐標,n為分割的部分數(shù)量。通過上述公式,即可準確計算出T型懸臂梁的重心位置。在實際施工中,由于材料的不均勻性、施工誤差以及附加荷載的存在等因素,可能導(dǎo)致實際重心位置與計算值存在偏差。為了確保施工安全,需要對重心位置進行調(diào)整。調(diào)整重心的常用措施包括配重和調(diào)整結(jié)構(gòu)布置。配重是一種簡單有效的方法,通過在結(jié)構(gòu)的適當位置增加或減少重物,來改變結(jié)構(gòu)的重心位置。在T型懸臂梁的較輕一側(cè)增加混凝土塊或沙袋等配重,使重心向較重一側(cè)移動,達到平衡的目的。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,通過計算發(fā)現(xiàn)重心偏向一側(cè),于是在較輕一側(cè)的懸臂端增加了5t的配重,使重心位置得到了有效調(diào)整。調(diào)整結(jié)構(gòu)布置則是通過改變結(jié)構(gòu)的幾何形狀或構(gòu)件的分布來調(diào)整重心。在保證結(jié)構(gòu)安全和功能的前提下,適當調(diào)整T型懸臂梁的上翼緣或下翼緣的尺寸,或者調(diào)整內(nèi)部構(gòu)件的位置,從而改變結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布,達到調(diào)整重心的目的。在進行重心調(diào)整時,需要精確計算配重的大小和位置,以及對結(jié)構(gòu)布置調(diào)整的方案,確保調(diào)整后的重心位置滿足施工要求。同時,要對調(diào)整后的結(jié)構(gòu)進行力學(xué)分析,驗證其在各種荷載作用下的穩(wěn)定性和安全性。利用有限元分析軟件,對調(diào)整后的T型懸臂梁進行模擬分析,計算其在自重、施工荷載和風荷載等作用下的應(yīng)力和變形情況,確保結(jié)構(gòu)的各項力學(xué)指標均在允許范圍內(nèi)。6.2防止重心偏移的措施在T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工過程中,重心偏移是一個極具風險的問題,可能引發(fā)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、傾斜甚至倒塌等嚴重事故,因此必須采取一系列有效的防止重心偏移措施。在施工前,需進行全面且細致的結(jié)構(gòu)分析與模擬。利用先進的有限元分析軟件,如ANSYS、MIDAS等,建立精確的T型懸臂梁三維模型。在模型中,充分考慮結(jié)構(gòu)各部分的材料特性、幾何形狀以及連接方式等因素,精確模擬施工過程中各種荷載工況下的結(jié)構(gòu)受力和變形情況。通過模擬分析,提前預(yù)測可能出現(xiàn)重心偏移的部位和程度,為制定針對性的防止措施提供科學(xué)依據(jù)。在模擬過程中,考慮不同的施工順序、加載方式以及溫度變化等因素對重心位置的影響,全面評估各種工況下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。例如,在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工項目中,通過有限元模擬分析發(fā)現(xiàn),在懸臂梁澆筑過程中,由于混凝土澆筑順序不合理,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)重心向一側(cè)偏移,于是及時調(diào)整了澆筑順序,避免了重心偏移問題的出現(xiàn)。配重調(diào)整是防止重心偏移的重要手段之一。根據(jù)重心位置的計算結(jié)果,在結(jié)構(gòu)的適當位置合理設(shè)置配重。配重的材料可選用混凝土塊、沙袋、鋼材等,其重量和位置需經(jīng)過精確計算確定。在T型懸臂梁的較輕一側(cè)增加配重,使重心向較重一側(cè)移動,達到平衡的目的。在設(shè)置配重時,要確保配重與結(jié)構(gòu)連接牢固,防止在施工過程中出現(xiàn)松動或脫落。同時,要定期對配重進行檢查,確保其位置和重量沒有發(fā)生變化。在某工程中,通過在懸臂梁的一端增加了10t的混凝土配重塊,有效調(diào)整了重心位置,保證了平轉(zhuǎn)施工的安全進行。在施工過程中,嚴格控制施工荷載的分布和大小至關(guān)重要。合理安排施工人員、施工設(shè)備以及材料的堆放位置,避免荷載集中在結(jié)構(gòu)的一側(cè)。制定詳細的施工荷載管理制度,明確規(guī)定不同施工階段的荷載限值和分布要求。在進行混凝土澆筑時,采用對稱澆筑的方法,使混凝土的重量均勻分布在懸臂梁上,減少因澆筑不均勻?qū)е碌闹匦钠骑L險。在某T型懸臂梁施工中,規(guī)定施工設(shè)備只能在指定區(qū)域停放,材料必須均勻堆放,并且在混凝土澆筑過程中,采用分層、對稱澆筑的方式,有效控制了施工荷載對重心的影響,確保了施工過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。實時監(jiān)測是及時發(fā)現(xiàn)重心偏移并采取措施進行調(diào)整的關(guān)鍵。在T型懸臂梁上布置多個高精度的傳感器,如位移傳感器、應(yīng)力傳感器、傾斜儀等,實時監(jiān)測結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)力和傾斜情況。通過建立自動化監(jiān)測系統(tǒng),將傳感器采集到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,利用數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)據(jù)進行實時分析和處理。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示結(jié)構(gòu)出現(xiàn)重心偏移跡象,立即啟動應(yīng)急預(yù)案,采取相應(yīng)的調(diào)整措施,如調(diào)整配重、改變施工荷載分布等。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,通過實時監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)懸臂梁出現(xiàn)了輕微的傾斜,經(jīng)分析是由于一側(cè)施工荷載過大導(dǎo)致重心偏移,施工人員立即調(diào)整了施工荷載分布,并對配重進行了微調(diào),使懸臂梁恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。七、關(guān)鍵技術(shù)五:起重設(shè)備選擇與使用7.1設(shè)備選型原則在T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,起重設(shè)備的選型是一項至關(guān)重要的決策,直接關(guān)系到施工的安全、質(zhì)量和進度。選型時需綜合考慮多方面原則,以確保所選設(shè)備能夠滿足工程的實際需求。承載能力是起重設(shè)備選型的首要原則。起重設(shè)備必須具備足夠的承載能力,以安全起吊T型懸臂梁及相關(guān)附屬結(jié)構(gòu)的重量。在計算承載能力時,不僅要考慮梁體的自重,還需將施工過程中可能出現(xiàn)的各種附加荷載納入考量,如吊具重量、風荷載、動荷載等。對于自重達5000kN的T型懸臂梁,選用的起重機額定起重量應(yīng)在考慮各種附加荷載后,仍能確保有一定的安全余量,一般建議安全系數(shù)不小于1.5。在實際工程中,若起重機承載能力不足,可能導(dǎo)致起吊過程中發(fā)生危險,如起重機傾翻、梁體墜落等,嚴重威脅施工人員的生命安全和工程質(zhì)量。精度要求是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵原則。在T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,對梁體的起吊、就位精度要求極高,起重設(shè)備應(yīng)具備相應(yīng)的精度控制能力。對于轉(zhuǎn)體施工,梁體的就位精度要求通常在毫米級,這就要求起重機的起升、變幅、回轉(zhuǎn)等動作能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制。一些先進的起重機配備了高精度的傳感器和控制系統(tǒng),能夠?qū)崟r監(jiān)測和調(diào)整起吊過程中的各項參數(shù),確保梁體準確就位。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,采用的起重機通過先進的控制系統(tǒng),能夠?qū)⒘后w的起吊高度控制在±5mm以內(nèi),角度偏差控制在±0.1°以內(nèi),滿足了施工的高精度要求。工作范圍適應(yīng)性是確保施工順利進行的重要原則。起重設(shè)備的工作范圍應(yīng)能夠覆蓋T型懸臂梁的施工區(qū)域,包括起吊位置、轉(zhuǎn)體位置以及最終就位位置等。這就需要根據(jù)施工現(xiàn)場的地形、建筑物布局等實際情況,合理選擇起重機的臂長、起升高度和回轉(zhuǎn)半徑等參數(shù)。在狹窄的施工場地中,可能需要選擇臂長較短、機動性較強的起重機;而在開闊的場地中,則可以選擇臂長較長、起升高度較大的起重機,以提高施工效率。在某城市橋梁T型懸臂梁施工中,由于施工現(xiàn)場周圍建筑物密集,空間狹窄,選用了一臺臂長可調(diào)節(jié)的汽車起重機,通過靈活調(diào)整臂長和位置,成功完成了梁體的起吊和安裝工作??煽啃耘c穩(wěn)定性是保障施工安全的核心原則。起重設(shè)備在施工過程中需要長時間、高負荷運行,其可靠性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。應(yīng)選擇質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的起重機品牌和型號,確保設(shè)備在各種工況下都能正常運行。起重機的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)合理,關(guān)鍵部件的制造工藝和質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標準,具備足夠的強度和剛度。同時,設(shè)備應(yīng)配備完善的安全保護裝置,如過載保護、限位保護、防風防滑裝置等,以防止事故的發(fā)生。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,選用的起重機在經(jīng)過長時間的連續(xù)作業(yè)后,各項性能指標依然穩(wěn)定,安全保護裝置有效運行,確保了施工的安全進行。經(jīng)濟性原則也是起重設(shè)備選型時需要考慮的因素之一。在滿足施工要求的前提下,應(yīng)選擇成本合理、性價比高的起重設(shè)備。這不僅包括設(shè)備的購置成本,還包括設(shè)備的運行成本、維護成本和后期的處置成本等。在選擇設(shè)備時,需要對不同品牌、型號的起重機進行綜合比較,權(quán)衡其性能和價格,選擇最適合工程實際情況的設(shè)備。在某工程中,通過對多種起重機的性價比分析,最終選擇了一款價格適中、性能穩(wěn)定、維護成本較低的起重機,既滿足了施工需求,又降低了工程成本。7.2設(shè)備調(diào)試與操作要點起重設(shè)備在正式投入使用前,需進行全面且嚴格的調(diào)試,以確保其性能符合施工要求,為T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工的安全和順利進行提供保障。調(diào)試內(nèi)容涵蓋多個關(guān)鍵方面,包括空載試運行、負載試驗以及電氣系統(tǒng)和安全裝置的調(diào)試等??蛰d試運行是調(diào)試的首要環(huán)節(jié),通過這一過程可以初步檢查起重設(shè)備的機械部件運行狀況。啟動起重設(shè)備,使其進行起升、變幅、回轉(zhuǎn)等基本動作,觀察各部件的運轉(zhuǎn)是否平穩(wěn),有無異常噪音、卡頓或振動現(xiàn)象。檢查起重機的軌道是否平整,車輪與軌道的接觸是否良好,有無脫軌的跡象。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,在空載試運行時發(fā)現(xiàn)起重機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)存在輕微的卡頓現(xiàn)象,經(jīng)檢查是由于回轉(zhuǎn)支承的潤滑不足,及時進行潤滑處理后,卡頓現(xiàn)象消失,確保了設(shè)備的正常運行。負載試驗是檢驗起重設(shè)備承載能力和性能的關(guān)鍵步驟。按照設(shè)計要求,逐步增加起吊重量,從額定起重量的25%開始,依次進行50%、75%、100%和125%的負載試驗。在每次加載后,保持一定的時間,觀察設(shè)備的結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力變化以及各部件的運行情況。在125%額定起重量的負載試驗中,持續(xù)加載30分鐘,使用全站儀對起重機的關(guān)鍵部位進行變形測量,利用應(yīng)力傳感器監(jiān)測結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布,確保設(shè)備在超載情況下仍能保持安全穩(wěn)定運行。在負載試驗過程中,還需檢查起升機構(gòu)的制動性能,確保在停止起升時,重物能夠可靠地停留在指定位置,不會出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。在某工程中,在進行100%額定起重量的負載試驗時,發(fā)現(xiàn)起升機構(gòu)的制動距離略大于規(guī)定值,通過調(diào)整制動器的制動力矩,使制動性能達到了要求。電氣系統(tǒng)的調(diào)試對于確保起重設(shè)備的精確控制和安全運行至關(guān)重要。檢查電氣線路的連接是否牢固,有無松動、短路或斷路現(xiàn)象。對電機、控制器、傳感器等電氣元件進行測試,確保其工作正常。利用專業(yè)的檢測儀器,對電氣系統(tǒng)的絕緣電阻進行測量,確保絕緣性能符合要求,一般要求絕緣電阻不低于0.5MΩ。調(diào)試起重機的控制系統(tǒng),檢查各種操作按鈕、手柄的功能是否正常,各動作之間的邏輯關(guān)系是否正確。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,通過電氣系統(tǒng)的調(diào)試,發(fā)現(xiàn)控制器的某個信號傳輸線路存在干擾,導(dǎo)致起重機的動作出現(xiàn)異常,經(jīng)排查和處理,消除了干擾,使控制系統(tǒng)恢復(fù)正常。安全裝置的調(diào)試是保障起重設(shè)備安全運行的最后一道防線。對過載保護裝置進行測試,當起吊重量超過額定起重量時,過載保護裝置應(yīng)能及時動作,切斷起升電源,防止起重機因過載而發(fā)生危險。在某工程中,通過模擬過載工況,驗證了過載保護裝置的可靠性,當起吊重量達到額定起重量的110%時,過載保護裝置迅速動作,有效保護了設(shè)備和人員安全。調(diào)試限位保護裝置,包括起升高度限位、幅度限位、回轉(zhuǎn)限位等,確保起重機在運行過程中不會超出規(guī)定的范圍。在進行起升高度限位調(diào)試時,將吊鉤上升至極限位置,觀察限位開關(guān)是否能及時動作,停止起升機構(gòu)的運行。對防風防滑裝置進行檢查和調(diào)試,確保在大風天氣條件下,起重機能夠穩(wěn)定地停放在軌道上,不會發(fā)生滑移或傾覆。在起重設(shè)備的操作過程中,嚴格遵守操作規(guī)程是確保安全和施工質(zhì)量的關(guān)鍵。操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),熟悉設(shè)備的性能、操作方法和安全注意事項,取得相應(yīng)的操作資格證書。在操作前,應(yīng)對設(shè)備進行全面檢查,包括機械部件、電氣系統(tǒng)、安全裝置等,確保設(shè)備處于正常狀態(tài)。檢查起重機的吊鉤、鋼絲繩是否有磨損、斷絲等缺陷,各連接部位是否牢固。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,操作人員在操作前發(fā)現(xiàn)鋼絲繩有一處斷絲,及時更換了鋼絲繩,避免了安全事故的發(fā)生。在操作過程中,要嚴格按照指揮信號進行操作,確保動作準確、平穩(wěn)。與指揮人員保持良好的溝通,明確各種指揮信號的含義。在起吊重物時,應(yīng)先進行試吊,將重物吊起離地面200-300mm,停留一段時間,檢查起重機的穩(wěn)定性、制動性能以及重物的綁扎情況,確認無誤后方可繼續(xù)起吊。在吊運過程中,要保持重物的平穩(wěn),避免晃動、碰撞??刂破鹕?、變幅、回轉(zhuǎn)等動作的速度,避免突然加速或減速。在某工程中,由于操作人員在吊運過程中突然加速,導(dǎo)致重物晃動,險些碰撞到周圍的建筑物,經(jīng)及時調(diào)整操作,才避免了事故的發(fā)生。嚴禁超載、斜拉、歪吊等違規(guī)操作行為。在起吊前,要準確計算重物的重量,確保不超過起重機的額定起重量。在某T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工中,施工人員在起吊前對梁體的重量進行了精確計算,并考慮了吊具的重量,確保起吊重量在起重機的承載范圍內(nèi)。在操作過程中,要時刻關(guān)注設(shè)備的運行狀態(tài),如發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)立即停止操作,采取相應(yīng)的措施進行處理。當聽到異常噪音或發(fā)現(xiàn)設(shè)備有異常振動時,應(yīng)立即停機檢查,排除故障后再繼續(xù)操作。八、案例分析8.1宣富高速公路上跨盤西鐵路立交橋宣富高速公路上跨盤西鐵路立交橋是宣富高速的控制性工程之一,位于曲靖市富源縣楊二沖附近。該橋具有重要的工程意義,其成功建設(shè)對于完善區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)、促進經(jīng)濟發(fā)展具有關(guān)鍵作用。這座立交橋的工程概況十分引人注目。它上跨盤西鐵路,離鐵路最近的墩柱距離僅有17.6米,采用傳統(tǒng)方法施工將嚴重影響盤西鐵路運營。為了最大限度減少對鐵路運輸?shù)挠绊?,充分利用鐵路列車運行間隙,加快施工進度,該橋采用轉(zhuǎn)體法施工,平行于鐵路線路掛籃懸臂澆筑梁體,最后球鉸轉(zhuǎn)動使橋梁跨越鐵路后與設(shè)計橋位完美重合。大橋轉(zhuǎn)體梁長度為169米,主體橋面寬25.7米,橋面面積相當于10個標準籃球場,轉(zhuǎn)體重量2.4萬噸,是目前國內(nèi)單體最長、最重的跨鐵路懸澆T構(gòu)轉(zhuǎn)體橋。其規(guī)模之大、施工難度之高,在同類橋梁建設(shè)中較為罕見。在平轉(zhuǎn)施工過程中,關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。在平轉(zhuǎn)支架設(shè)計與制造方面,根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點和施工荷載,精心設(shè)計了平轉(zhuǎn)支架。采用高強度鋼材,通過合理的結(jié)構(gòu)布局,確保了支架具有足夠的承載能力和穩(wěn)定性。在制造過程中,嚴格控制加工精度,對焊接質(zhì)量進行了嚴格把關(guān),保證了支架的質(zhì)量。施工工藝控制與管理方面,對懸臂梁的穩(wěn)定性進行了嚴格控制。在懸臂梁澆筑過程中,通過優(yōu)化混凝土澆筑順序、控制施工荷載等措施,有效防止了懸臂梁出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。在平轉(zhuǎn)過程中,采用高精度的測量儀器對轉(zhuǎn)體角度、高程和軸線位置進行實時監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整轉(zhuǎn)體速度和方向,確保了橋梁的精確就位。螺栓連接質(zhì)量控制方面,對螺栓連接點進行了嚴格的檢查與維護。定期檢查螺栓的緊固情況,采用扭矩扳手對螺栓的緊固力度進行檢測,確保螺栓的預(yù)緊力符合設(shè)計要求。對于松動的螺栓,及時進行緊固處理;對于腐蝕的螺栓,及時進行更換,保證了螺栓連接的可靠性。重心平衡控制方面,在施工前對橋梁的重心位置進行了精確計算。通過對橋梁結(jié)構(gòu)各部分的質(zhì)量分布和幾何形狀進行分析,確定了重心的理論位置。在施工過程中,由于材料的不均勻性、施工誤差以及附加荷載的存在等因素,實際重心位置可能與理論值存在偏差。因此,采用了配重的方法對重心位置進行調(diào)整。在橋梁的較輕一側(cè)增加了混凝土配重塊,使重心向較重一側(cè)移動,達到了平衡的目的。同時,對配重的位置和重量進行了精確計算和調(diào)整,確保了重心位置的準確性。起重設(shè)備選擇與使用方面,根據(jù)橋梁的重量、施工場地條件以及施工精度要求,選擇了合適的起重設(shè)備。選用的起重機具有足夠的承載能力和起升高度,能夠滿足橋梁的起吊需求。在設(shè)備調(diào)試過程中,對起重機的各項性能進行了全面檢測,包括起升、變幅、回轉(zhuǎn)等動作的準確性和穩(wěn)定性。在操作過程中,嚴格遵守操作規(guī)程,確保了起重作業(yè)的安全和順利進行。宣富高速公路上跨盤西鐵路立交橋的成功轉(zhuǎn)體,刷新了全國懸澆法施工跨鐵路T型剛構(gòu)轉(zhuǎn)體橋的新紀錄,標志著我國跨鐵路橋梁建設(shè)取得新突破。該橋的建設(shè)過程充分展示了T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用效果,為今后類似橋梁工程的建設(shè)提供了寶貴的經(jīng)驗和借鑒。8.2武漢城市圈環(huán)線高速公路跨京廣鐵路立交橋武漢城市圈環(huán)線高速公路跨京廣鐵路立交橋,與京廣鐵路交叉里程為京廣下行K1067+486,其地理位置決定了施工的復(fù)雜性和重要性。該橋位于3500m平曲線上,獨特的平面曲線位置對橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工工藝提出了特殊要求。此橋的主梁采用2*57m混凝土T構(gòu)梁,梁型為單箱四室直腹板箱形截面,中支點處梁高6.5m,端部梁高3m,梁底線形按二次拋物線變化。箱梁頂板寬28.4m,底板寬22.4m,兩側(cè)懸臂板寬各為3m。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使得橋梁在滿足承載能力要求的同時,也適應(yīng)了曲線橋的受力特點。橋面行車道外側(cè)設(shè)置混凝土防撞墻,鐵路上方(橋梁大里程側(cè))增設(shè)2.7m高鋼結(jié)構(gòu)防落物墻和1.2m高不銹鋼欄桿,這些附屬設(shè)施的設(shè)置不僅提高了橋梁的安全性,也增加了施工的難度和復(fù)雜性。在平轉(zhuǎn)施工中,該橋面臨著諸多挑戰(zhàn)。由于主梁平曲線半徑小,T構(gòu)懸臂大,全橋重心高,這對T構(gòu)的平衡性、穩(wěn)定性和就位精度提出了極高的要求。曲線橋的結(jié)構(gòu)重心存在偏移過大的問題,若不進行有效處理,在轉(zhuǎn)體過程中極易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。為解決這一問題,施工團隊在轉(zhuǎn)體前進行了精確的不平衡配重計算。根據(jù)偏心受力構(gòu)件的應(yīng)力分布規(guī)律,結(jié)合稱重試驗實測數(shù)據(jù),對曲線T構(gòu)梁進行準確配重,將梁體重心調(diào)整至平衡狀態(tài)。通過在梁體較輕一側(cè)增加混凝土配重塊,經(jīng)過多次計算和調(diào)整,最終使梁體的重心偏差控制在允許范圍內(nèi),確保了轉(zhuǎn)體施工的安全進行。轉(zhuǎn)體施工過程以“轉(zhuǎn)得動、轉(zhuǎn)動穩(wěn)、轉(zhuǎn)動準”為總體目標。在轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)方面,由下轉(zhuǎn)盤、上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)組成。下轉(zhuǎn)盤設(shè)有下球鉸、環(huán)形滑道及牽引反力座等;上轉(zhuǎn)盤設(shè)有上球鉸、8個撐腳、牽引索錨具、轉(zhuǎn)臺等,轉(zhuǎn)臺直徑為8.9m,滑道直徑7.8m。上、下球鉸球面半徑為8m,平面投影直徑為4m,設(shè)計靜摩擦系數(shù)為0.1,動摩擦系數(shù)為0.06。牽引系統(tǒng)由牽引動力系統(tǒng)、牽引索、牽引反力座等組成,牽引動力系統(tǒng)為2臺ZLD450型自動連續(xù)牽引千斤頂,牽引索為強度1860MPa的19束φs15.2鋼絞線。在轉(zhuǎn)體過程中,通過精確控制牽引系統(tǒng)的拉力和速度,以及實時監(jiān)測T構(gòu)的應(yīng)力和變形情況,確保了橋梁能夠平穩(wěn)、準確地轉(zhuǎn)動至預(yù)定位置。利用高精度的全站儀對轉(zhuǎn)體角度和軸線位置進行實時監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整牽引系統(tǒng)的參數(shù),使橋梁的就位精度達到了毫米級別。武漢城市圈環(huán)線高速公路跨京廣鐵路立交橋的成功建設(shè),不僅展示了T型懸臂梁平轉(zhuǎn)施工技術(shù)在復(fù)雜條件下的應(yīng)用能力,也為今后類似橋梁工程的建設(shè)提供了寶貴的經(jīng)驗。其在解決曲線橋重心偏移、轉(zhuǎn)體穩(wěn)定性控制等方面的技術(shù)措施,為同類型橋梁的設(shè)計和施工提供了重要的參考

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