Изготовление и установка длиннокалиберных стальных коробок в городских районах является сложной и трудной задачей. Любая небрежность или ненадлежащая эксплуатация во время строительства может привести к серьезным последствиям. Поэтому при изготовлении длиннокалиберных стальных коробок необходимо обеспечить глубокое понимание вопросов безопасности и качества. Строительный персонал должен строго соблюдать управленческие спецификации и ссылаться на конкретные условия проекта для строгого контроля за каждым строительным процессом, обеспечивая качество и эффективность проекта. В данной статье представлен углубленный анализ основных строительных трудностей при производстве стальных коробок для длинных автомобильных мостов, предлагаются рекомендации по дальнейшей технической оптимизации и инженерной практике.

1 обзор длинных стальных коробок

1.1 концепция

Стальные пояса, также известные как стальные коробки, являются общей структурной формой в длинноповерочной конструкции моста. Они представляют собой закрытые структурные системы, органически связанные с помощью верхних пластин, диафрагмов, нижних пластин, цепей и штиффенеров с помощью полной сварочной технологии, как показано на рис. 1. В их числе верхняя пластина образует ортотропную палубу путем объединения продольных жестких и крытых пластины, что обеспечивает превосходную несущую нагрузку и устойчивость к усталостному утомлению; Диафрагмы и усилители работают вместе, чтобы повысить общую жесткость пояса коробки и подавить местную деформацию. В практическом строительстве рациональное применение длинных стальных коробок не только оптимизирует механические свойства мостовых конструкций, но и адаптируется к различным передовым строительным технологиям, таким как постепенный запуск, растяжение и укладка канатов. Она особенно подходит для сложных строительных сценариев, таких как городские путепроводы и мосты река-море, и стала одной из основных структурных форм для основных опор современных длинных автомобильных мостов.

1.2 взаимосвязь между преимуществами применения и сложностью конструкции

Длиннокалиберные стальные коробочные поясы широко используются в длиннокалиберных сценариях, таких как пересечение рек, заливов и основных городских зон из-за их значительных преимуществ высокой прочности, большой жесткости, легкого веса и прочной целостности. Они могут эффективно сократить рабочую нагрузку на мостовые фундаменты и сократить сроки строительства. Однако эти преимущества также определяют сложность их конструкции: легкая конструкция предъявляет чрезвычайно высокие требования к точности обработки деталей; Долговечная характеристика значительно увеличивает сложность управления регулировкой и обеспечения стабильности во время установки; А полностью сварная конструкция устанавливает строгие стандарты качества сварки и контроля остаточного напряжения. Различные факторы в совокупности способствуют высокой сложности изготовления длинных стальных коробок.

2 строительные трудности, связанные с изготовлением стальных коробок для длинных дорожных мостов

2.1 большой объем конструкции и высокие требования к контролю

Проекты по длинной прокладке стальных коробок мостов часто являются крупномасштабными. Если взять общий городской круговой пешеходный переход в качестве примера, то объем строительства только кругового основного обода и соединения основного обода достигает 149,684 м, и весь процесс от изготовления компонентов, транспортировки до установки на месте должен быть завершен в строго ограниченные сроки строительства, что приводит к жестким срокам и тяжелым работам. Что более важно, вес на единицу длины стальных коробок может достигать 5 т/м, со значительной самомассой. Такой большой вес, действующий на фундаменты фундамента бетона, может привести к неравномерному расположению фундамента. Кроме того, строительство длинноповерочных мостов имеет длительный цикл, и между различными этапами строительства существуют значительные различия в распределении нагрузки и экологических условиях. В сочетании с уникальностью геологических и гидрологических условий в различных местах расположения мостов поселение пирсов различается. Если такое неравномерное урегулирование превысит допустимый диапазон, то это не только нарушит проектную регулировку стального стенда, но и создаст дополнительную нагрузку внутри конструкции, что скажется на стабильности соединительных узлов между пирсом и стендом и даже создаст смертельную угрозу для безопасности всей конструкции моста. Между тем, как основная несущая конструкция, качество конструкции стальных коробок напрямую связано с долговечностью и долговечностью моста. Каждый индикатор, от характеристик материала и качества сварки до точности регулировки и антикоррозионного воздействия, должен строго соответствовать соответствующим спецификациям, таким как Технические характеристики для строительства автомобильных мостов (JTG/TF50-2011) с многочисленными контрольными параметрами и высокими стандартами.

2.2 большое количество сборных конструкций и большой объем перевозок

Структурная целостность длинных стальных коробок зависит от точной координации различных компонентов. Существуют различные типы компонентов, включая лицевые и нижние панели, ремни, ребра, диафрагмы, штиффера и т.д., и размеры, формы и механические свойства различных компонентов существенно различаются. В связи с высокой чувствительностью всей конструкции стальных коробок к точности сборки, требования к точности обработки для различных компонентов являются крайне строгими. Например, пространственное отклонение соединения между ремнями и верхними пластинами должно контролироваться в пределах 1 мм; В противном случае это приведет к образованию чрезмерных разрывов между компонентами, что скажется на качестве сварки и герметичности конструкции и тем самым создаст потенциальную угрозу безопасности. После предварительного изготовления на заводе комплектующие должны транспортироваться на строительную площадку партиями для сборки, что также сопряжено со многими проблемами: с одной стороны, объем транспортировки комплектующих велик. Один сегмент крупногабаритного стального стенда может весить сотни тонн и превышать десять метров в длину, предъявляя чрезвычайно высокие требования к несущей способности транспортного оборудования и условиям движения транспортных маршрутов; С другой стороны, требования к защите компонентов являются строгими. После повреждения ключевых деталей, таких как антикоррозионное покрытие и сварочные канавки на поверхности стальных коробочных обхватов, во время транспортировки это не только увеличит стоимость последующих ремонтных работ, но и повлияет на ход строительства и качество проекта. Поэтому необходимо использовать профессиональное механизированное обрабатывающее оборудование для обеспечения точности компонентов, устанавливать компоненты с помощью специальных инструментальных средств для предотвращения деформации транспортировки и принимать многочисленные защитные меры, такие, как упаковка, противоударная обработка и амортизация во время транспортировки, для достижения стандартизированных операций в рамках всего процесса от обработки до транспортировки, с тем чтобы устранить эту проблему.

2.3 сложные условия монтажа на месте и высокий коэффициент риска

Установка на месте длинноповерочных стальных коробок является ключевым звеном всего процесса строительства и ключевой областью для предотвращения и контроля рисков. Во-первых, условия на участке моста зачастую являются сложными и разнообразными. Речные и морские мосты подвержены воздействию природной среды, такой как ветер, волны, приливы и сильная коррозия, в то время как городские мосты ограничены окружающими зданиями, транспортными маршрутами, подземными трубопроводами и т.д., что приводит к ограниченному пространству подъемного движения и узким строительным площадкам, что создает большие проблемы для размещения большого подъемного оборудования и контроля радиуса действия. Во-вторых, выбор и внедрение технологии установки затруднены. Общие технологии установки длинноповерочных стальных коробок, такие как монтаж канатных каналов, постепенный запуск и тяга, предъявляют чрезвычайно высокие требования к производительности строительной техники, профессиональным навыкам строительного персонала и скоординированному сотрудничеству различных процессов. Взяв в качестве примера возведение канатных каналов, необходимо точно контролировать подъём и позиционирование каждого сегмента, чтобы обеспечить соответствие смещения и отклонения оси сегментных соединений стандартам. В то же время необходимо в режиме реального времени отслеживать смещение и изменения напряжения в конструкции канальчика для предотвращения дорожно-транспортных происшествий, вызванных структурной нестабильностью. Кроме того, переход на другую систему во время установки сопряжен с большим риском. Переход от временного вспомогательного состояния к постоянному несущему состоянию требует поэтапной разгрузки и точного регулирования. Любая неправильная операция может привести к дисбалансу структурного перераспределения внутренних сил, что скажется на выравнивании мостов и структурной безопасности.

2.4 трудности, связанные с контролем качества сварки и подверженностью дефектам

Стальные коробочные ленты имеют полностью сварную конструкцию, а качество сварки напрямую определяет целостность и безопасность конструкции. Трудности сварки длиннокалиберных стальных коробок находят свое отражение главным образом в трех аспектах: во-первых, в большой рабочей нагрузке сварки. Сварные соединения являются длинными и сложными по своему типу, включая стыковые сварные соединения, сварные соединения из филей, швы для проникновения и т.д., а доля сварки толстой пластины (толщина пластины - 30 мм) относительно высока, что увеличивает сложность и рабочую нагрузку сварочных операций; Во-вторых, трудность управления деформацией сварки. Детали стальных коробок имеют большие размеры и неравномерность в жесткости, а остаточный стресс, возникающий при сварке, может привести к угловой деформации, деформации изгиба и другим проблемам деталей, влияющим на точность структурной сборки; В-третьих, восприимчивость к сварочным дефектам. В сложной наружной среде такие факторы, как температура, влажность и скорость ветра, влияют на качество сварки, что может привести к таким дефектам, как пористость, шлак включения, неполный синтез и холодные трещины. Особенно в тех случаях, когда низководородные сварочные материалы не используются надлежащим образом или когда послесварная обработка водорода является недостаточной, риск возникновения холодных трещин значительно возрастает. Если эти дефекты не будут своевременно обнаружены, они серьезно скажутся на несущей способности и долговечности сварных швов.

2.5 высокие требования в отношении экологической адаптируемости и трудности, связанные с гарантией долговечности

Протяженные автомобильные мосты в основном расположены в сложных природных условиях. В качестве экспонируемых конструкций стальные стенки коробок должны выдерживать различные воздействия, такие как солнечное воздействие, дождь, изменения температуры и атмосферная коррозия в течение длительного времени, что выдвигает высокие требования к их долговечности. В высокотемпературных и влажных зонах поверхность стальных коробок подвержена ржавчивости; В прибрежных районах коррозия солевого распыления ускорит коррозию и старение стальных покрытий; В холодных зонах циклы замерзания могут привести к трещинам на бетонных соединениях. Эти экологические факторы влияют на срок службы стальных коробок. В соответствии с техническими требованиями срок службы наружного покрытия стальных поясов коробки, подвергающихся атмосферным воздействиям, должен поддерживаться в течение более 25 лет, а влажность внутри поясов коробки должна регулироваться более чем на 50%, что накладывает строгие требования на конструкцию антикоррозионного покрытия, уплотнения поясов коробки и другие работы. Однако при фактическом строительстве проблемы могут возникать в таких областях, как размывание поверхности до нанесения покрытий, контроль толщины покрытий и качество покрытий сварных швов. Если вывих поверхности не соответствует стандарту уровня Sa2.5 или толщина покрытия неравномерна, защитное воздействие покрытия снижается, а срок службы стального стенда коробочки сокращается. В то же время, если конструкция внутреннего дренажа и вентиляции стального стенда является неразумной, то, вероятно, образуется влажная среда, ускоряющая коррозию внутренней конструкции и еще более усложняющая задачу обеспечения долговечности.

Iii. Выводы и рекомендации

Подводя итог, можно сказать, что изготовление стальных коробок для длинных дорожных мостов сталкивается с многочисленными строительными трудностями, такими как большой объем строительства, высокие требования к контролю, трудности с транспортировкой сборных элементов, высокие риски при монтаже на месте, строгий контроль качества сварки и проблемы с гарантией долговечности. Эти трудности взаимосвязаны, предъявляя чрезвычайно высокие требования к технологии строительства, уровню управления и распределению ресурсов. Эффективное преодоление этих трудностей напрямую связано с качеством, безопасностью, прогрессом и стоимостью мостовых проектов. Для решения вышеупомянутых проблем был разработан ряд целевых ключевых технологий. В следующей статье мы остановимся на основных технологиях изготовления длинных стальных поясов дорожных мостов, подробно остановимся на ключевых компонентах, таких как технология предварительной сборки стальных поясов, высокоточные производственные процессы, технологии установки и тяги каналов, технологии управления сварочной деформацией и технологии защиты от износостойкости. Мы стремимся предоставить практические технические решения для инженерной практики и содействовать высококачественному развитию длиннокалиберного стального коробчатого моста.