公路鋼橋面板施工技術(shù)論文

　　1正交異性鋼橋面板構造的改進(jìn)

　　鋼橋面板是主梁的上邊，它在實(shí)際的施工中要承受車(chē)輛的碾壓作用，上文中我們已經(jīng)提到，鋼橋面板由三個(gè)部分構成，一個(gè)是面板，一個(gè)是縱肋，一個(gè)是橫肋，而且在焊接完成之后，其自身的構造有著(zhù)非常強的復雜性，如果車(chē)輛通過(guò)這一部分，輪載會(huì )在每個(gè)部分都產(chǎn)生非常明顯的應力，同時(shí)在部件交叉的位置會(huì )產(chǎn)生局部應力，而這些部位的變形情況也相對比較嚴重。而這一部分的受力也相對比較復雜，所以在鋼橋面板設計的過(guò)程中，必須要考慮到面板結構疲勞這一重要的因素，只有對其予以充分的考量和重視，才能對薄弱環(huán)節予以相應的調整和改進(jìn)。在改進(jìn)之后，面板采用的是陶瓷襯墊單面焊雙面成型的技術(shù)，U形肋使用的是高強度的螺栓對接拼接的方式。在改進(jìn)之后，鋼橋面板出現裂紋的現象會(huì )大大的降低，同時(shí)這種結構在施工的過(guò)程中有效的降低了裂紋發(fā)生的概率，同時(shí)工地頭縱向焊接的情況也得到了有效的控制，使得鋼橋面板的抗疲勞程度得到了有效的改善，與此同時(shí)，這種連接方式也不會(huì )對橋面的鋪裝質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。

　　2試件設計和制造

　　在對正交異性鋼橋面板剛度和荷載所引起的彎曲效應進(jìn)行計算的時(shí)候，應該對和縱肋共同作用的鋼橋面板的有效寬度赫爾縱向的間距予以高度的重視。鋼箱梁工地接頭的位置面板通常采用的是單面焊接雙面成型的工藝，所以在面板的內側適當的位置需要設置一個(gè)陶瓷襯墊，所以在焊縫下的U型肋側面的位置必須要打開(kāi)一個(gè)開(kāi)口，這樣就可以讓襯墊更容易通過(guò)指定的位置，缺口的寬度一定要合適，如果寬度太小，施工的便利性會(huì )受到極大的影響，如果開(kāi)口過(guò)大馬廄會(huì )使得周?chē)�局部的應力明顯增加。

　　3試驗概況

　　3.1測點(diǎn)布置

　　為研究缺口附近面板上的應力分布情況，在缺口附近面板上密集布置測點(diǎn)，其中面板焊縫附近的12個(gè)測點(diǎn)貼雙向應變片測量縱、橫雙向應力。除了缺口附近布置測點(diǎn)外，在試件跨中及與試件焊栓接頭對稱(chēng)的位置，也相應地布置了測點(diǎn)。

　　3.2疲勞試驗

　　選取試件Ⅰ進(jìn)行疲勞試驗，疲勞試驗加載位置為焊栓接頭處，荷載范圍40～90kN，循環(huán)次數為200萬(wàn)次。根據有限元計算，試件跨中加4OkN荷載時(shí)，試件跨中U形肋下表面的最大應力與橋梁恒載作用下產(chǎn)生的最大應力相當，當加90kN荷載時(shí)，其最大應力與橋梁恒載、活載共同作用下產(chǎn)生的最大應力相當，故選取以上疲勞試驗加載范圍。

　　3.3靜載試驗

　　兩個(gè)試件都作靜載試驗。靜載試驗分兩種加載方案，一種是在焊栓接頭處加載，另一種是在跨中加載。根據有限元計算，當試件跨中作用140kN的荷載時(shí)，試件最大應力處（跨中U形肋下表面）的應力達到設計容許應力200MPa，試驗中考慮到較實(shí)際受力情況更不利的狀態(tài)，將最大靜載加到175kN，為實(shí)際軸重力的2.5倍，使試件的最大計算應力達到鋼材流動(dòng)極限的75％。加載等級分四級和五級。

　　4試驗結果分析

　　4.1豎向撓度

　　在對各個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行試驗觀(guān)測后發(fā)現，在不同荷載等級的作用下，所測到的豎向撓度值與預先通過(guò)計算后得出的數值幾乎相同，表明了該連接技術(shù)方法是比較可行的。其中在跨中進(jìn)行荷載試驗時(shí)，發(fā)現焊接螺栓接頭處的豎向撓度要比起對稱(chēng)位置的接頭撓度小一些，經(jīng)過(guò)研究分析后得知，這是因為前者除了使用高強度螺栓進(jìn)行連接，還另外夾了兩塊拼接板。這就使得腹板的厚度增大了許多，因而增大了焊栓接頭的剛度值。

　　4.2疲勞強度

　　在下限為40kN、上限為90kN（分別為實(shí)際軸重力的57％和1.23倍）的疲勞試驗荷載作用下，經(jīng)過(guò)200萬(wàn)次后，試件I各部位的撓度與疲勞試驗前基本上沒(méi)有差別，這說(shuō)明疲勞對試件的剛度幾乎沒(méi)有影響。通過(guò)20倍放大鏡目測檢查，沒(méi)有發(fā)現裂紋，再次經(jīng)過(guò)分級靜載試驗，結果表明，各測點(diǎn)的應力大小及其與荷載的線(xiàn)性關(guān)系同疲勞前一樣�？梢哉J為，大型公路鋼箱梁正交異性橋面板結構采用焊栓連接后，其抗疲勞性能很好。

　　4.3局部應力

　　在外加荷載作用下，兩個(gè)試件的大多數對稱(chēng)測點(diǎn)的實(shí)測應力基本對稱(chēng)。當在焊栓接頭處加載時(shí)，將兩個(gè)試件的實(shí)例應力進(jìn)行比較，就會(huì )發(fā)現：試件Ⅱ焊栓接頭附近面板上的縱向應力比試件I大，在其他測點(diǎn)，兩個(gè)試件的實(shí)測縱向應力基本上一致；當在跨中加載時(shí)，在所有的測點(diǎn)，兩個(gè)試件的應力都差不多，而且數值很小，與焊栓接頭處對稱(chēng)部位的縱向應力和橫向應力也與焊栓接頭處對應點(diǎn)的縱向應力和橫向應力基本一致。實(shí)例應力基本上隨著(zhù)荷載的增加而呈線(xiàn)性增加，而且基本上與計算值相吻合。

　　5結束語(yǔ)

　　當前的公路建設施工的過(guò)程中，很多新的技術(shù)都在逐漸的推廣和應用，而鋼箱梁翹班施工技術(shù)是其中應用比較廣泛的一項技術(shù)，在這項技術(shù)當中，傳統的施工方式已經(jīng)出現了非常明顯的弊端，所以應該對其進(jìn)行有針對性的改進(jìn)，只有這樣，才能更好的保證施工的質(zhì)量，同時(shí)還會(huì )使得工程的合理性更強，推動(dòng)了我國公路建設行業(yè)的健康發(fā)展。

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