本发明涉及铁路转体桥,更具体地说,本发明涉及双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法。
背景技术:
1、随着公路建设的不断加快,越来越多的上跨铁路项目涌现,在这样的大背景下,双幅2×56m钢箱梁上跨铁路转体桥工程成为重要的建设项目之一。
2、目前国内转体桥施工工艺多为混凝土箱梁,采用架梁设备难以满足施工过程中线性控制,并存在着安全风险大的情况,通过比选,采用转体施工能有效的控制线性轨迹,减少对既有线行车安全的影响,降低安全风险,国内关于钢箱梁跨铁路快速转体施工工艺较少,需对现有施工工艺进行优化以消除弊端,桥梁施工阶段控制包括数据采集系统和数据分析处理系统,通过二者结合调整控制桥梁内力和线形,为确保施工安全和效率,因此提出双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,具体包括以下步骤:
3、步骤一:智能规划与准备,利用建筑信息模型技术对施工现场进行三维模拟规划,精确确定左右幅临时支架安装区域和施工设备摆放位置,准备高强度、轻量化的新型钢箱梁板件材料以及具备自动检测功能的超声波探伤仪,对施工人员进行沉浸式虚拟现实技术交底,提高理解度和操作准确性;
4、步骤二:高效地基处理,采用先进的地基加固技术,铺设500mm砂砾垫层,安装传感器实时监测地基压实度和承载力变化,进行地基承载力检测,满足要求后浇筑150mm厚c25混凝土硬化;
5、步骤三:智能临时支架搭建,设计并使用可自动调整高度和角度的智能临时支架系统,通过应变片式传感器和位移传感器与中央控制系统连接,实时监测支架的受力和变形情况,进行调整,临时支架安装高度在8.31—18.7m,每个钢箱梁节点处由两个并排的φ426×10钢管构成,每排5根钢管,钢管之间每隔3m采用20b槽钢水平连接,斜撑采用l125×10角钢,胎架顶部布置双排hm350×250×9×14的h型钢,钢管底部焊接到预埋件上,预埋件用700×700×25mm的钢板;
6、步骤四:精准球铰与墩台施工,采用高精度3d打印技术制作球铰模型,使球铰尺寸和形状绝对精准,在墩台施工中,运用智能混凝土浇筑技术,并安装智能支座,判断墩台的平整度和垂直度是否符合要求,如果支座的初始受力差异较大,墩台可能存在倾斜质量问题,进行墩台的重新施工,如果初始位移不符合设计要求,墩台的沉降控制措施可能存在问题,进行墩台的重新施工,符合要求则进行下一步骤;
7、步骤五:自动化钢箱梁拼装焊接,使用吊装设备精确吊运钢箱梁分段至临时支架上,通过激光对位技术实现快速精确对位,采用自动化焊接机器人进行焊接,焊接过程中由智能监测系统实时监控焊接质量,出现问题自动报警并调整焊接参数;
8、步骤六:转体与落梁,转体设备配备先进的人工智能控制系统,根据实时监测的风速、温度环境因素自动调整转体速度和角度,试转体和正式转体过程中,通过北斗定位导航系统和传感器精确控制转体位置,落梁时采用同步千斤顶系统,调整梁体位置和高度完成精确落梁,使用高精度三维扫描仪对梁体的安装位置和姿态进行全面检测,与设计要求进行对比分析,如有偏差及时进行调整;
9、步骤七:护栏安装及全面监测验收,使用机器人进行钢结构防撞护栏的安装,桥面铺装采用新型材料,根据交通流量和环境变化自动调节性能,通过无损检测技术对桥面附属工程进行监测,及时发现并处理潜在问题,最后进行全面的验收评估。
10、优选地,所述步骤一中建筑信息模型技术用于对施工现场进行三维模拟规划,能够精确确定左右幅临时支架安装区域和施工设备摆放位置,所述步骤一中超声波探伤仪用于对高强度、轻量化的新型钢箱梁板件材料进行探伤检测,避免钢箱梁板件材料出现内部裂纹、气孔和夹渣缺陷。
11、优选地,所述步骤一中沉浸式虚拟现实技术为施工人员创造一个逼真的三维虚拟施工场景,使工作人员清晰地看到钢箱梁的结构、临时支架的安装位置以及施工设备的摆放方式,所述步骤二中地基加工技术采用高压喷射注浆与土工合成材料相结合的方法,用于快速提升地基承载力。
12、优选地,所述步骤三中支架由高强度合金材料制成,所述步骤三中应变片式传感器贴附在支架杆件表面,通过测量杆件在受力时的应变来推算受力大小,所述步骤三中位移传感器用于监测支架顶端在垂直方向和水平方向的位移,以判断支架是否发生了倾斜或沉降。
13、优选地,所述步骤四中3d打印技术用于通过计算机辅助设计模型的数据,精确地将球铰的三维形状和复杂的内部结构一层一层地打印出来,确保球铰在使用过程中能够实现平滑的转动。
14、优选地,所述步骤四中智能混凝土浇筑技术用于实时监测混凝土的温度、湿度和强度发展,确保墩台质量,所述步骤四中智能支座用于实时传输支座受力和位移数据。
15、优选地,所述步骤七中采用机器人进行钢结构防撞护栏的安装用于确保安装精度和美观度。
16、优选地,所述步骤七中新型材料具体为超高韧性混凝土,超高韧性混凝土为一种由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和减水剂材料制成的水泥基复合材料,具有高抗拉强度、高韧性、高耐久性的特点,可大幅减少徐变,降低钢桥面疲劳开裂的风险。
17、优选地,所述步骤七中无损检测技术具体为超声检测和雷达检测,超声检测具体为通过超声检测设备向混凝土内部发射超声波,根据超声波在混凝土中的传播速度和反射波信号特征来判断混凝土内部是否存在缺陷,雷达检测具体为通过探地雷达发射高频电磁波,电磁波在不同介质界面会发生反射,通过接收和分析反射波,判断铺装层与基层之间是否存在脱空现象。
18、优选地,所述步骤六中高精度三维扫描仪能够以极高的精度获取梁体表面大量点的三维坐标信息,其测量精度可达到毫米级甚至更高,从而准确反映梁体的实际空间位置和姿态,保证梁体安装的精度和质量。
19、本发明的技术效果和优点:
20、1、通过利用建筑信息模型技术对施工现场进行三维模拟规划,精确确定左右幅临时支架安装区域和施工设备摆放位置,为后续施工提供准确的布局指导,减少施工误差,采用高精度3d打印技术制作球铰模型,确保球铰尺寸和形状绝对精准,使球铰在使用过程中能够实现平滑的转动,为转体施工提供关键的高精度部件,通过激光对位技术实现钢箱梁分段的快速精确对位,以及自动化焊接机器人进行焊接并由智能监测系统实时监控焊接质量,保证钢箱梁拼装焊接的精度,转体设备配备先进的人工智能控制系统,结合北斗定位导航系统和传感器精确控制转体位置,落梁时采用同步千斤顶系统和高精度三维扫描仪对梁体的安装位置和姿态进行全面检测,确保梁体安装的高精度,准备高强度、轻量化的新型钢箱梁板件材料,并使用具备自动检测功能的超声波探伤仪对材料进行探伤检测,避免钢箱梁板件材料出现内部裂纹、气孔和夹渣缺陷,从源头上保证钢箱梁的质量,对施工人员进行沉浸式虚拟现实技术交底,使工作人员清晰地看到钢箱梁的结构、临时支架的安装位置以及施工设备的摆放方式,提高理解度和操作准确性,减少施工中的错误和返工,提高施工效率;
21、2、通过在墩台施工中,运用智能混凝土浇筑技术实时监测混凝土的温度、湿度和强度发展,确保墩台质量,同时,安装智能支座实时传输支座受力和位移数据,可及时发现墩台质量问题并进行处理,桥面铺装采用新型超高韧性混凝土,具有高抗拉强度、高韧性、高耐久性的特点,可大幅减少徐变,降低钢桥面疲劳开裂的风险,提高桥面的使用寿命和质量,桥面铺装采用新型超高韧性混凝土,具有高抗拉强度、高韧性、高耐久性的特点,可大幅减少徐变,降低钢桥面疲劳开裂的风险,提高桥面的使用寿命和质量,通过无损检测技术对桥面附属工程进行监测,及时发现并处理潜在问题,保证整个工程的质量;
22、3、综上,通过上述多个作用的相互影响,双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法通过多种先进技术相互配合,实现了高精度施工、高质量把控,从施工规划到具体操作,确保钢箱梁安装精度与材料质量,智能监控墩台施工和桥面铺装,提高工程整体质量,沉浸式技术交底提高施工效率,多种智能技术保障施工安全稳定,新型混凝土提升桥面寿命和质量,为桥梁建设提供可靠方案。
1.双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:所述步骤一中建筑信息模型技术用于对施工现场进行三维模拟规划,能够精确确定左右幅临时支架安装区域和施工设备摆放位置,所述步骤一中超声波探伤仪用于对高强度、轻量化的新型钢箱梁板件材料进行探伤检测,避免钢箱梁板件材料出现内部裂纹、气孔和夹渣缺陷。
3.根据权利要求1所述的双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:所述步骤一中沉浸式虚拟现实技术为施工人员创造一个逼真的三维虚拟施工场景,使工作人员清晰地看到钢箱梁的结构、临时支架的安装位置以及施工设备的摆放方式,所述步骤二中地基加工技术采用高压喷射注浆与土工合成材料相结合的方法,用于快速提升地基承载力。
4.根据权利要求1所述的双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:所述步骤三中支架由高强度合金材料制成,所述步骤三中应变片式传感器贴附在支架杆件表面,通过测量杆件在受力时的应变来推算受力大小,所述步骤三中位移传感器用于监测支架顶端在垂直方向和水平方向的位移,以判断支架是否发生了倾斜或沉降。
5.根据权利要求1所述的双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:所述步骤四中3d打印技术用于通过计算机辅助设计模型的数据,精确地将球铰的三维形状和复杂的内部结构一层一层地打印出来,确保球铰在使用过程中能够实现平滑的转动。
6.根据权利要求1所述的双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:所述步骤四中智能混凝土浇筑技术用于实时监测混凝土的温度、湿度和强度发展,确保墩台质量,所述步骤四中智能支座用于实时传输支座受力和位移数据。
7.根据权利要求1所述的双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:所述步骤七中采用机器人进行钢结构防撞护栏的安装用于确保安装精度和美观度。
8.根据权利要求1所述的双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:所述步骤七中新型材料具体为超高韧性混凝土,超高韧性混凝土为一种由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和减水剂材料制成的水泥基复合材料,具有高抗拉强度、高韧性、高耐久性的特点,可大幅减少徐变,降低钢桥面疲劳开裂的风险。
9.根据权利要求1所述的双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:所述步骤七中无损检测技术具体为超声检测和雷达检测,超声检测具体为通过超声检测设备向混凝土内部发射超声波,根据超声波在混凝土中的传播速度和反射波信号特征来判断混凝土内部是否存在缺陷,雷达检测具体为通过探地雷达发射高频电磁波,电磁波在不同介质界面会发生反射,通过接收和分析反射波,判断铺装层与基层之间是否存在脱空现象。
10.根据权利要求1所述的双幅t构钢箱梁全智能监控同步转体施工方法,其特征在于:所述步骤六中高精度三维扫描仪能够以极高的精度获取梁体表面大量点的三维坐标信息,其测量精度可达到毫米级甚至更高,从而准确反映梁体的实际空间位置和姿态,保证梁体安装的精度和质量。
