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梁体预应湿接缝施工方法

申请号 CN202410097205.X 申请日 2024-01-24 公开(公告)号 CN117802905A 公开(公告)日 2024-04-02
申请人 安徽建筑大学; 发明人 胡玉庆; 朱琦; 王景全; 张宁; 韩婷婷; 李帅; 江湧; 潘湘文; 张煜; 张高展; 徐启利; 石贤增; 雷海鹏;
摘要 本 发明 公开了一种梁体预应 力 湿接缝施工方法置,解决新旧 混凝土 搭接面、以及湿接缝自身存在开裂的问题。其中,将专用施工装置置于湿接缝施工的起始端,横跨在湿接缝两 侧梁 体上,专用施工装置中的液压 拉拔 器的钳口销柱插入两个U形筋形成的插口内,使得U形筋被拉拔, 焊接 完毕后,液压拉拔器释放并将销柱自插口内抽出。然后沿着梁体长度方向进行移动专用施工装置,对下一对U形筋的冷拉拔与焊接;依次类推,完成剩余U形筋的冷拉拔与焊接,在这一过程中,逐渐的增加 液压千斤顶 的液压加载力,使得每一对U形筋之间的拉 应力 保持在数值N。本发明通过拉拔器和焊接 机械臂 的配合使用可以实现机械化的施工,使湿接缝处的施工更加标准化。
权利要求

1.梁体预应湿接缝施工方法,其特征在于,按以下步骤顺序施工:
S1:施工准备,清理湿接缝处梁体的侧面并凿毛,确保没有杂物、灰尘或/和油污,根据设计要求确定湿接缝的位置和宽度并标记,根据标记切割湿接缝边沿,确保湿接缝的平直和垂直度,根据湿接缝的宽度和深度,将模板支护在湿接缝的底部和两端的端面,模板与梁体之间为浇筑空腔,在模板支护过程中,将湿接缝两端预留液压千斤顶支护空间,该液压千斤顶支护空间位于浇筑空间外侧,最后将靠近端模板处的一对或者多对U形筋进行焊接,该焊接使得梁体之间的湿接缝宽度保持固定;
S2:在浇筑空间以外的支护空间使用液压千斤顶进行撑开作业,通过对液压千斤顶进行液压加载使得焊接后的U形筋被拉拔,该状态下,湿接缝两端的焊接状态的U形筋具有拉应力数值为N;
S3:将专用施工装置置于湿接缝施工的起始端,横跨在湿接缝两侧梁体上,专用施工装置中的液压拉拔器的钳口销柱插入两个U形筋形成的插口内,通过液压拉拔器使得U形筋被拉拔,该过程中,微观方向上,U形筋被拉伸形成拉应力,保持拉应力并使用焊机进行焊接作业,焊接完毕后,液压拉拔器释放并将销柱自插口内抽出,完成一对U形筋的焊接,然后沿着梁体长度方向进行移动专用施工装置,移动一个标准距离单位,该标准距离单位是指相邻U形筋之间的间距长度,对下一对U形筋的冷拉拔与焊接;依次类推,完成剩余U形筋的冷拉拔与焊接,在这一过程中,根据计算,每焊接N对U形筋,则逐渐的增加液压千斤顶的液压加载力,使得每一对U形筋之间的拉应力保持在数值N,直至完成所有U形筋的拉伸与焊接;
S4:向浇筑空间内浇筑混凝土,并振捣,完毕后,在混凝土的凝固过程观察混凝土强度,当凝固强度达到设计强度时,撤去液压千斤顶,继续养护至合格后撤去模板,完成一个标准段梁体湿接缝的施工。
2.根据权利要求1所述的梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,所述冷拉拔与焊接过程计算如下:将桥梁数据经过计算,得出要求的冷拉拔的需要的力F、冷拉拔的拉拔长度L1和焊接的焊接起始位置以及距离L2、U形筋相邻两对之间的距离L5,初始状态下液压拉拔器距离U形筋的竖直距离L3和平距离L4并将这些数据输入到中控模中,中控模块根据输入的数据以及机械臂自身的移动速率V1计算出:液压拉拔器开始运作到进入U形筋用时为T1=L3+L4/V1,液压拉拔器冷拔过程以速率V2运行,用时T2=L1/V2,然后焊机机械臂经过计算以V1的速率向下运行时刻到与U形筋上侧平行处然后平移到焊接处总距离为L6用时总用时为T3=L6/V1,之后以速率V3焊接,用时T4=L2/V3,焊接完毕后,液压拉拔器闭紧用时T5,然后所以仪器回归初始位置,加工湿接缝的一组U形筋的时间T=2T1+T2+2T3++T4+T5,在一对U形筋加工完毕之后可移动式龙机床移动速率为V4则一组施工完毕之后移动到下一对U形筋的时间为T6=L5/V4。
3.根据权利要求1所述的梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,每冷拉拔与焊接N对U形筋,则液压千斤顶增加0.05吨的液压加载力。
4.根据权利要求1所述的梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,其特征在于,成对设置的所述U形筋之间采用短筋进行辅助焊接。
5.根据权利要求1所述的梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,所述专用施工装置包括龙门架、两个机械臂和安装在机械臂上的液压拉拔器、焊枪,其中,该龙门架是由横向和竖向的管焊接成型的,采用横跨湿接缝的方式布置,在龙门架两个低端为行走机构,所述行走机构的小平台上安装液压站和电控箱,两个机械臂采用悬吊的方式安装在龙门架横梁上,在一个机械臂的下端安装液压拉拔器,该液压拉拔器自一侧作用于U形筋的拉拔作用点,该动作过程基于视觉追踪功能进行,另一机械臂的下端安装焊枪,该焊枪自另一侧对两根U形筋的搭接段进行焊接作业,通过视觉追踪系统实现视觉识别并进行拉拔同步焊接的机械动作。
6.根据权利要求5所述的梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,视觉识别和焊点位置确定为:开始施工之前用铅锤线测量出机械臂到U形筋重叠区域之间的竖直距离,用测距测量仪测出机械臂到U形筋重叠区域的水平距离,机械臂的向下和平移的速率是固定的,所以机械臂进行先竖直运动再水平运动可以精准在U形筋重叠的位置施工。两个机械臂工作原理相同,已知机械臂的移动速度,则在开始施工之前测出机械臂水平和竖直需要移动的距离,输入数据到装置,装置可以计算出开始施工到一组U形筋施工完毕的每一部所需要的时间。
7.根据权利要求6所述的梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,所述液压拉拔器由液压钳体、钳口和安装在钳口的销柱组成,其中,销柱固定在钳口的开口最外端位置,该销柱和U形筋进行配合。
8.根据权利要求7所述的梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,所述机械臂为关节型机械臂,该机械臂为具有六轴动作,并配置有自主学习、主动抓取、拾取功能、力觉传感器、视觉追踪功能,对焊接点进行智能识别、定位、焊接,以及对拉拔点的智能识别、定位和拉伸动作。
9.根据权利要求8所述的梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,所述销柱断面为形断面或者半圆形断面、圆形断面。
10.根据权利要求1所述的梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,所述液压千斤顶通过连接件连接横梁,该横梁两端搭设在两侧的梁体上。

说明书全文

梁体预应湿接缝施工方法

技术领域

[0001] 该发明涉及梁体拼接混凝土湿接缝防开裂施工技术领域。

背景技术

[0002] 预制箱梁施工工艺中,湿接缝处的处理方法都是使用短筋将两侧梁体上的搭接筋进行焊接或者绑扎连接,通过短钢筋的过渡连接,使得相邻的两侧梁体之间形成钢筋网,然后在该区域支设模板,使得相邻的箱梁之间形成现浇区域并使用混凝土进行浇筑,形成湿接缝连接工艺。该工艺中,湿接缝所用的混凝土一般采用C50混凝土现浇,且钢筋网中的钢筋处于自然非拉伸状态。
[0003] 该湿接缝后浇筑施工工艺,具有施工简单的优势,但是也存在拆模后容易出现裂缝的质量问题。当裂缝产生后,雨等会浸入到裂缝内,并对内部的钢筋等进一步腐蚀,再加上冻等病害,使得湿接缝存在安全隐患。因此,有必要对该湿接缝处存在的开裂隐患进行解决。
[0004] 关于湿接缝后期运营过程中裂缝出现原因,经过分析如下:
[0005] 1、湿接缝处混凝土的收缩、徐变,由于湿接缝属于二次浇筑工艺,因此,会出现一定的收缩现象,现有的处理工艺是在现浇混凝土中增加微膨胀剂或者微膨胀添加物,即便如此,依然不能解决开裂问题。
[0006] 2、混凝土新旧结合面开裂,由于凿毛面处结合力度本身较差,且梁体本身处于悬空状态,在沉降、载荷、车辆载荷、自重等综合因素下,梁体在扭矩、翻转力等作用下,湿接缝与梁体之间的新旧混凝土结合面形成开裂的最薄弱环节。
[0007] 3、在旧的混凝土已经凝固完成后,可能由于在新旧混凝土接触的界面处,水泥浆层起着粘结的作用。如果水泥浆层在浇筑新混凝土之前已经干燥,粘结强度会降低。这可能是由于过长的施工间隔时间、干燥环境或不适当的保护措施导致的,也有可能在浇筑新混凝土之后,温度变化可能会对界面的粘结强度产生影响。如果温度变化较大,可能会引起界面的应力集中,导致开裂或脱落新旧混凝土之间的粘结可能不够牢固,从而出现裂缝。
[0008] 关于湿接缝裂缝的解决方案,其一是采用使用超高强度混凝土(UHPC)作为现浇混凝土,来提高湿接缝自身的抗开裂能力,例如,CN117371232A中公开的方案中,具有记载,该湿接缝试件由两端的普通混凝土(NSC)预制段,和位于中间的超高强度混凝土(UHPC)湿接缝组成。
[0009] 其二,采用在旧桥梁和新桥梁之间使用拉拔钢绞线进行辅助拉拔,属于二次加固工程。例如,CN117051728A,采用了在新旧T梁上的预应力钢绞线,并设置横隔板和预应力钢筋,使得桥梁混凝土咬合力增加,增加了传力能力;施加的预应力对翼缘板下部产生压应力。但是该工艺需要对新、旧梁的翼缘板进行钻孔,属于破坏性作业,会降低梁本身的物理性能,需要重新校核。且该结构中,为了增大抗开裂效果,提高拉拔力度,该预应力钢筋会对翼缘板造成侧向拉应力,进一步地对梁体本身造成了危害。
[0010] 其三,在湿接缝施工过程中采用具有收缩补偿功能的特种混凝土,例如CN219430563U中公开了一种方案,在原桥现浇桥面板切割企口与拓宽现浇桥面板企口之间补充浇筑收缩性混凝土。该方案使得湿接缝自身的抗裂性能得以增强,但是在新旧混凝土结合面位置依然存在开裂问题。
[0011] 基于上述情况,本发明是一种基于湿接缝本身、不基于其他辅助二次加固工程的,且能有效解决新旧混凝土搭接面、以及湿接缝自身存在开裂的问题。

发明内容

[0012] 本发明的目的是为了提供一种梁体预应力湿接缝施工方法置,解决新旧混凝土搭接面、以及湿接缝自身存在开裂的问题。
[0013] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案为:
[0014] 一种梁体预应力湿接缝施工方法,其特征在于,按以下步骤顺序施工:
[0015] S1:施工准备,清理湿接缝处梁体的侧面并凿毛,确保没有杂物、灰尘或/和油污,根据设计要求确定湿接缝的位置和宽度并标记,根据标记切割湿接缝边沿,确保湿接缝的平直和垂直度,根据湿接缝的宽度和深度,将模板支护在湿接缝的底部和两端的端面,模板与梁体之间为浇筑空腔,在模板支护过程中,将湿接缝两端预留液压千斤顶支护空间,该液压千斤顶支护空间位于浇筑空间外侧,最后将靠近端模板处的一对或者多对U形筋进行焊接,该焊接使得梁体之间的湿接缝宽度保持固定;
[0016] S2:在浇筑空间以外的支护空间使用液压千斤顶进行撑开作业,通过对液压千斤顶进行液压加载使得焊接后的U形筋被拉拔,该状态下,湿接缝两端的焊接状态的U形筋具有拉应力数值为N;
[0017] S3:将专用施工装置置于湿接缝施工的起始端,横跨在湿接缝两侧梁体上,专用施工装置中的液压拉拔器的钳口销柱插入两个U形筋形成的插口内,通过液压拉拔器使得U形筋被拉拔,该过程中,微观方向上,U形筋被拉伸形成拉应力,保持拉应力并使用焊机进行焊接作业,焊接完毕后,液压拉拔器释放并将销柱自插口内抽出,完成一对U形筋的焊接,然后沿着梁体长度方向进行移动专用施工装置,移动一个标准距离单位,该标准距离单位是指相邻U形筋之间的间距长度,对下一对U形筋的冷拉拔与焊接;依次类推,完成剩余U形筋的冷拉拔与焊接,在这一过程中,根据计算,每焊接N对U形筋,则逐渐的增加液压千斤顶的液压加载力,使得每一对U形筋之间的拉应力保持在数值N,直至完成所有U形筋的拉伸与焊接;
[0018] S4:向浇筑空间内浇筑混凝土,并振捣,完毕后,在混凝土的凝固过程观察混凝土强度,当凝固强度达到设计强度时,撤去液压千斤顶,继续养护至合格后撤去模板,完成一个标准段梁体湿接缝的施工。
[0019] 进一步地,所述冷拉拔与焊接过程计算如下:将桥梁数据经过计算,得出要求的冷拉拔的需要的力F、冷拉拔的拉拔长度L1和焊接的焊接起始位置以及距离L2、U形筋相邻两对之间的距离L5,初始状态下液压拉拔器距离U形筋的竖直距离L3和水平距离L4并将这些数据输入到中控模中,中控模块根据输入的数据以及机械臂自身的移动速率V1计算出:液压拉拔器开始运作到进入U形筋用时为T1=L3+L4/V1,液压拉拔器冷拔过程以速率V2运行,用时T2=L1/V2,然后焊机机械臂经过计算以V1的速率向下运行时刻到与U形筋上侧平行处然后平移到焊接处总距离为L6用时总用时为T3=L6/V1,之后以速率V3焊接,用时T4=L2/V3,焊接完毕后,液压拉拔器闭紧用时T5,然后所以仪器回归初始位置,加工湿接缝的一组U形筋的时间T=2T1+T2+2T3++T4+T5,在一对U形筋加工完毕之后可移动式龙机床移动速率为V4则一组施工完毕之后移动到下一对U形筋的时间为T6=L5/V4。
[0020] 进一步地,每冷拉拔与焊接N对U形筋,则液压千斤顶增加0.05吨的液压加载力。
[0021] 进一步地,成对设置的所述U形筋之间采用短筋进行辅助焊接。
[0022] 进一步地,所述专用施工装置包括龙门架、两个机械臂和安装在机械臂上的液压拉拔器、焊枪,其中,该龙门架是由横向和竖向的钢管焊接成型的,采用横跨湿接缝的方式布置,在龙门架两个低端为行走机构,所述行走机构的小平台上安装液压站和电控箱,两个机械臂采用悬吊的方式安装在龙门架横梁上,在一个机械臂的下端安装液压拉拔器,该液压拉拔器自一侧作用于U形筋的拉拔作用点,该动作过程基于视觉追踪功能进行,另一机械臂的下端安装焊枪,该焊枪自另一侧对两根U形筋的搭接段进行焊接作业,通过视觉追踪系统实现视觉识别并进行拉拔同步焊接的机械动作。
[0023] 进一步地,视觉识别和焊点位置确定为:开始施工之前用铅锤线测量出机械臂到U形筋重叠区域之间的竖直距离,用测距测量仪测出机械臂到U形筋重叠区域的水平距离,机械臂的向下和平移的速率是固定的,所以机械臂进行先竖直运动再水平运动可以精准在U形筋重叠的位置施工。两个机械臂工作原理相同,已知机械臂的移动速度,则在开始施工之前测出机械臂水平和竖直需要移动的距离,输入数据到装置,装置可以计算出开始施工到一组U形筋施工完毕的每一部所需要的时间。
[0024] 进一步地,所述液压拉拔器由液压钳体、钳口和安装在钳口的销柱组成,其中,销柱固定在钳口的开口最外端位置,该销柱和U形筋进行配合。
[0025] 进一步地,所述机械臂为关节型机械臂,该机械臂为具有六轴动作,并配置有自主学习、主动抓取、拾取功能、力觉传感器、视觉追踪功能,对焊接点进行智能识别、定位、焊接,以及对拉拔点的智能识别、定位和拉伸动作。
[0026] 进一步地,所述销柱断面为形断面或者半圆形断面、圆形断面。
[0027] 进一步地,所述液压千斤顶通过连接件连接横梁,该横梁两端搭设在两侧的梁体上。
[0028] 本发明的有益效果是:
[0029] 1.本发明通过拉拔器和焊接机械臂的配合使用可以实现机械化的施工,使湿接缝处的施工更加标准化。
[0030] 2.本发明可以实现连续性施工,在焊接完一段湿接缝之后,此施工装置可以向后面未加工的湿接缝段移动。
[0031] 3.给拉拔和焊接机械臂自带视觉识别功能,在程序中设置好基本的扩张距离和焊接机械臂的焊接长度后,可以智能的开始扩张和焊接。
[0032] 4.本发明在施工过程中如果出现未能扩张,或者未能焊接的问题,可反馈给信息处理装置,进行实时调整施工过程。
[0033] 适用范围广,即可被应用于新建大桥工程,也可被应用于改扩建工程。附图说明
[0034] 图1为箱梁搭接前的示意图。
[0035] 图2为箱梁搭接后的示意图。
[0036] 图3为液压拉拔器的扩胀示意图。
[0037] 图4为本发明的工作状态示意图。
[0038] 图5为图4中局部放大图。
[0039] 图6为图5中工作面断面图。
[0040] 图7为扩胀过程示意图。
[0041] 图8为液压拉拔器的结构图。
[0042] 图9为焊接机械臂的结构图。
[0043] 图10为图7的另一种状态(反向)。
[0044] 图中:
[0045] 00梁体,01底模板,02端模板,03浇筑空腔,04液压千斤顶,05U形筋,[0046] 100专用施工装置,110龙门架,120机械臂,130液压拉拔器,131液压钳体,132钳口,133销柱,140焊枪,150行走机构,160液压站和电控箱。

具体实施方式

[0047] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0048] 施工方法,该施工方法与传统施工方法最大的不同是,参考图1至图3,在施工工艺中,尤其是在相邻的两个箱梁的湿接缝中预置液压千斤顶,再对两个箱梁两侧预留的连接筋(U形筋)进行了预应力施加,对两侧的连接筋施加反向拉应力的过程中,该液压千斤顶起到反力架的作用,使得湿接缝的宽度保持在稳定状态。该处使用液压千斤顶的另一个作用是,可以快速的被拆装,具体来说,泄压后即可对该液压千斤顶进行拆卸,提高了施工速度。需要注意的是,该液压千斤顶设置在模板的外侧。其中,湿接缝试件的配筋情况如图6所示,其中,U形筋(主筋)采用HRB400级钢筋,直径12mm;U形半径10厘米,两个U形筋部分重叠,形成封闭的回字形跑道轮廓,该重叠部分也是施加拉拔力的操作点,因此,需要施加拉应力的液压拉拔器中的施力点为马蹄形断面或者半圆形断面、圆形断面。该预应力的施加是基于专用液压拉拔器进行的,且,预应力施加到位后同步进行连接筋搭接点的焊接,使得两个箱梁之间的连接筋(U形筋)处于被拉伸状态,具备拉应力,并通过焊接使得这种拉应力持续的存在并保持,并在该状态保持过程中,快速的进行现浇混凝土的浇筑,通过该浇筑,浇筑完毕后,混凝土的凝固过程中,当凝固强度达到设计强度(硬度达到设计硬度的85%‑90%)时,撤去液压千斤顶组件(必要时设置),进行预应力的释放,该释放过程中会对湿接缝位置的混凝土本身施加侧向压应力(挤压),由于该湿接缝内的混凝土处于受压状态,从而避免后期湿接缝混凝土出现裂缝,且在这一过程中,连接筋会继续保留部分拉应力,使得该湿接缝具备预应力,具有更好的防止开裂的效果。
[0049] 将纵向设置的湿接缝待施工区域分段施工或者整段浇筑施工,在整段或者分段施工中,需要进行模板的支护,在支护的过程中预留液压千斤顶的支设空间,参考图5。
[0050] 一种专用施工装置100,该施工装置整体为龙门架结构,包括龙门架110、两个机械臂120和安装在机械臂上的液压拉拔器130、焊枪140,其中,该龙门架110是由横向和竖向的钢管焊接成型的,采用横跨湿接缝的方式布置,具有足够的安全性能。并在龙门架110两个低端为行走机构150,该行走机构采用轮式设计,采用电动轮辅助或者采用人工推移的方式进行机动。在上述的行走机构上形成一个小平台,该小平台上安装液压站和电控箱160,即通过将液压、电控单元固定在小平台上,形成一种具有机动能力的机电专用设备。
[0051] 参考图8,一种可选的结构,液压拉拔器130由液压钳体131、钳口132和安装在钳口的销柱133组成的,其中,销柱固定在钳口的开口最外端位置,该销柱133用于和U形筋进行配合,通过在销柱133上设置有防滑结构,该防滑结构可以为防滑凹槽,用于防止拉拔过程中的侧滑。
[0052] 参考图4至图9,在龙门架110的横梁上安装两个悬吊状态的机械臂120,两个机械臂为关节型机械臂,该关节型机械臂可以自制或者购买相乘的机械臂模块,例如,采购SDL‑2000iC/165F型机械臂,该机械臂为具有六轴动作,可以在三维空间内自由、灵活调节的能力。通过编程配置有自主学习、主动抓取、拾取功能、力觉传感器、视觉追踪功能等智能化功能,实现对焊接点的智能识别、定位、焊接,以及对拉拔点的智能识别、定位和拉伸动作,是一种自动化程度比较高的产品。
[0053] 两个机械臂相对的设置,且机械臂采用悬吊的方式安装在龙门架横梁上,形成倒挂的结构,上端为悬挂点,下端为安装点。在一个机械臂的下端安装液压拉拔器,该液压拉拔器自一侧作用于U形筋的拉拔作用点,该动作过程基于视觉追踪功能进行实现。另一机械臂的末端则固定安装焊枪,该焊枪自另一侧对两根U形筋的搭接段进行焊接作业,通过视觉追踪系统实现视觉识别。实现了拉拔同步焊接的机械动作,上述的拉拔和焊接动作可以由施工人员辅助,也可以配置相应的视觉识别模块辅助。
[0054] 当配置视觉识别模块时,该视觉识别模块应当具备U形筋的空间位置识别和焊点的确定功能。具体来说:该空间识别和焊点位置确定过程如下:开始施工之前用铅锤线测量出机械臂到U形筋重叠区域之间的竖直距离,用测距测量仪测出机械臂到U形筋重叠区域的水平距离,机械臂的向下和平移的速率是固定的,所以机械臂进行先竖直运动再水平运动可以精准在U形筋重叠的位置施工。两个机械臂工作原理相同,已知机械臂的移动速度,则在开始施工之前测出机械臂水平和竖直需要移动的距离,输入数据到装置,装置可以计算出开始施工到一组U形筋施工完毕的每一部所需要的时间。
[0055] 本实施例是以标准段的箱梁湿接缝为例展开的,步骤如下:
[0056] S1:施工准备,首先根据施工要求在施工首段处进行模板的支护,该模板包括底模板和端模板。首先清理接缝附近的梁体00的侧面旧混凝土表面,确保没有杂物、灰尘或油污等物质。可以使用刷子、高压水枪或空压机等工具进行清理,然后根据设计要求,确定接缝的位置和宽度,并进行标记。使用切割机或锯片进行切割,确保接缝的平直和垂直度。再之后选择适当的支护材料,如模板、胶带、接缝填料或胶水等。确保支护材料符合规范要求。然后根据接缝的宽度和深度,将模板支护在湿接缝的底部和两端的端面,为底模板01和端模板02,形成一个混凝土的浇筑空腔03,并使用胶带等进行防漏处理。上述的确保并且没有空隙或松动。检查支护材料的安装质量,确保其牢固性和平整度。如有需要,进行修正和调整,确保支护材料的质量满足要求。在模板支护过程中,需要将湿接缝两端预留一定长度的液压千斤顶支护空间,该空间用于支护液压千斤顶04。
[0057] 最后将靠近端模板02处的一对或者两对U形筋进行焊接,该焊接使得箱梁两端形成初步固定,并保持待连接缝大小空间的稳定,该焊接使得箱梁缝隙保持固定,并与S2步骤中的液压千斤顶04进行配合,使得下一个工序中的液压千斤顶具有撑开动作。
[0058] S2:在首段两侧的缝隙处使用液压千斤顶04进行撑开作业,即,两端各设置至少一个液压千斤顶。一种优选的,液压千斤顶的加压参数为:型号:为HJ2‑2,承载能力:2吨,最大升高高度为200mm,油缸直径为50mm,油缸行程为100mm,重量为5kg。为了便于施工,该液压千斤顶04进行如下改在:包括一个横梁,该横梁为型钢,使用一对8字形的连接件将液压千斤顶和横梁进行连接,且该横梁的长度远远大于湿接缝的宽度。使用时,将横梁横跨在湿接缝两侧的箱梁上梁面,并将该液压千斤顶焊接在型钢下方,实现液压千斤顶的快速定位,该液压千斤顶可以采用手动的方式进行加载,通过液压加载使得液压千斤顶的首尾两端抵接在两侧的箱梁湿接缝侧面上。例如,液压千斤顶的液压表指示为0.5吨,在上述的液压千斤顶的作用下,首尾两端的U形筋被拉拔,即处于拉伸状态,且该状态下,U形筋具有预应力。
[0059] S3:将该专用施工装置100置于湿接缝施工的起始端,具体来说,横跨在湿接缝两侧梁体上,该装置具有移动能力或机动能力,可以沿着缝隙方向进行移动,具体方法为,每拉伸并焊接一对U形筋,移动一个标准距离单位,所谓的标准距离单位是指相邻U形筋之间的间距长度。通过本装置中的专用液压拉拔器的钳口销柱133插入两个U形筋05形成的插口内,通过专用液压拉拔器的撑开动作,使得U形筋向相反的方向拉伸,该过程中,微观方向上,U形筋被拉伸形成拉应力,并使用焊接机械手进行辅助焊接作业,焊接完毕后,液压拉拔器释放并将销柱133自插口内抽出。该过程中,逐一的完成首段内所有U形筋的拉拔与焊接,且在这一过程中,根据计算,逐渐的增加液压千斤顶的液压顶升力,例如,每拉伸与焊接五对U形筋,则液压千斤顶增加0.05吨的液压力。
[0060] S4:向浇筑空间内浇筑混凝土,并使用振捣棒振捣密实,完毕后,在混凝土的凝固过程观察混凝土强度,当凝固强度达到设计强度时,撤去液压千斤顶04,继续养护至合格后撤去模板,完成湿接缝的施工。
[0061] 上述为一个标准段的施工过程,然后,再下一个标准段的施工。直至完成所有纵向方向上的湿接缝的施工。
[0062] 上述装置的冷拉拔与焊接过程计算如下:施工准备阶段,将桥梁数据经过计算,得出要求的冷拉拔的需要的力F、冷拉拔的拉拔长度L1和焊接的焊接起始位置以及距离L2、U形筋相邻两对之间的距离L5,初始状态下液压拉拔器距离U形筋的竖直距离L3和水平距离L4将这些数据输入到此装置的中控模块,中控模块根据输入的数据以及机械臂自身的移动速率V1计算出:液压拉拔器开始运作到进入U形筋用时为T1=L3+L4/V1,液压拉拔器冷拔过程以速率V2运行,用时T2=L1/V2,然后焊接机械臂经过计算以V1的速率向下运行时刻到与U形筋上侧平行处然后平移到焊接处总距离为L6用时总用时为T3=L6/V1,之后以速率V3焊接,用时T4=L2/V3,焊接完毕后,液压拉拔器闭紧用时T5,然后所以仪器回归初始位置,加工湿接缝的一对U形筋的时间T=2T1+T2+2T3++T4+T5,在一对U形筋加工完毕之后可移动式龙门机床移动速率为V4则一对施工完毕之后移动到下一组的时间为T6=L5/V4,故本装置的一对的工作周期为T+T6。
[0063] 施工阶段,在两侧的缝隙处使用液压千斤顶进行撑开作业,即,两端各设置至少一个液压千斤顶,液压千斤顶的加压参数为:型号:为HJ2‑2,承载能力:2吨,最大升高高度为200mm,油缸直径为50mm,油缸行程为100mm,重量为5kg。为了便于施工,该液压千斤顶进行如下改在:包括一个横梁,该横梁为型钢,并将该液压千斤顶焊接在型钢下方,该液压千斤顶可以采用手动的方式进行加载。
[0064] 把可移动式龙门架立在湿接缝的两侧,使液压拉拔器钳口位于初始位置,此时运作拉拔器和焊机械臂,在信息处理装置的调控下,在冷拔施工的完成时,焊接机械臂进行焊接,焊接完毕后液压拉拔器移出。之后可移动式龙门架,以设定的移动速率移动。因为是预制箱梁,所以每一个湿接缝处的U形筋位置以及间隔距离相同,(故完成上述步骤所用的时间均为T+T6)故重复以上步骤即可。
[0065] 首段施工将要完毕时,在下一个标准段的远端安装液压千斤顶,并拆除首段内的液压千斤顶,然后进行该标准段处模板的支护,然后,沿着缝隙方向进行移动上述的装置。该过程中,逐一的完成该标准段内所有U形筋的拉拔和焊接,在这一过程中,观察液压千斤顶的压力。
[0066] 其中,拉拔器和焊机机械臂有受力反馈装置,若在施工的过程中,扩胀机在T2这个时间间隔内没有受到受力反馈,则机器停止运行,若焊接机械臂在T4这个时间间隔内没有焊接时的受力反馈则,机器停止运行。待人工处理后,继续运行此设备。
[0067] 图10显示了一种没有叠加段的U形筋的情况,这种情况需要使用短钢筋进行辅助焊接连接,且液压拉拔器的钳口动作方向与图7中示意的方向是相反的,通过该液压拉拔器使得两侧的U形筋向中间靠拢产生拉拔,并使用短钢筋进行辅助的焊接,焊接完成后形成一体。
[0068] 上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书所确定的保护范围内。