公路钢桥面板施工技术论文

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1正交异性钢桥面板构造的改进

钢桥面板是主梁的上边，它在实际的施工中要承受车辆的碾压作用，上文中我们已经提到，钢桥面板由三个部分构成，一个是面板，一个是纵肋，一个是横肋，而且在焊接完成之后，其自身的构造有着非常强的复杂性，如果车辆通过这一部分，轮载会在每个部分都产生非常明显的应力，同时在部件交叉的位置会产生局部应力，而这些部位的变形情况也相对比较严重。而这一部分的受力也相对比较复杂，所以在钢桥面板设计的过程中，必须要考虑到面板结构疲劳这一重要的因素，只有对其予以充分的考量和重视，才能对薄弱环节予以相应的调整和改进。在改进之后，面板采用的是陶瓷衬垫单面焊双面成型的技术，U形肋使用的是高强度的螺栓对接拼接的方式。在改进之后，钢桥面板出现裂纹的现象会大大的降低，同时这种结构在施工的过程中有效的降低了裂纹发生的概率，同时工地头纵向焊接的情况也得到了有效的控制，使得钢桥面板的抗疲劳程度得到了有效的改善，与此同时，这种连接方式也不会对桥面的铺装质量产生不利的影响。

2试件设计和制造

在对正交异性钢桥面板刚度和荷载所引起的弯曲效应进行计算的时候，应该对和纵肋共同作用的钢桥面板的有效宽度赫尔纵向的间距予以高度的重视。钢箱梁工地接头的位置面板通常采用的是单面焊接双面成型的工艺，所以在面板的内侧适当的位置需要设置一个陶瓷衬垫，所以在焊缝下的U型肋侧面的位置必须要打开一个开口，这样就可以让衬垫更容易通过指定的位置，缺口的宽度一定要合适，如果宽度太小，施工的便利性会受到极大的影响，如果开口过大马厩会使得周围局部的应力明显增加。

3试验概况

3.1测点布置

为研究缺口附近面板上的应力分布情况，在缺口附近面板上密集布置测点，其中面板焊缝附近的12个测点贴双向应变片测量纵、横双向应力。除了缺口附近布置测点外，在试件跨中及与试件焊栓接头对称的位置，也相应地布置了测点。

3.2疲劳试验

选取试件Ⅰ进行疲劳试验，疲劳试验加载位置为焊栓接头处，荷载范围40～90kN，循环次数为200万次。根据有限元计算，试件跨中加4OkN荷载时，试件跨中U形肋下表面的最大应力与桥梁恒载作用下产生的最大应力相当，当加90kN荷载时，其最大应力与桥梁恒载、活载共同作用下产生的最大应力相当，故选取以上疲劳试验加载范围。

3.3静载试验

两个试件都作静载试验。静载试验分两种加载方案，一种是在焊栓接头处加载，另一种是在跨中加载。根据有限元计算，当试件跨中作用140kN的荷载时，试件最大应力处（跨中U形肋下表面）的应力达到设计容许应力200MPa，试验中考虑到较实际受力情况更不利的状态，将最大静载加到175kN，为实际轴重力的2.5倍，使试件的最大计算应力达到钢材流动极限的75％。加载等级分四级和五级。

4试验结果分析

4.1竖向挠度

在对各个测点进行试验观测后发现，在不同荷载等级的作用下，所测到的竖向挠度值与预先通过计算后得出的数值几乎相同，表明了该连接技术方法是比较可行的。其中在跨中进行荷载试验时，发现焊接螺栓接头处的竖向挠度要比起对称位置的接头挠度小一些，经过研究分析后得知，这是因为前者除了使用高强度螺栓进行连接，还另外夹了两块拼接板。这就使得腹板的厚度增大了许多，因而增大了焊栓接头的刚度值。

4.2疲劳强度

在下限为40kN、上限为90kN（分别为实际轴重力的57％和1.23倍）的疲劳试验荷载作用下，经过200万次后，试件I各部位的挠度与疲劳试验前基本上没有差别，这说明疲劳对试件的刚度几乎没有影响。通过20倍放大镜目测检查，没有发现裂纹，再次经过分级静载试验，结果表明，各测点的应力大小及其与荷载的线性关系同疲劳前一样。可以认为，大型公路钢箱梁正交异性桥面板结构采用焊栓连接后，其抗疲劳性能很好。

4.3局部应力

在外加荷载作用下，两个试件的大多数对称测点的实测应力基本对称。当在焊栓接头处加载时，将两个试件的实例应力进行比较，就会发现：试件Ⅱ焊栓接头附近面板上的纵向应力比试件I大，在其他测点，两个试件的实测纵向应力基本上一致；当在跨中加载时，在所有的测点，两个试件的应力都差不多，而且数值很小，与焊栓接头处对称部位的纵向应力和横向应力也与焊栓接头处对应点的纵向应力和横向应力基本一致。实例应力基本上随着荷载的增加而呈线性增加，而且基本上与计算值相吻合。

5结束语

当前的公路建设施工的过程中，很多新的技术都在逐渐的推广和应用，而钢箱梁翘班施工技术是其中应用比较广泛的一项技术，在这项技术当中，传统的施工方式已经出现了非常明显的弊端，所以应该对其进行有针对性的改进，只有这样，才能更好的保证施工的质量，同时还会使得工程的合理性更强，推动了我国公路建设行业的健康发展。

作者：崔艳颖 单位：辽宁省路桥建设集团工程检测有限公司