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3D打印智慧湾桥梁

更新时间: 2024-10-25 17:15:27  查看次数: 21    
在混凝土底部设置纵向角钢,角钢能当临时支撑,还能控制混凝土砌块安装的横向精度。施工时底部纵向角钢要精确放样。布置的时候,要保证角钢两端和预埋钢板完全焊接好。在纵向角钢之间布置Φ28的横向螺纹连接钢筋,这样能保证钢架在吊装施工过程中稳定,防止钢架在吊装时扭转。
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智慧湾桥梁的3D打印混凝土是在离桥点150米的厂房里完成的。打印完后放在厂房,施工时用叉车运到施工现场,再用汽车吊一块块吊装。吊装混凝土时,要匀速移动,移动中保证块体是水平的,要是发现块体倾斜,就放慢吊装速度调平。吊运快接触钢架时,要减速,接触时保持速度平稳。先让靠近桥跨中的一侧接触钢架,然后慢慢旋转把混凝土块放好,再撤掉吊绳。吊装过程要保证精度,动作平缓,别碰坏混凝土砌块,也别因为碰撞或加速度太大让水泥砂浆掉下来。吊装顺序顺桥向是先两边后中间,横桥向是先中间后两边。吊装时要保证端面平齐,充分挤压让纵缝砂浆密实。块体横向每完成四块就施工横向拉杆,要是发现孔位有误差就及时校正。这次施工没发现孔位误差问题,充分说明3D打印混凝土精度很高。主拱圈吊装完,把混凝土块体的横纵接缝再用砂浆填实,然后吊装栏板。把桥栏板的预埋钢件和主拱圈上面的预埋钢件焊接,再用膨胀螺栓把桥栏板固定在主拱圈上。桥栏板施工完,在主拱圈上面做垫层,保证和既有道路平顺连接,再完成桥面板的吊装。整座桥就施工完成了。
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为保证桥梁运营安全,在上海宝山智慧湾人行拱桥关键部位布置远程监控测点,有位移测点和应力应变测点。通过无线电信号,传感器会把桥梁监测实时数据传给工程人员,按工程人员设的预警值给他们的移动通信设备发报警信号,让工程人员及时了解桥梁运营状态。通过这次检测,我们能根据数据了解3D打印混凝土桥梁的变形规律,给后续设计提供指导。
(1)从成桥现场监测看,桥没明显裂缝。监测数据显示,桥梁的监测位移值和应力值随时间变化没规律,是因为桥上人行荷载加载没规律,所以只能从各个测点的最大值来分析,也就是看桥梁整个监测周期中的位移包络图和应力包络图。所以图4.61和图4.43是重点研究对象。
(2)从桥梁主拱结构沉降分析,2019年2月14日智慧湾桥梁最大沉降值是2.2mm,整个监测周期最大沉降值是7.6mm,挠跨比是1:1900,而且整个过程桥梁变形发展稳定,所以桥梁变形值满足要求。
(3)从应力随时间变化图看,各测点应力发展稳定,2019年2月14日各监测点测试值反映了没活荷载的情况,体现了桥梁在恒载状态下压弯构件(偏心受压)的特征,应力分布说明除了靠近支座的S4测点有负弯矩,其他都是正弯矩。各监测点最大应力值分布体现了桥梁在整个监测周期经历的各种工况最不利值组合,从数据能看出,桥梁不是全截面受压,局部有拉应力,因为桥不是按压力拱悬链线线型设计的。这次桥梁监测,最大压应力是1.246MPa,比计算值高约5倍但远小于设计值,最大拉应力是0.504MPa,比计算值高约4倍但小于抗拉强度。桥梁最大位移是7.6mm,远大于计算值,但挠跨比1/1900小于1/600要求。智慧湾3D打印桥梁施工证明,用3D打印无模板工艺生产标准化预制块,实现模块化设计装配式施工的方法可行。这座桥上部结构施工只投入3名打印人员、1名设计兼实验人员、1名吊车师傅、1名叉车师傅,整个吊装过程不到24小时。