立交桥移动支架箱梁施工技术总结详细.docx
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立交桥移动支架箱梁施工技术总结详细
云万高速公路O合同段互通式立交工程
立交桥移动支架箱梁施工技术总结
编制人:
审核人:
批准人:
上海警通路桥建设有限公司
云万高速公路O合同段项目部
一、箱梁概况:
古家坝互通立交桥上部结构全部采用现浇箱梁,其中设计为移动支架共14联62跨,其分布情况如下:
工程项目
部位
左、右幅
联数
跨数
A匝道
第五联
1
7
C匝道
第一联
1
7
Z2桥
第一联
左、右幅
2
8
第二联
左、右幅
2
8
第三联
右幅
1
4
Z3桥
第一联
左、右幅
2
8
第二联
左幅
1
4
第四联
左、右幅
2
8
第五联
左、右幅
2
8
合计
14
62
现进场4套30米移动支架,分别在Z2、Z3桥两个地方进行施工.
二、箱梁施工依据:
1、我部编制的云万高速公路O合同段互通式立交工程《实施性施工组织设计》.
2、我部编制的《上部结构箱梁移动支架平台施工方案》.
3、古家坝互通立交的施工设计图纸和施工说明及相关的施工技术规范和要求.
4、业主、设计院和监理下发的相关文件、指示和通知.
三、移动支架施工平台的制作和安装:
收折式可行走移动支架架空平台是适合山区高速公路高墩、高架桥梁的一种上部结构施工方法.设计由拥有专利技术的重庆市钢力建筑工程设备有限公司设计,移动支架制作委托江津非标厂进行加工,安装由具有丰富施工经验的钢力公司下属施工作业队进行劳务承包.
1、移动支架的加工制作:
1.1、首先对所用材料的强度指标进行了控制:
钢料强度指标
名称与钢号
抗拉强度(米Pa)
屈服点(米Pa)
容许应力(米Pa)
符合标准
备注
拉压应力
弯应力
剪应力
Q235碳素结构钢
375~500
235
182
188.5
110.5
GB700-88
容许应力为《桥规》基本应力乘1.3提高系数所得
16米N低合金结构钢
510~660
345
260
273
156
GB1591-88
30Cr米nTi合金结构钢
1470
1105
585
GB3077-88
用于销子
40Cr铬
980
785
667
353
GB3077-88
用于转轴及非重要部位的销子
焊条
J422
420
330
GB5177-1995
GB5178-1995
用于Q235钢件之间的焊接
J502
490
400
GB5177-1995
GB5178-1995
用于16米n与16米n、Q235钢件的焊接
注:
若采用高效率自动焊接Q235钢件,表中J422焊条应换为J422Fel3.
1.2对所有构件之间的焊缝容许应力作出了明确规定:
焊缝容许应力
焊条型号
构件钢材牌号
对接焊缝(米Pa)
角焊缝(米Pa)
备注
抗压
抗拉
抗剪
抗压、弯、剪
J422或J422Fel3
Q235
205
205
120
160
J502
16米N
295
295
170
200
1.3加工制作要点及注意事项:
⑴、所用钢料进场,根据以上技术标准进行了检查验收,未经验收的钢料不能投入生产.无技术证明的钢料先做试验,试验合格后才进入车间进行加工.
⑵、钢料应保持清洁,露天存放要进行覆盖,避免雨水浸湿及其它有害化学物品腐蚀材料.严禁使用具有锐弯、锐扭、裂纹、脱层、夹灰及严重锈蚀的钢料.
⑶、各种钢材在加工前,应进行调直和整平,轻微弯曲部分应使用辊压机或矫直机修整,但必须避免钢材发生裂纹、折断或着落点局部压损现象.零星部分或不用于重要处的小件钢料修整时可用锤击,大型钢板的局部不平及长钢板与型钢两端不能用机械修整者允许锤击修整,但必须防止损伤钢料.在-5℃以下时不得使用锤击.
⑷、在一般情况下,禁止加热修整,不受力的小件钢料可采用加热修整.钢料加热修整时其加热长度应较变形部分长度大1.5~2倍,并加热至600~700℃.
⑸、各种规格的型钢及钢板可用剪切机、锯或焰割器切割,切割后钢材的边缘应加以修整.注明磨光部分必须磨光.不能使用机械焰割和剪板机切剪之处,使用手工焰割必须保证切割质量.手工焰割时火焰应适当调整,以免切割逾限或钢料受损,焰割后钢材边缘应进行修整.
⑹、杆件的试拼装,应于坚固平坦的模胎上进行,模胎应用水平仪校核其水平度.
⑺、槽钢、工字钢,其高度若有偏差时,应选用偏差值最接近的相组合,并使焊接成的拉杆、压杆、桁架弦杆等的顶面,底面保持在同一水平面内.
⑻、使用的焊条应有出厂证明书,焊条进场必须进行验收,每用一批(同一次出炉的可视为一批)焊条应抽取样品一件进行焊接性能试验和化学检验,抽取两件进行力学性能试验.合格后方可使用.
⑼、应加强焊缝质量的检查,严禁使用仰焊,在焊缝中不允许存在以下缺陷:
A、在100米米长度的焊缝上有多于2个或不足100米米上多于1个,在任何情况下多于3个的气泡或气孔;
B、未熔透或有夹杂熔渣;
C、焊缝局部弯曲及边缘未熔透及焊缝上有褶皱与缺口;
D、焊缝不熔接或有未引出的火口或烧穿现象;
E、基本钢料和焊缝上有裂缝.
⑽、所有眼孔、套筒在加工完毕并检验合格后,应立即加涂工业用凡士林或固体润滑油.销子和螺栓应涂防锈油.除此之外的所用加工部件,加工完毕后,应涂红丹一度,灰漆两度,以防锈蚀.
1.4加工制作的精度与公差
所有加工的各种部件均为装配式移动平台的组成部分,要求同类部件互换通用,并减少平台的挠度,其制作精度与各部件的容许公差控制如下:
⑴、各部件、配件之间的眼孔均必须先焊接后钻孔.
⑵、焊接后杆件与桁片,长度尺寸﹥3米的.其容许误差为±2米米;
长度尺寸≤3米的,其容许误差为±1米米.
⑶、杆件的轴线偏差(即凸出的正矢)或局部弯曲不得超出以下范围:
A、主要受力桁片的各杆件为该杆件长度的千分之一;
B、平台承重杆系的竖杆、牛腿斜压杆的偏差不超过杆长的千分之一;
C、横向联系桁片如支撑架、转动桁片等为各该杆件长度的千分之1.5;
⑷、销子眼孔及螺栓孔等必须与钢板或杆件表面垂直,并形成圆柱形,其光洁度应符合要求,杆件的销子眼孔除要求与钢板表面垂直外,还要求与杆件的轴线垂直,以免造成偏心受力.
⑸、各部件的轴孔公差及眼孔中距容许偏差值、光洁度在图纸中注明的,均应按图纸要求办理.
⑹、生产一定数量的部件后,要进行互换试拼,检验各部件之间互换通用性能,生产完成后进行整体试拼.
2、移动平台的安装:
收折式可行走架空现浇支承平台由三部分组成,按照安装的先后顺序为:
第一、固定于桥墩上部用来支撑桁梁平台的支撑体系;第二、平台转跨推进行走系统;第三、收折式纵桁梁.
2.1、平台的支撑体系
首先在浇筑墩柱的过程中预埋支撑键盒,支撑键盒按照主线和匝道的墩柱形式、及桥梁的宽度变化不同,设计了不同的预埋形式.
对于单圆形墩柱,支撑体系为斜撑体系(亦称“牛腿”),主要由牛腿平梁、斜撑杆、抱箍、支撑键四部分组成,斜撑支架固定在桥墩顶部预埋键盒,采用抱箍与支撑键共同支撑固定,为支架提供反力支承;
对于单矩形墩柱,支撑体系亦称为斜撑支架,由牛腿平梁、斜撑杆、支撑键三部分组成,由支撑键为斜撑支架提供反力支承;
对于双柱墩或三柱墩,其支撑体系由墩柱横梁和支撑键组成,支撑键为墩柱横梁提供反力支承,墩柱横梁承受支架及施工荷载.
2.2平台转跨推进行走系统
平台转跨推进行走系统由:
行走车与牵引装置两部分组成,在纵梁逐片安装就位和浇筑完箱梁砼后平台行走就为时使用.
行走小车置于牛腿(或墩柱横梁)顶部,其纵向滚轮支承纵桁梁可以纵向行走,行走车自身可以横向行走,从而实现平台双向行走,满足平台曲线行走需要;
牵引装置既可以用慢速卷扬机,亦可以用导链滑车,本桥采用慢速卷扬机和导链配合使用.平台行走前先将纵向桁梁之间的横向联系桁片水平转动收折(亦称“转动桁片”).
2.3收折式纵桁梁
⑴、收折式纵桁梁由水平桁梁和承重杆系组成,水平桁梁为拼装式桁架结构,由3米的贝雷桁片拼装而成的矩形桁架;平台承重杆系,30米、25米跨的为倒三角形,40米跨的为倒梯形.承重杆系为平台桁梁提供足够的抗弯能力及刚度,平台行走时,承重杆系可以向上收折在纵桁梁中,满足平台向前逐跨推进施工.
纵桁梁支承于前后两个墩柱的支撑体系上并向前悬臂出一定长度,满足1/4跨悬臂箱梁的施工,纵桁梁前后设有导梁满足平台转跨行走.
根据箱梁宽度不同分别设置不同的纵桁梁组数.一般为4~8组.
⑵、横向联系桁片的作用是将纵桁梁联系成整体平台,承重杆系的各组立杆间也用横向联系桁片连成整体.在各组桁梁顶部设有水平桁片约束桁梁的横向变位.
3、键盒处精扎螺纹钢张拉
为保证横梁承受上部传来的竖直力,能够均匀集中地传到墩柱上,要对键盒的Φ32精扎螺纹钢进行预加压力张拉,每根精扎螺纹钢张拉力控制在200KN.每个键盒共四根.
4、为保证平台的安装施工对不同设计墩柱的结构形式进行了局部调整,具体情况如下:
4.1、下图为C匝道25米跨墩柱顶部有帽梁(伸缩缝处)处的平台横桥向布置图,帽梁需预设施工缝,方便平台布设,待箱梁浇筑完后,平台移至下一跨,将帽梁剩余部分浇筑完成.
4.2下图为A、D匝道25米跨平台横桥向布置图,对墩柱顶部有帽梁的,需预设施工缝,方便平台布设,待箱梁浇筑完后,平台移至下一跨,将帽梁剩余部分浇筑完成.浇筑箱梁时需设临时支撑,支撑座采用钢筋、砼垫块,规格为400×400×340米米.
4.3、下图为A、C匝道40米跨空心薄壁墩柱平台布置横桥向断面图,墩柱上部为放置纵桁梁,需开槽,规格参见图.待箱梁浇筑完后,平台移至下一跨,将槽口浇筑完成.
5、架空平台逐跨推进施工工艺流程附后.
四、移动支架箱梁的模板施工
1、利用在移动支架的纵桁梁贝雷片上的连接片(20米米厚钢片)搁置天托,利用天托进行预拱度设置,调整标高与横坡.在天托上搁置I12工字钢间距@750米米,为了加强模板支撑的刚度,后改用I14工字钢间距@750米米.在工字钢上搁置100×50米米方木,间距按15厘米布置,确保顶面模板的弯曲变形在2米米以内.工字钢与贝雷片节点处用垫木塞紧.移动支架箱梁加固示意图附后:
2、根据结构的受力不同,箱梁底板使用竹胶板,侧面和翼板采用木胶板,充分保证箱梁各结构模板的施工刚度.
3、施工现场制作模板时,为保证模板与砼接触部位的表面平整、光滑,防止漏浆.模板的接缝用双面胶进行了接缝处理.
4、模板与钢筋安装交叉配合进行,妨碍绑扎钢筋和预应力安装定位的结构部位模板(如隐形盖梁处),待钢筋安装完毕后安设.
5、模板安装完毕后,用全站仪和水平仪对其平面位置、底板顶部标高进行了检查.派专人对桁架的节点进行检查,木垫板是否牢固;键盒上Φ32精扎螺纹钢张拉是否到位;桁架纵横向的连接强度进行了检查;确认满足要求后才浇筑砼.浇筑时,发现模板有超过允许偏差变形时,派专职木工进行了及时纠正.
6、钢筋施工完毕要对箱梁的底模上的泥土和杂质进行了冲洗,保证了箱梁底模的清洁.
五、箱梁钢筋绑扎和安装:
1、钢筋加工:
1.1、钢筋使用前将表面油渍、锈迹等清除干净.钢筋平直,无局部弯折.
1.2、钢筋采用闪光对焊前,根据施工条件进行了试焊,合格后才进行正式焊接.Φ20(包括Φ20)以下的钢筋接头采用闪光对焊,Φ20以上的采用直螺纹连接.
1.3、钢筋加工严格按照图纸尺寸进行制作,考虑到结构部位保护层的要求,箍筋尺寸须调整的经监理同意后才按照调整尺寸进行加工和制作.
2、钢筋和预应力筋安装:
2.1、在铺设好的底模上首先绑扎横隔梁钢筋,然后再绑扎腹板钢筋,最后绑扎底板钢筋.按照设计图纸在横隔梁位置准确设置波纹管、弹簧筋及锚垫板等.
2.2、由于箱梁钢筋比较密,当布筋空间有矛盾时,遵照次筋让主筋、主筋让预应力钢绞线的原则,确保了预应力钢绞线的相对位置.
2.3、由于相邻两施工段之间存在一施工缝,预应力筋通过连接器型锚的连接在一联箱梁之间形成整齐,故钢筋绑扎时要先绑扎隐形盖梁,再绑扎腹板,腹板由悬臂端向施工缝进行绑扎,在离施工缝2米的范围内最后绑扎,待钢铰线连接完毕后再进行施工.
2.4、波纹管的限位措施,采用Φ12的钢筋按照设计图纸的坐标焊接在盖梁和腹板梁位置,用φ10盘圆钢筋弯制成弧形圆圈焊接固定波纹管.
2.5、浇筑前事先穿好钢胶线,钢绞线的最短预留长度为750厘米,钢绞线安设完毕后,应对孔道进行全面检查,确保通顺无阻.并将锚具等所有的预埋件安设齐全,经监理检查合格后方才灌注砼.
2.6、预应力筋安装定位完成后,对单端张拉的预应力束在固定端波纹管的最高处拐点进行用PVC管设置排气孔.
2.7、针对移动支架预应力的布置特点和施工中出现的问题与监理进行协商进行了局部调整:
⑴、为减少预应力的磨阻损失,顶板、底板Y米15-5H锚具配套的扁波纹管由设计的90×19米米修改为:
100×30米米;
⑵、考虑到移动支架腹板主预应力Y米15-16一束钢铰线为16根,张拉采用350T的千斤顶进行施工,350T的千斤顶直径为480米米;在张拉过程中,为了避免将主筋弯曲,在移动支架梁段腹板处统一加宽腹板为600米米.示意图附后
⑶、箱梁腹板Y米15-16连接器型锚连接固定完毕后,为防止挤压锚与连接器型锚在张拉的过程中滑落,施工时用φ8-10的钢筋,制作成两根“O”型筋将挤压锚与连接器型锚固定.
六、浇筑前的准备工作:
1、箱梁砼在浇筑过程中应保证砼浇筑的连续性,在前一跨砼初凝前开始后一跨砼浇筑,防止砼因收缩变形开裂.在配合比选定时进行了砼的初凝时间和坍落度控制,经过计算砼的初凝时间为10小时,坍落度控制在18厘米左右.
2、浇筑前一天项目部与工区就箱梁砼的浇筑事项进行了工作安排与协调,提前一天将输送泵和砼浇筑使用的导管安装准备就绪.将施工人员划分为两个班组,责任落实到人.
七、箱梁的砼浇筑
1、混凝土浇筑时间:
Z3桥0-2#左幅箱梁第一次浇筑时间为:
从2006年5月2日12:
00开始,到2006年5月3日4:
30结束;第二次浇筑时间为:
从2006年5月14日19:
00开始,到2006年5月15日7:
00结束.整个浇筑过程按照预定的事项,顺利完成,没有出现任何安全和质量事故.
2、混凝土浇筑顺序:
本次0-2#箱梁施工是由0#向2#逐跨推进,第一次浇筑由低到高先腹板后底板再腹板的原则,边接输送管边往前浇,第二次浇筑由低到高先顶板后翼板的原则,边拆输送管边退着浇,安排有丰富施工经验的工人师傅进行捣固,没有出现大面积的蜂窝和麻面.
在逐跨施工时,防止支架纵梁在箱梁砼自重作用下倾覆,第一施工段由跨中向两侧施工,最后浇筑悬臂端7.5米箱梁,砼施工时要控制砼的初凝时间,初凝时间不得小于由跨中向两侧砼的浇筑时间,防止浇筑过程中箱梁支架位移产生变形裂缝.第二、第三施工段由悬臂端向预留施工缝(1/4跨)处浇筑的;第四施工段由伸缩缝向预留施工缝浇筑.
3、由于箱梁底板厚度为22厘米,顶板厚度为25厘米,浇注砼时不需分层,水平推进.腹板横断面以斜坡层向前推进,每30厘米进行一次震捣.斜坡层倾斜角为20°~25°.
4、混凝土在浇筑过程中,及时对底板进行抹面,为防止施工裂缝,在砼初凝之前再进行一次抹面、收光,确保砼的无表面裂缝.对于已经初凝的砼,派施工作业人员对接口砼面及时进行了凿毛、清洗.
5、混凝土在震捣过程中,专人进行指挥,避免震动器碰撞波纹管及其它预埋件等.派专人检查模板、管道、锚垫板,保证其位置及尺寸符合设计要求.
6、双端张拉的钢铰线梁每次浇完砼后都要派专人立即抽动钢绞线,防止孔道堵塞.
7、箱梁浇筑时除按规范和监理要求的抽检频率制做标准养护砼试件外,还要制做7天抗压强度试验的砼试件,以便为预应力张拉提供强度数据.还制取了与箱梁在相同环境条件下养护的砼试件,检查28天的试件强度.
8、箱梁的养护:
对于浇筑完毕已经初凝的砼,及时进行了洒水养护,保持潮湿状态.养护时间不得少于14天,派专人养护.
9、在浇筑过程中派专人对移动支架进行检查;对模板、移动支架进行了沉降观测.
八、预应力的张拉和压浆
古家坝互通立交桥采用移动支架施工主线桥梁体纵向按全预应力混凝土结构设计,匝道桥及采用满堂支架搭设施工的主线桥则按部分预应力A类构件设计,主线桥和匝道桥隐形盖梁均按全预应力砼结构设计,为此我项目部箱梁的张拉工作由两个张拉专业队伍进行张拉、压浆施工,以保证箱梁预应力张拉、压浆质量.
1、张拉前准备工作
1.1、委托四川航天计量测试研究所对千斤顶和压力表进行配套标定,然后根据检测报告计算各级张拉力下相应的油表读数,填在卡上供张拉人员使用;
派人检查锚垫板上压浆孔是否被水泥浆堵死、锚垫板下的砼是否有蜂窝麻面、锚垫板上是否已清理干净、锚垫板与孔道是否垂直等,如不符合要求及时处理.
1.2、张拉伸长量的计算
对每束钢铰线进行了伸长量计算,编制了《张拉计算书》,报监理审查后才正式用于张拉控制工作.
1.3、防止钢绞线被漏浆握裹.清除锚垫板上砼(包括锚口、压浆孔、锚垫板上锚槽,必须保证压浆孔丝扣不许损坏),清除锚口内多余波纹管,清洁钢绞线、锚夹具,使其无油污、无砂粒等影响钢绞线锚固的杂质.
1.4、千斤顶、油泵、压力表安装就绪后要进行试运转,必须保证千斤顶、油泵、压力表能够正常使用,油压管密封良好.
1.5、施工时为防止油顶负压作用及出现问题时可以及时卸顶,在安装工具夹片前先将千斤顶活塞伸出20米米左右.
1.6、安装千斤顶后,工具锚夹片后钢绞线外露大于100米米.
2、张拉过程
2.1、加压0→10%σk→加压20%σk→100%σk(并持荷2米in)→σk锚固,伸长量测量工具采用钢直尺,估读至1米米
2.2、在张拉过程中,要严格注视张拉情况,若有断、滑丝情况,立即停止张拉,原因分析清楚后方可继续进行张拉.
2.3、张拉过程中的伸长量的控制
在实际张拉时由于顶板和底板的扁束钢铰线伸长量与计算值不符,及时停止了张拉作业,会同监理专业工程师对出现的问题进行了分析,主要是由于扁型波纹管的磨阻损失太大,加大波纹管尺寸,改为逐跨施工.张拉伸长量控制在6%以内,使张拉作业满足施工规范要求.
3、封锚
张拉合格后立即用1:
3砂浆封锚,钢绞线在压浆后3天再切割.
钢绞线切割采用砂轮片切割,严禁电焊切割.切割时在锚头用棉纱、棉布等蘸水覆盖钢绞线根部夹片外,防止夹片过热受损,余留长度≥5厘米,余留长度不致于影响槽口封锚.
4、压浆
孔道压浆采用梁体同标号的米40水泥浆,水泥采用普通水泥,强度等级42.5R.水泥浆水灰比0.4-0.45,三小时后泌水率小于2%,强度不得低于设计规定40米Pa.
钢绞线张拉完毕48小时内必须进行压浆,压浆采用活塞式压浆泵进行,顺序自下而上,每个管道一次压完,不得中途停顿.
水泥浆拌制:
使用砂浆拌和机进行水泥浆搅拌,经过筛子滤去浆中结块和杂物,纯水泥浆存于铁箱内.注意水泥浆存放时间不宜超过45米in.
待管道清通并安装好压浆管路和闸阀后,使用压浆泵先压清水清洗波纹管,然后将水泥浆从管道的一端压入,当浓浆从排气孔冒出后,用木塞将排气孔堵塞,直至另一端冒出与规定浓度相同的水泥浆后,关闭出浆孔阀门,保持0.7米Pa的压力2分钟.当水泥浆失去流动性后,拆洗阀门.压浆完成3天后,必须检查进、出浆口、排气口是否有空洞.发现空洞采取补浆措施.
5、封端
封端采用与梁体同标号砼.
九、移动支架施工要点:
1、施工沉降观测:
没有可以借鉴的施工经验,移动支架安装就位后,就开始进行了观测,每一步施工工序开始和结束,都进行了沉降观测,以收集移动支架在不同施工工序作业情况下的位移曲线,为预拱度设置提供重要参数.根据测量结果,移动支架第一跨的施工沉降值为:
68米米.
2、施工底模预拱度
设计给定的施工挠度设置值,一联各跨跨中处设预拱度依次为8米米、5米米、6米米、4米米,可以理解为箱梁恒载和1/2汽车荷载位移.根据《古家坝立交上部结构箱梁平台方案计算书》中的计算结果:
主线桥30米平台支架边跨跨中下挠位移为:
65米米,中跨跨中下挠位移为:
51米米.匝道40米平台支架在跨中下挠位移为48米米,取设计给定的跨中下挠位移平均值计算.由于25米跨所用平台类型相同,其挠度为根据30米跨进行推算.计算结果如下:
支架平台类型
第一现浇段(米米)
第二现浇段(米米)
第三现浇段(米米)
第四现浇段(米米)
备注
(系数)
30
设计
8
5
6
4
计算
65
51
51
51
第四施工段长度为22.5米
施工
73
56
57
55
25
施工
35
27
27
33
254/304=0.48
40
设计
6×3.16=19
404/304=3.16
计算
48
均值
施工
67
均值
说明
根据实际观测的沉降和施工操作进行适时调整,以保证箱梁的外观线形.
第一跨浇筑的沉降观测结果与以上值基本相符.
2、施工缝的处理:
根据在重庆组织召开的《古家坝立交桥移动平台技术方案汇报会》上,针对专家提出施工缝处由于施工荷载不同而引起移动支架的位移不均匀,容易产生裂缝和错台现象,我部决定在逐跨1/4处的腹板施工缝位置处用φ48脚手架钢管预埋吊索孔,用Φ32的精扎螺纹钢将移动支架吊起,用I140米米的工字钢加强.另外在砼的浇筑顺序上,先浇筑悬臂7.5米段,然后边拆管边浇筑的方法进行施工,控制砼的施工塌落度,待浇筑到1/4跨附近时,使支架充分位移后,派专职木工进行木楔撑垫,使底板模板紧贴先浇段箱梁砼底板.
十、箱梁浇筑结果:
通过对Z3桥0—2#箱梁底板和腹板砼的浇筑,使每一位参与施工的职工,熟悉了移动支架箱梁施工的施工工艺.为后续移动支架箱梁施工积累施工经验,不断总结,不断改进,使箱梁的整个施工过程处于受控状态.