西寧跨南川河三座步行橋論文

1、西寧市景觀步行天橋鋼箱梁制造、架設(shè)工藝摘要：針對西寧市景觀步行天橋三維空間曲線的特點(diǎn)，介紹鋼箱梁在制造過程中采取的一系列工藝保證措施。為了滿足制造、運(yùn)輸及架設(shè)的要求，對全橋的鋼箱梁段進(jìn)行了縱橫向分塊，根據(jù)空間曲線的理論尺寸分段制作滿足空間相對位置的拼裝胎型，不僅提高了生產(chǎn)效率，也較好的保證了制造過程中對空間曲線的要求；通過通過一系列有效的控制手段達(dá)到滿足設(shè)計要求的目的。關(guān)鍵詞：鋼箱梁；空間曲線；整體線形；胎型；工藝1 工程概況西寧市景觀步行天橋上部結(jié)構(gòu)為1×72=72m單跨全焊接鋼箱拱橋，主梁頂板不設(shè)橫坡，底板水平，梁高1.5m，在工廠分段預(yù)制，現(xiàn)場拼裝焊接形成箱梁整體。鋼梁采用單箱

2、雙室斷面，頂、底板厚16mm，腹板厚16mm；每隔2m設(shè)置一道橫隔板，厚12mm。全橋重量約為430噸。西寧市景觀步行天橋三維實(shí)體模型，見圖1。.圖1 西寧市景觀步行天橋三維圖實(shí)體模型2 鋼箱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)西寧市景觀步行天橋的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在三維的空間曲線，它不同于以往二維曲線橋梁，它具有造型新穎、視覺立體感較強(qiáng)且曲線線形優(yōu)美等特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)具有以下的制造難點(diǎn)：鋼箱梁水平曲線的控制。鋼箱梁縱向高程的控制。鋼箱梁外形尺寸的控制。鋼箱梁梁段分塊及斷面結(jié)構(gòu)示意件圖2。鋼箱梁由頂板單元（頂板+板條肋）、底板單元（底板+板條肋）、腹板單元（腹板+板條肋）、隔板等組成；材質(zhì)為Q345q-D。針對以上難點(diǎn)，分別采

3、取相應(yīng)的工藝措施保證整體線形的精度。 圖2 鋼箱梁梁段分塊及斷面結(jié)構(gòu)示意3 鋼箱梁的制作3.1鋼箱梁的分段 西寧市景觀步行天橋形為空間曲線線形，在鋼箱梁分塊前按照設(shè)計圖坐標(biāo)值建立一個三維實(shí)體模型（見圖1），根據(jù)分段長度在三維實(shí)體模型中分別截取實(shí)際長度塊體模型。（分塊時將頂板、底板及腹板對接焊縫錯開200mm以上）鋼箱梁分段長度基本控制在8.9米11米之間，全橋共分為14個梁段。由于本橋設(shè)計具有橋長、橋?qū)挿较蜉S線對稱的特點(diǎn)，在鋼箱梁制造過程中均為對稱制作。鋼箱梁整體分段及截面（見圖2）3.2 鋼箱梁拼裝、焊接胎型的制作 根據(jù)實(shí)體模型測量出塊體模型的理論數(shù)值，制作出滿足空間曲線要求的拼焊胎型。由于

4、鋼箱梁的頂、底、腹板均為曲面，所以胎型著重控制底板上隔板位置的拱度及腹板的曲線彎度。具體制作方法：根據(jù)實(shí)測情況制作出寬度相同矢高不同的同板厚鋼板，按隔板位置分別拼焊在平臺上形成正拱度（目的：保證底板拱度的要求），在平臺上相應(yīng)的位置拼焊鋼板及型鋼作為保證腹板曲線彎度的卡檔，裝配箱梁時以此胎型作為基準(zhǔn)進(jìn)行拼裝。（見圖3） 圖3 制作拼焊胎型3.3 頂、底、腹板的下料 根據(jù)三維實(shí)體分塊體測量的實(shí)際長度分別進(jìn)行數(shù)控下料，頂?shù)装灏鍖挿较騼蓚?cè)按三維實(shí)體測量數(shù)值切出彎度，腹板板寬方向兩側(cè)按三維實(shí)體測量數(shù)值切除拱度，并加工出坡口。3.4 鋼箱梁的拼裝、焊接 鋼箱梁采用正裝法進(jìn)行拼裝，首先將底板單元平鋪在胎型上

5、，對其進(jìn)行固定。按線分別組裝隔板，以隔板為內(nèi)胎分別組裝腹板肋板及腹板，并在胎型上對槽型進(jìn)行焊接、修整，修整槽型后分別拼裝頂板肋板和頂板并進(jìn)行焊接（焊接鋼箱梁時，每臺電焊機(jī)的電流電壓需相同，且同方向?qū)ΨQ施焊，并在主焊縫位置加裝碼板，以達(dá)到減小焊接變形的目的）。焊接完成后探傷、修整、解碼、下胎。修整時注意保證箱口尺寸（主要控制箱口高度、寬度、對角線差及頂?shù)装逯行木€）需滿足制造要求。（見圖4）制作橋中心合龍梁段時在箱梁一側(cè)留150mm的合攏段配切量，用于橋位合攏配切。3.4 鋼箱梁節(jié)段試裝 修整后的鋼箱梁在拼裝胎架上進(jìn)行兩兩試裝，并在相鄰箱口位置加裝匹配件，用大六角頭螺栓進(jìn)行固定。根據(jù)三維實(shí)體模型理

6、論尺寸對鋼箱梁的外觀尺寸、水平曲線及縱向高程進(jìn)行量測，滿足公差要求后解體下胎，并進(jìn)行除銹、涂裝。圖4 鋼箱梁拼裝及成品4 鋼箱梁橋位架設(shè) 橋位現(xiàn)場對全橋鋼箱梁接口處搭設(shè)安裝支架，支架上表面標(biāo)高為設(shè)計理論標(biāo)高。按照架設(shè)順序分別預(yù)埋四個拱腳的鋼箱梁段，利用全站儀對箱口頂板中心線的里程、標(biāo)高及拱度軸線進(jìn)行控制。分別對拱腳箱型梁進(jìn)行支模澆筑混凝土，待混凝土初凝后，分別對四個鋼箱梁段口頂板中心線的里程、標(biāo)高及拱度軸線進(jìn)行復(fù)測，滿足要求后，進(jìn)行下一段鋼箱梁段的架設(shè)。在架設(shè)的過程中，鋼箱梁段箱口間暫不進(jìn)行焊接，利用碼板及匹配件進(jìn)行連接，待鋼箱梁段整體架設(shè)到位后，利用全站儀對全橋線形進(jìn)行最后的調(diào)整，滿足要求后進(jìn)行鋼箱梁段口之間的焊接、修整及探傷。在架設(shè)過程中，全站儀全程進(jìn)行監(jiān)控。（見圖5）5 結(jié)語 通過以上工藝及各種保證措施的實(shí)施，使較復(fù)雜的空間曲線結(jié)構(gòu)變得簡單，不僅節(jié)約了成本，也提高了生產(chǎn)效率；同時也有效地控制了產(chǎn)品質(zhì)量，保證了設(shè)計所要求的各方向曲線線