CN113059317B - 钢桁拱桥整体节点式箱型杆件的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢桁拱桥整体节点式箱型杆件的制作方法，钢板切割完成后采用定型化钢板矫正平台矫正处理；钢桁拱桥整体节点式箱型单元焊接通过钢桁拱桥箱型单元焊接平台施工，采用箱型杆件固定支架和可调节螺纹套筒撑杆固定进行加工；钢桁拱桥整体节点式箱型单元焊接完成后通过钢桁拱桥箱型单元矫正平台进行矫正，最后进行钢桁拱桥箱型单元安装。本发明涉及的钢桁拱桥整体节点式箱型杆件及制作方法，与传统施工方法相比，能够保证现场构件加工精度，同时加快了杆件制作速度，降低了后期安装施工难度，节约了施工成本，取得了较高的经济技术效益。

Description

钢桁拱桥整体节点式箱型杆件的制作方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种钢桁拱桥整体节点式箱型杆件的制作方法。

背景技术

桥梁作为市政基础设施之一，其主要功能不仅仅是缓解城市交通压力，还能够优化城市空间景观环境。近年来，随着城市化建设水平的提高，桥梁的样式逐渐呈现出多样性的特征，受地域文化、气候差异等因素的影响，桥梁结构形式趋于多样化。钢桁拱桥具有结构受力合理，整体性强，节省材料，自重小等特点，对软土地基有较好的适应性，因而被广泛采用。同时桥梁设计形成过程仅能按照某种标准状态考虑，而桥梁实际形成过程复杂且技术难度大（精确的构件加工、钢桁拱桥箱型单元焊接、钢桁拱桥箱型单元矫正等）、影响因素众多且多变,面临的结构强度、稳定安全问题多，要使该庞大的***工程正常运转和成桥状态（线型、内力）符合设计要求，必须对其过程实施控制。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种钢桁拱桥整体节点式箱型杆件的制作方法。与传统施工方法相比，采用钢桁拱桥整体节点式箱型杆件及制作方法，能够保证现场构件加工精度，同时加快了杆件制作速度，降低了后期安装施工难度，节约了施工成本，取得了较高的经济技术效益。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种钢桁拱桥整体节点式箱型杆件的制作方法，具体步骤如下：

（1）对钢板进行切割，得到待矫正钢板；

（2）待矫正钢板切割完成后采用定型化钢板矫正平台进行矫正处理；

（3）矫正好的钢板采用钢桁拱桥箱型单元焊接平台进行钢桁拱桥整体节点式箱型单元焊接施工；

（4）钢桁拱桥整体节点式箱型单元焊接完成后通过钢桁拱桥箱型单元矫正平台进行矫正；

（5）最后进行钢桁拱桥整体节点式箱型单元安装。

为了确保达到检验制造精度、预测并控制钢桁梁制造累积误差的影响、确保拱肋成桥线形以及现场顺利安装，对全桥拱肋进行分段试拼装，试拼装完成后运到施工场地进行现场安装。

步骤（1）所述的对钢板进行切割，具体如下：利用数控切割机下料和精密落料，利用计算机对钢桁拱桥进行整体线形放样，并对各节点进行三维放样，并采用三维数控钻床钻制螺栓孔。

所述的定型化钢板矫正平台包括有混凝土基础一，所述混凝土基础一顶面上放置有钢底板一，钢底板一上间隔焊接有L型钢支柱一， L型钢支柱一上部焊接有L型钢横梁一；在每个所述的L型钢横梁一上均连接有钢板固定支架。

所述钢板固定支架包括有螺纹杆一、活动式固定钢板、U型槽口底座一和可调节螺栓一，所述活动式固定钢板在螺纹杆一上上下移动，所述的U型槽口底座一固定在螺纹杆一的下端，所述U型槽口底座一安装在L型钢横梁一翼缘上，其中在U型槽口底座一的上端侧板上开有螺纹孔一，U型槽口底座一的下端侧板位于L型钢横梁一翼缘下面，在上端侧板螺纹孔一内设有可调节螺栓一，通过可调节螺栓一压紧L型钢横梁一翼缘和U型槽口底座一的下端侧板；所述的钢板固定支架根据待矫正钢板的位置，在L型钢横梁一翼缘上进行调整移动，通过可调节螺栓一固定，活动式固定钢板放置在待矫正钢板上部，活动式固定钢板与螺纹杆一通过固定螺栓一固定，在活动式固定钢板上设有可调节螺栓二，活动式固定钢板固定后通过可调节螺栓二进一步固定待矫正钢板，采用火焰矫正的方法对待矫正钢板进行矫正处理。

在所述的L型钢支柱一上端与钢底板一之间加固连接有斜支撑一。

所述的钢桁拱桥箱型单元焊接平台包括有混凝土基础二，在混凝土基础二顶面上放置有钢底板二，钢底板二上间隔焊接有L型钢支柱二，L型钢支柱二上部焊接L型钢横梁二，在每个所述的L型钢横梁二上均连接有箱型杆件固定支架。

所述的箱型杆件固定支架包括有螺纹杆二、L型活动式固定钢板、U型槽口底座二和可调节螺栓三，所述的L型活动式固定钢板在螺纹杆二上上下移动，所述的U型槽口底座二固定在螺纹杆二的下端，所述U型槽口底座二安装在L型钢横梁二翼缘上，其中在U型槽口底座二的上端侧板上开有螺纹孔二，U型槽口底座二的下端侧板位于L型钢横梁二翼缘下面，在上端侧板螺纹孔二内设有可调节螺栓三，通过可调节螺栓三压紧L型钢横梁二翼缘和U型槽口底座二的下端侧板；所述箱型杆件固定支架根据钢桁拱桥箱型单元侧板的位置，在L型钢横梁二翼缘上进行调整移动，通过可调节螺栓三固定，钢桁拱桥箱型单元底板由两侧U型槽口底座二固定，然后吊装钢桁拱桥箱型单元侧板，通过箱型杆件固定支架固定钢桁拱桥箱型单元侧板上部，下部通过可调节螺纹套筒撑杆固定；其中L型活动式固定钢板放置在钢桁拱桥箱型单元侧板上部，L型活动式固定钢板与螺纹杆二通过固定螺栓二固定；在L型活动式固定钢板上设有可调节螺栓四，L型活动式固定钢板初步固定钢桁拱桥箱型单元侧板后，再通过其上的可调节螺栓四进一步固定钢桁拱桥箱型单元侧板；钢桁拱桥箱型单元底板、钢桁拱桥箱型单元侧板固定完成后进行焊接施工，钢桁拱桥箱型单元底板、钢桁拱桥箱型单元侧板焊接完成后，松动可调节螺栓四和固定螺栓二，将L型活动式固定钢板位置调高并180度旋转固定，最后吊装钢桁拱桥箱型单元顶板并焊接。

在所述的L型钢支柱二上端与钢底板二之间加固连接有斜支撑二。

所述的钢桁拱桥箱型单元矫正平台包括有混凝土基础三，所述混凝土基础三顶面上放置有钢底板三，钢底板三上间隔焊接有H型钢支柱，在H型钢支柱顶端焊接有钢垫板；在H型钢支柱的两侧间隔布置有多个钢管桩，钢管桩下端穿过混凝土基础三，所述钢管桩上部上下间隔焊接有4个U型搁置钢板，U型搁置钢板内侧放置有千斤顶；通过吊机将钢桁拱桥整体节点式箱型单元放置在H型钢支柱上，通过千斤顶对钢桁拱桥整体节点式箱型单元进行矫正；其中根据钢桁拱桥整体节点式箱型单元的高度或线形及矫正情况，动态调整千斤顶的位置及数量。

所述的H型钢支柱通过连接支撑加固；所述多个钢管桩之间通过拉结钢筋固定。

本发明的优点是：1、本发明钢桁拱桥整体节点式箱型杆件的钢板在定型化钢板矫正平台固定矫正，操作简单，提高了钢板的平整度和后期的焊接质量；

2、本发明整体节点式箱型杆件板单元采用钢桁拱桥箱型单元焊接平台，能够保证现场构件加工精度，同时加快施工进度，降低了施工难度，节约了施工成本；

3、本发明整体节点式箱型杆件板单元矫正采用钢桁拱桥箱型单元矫正平台，其中根据钢桁拱桥整体节点式箱型单元的高度或线形、及矫正情况，可动态调整千斤顶的位置及数量，能够保证钢桁拱桥箱型单元精度，并加快了施工速度，节约了施工成本。

附图说明

图1是定型化钢板矫正平台横立面布置示意图；

图2是定型化钢板矫正平台纵立面布置示意图；

图3是钢板固定支架大样横立面示意图；

图4是钢板固定支架大样纵立面示意图；

图5是钢桁拱桥箱型单元焊接平台横立面布置示意图；

图6是钢桁拱桥箱型单元焊接平台纵立面布置示意图；

图7是箱型杆件固定支架大样横立面示意图；

图8是箱型杆件固定支架大样纵立面示意图；

图9是钢桁拱桥箱型单元矫正平台横立面布置示意图；

图10是钢桁拱桥箱型单元矫正平台纵立面布置示意图；

图11是本发明的施工工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述，其中测量放线、基础加工、构件吊装、构件涂装等传统施工方式不做详述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

图1是定型化钢板矫正平台横立面布置示意图；图2是定型化钢板矫正平台纵立面布置示意图；图3是钢板固定支架大样示意图；图4是钢桁拱桥箱型单元焊接平台横立面布置示意图；图5是钢桁拱桥箱型单元焊接平台横立面布置示意图；图6是箱型杆件固定支架大样示意图；图7是钢桁拱桥箱型单元矫正平台横立面布置示意图；图8是钢桁拱桥箱型单元矫正平台纵立面布置示意图；图9是本发明的施工工艺流程图。参照各图所示，钢桁拱桥整体节点式箱型杆件制作，其中待矫正钢板1切割完成后采用定型化钢板矫正平台矫正处理；矫正好的钢板进行钢桁拱桥整体节点式箱型单元焊接，采用钢桁拱桥箱型单元焊接平台施工，通过箱型杆件固定支架2和可调节螺纹套筒撑杆3固定进行加工；钢桁拱桥整体节点式箱型单元焊接完成后通过钢桁拱桥箱型单元矫正平台进行矫正，最后进行钢桁拱桥整体节点式箱型单元安装。

如图1-4所示，所述的定型化钢板矫正平台，采用混凝土基础一4，混凝土基础一4上部放置钢底板一5，钢底板一5上间隔焊接L型钢支柱一6，L型钢支柱一6通过斜支撑一7加固与钢底板一5的连接，L型钢支柱一6上部焊接L型钢横梁一8；钢板固定支架15由螺纹杆一9、活动式固定钢板10、U型槽口底座一11、可调节螺栓一12组成，活动式固定钢板10在螺纹杆一9可上下移动，U型槽口底座一11安装在L型钢横梁一8翼缘上，钢板固定支架15根据待矫正钢板1的位置，可在L型钢横梁一8翼缘上进行调整移动，通过可调节螺栓一12固定，活动式固定钢板10放置在待矫正钢板1上部，活动式固定钢板10与螺纹杆一9通过固定螺栓一13固定，活动式固定钢板10固定后通过其上的可调节螺栓二14进一步固定待矫正钢板1，采用火焰矫正的方法对待矫正钢板进行矫正处理；

如图5-8所示，所述的钢桁拱桥箱型单元焊接平台，采用混凝土基础二16，混凝土基础二16上部放置钢底板二17，钢底板二17上间隔焊接L型钢支柱二18，L型钢支柱二18通过斜支撑二19加固与钢底板二17的连接，L型钢支柱二18上部焊接L型钢横梁二20；箱型杆件固定支架2由螺纹杆二22、L型活动式固定钢板23、U型槽口底座二24、可调节螺栓三25组成，L型活动式固定钢板23在螺纹杆二22可上下移动，U型槽口底座二24安装在L型钢横梁二20翼缘上，箱型杆件固定支架2根据钢桁拱桥箱型单元侧板26的位置，可在L型钢横梁二20翼缘上进行调整移动，通过可调节螺栓三25固定，钢桁拱桥箱型单元底板27可由两侧U型槽口底座二24固定，然后吊装钢桁拱桥箱型单元侧板26，通过箱型杆件固定支架2固定钢桁拱桥箱型单元侧板26上部，下部通过可调节螺纹套筒撑杆3固定；其中L型活动式固定钢板23放置在钢桁拱桥箱型单元侧板26上部，L型活动式固定钢板23与螺纹杆二22通过固定螺栓二28固定，L型活动式固定钢板23初步固定钢桁拱桥箱型单元侧板26后，再通过其上的可调节螺栓四21进一步固定钢桁拱桥箱型单元侧板26；钢桁拱桥箱型单元底板27、钢桁拱桥箱型单元侧板26固定完成后进行焊接施工，钢桁拱桥箱型单元底板27、钢桁拱桥箱型单元侧板26焊接完成后，松动可调节螺栓四21、固定螺栓二28，将L型活动式固定钢板23位置调高并180度旋转固定，最后吊装钢桁拱桥箱型单元顶板并焊接；

如图9-10所示，所述的钢桁拱桥箱型单元矫正平台，采用混凝土基础三29，混凝土基础三29上部放置钢底板三30，钢底板三30上间隔焊接H型钢支柱31，H型钢支柱31间隔布置，通过连接支撑32加固，H型钢支柱31上部焊接钢垫板33；钢管桩34穿过混凝土基础三29，间隔布置在H型钢支柱31两侧，钢管桩34之间通过拉结钢筋35固定；钢管桩34上部间隔焊接4个U型搁置钢板36，U型搁置钢板36内放置千斤顶37；通过吊机将钢桁拱桥整体节点式箱型单元38放置在H型钢支柱31上，通过千斤顶37对钢桁拱桥整体节点式箱型单元38进行矫正。其中根据钢桁拱桥整体节点式箱型单元38的高度或线形、及矫正情况，可动态调整千斤顶37的位置及数量。

如图11所示，本发明还提供了所述钢桁拱桥整体节点式箱型杆件的施工方法，其主要施工步骤如下：

步骤一、施工准备：检查吊机、切割机等设备，对相关构件进行验收，对相关加工场地进行基础处理等。

步骤二、钢板切割施工：利于数控切割机下料和精密落料，利用计算机对该桥进行整体线形放样，并对各节点进行三维放样，保证结构整体制造线形，尤其是平联、横联接头相互位置关系。杆件的主体螺栓孔一端采用三维数控钻床钻制孔群定位孔。

步骤三、钢板矫正施工：定型化钢板矫正平台，采用混凝土基础一4，混凝土基础一4上部放置钢底板一5，钢底板一5上间隔焊接L型钢支柱一6，L型钢支柱一6通过斜支撑一7加固与钢底板一5的连接，L型钢支柱一6上部焊接L型钢横梁一8；钢板固定支架15由螺纹杆一9、活动式固定钢板10、U型槽口底座一11、可调节螺栓一12组成，活动式固定钢板10在螺纹杆一9可上下移动，U型槽口底座一11安装在L型钢横梁一8翼缘上，钢板固定支架15根据待矫正钢板1的位置，可在L型钢横梁一8翼缘上进行调整移动，通过可调节螺栓一12固定，活动式固定钢板10放置在待矫正钢板1上部，活动式固定钢板10与螺纹杆一9通过固定螺栓一13固定，活动式固定钢板10固定后通过其上的可调节螺栓二14进一步固定待矫正钢板1，采用火焰矫正的方法对待矫正钢板进行矫正处理；

步骤四、钢桁拱桥箱型单元焊接：钢桁拱桥箱型单元焊接平台，采用混凝土基础二16，混凝土基础二16上部放置钢底板二17，钢底板二17上间隔焊接L型钢支柱二18，L型钢支柱二18通过斜支撑二19加固与钢底板二17的连接，L型钢支柱二18上部焊接L型钢横梁二20；箱型杆件固定支架2由螺纹杆二22、L型活动式固定钢板23、U型槽口底座二24、可调节螺栓三25组成，L型活动式固定钢板23在螺纹杆二22可上下移动，U型槽口底座二24安装在L型钢横梁二20翼缘上，箱型杆件固定支架2根据钢桁拱桥箱型单元侧板26的位置，可在L型钢横梁二20翼缘上进行调整移动，通过可调节螺栓三25固定，钢桁拱桥箱型单元底板27可由两侧U型槽口底座二24固定，然后吊装钢桁拱桥箱型单元侧板26，通过箱型杆件固定支架2固定钢桁拱桥箱型单元侧板26上部，下部通过可调节螺纹套筒撑杆3固定；其中L型活动式固定钢板20放置在钢桁拱桥箱型单元侧板26上部，L型活动式固定钢板20与螺纹杆二22通过固定螺栓二28固定，L型活动式固定钢板23初步固定钢桁拱桥箱型单元侧板26后，再通过其上的可调节螺栓四21进一步固定钢桁拱桥箱型单元侧板26；钢桁拱桥箱型单元底板27、钢桁拱桥箱型单元侧板26固定完成后进行焊接施工，钢桁拱桥箱型单元底板27、钢桁拱桥箱型单元侧板26焊接完成后，松动可调节螺栓四21、固定螺栓二28，将L型活动式固定钢板23位置调高并180度旋转固定，最后吊装钢桁拱桥箱型单元顶板并焊接；

步骤五、钢桁拱桥箱型单元矫正施工：钢桁拱桥箱型单元矫正平台，采用混凝土基础三29，混凝土基础三29上部放置钢底板三30，钢底板三30上间隔焊接H型钢支柱31，H型钢支柱31间隔布置，通过连接支撑32加固，H型钢支柱31上部焊接钢垫板33；钢管桩34穿过混凝土基础29，间隔布置在H型钢支柱31两侧，钢管桩34之间通过拉结钢筋35固定；钢管桩34上部间隔焊接4个U型搁置钢板36，U型搁置钢板36内放置千斤顶37；通过吊机将钢桁拱桥整体节点式箱型单元38放置在H型钢支柱31上，通过千斤顶37对钢桁拱桥整体节点式箱型单元38进行矫正。其中根据钢桁拱桥整体节点式箱型单元的高度或线形、及矫正情况，可动态调整千斤顶的位置及数量。

步骤六、钢桁拱桥箱型单元安装：为了确保达到检验制造精度、预测并控制钢桁梁制造累积误差的影响、确保拱肋成桥线形以及现场顺利安装，对全桥拱肋进行分段试拼装，试拼装完成后运到施工场地进行现场安装。

Claims (1)

1.一种钢桁拱桥整体节点式箱型杆件的制作方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）对钢板进行切割，得到待矫正钢板；

（2）待矫正钢板切割完成后采用定型化钢板矫正平台进行矫正处理；

（3）矫正好的钢板采用钢桁拱桥箱型单元焊接平台进行钢桁拱桥整体节点式箱型单元焊接施工；

（4）钢桁拱桥整体节点式箱型单元焊接完成后通过钢桁拱桥箱型单元矫正平台进行矫正；

（5）最后进行钢桁拱桥整体节点式箱型单元安装；

步骤（1）所述的对钢板进行切割，具体如下：利用数控切割机下料和精密落料，利用计算机对钢桁拱桥进行整体线形放样，并对各节点进行三维放样，并采用三维数控钻床钻制螺栓孔；

所述的定型化钢板矫正平台包括有混凝土基础一，所述混凝土基础一顶面上放置有钢底板一，钢底板一上间隔焊接有L型钢支柱一， L型钢支柱一上部焊接有L型钢横梁一；在每个所述的L型钢横梁一上均连接有钢板固定支架；

所述钢板固定支架包括有螺纹杆一、活动式固定钢板、U型槽口底座一和可调节螺栓一，所述活动式固定钢板在螺纹杆一上上下移动，所述的U型槽口底座一固定在螺纹杆一的下端，所述U型槽口底座一安装在L型钢横梁一翼缘上，其中在U型槽口底座一的上端侧板上开有螺纹孔一，U型槽口底座一的下端侧板位于L型钢横梁一翼缘下面，在上端侧板螺纹孔一内设有可调节螺栓一，通过可调节螺栓一压紧L型钢横梁一翼缘和U型槽口底座一的下端侧板；所述的钢板固定支架根据待矫正钢板的位置，在L型钢横梁一翼缘上进行调整移动，通过可调节螺栓一固定，活动式固定钢板放置在待矫正钢板上部，活动式固定钢板与螺纹杆一通过固定螺栓一固定，在活动式固定钢板上设有可调节螺栓二，活动式固定钢板固定后通过可调节螺栓二进一步固定待矫正钢板，采用火焰矫正的方法对待矫正钢板进行矫正处理；

在所述的L型钢支柱一上端与钢底板一之间加固连接有斜支撑一；

所述的钢桁拱桥箱型单元焊接平台包括有混凝土基础二，在混凝土基础二顶面上放置有钢底板二，钢底板二上间隔焊接有L型钢支柱二，L型钢支柱二上部焊接L型钢横梁二，在每个所述的L型钢横梁二上均连接有箱型杆件固定支架；

所述的箱型杆件固定支架包括有螺纹杆二、L型活动式固定钢板、U型槽口底座二和可调节螺栓三，所述的L型活动式固定钢板在螺纹杆二上上下移动，所述的U型槽口底座二固定在螺纹杆二的下端，所述U型槽口底座二安装在L型钢横梁二翼缘上，其中在U型槽口底座二的上端侧板上开有螺纹孔二，U型槽口底座二的下端侧板位于L型钢横梁二翼缘下面，在上端侧板螺纹孔二内设有可调节螺栓三，通过可调节螺栓三压紧L型钢横梁二翼缘和U型槽口底座二的下端侧板；所述箱型杆件固定支架根据钢桁拱桥箱型单元侧板的位置，在L型钢横梁二翼缘上进行调整移动，通过可调节螺栓三固定，钢桁拱桥箱型单元底板由两侧U型槽口底座二固定，然后吊装钢桁拱桥箱型单元侧板，通过箱型杆件固定支架固定钢桁拱桥箱型单元侧板上部，下部通过可调节螺纹套筒撑杆固定；其中L型活动式固定钢板放置在钢桁拱桥箱型单元侧板上部，L型活动式固定钢板与螺纹杆二通过固定螺栓二固定；在L型活动式固定钢板上设有可调节螺栓四，L型活动式固定钢板初步固定钢桁拱桥箱型单元侧板后，再通过其上的可调节螺栓四进一步固定钢桁拱桥箱型单元侧板；钢桁拱桥箱型单元底板、钢桁拱桥箱型单元侧板固定完成后进行焊接施工，钢桁拱桥箱型单元底板、钢桁拱桥箱型单元侧板焊接完成后，松动可调节螺栓四和固定螺栓二，将L型活动式固定钢板位置调高并180度旋转固定，最后吊装钢桁拱桥箱型单元顶板并焊接；

在所述的L型钢支柱二上端与钢底板二之间加固连接有斜支撑二；

所述的钢桁拱桥箱型单元矫正平台包括有混凝土基础三，所述混凝土基础三顶面上放置有钢底板三，钢底板三上间隔焊接有H型钢支柱，在H型钢支柱顶端焊接有钢垫板；在H型钢支柱的两侧间隔布置有多个钢管桩，钢管桩下端穿过混凝土基础三，所述钢管桩上部上下间隔焊接有4个U型搁置钢板，U型搁置钢板内侧放置有千斤顶；通过吊机将钢桁拱桥整体节点式箱型单元放置在H型钢支柱上，通过千斤顶对钢桁拱桥整体节点式箱型单元进行矫正；其中根据钢桁拱桥整体节点式箱型单元的高度或线形及矫正情况，动态调整千斤顶的位置及数量；

所述的H型钢支柱通过连接支撑加固；所述多个钢管桩之间通过拉结钢筋固定。

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