双曲面钢拱肋制作成型工艺技巧

2023-07-01 理论教育版权反馈

【摘要】：无论从结构特点、数量、保证现场的安装精度等几个方面，钢拱肋的厂内加工制作都显得至关重要。拱肋立体单元在组装胎架上完成组装焊接，矫正修磨相邻单元端口。拱肋截面较小，扭曲变形较大，需作刚性较强的胎架，胎架主要由槽钢、角钢组成，如图3-52 所示。图3-52胎架拱肋放样三维坐标。图3-54拱肋立体单元预拼装工艺流程预拼顺序如下：建立预拼坐标系。图3-56拱肋吊装至胎架上确定测量监测点。

直沽桥上部拱肋结构（图3-49）由三跨连拱组成，主跨为138 m，副跨各为56 m，主、副跨拱脚间距为8 m。主跨拱最高为30 m，副跨拱最高为17 m。每跨拱由三道独立的拱组成，主跨和副跨的中间拱位于两侧车行道之间，侧拱位于车行道与景观步道、人行桥之间。每个独立的拱由三条箱形钢拱组成，箱形钢拱为三维曲线造型。无论从结构特点、数量、保证现场的安装精度等几个方面，钢拱肋的厂内加工制作都显得至关重要。由于每一道钢拱肋长度长、质量大，整体组装焊接基本无法实现，因此采用钢拱肋分节组装、焊接的施工方法。

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图3-49　钢拱肋

钢拱肋的分节加工制造需考虑以下因素：吊车的吊装能力、拱节焊接的工作量、吊杆的吊耳布置、拱节板厚的变化、拱肋隔板的位置。经过三维放样并全方位综合考虑后，将主跨拱分为11 节、副跨拱分为7 节，主、副跨拱分节如图3-50、图3-51 所示。

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图3-50　主跨拱分节

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图3-51　副跨拱分节

拱肋立体单元采用在专用胎架上分段制造的工艺方法，每个组装胎架均按拱肋立体单元制造的需要设置。在拱形胎架底板标记块上，划制拱肋各个单元的定位基准线和拱肋外形尺寸检查线，胎架旁设置专用标杆，作为检查上肋板单元定位标高的基准。拱肋立体单元在组装胎架上完成组装焊接，矫正修磨相邻单元端口。拱肋立体单元组焊顺序及要求如下：

（1）胎架制造。拱肋截面较小，扭曲变形较大，需作刚性较强的胎架，胎架主要由槽钢、角钢组成，如图3-52 所示。

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图3-52　胎架

（2）拱肋放样三维坐标。将拱肋在总体坐标轴上沿X 方向等距切断，截面与其各自放样线垂直。截面间距为2 m，每条拱的截面上取9 个放样点，如图3- 53 所示。

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图3-53　拱截面放样点示意

注：1— 3 点为顶板最外侧及最高点；6、7 点为底板最外侧点；4、5、8、9 点为腹板最高或最低点

（3）顶板单元制造。顶板最大板厚为50 mm，呈三维曲面，截面为圆弧，纵向有拱度，侧向有旁弯。

（4）底板单元制造。底板最大板厚为80 mm，纵向有拱度，侧向有旁弯。采用激光经纬仪，在胎架上划制出拱肋立体单元纵、横方向基准线，根据基准线划制出拱肋各个单元件的定位线，并划制出长度、宽度检查线，在标记块上用样冲打上标记。

（5）腹板单元制造。通过数控下料对腹板外形进行制造，再利用压力机对其进行整形压弯。

（6）测量工作。对拱肋组装精度进行测量（与激光经纬仪配合），主要检查长度、宽度、高度尺寸以及端口尺寸、腹板四角标高。

为保证拱肋现场安装定位准确，缩短桥位安装工期，应在各节段加工焊接成型之后进行预拼装，通过预拼装施工精确定位每跨拱肋各节段之间相对位置、每组拱肋内部三段拱节之间相对位置以及吊耳位置，在正式吊装定位之前将拱肋的线形及各项定位数据调整到最佳状态，确保安装施工的顺利进行。拱肋立体单元预拼装工艺流程如图3 -54 所示。

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