西宁跨南川河三座步行桥论文

1、西宁市景观步行天桥钢箱梁制造、架设工艺摘要：针对西宁市景观步行天桥三维空间曲线的特点，介绍钢箱梁在制造过程中采取的一系列工艺保证措施。为了满足制造、运输及架设的要求，对全桥的钢箱梁段进行了纵横向分块，根据空间曲线的理论尺寸分段制作满足空间相对位置的拼装胎型，不仅提高了生产效率，也较好的保证了制造过程中对空间曲线的要求；通过通过一系列有效的控制手段达到满足设计要求的目的。关键词：钢箱梁；空间曲线；整体线形；胎型；工艺1 工程概况西宁市景观步行天桥上部结构为1×72=72m单跨全焊接钢箱拱桥，主梁顶板不设横坡，底板水平，梁高1.5m，在工厂分段预制，现场拼装焊接形成箱梁整体。钢梁采用单箱

2、双室断面，顶、底板厚16mm，腹板厚16mm；每隔2m设置一道横隔板，厚12mm。全桥重量约为430吨。西宁市景观步行天桥三维实体模型，见图1。.图1 西宁市景观步行天桥三维图实体模型2 钢箱梁的结构特点西宁市景观步行天桥的特点主要体现在三维的空间曲线，它不同于以往二维曲线桥梁，它具有造型新颖、视觉立体感较强且曲线线形优美等特点。其结构具有以下的制造难点：钢箱梁水平曲线的控制。钢箱梁纵向高程的控制。钢箱梁外形尺寸的控制。钢箱梁梁段分块及断面结构示意件图2。钢箱梁由顶板单元（顶板+板条肋）、底板单元（底板+板条肋）、腹板单元（腹板+板条肋）、隔板等组成；材质为Q345q-D。针对以上难点，分别采

3、取相应的工艺措施保证整体线形的精度。 图2 钢箱梁梁段分块及断面结构示意3 钢箱梁的制作3.1钢箱梁的分段 西宁市景观步行天桥形为空间曲线线形，在钢箱梁分块前按照设计图坐标值建立一个三维实体模型（见图1），根据分段长度在三维实体模型中分别截取实际长度块体模型。（分块时将顶板、底板及腹板对接焊缝错开200mm以上）钢箱梁分段长度基本控制在8.9米11米之间，全桥共分为14个梁段。由于本桥设计具有桥长、桥宽方向轴线对称的特点，在钢箱梁制造过程中均为对称制作。钢箱梁整体分段及截面（见图2）3.2 钢箱梁拼装、焊接胎型的制作 根据实体模型测量出块体模型的理论数值，制作出满足空间曲线要求的拼焊胎型。由于

4、钢箱梁的顶、底、腹板均为曲面，所以胎型着重控制底板上隔板位置的拱度及腹板的曲线弯度。具体制作方法：根据实测情况制作出宽度相同矢高不同的同板厚钢板，按隔板位置分别拼焊在平台上形成正拱度（目的：保证底板拱度的要求），在平台上相应的位置拼焊钢板及型钢作为保证腹板曲线弯度的卡档，装配箱梁时以此胎型作为基准进行拼装。（见图3） 图3 制作拼焊胎型3.3 顶、底、腹板的下料 根据三维实体分块体测量的实际长度分别进行数控下料，顶底板板宽方向两侧按三维实体测量数值切出弯度，腹板板宽方向两侧按三维实体测量数值切除拱度，并加工出坡口。3.4 钢箱梁的拼装、焊接 钢箱梁采用正装法进行拼装，首先将底板单元平铺在胎型上

5、，对其进行固定。按线分别组装隔板，以隔板为内胎分别组装腹板肋板及腹板，并在胎型上对槽型进行焊接、修整，修整槽型后分别拼装顶板肋板和顶板并进行焊接（焊接钢箱梁时，每台电焊机的电流电压需相同，且同方向对称施焊，并在主焊缝位置加装码板，以达到减小焊接变形的目的）。焊接完成后探伤、修整、解码、下胎。修整时注意保证箱口尺寸（主要控制箱口高度、宽度、对角线差及顶底板中心线）需满足制造要求。（见图4）制作桥中心合龙梁段时在箱梁一侧留150mm的合拢段配切量，用于桥位合拢配切。3.4 钢箱梁节段试装 修整后的钢箱梁在拼装胎架上进行两两试装，并在相邻箱口位置加装匹配件，用大六角头螺栓进行固定。根据三维实体模型理

6、论尺寸对钢箱梁的外观尺寸、水平曲线及纵向高程进行量测，满足公差要求后解体下胎，并进行除锈、涂装。图4 钢箱梁拼装及成品4 钢箱梁桥位架设 桥位现场对全桥钢箱梁接口处搭设安装支架，支架上表面标高为设计理论标高。按照架设顺序分别预埋四个拱脚的钢箱梁段，利用全站仪对箱口顶板中心线的里程、标高及拱度轴线进行控制。分别对拱脚箱型梁进行支模浇筑混凝土，待混凝土初凝后，分别对四个钢箱梁段口顶板中心线的里程、标高及拱度轴线进行复测，满足要求后，进行下一段钢箱梁段的架设。在架设的过程中，钢箱梁段箱口间暂不进行焊接，利用码板及匹配件进行连接，待钢箱梁段整体架设到位后，利用全站仪对全桥线形进行最后的调整，满足要求后进行钢箱梁段口之间的焊接、修整及探伤。在架设过程中，全站仪全程进行监控。（见图5）5 结语 通过以上工艺及各种保证措施的实施，使较复杂的空间曲线结构变得简单，不仅节约了成本，也提高了生产效率；同时也有效地控制了产品质量，保证了设计所要求的各方向曲线线