淺談平曲線鋼橋加工制作工法

岳全

（山東高速鐵建裝備有限公司，山東 濰坊262600）

1 引言

鋼橋梁從結(jié)構(gòu)形式上來看，分為板梁、鋼桁架梁鋼箱梁等基本形式[1]，鋼橋梁線性主要分為直線型、曲線型兩種[2]，本文圍繞曲線型鋼橋梁的加工制作進(jìn)行研究。

2 結(jié)構(gòu)形式

圖1 俯視圖

圖2 側(cè)視圖

本鋼箱梁處于R=350m 圓周曲線上，結(jié)構(gòu)包括四部分：底板單元、T 梁單元、橫隔板單元、橫向聯(lián)系梁。其中底板由板條肋與底板焊接而成，T 梁單元由腹板與翼板、加勁肋焊接而成，橫隔板單元由橫隔板與加勁肋焊接而成，橫向聯(lián)系梁為型鋼構(gòu)件。

3 加工制作

3.1 圖紙深化

首先利用Tekla 等三維建模軟件建立三維模型，在Tekla建模時要充分考慮鋼橋位于圓周曲線上，模型建立完成后分解為可下料的工程圖紙，因為本橋梁段位于圓周曲線上，鋼橋外側(cè)弧長比內(nèi)側(cè)弧長1897mm，加工單元件時需區(qū)分內(nèi)側(cè)和外側(cè)。

3.2 下料

頂?shù)装逑铝蠒r應(yīng)考慮平曲線要素及焊接收縮量。

下料尺寸=理論尺寸+焊接收縮量+加工余量+線形調(diào)整量

理論尺寸：Tekla 模型深化尺寸；

焊接收縮量：按照式（1）計算。

K 取0.9，A（α）為焊縫有效面積，L 為焊縫長度，A（b）為構(gòu)件截面面積。

加工余量：t≤16mm，余量值為+2mm；t＞16mm，余量值為+3mm。

線性調(diào)整量：直線段或平曲線R≥1500m，調(diào)整量+1mm；

平曲線R＜1500m，調(diào)整量+2mm。

3.3 單元件制作

位于平曲線上的鋼橋單元件在加工制作時需考慮平曲線要素，底板單元、T 梁單元為主要控制單元件，橫隔板單元、橫向聯(lián)系梁可作為次要控制單元件[3]。

圖3 單元件圖

3.4 整體預(yù)拼裝

3.4.1 胎架制作

胎架制作嚴(yán)格按照設(shè)計圖中平曲線要素及預(yù)拱度放樣。

圖4 胎架放樣圖

3.4.2 底板鋪設(shè)

底板鋪設(shè)至胎架上部，并與胎架臨時固定，底板上畫隔板單元組裝線。

圖5 底板組裝劃線圖

3.4.3 隔板單元組裝

隔板單元根據(jù)底板單元上組裝線組裝隔板單元。

圖6 隔板單元組裝圖

3.4.4 T 型梁單元組裝

T 型梁單元根據(jù)底板單元上組裝線組裝T 梁單元。

圖7 T 梁單元組裝圖

3.4.5 板條肋組裝

板條肋穿過隔板與底板組裝，因為該橋為R=350m 平曲線鋼橋，板條肋需后組裝。

圖8 板條肋組裝圖

3.4.6 總拼裝

圖9 整體預(yù)拼裝圖

4 控制要點

①底板、頂板采用多頭數(shù)控火焰切割機(jī)下料，下料時應(yīng)考慮平曲線要素，CAD 放樣完成后導(dǎo)入數(shù)控下料設(shè)備進(jìn)行下料，下料精度在1mm 以內(nèi)；

②腹板下料曲線為鋼橋預(yù)拱度及豎曲線要素的疊加，下料時應(yīng)充分考慮曲線要素；

③底板劃線、隔板組裝時，此工序是嚴(yán)格按照鋼橋曲線R=350m 畫隔板組裝線，精度需控制在±0.5mm 以內(nèi)；

④T 型梁單元組裝時，腹板需與隔板單元磨光頂緊，誤差在1mm 以內(nèi)；

⑤單元件組裝完成后復(fù)測鋼橋預(yù)拱度，待驗收合格后進(jìn)行施焊工作。

5 結(jié)論

本文主要以德上線巨野至單縣段王官屯樞紐A 匝道鋼橋加工制作工序為例進(jìn)行分析，重點介紹了曲線鋼橋梁組裝工藝及控制要點，并闡述一種常規(guī)平曲線鋼橋施工工法，可用于指導(dǎo)同類鋼橋的加工制作。