CN109352285B - 一种双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，利用自制钢模板制作装置将钢模板纵肋、横肋、钢板、支撑短柱、横梁进行加工制作成双鱼腹式变截面结构箱梁钢模板。制作过程利用BIM技术进行建模划分板块，然后在钢模板制作装置上进行组装，整个制作过程全部焊接完成，相邻模板拼装利用法兰螺栓完成，成型模板表面光滑达到成型质量解决了双鱼腹式变截面结构箱梁钢模板制作施工技术。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程施工技术领域，特别涉一种双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法。
背景技术
近年来，随着建筑行业的快速发展，城市桥梁对景观的要求越来越高，设计多采用鱼腹式箱梁，鱼腹式箱梁桥具有造型美观的特点,符合桥梁美学设计，普通鱼腹式连续箱梁多为等截面，在箱梁施工中模板的拼装较为规则，而曲形变截面鱼腹式钢箱梁的造型及结构形式复杂，给施工带来了新的挑战。曲形变截面鱼腹式连续箱梁钢模板在平面上为波浪形变宽，纵面上也是波浪形变高。从横向看，腹板高度不一，从纵向看，梁高也是变化的，这样导致每块钢模板形状不一，加工难度大，整个造型制作过程必须采用通过计算机BIM技术和CAD二维深化设计，将整体结构分割成局部可展开、可加工制作的部件，满足三维曲线面各点的曲线半径、截面尺寸及整体流畅性的三维曲线结构加工制作。普通鱼腹式连续箱梁施工中模板的拼装较为规则,制作和拼装难度相对不高，如果采用传统的制作工艺很难保证施工质量和景观桥外观的整体流畅性，并且施工难度增加也会大大延长工期。为了解决上述问题，我们发明一种新的施工方法，而发明一种双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法,该方法通过新型发明装置制作该变截面钢模板，采用结合三维BIM技术建模，精确定位，利用新型装置及新方法进行钢模板组装焊接，安装精度高速度快，能够有效控制模板变截面线型，较好的解决了施工现场景观桥双鱼腹式变截面结构箱梁钢模板制作施工技术难题。
发明内容
本发明就是针对现有技术的不足，提供了一种施工操作方便、工作效率高且施工成本低的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
S1利用绘图软件对钢模板进行三维建模，并利用全站仪和卡尺测量采集错台位置的偏差数据，利用三维实体放样技术，将三维曲面底模分割成多种规格的小单元面板；
S2根据三维实体放样，对各小单元面板的构件进行精确放样，并对各构件进行喷砂除锈；
S3提供钢模板制作装置，该装置包括由若干千斤顶构成顶升平台和布置在平台两侧的搭接骨架，所述搭接骨架上设置有用于固定模板横梁的定位安装槽，所述定位安装槽内设置有通过底部螺栓调节高度的垫块，所述定位安装槽配合设置有压板；
S4拼装单元模板：先通过垫块螺栓调整用于安装单元模板顶面的标高，以顶面标高为基准固定有横肋和纵肋组成的线型骨架；再通过压板将桁架梁固定在定位安装槽内，并在桁架梁上进行横梁的连接；然后连接桁架梁与横肋之间的支撑短柱；利用千斤顶顶升面板，使面板紧贴线型骨架，并进安装固定；最后在单元模板四周设置用于连接的法兰，完成单元模板的制作。
进一步地，所述面板与纵肋的连接均采用间断焊。能够确保面板在焊接过程中保证不变形，焊接完成后收缩小，保证了整个面板的曲面效果。
进一步地，所述面板与线型骨架的固定过程为：
面板通过不同型号千斤顶顶升与线型骨架接触，利用间断焊将其面板固定到横肋上，焊接固定完成后，待面板冷却后检查是否有变形位置，如有变形进行打磨修复，如果没有变形，撤掉所有千斤顶，完成面板固定。
进一步地，所述线型骨架在钢模板制作装置上的固定过程包括：
先以顶面标高为基准固定横肋，再将纵肋焊接在横肋上。
进一步地，所述单元钢模板制作完成后对面板进行再次除锈，涂刷专用模板油漆。从而也达到原有模板弧形曲线效果，表面不需要特殊处理即可保证混凝土观感质量。
进一步地，所述单元模板的重量在700公斤以内。确保模板及支架体系安全稳定。
优选地，所述纵肋采用I10工字钢，间距约350mm，横肋采用[10槽钢，间距约250mm。
优选地，所述桁架支撑短柱横向间距在腹板位置为250mm，在底板和翼缘板间距为550mm。
优选地，所述面板为5mm钢板。
优选地，所述法兰采用12×100mm扁钢，与面板及纵肋进行焊接。
本发明的优点在于：
本发明解决了双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作的施工技术难题，利用模板安装装置解决了钢模板拼接点变高技术问题，通过纵肋曲线与顶板紧密结合来解决模板变截面线型技术问题，通过相邻模板顶面错台预留衔接方法，保证模板衔接位置缝隙变小，紧密衔接，保证模板表面光滑顺畅，采用法兰螺栓连接，确保结构稳固，相比焊接更容易保证施工质量，整个制作方法施工速度快，成型质量高，与传统的模板制作施工方法相比，该发明更具实用的特点，并且提升了施工的观感质量。
附图说明
图1为本发明单元钢模板三维模型图。
图2为本发明钢模板制作纵向剖面示意图。
图3为本发明钢模板制作横向剖面示意图。
图4为本发明钢模板制作平面示意图。
图5为本发明钢模板纵向剖面示意图。
图6为本发明钢模板横向剖面示意图
图7为本发明钢模板平面示意图。
图中：千斤顶1，垫板2，调节螺栓3，钢模板制作装置4，搭接骨架4-1，压板5，固定螺栓6，钢模板7，桁架7-1，支撑短柱7-2，面板7-3，安装螺栓孔7-4，纵肋7-5，横肋7-6，法兰7-7，横梁7-8。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
本发明所设计的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，具体操作过程如下：
1、首先利用绘图软件，CAD或者BIM进行三维建模，然后采用全站仪和卡尺测量采集错台位置的偏差数据，错台位置是指箱梁节段端点曲线相接位置，然后利用三维实体放样技术，将三维曲面底模分割成多种规格的小单元模板。分割一方面以设计变截面弧形要求为依据，半径大的位置面板相对较大，半径小的位置面板分块较小，并综合考虑拼接和制作的难度；另一方面以支撑结构安全以及对支架的影响为依据，每块模板重量控制在700公斤左右，确保模板及支架体系安全稳定。
2、根据三维实体放样，在钢模板的面板7-3、横肋7-6、纵肋7-5、法兰7-7及桁架7-1等构件上标记清楚点位进行精确放样，然后进行喷砂除锈。
3、将钢模板横肋7-6、纵肋7-5在滚圆机上进行弧形弯曲成型，纵肋采用I10工字钢，间距约350mm，横肋采用[10槽钢，间距约250mm。
4、提供钢模板制作装置4，该装置包括由若干千斤顶1构成顶升平台和布置在平台两侧的搭接骨架4-1，搭接骨架4-1上设置有用于固定钢模板桁架梁的定位安装槽，所述定位安装槽内设置有通过底部调节螺栓3调节高度的垫块，所述定位安装槽配合设置有压板；利用钢模板制作装置4当中调节螺栓3调整模板四角顶面标高，以顶面标高为基准安装横肋7-6定位完成后安装纵肋7-5，横纵肋进行焊接固定，完成线型骨架的固定。
5、再安装桁架梁7-1和横梁7-8，将横梁7-8焊接在桁架梁7-1上，并通过压板5将桁架梁7-1和横梁7-8固定到定位安装槽上，固定螺栓6进行固定。压板5为活动钢板，通过螺栓与钢模板制作装置相连，主要就是为了固定钢模板横梁，确保稳固。然后开始安装支撑短柱7-2，焊接固定，整个骨架制作安装完成。桁架梁7-1随横肋7-6间距布置，间距约1000mm，每块模板设置2-3道桁架，拭箱梁节段重量确定。桁架7-1支撑短柱7-2采用双肢[10槽钢，桁架梁7-1采用双肢[10槽钢，每排桁架支撑短柱7-2横向间距在腹板位置采用250mm，底板及翼缘板位置分别采用550mm。
6、骨架安装完成后，整个骨架稳固在钢模板制作装置上，钢模板面板通过不同型号千斤顶-1顶升与线型骨架接触，底座宽度不够可增设垫板2，因为接触面不够容易失稳，或千斤顶轻微倾斜移位，导致接触面出现空隙，焊接后线型出现变化，利用间断焊将其面板固定到横肋上，面板7-3为5mm钢板，焊接固定完成后，待面板冷却后检查是否有变形位置，如有变形进行打磨修复，如果没有变形，撤掉所有千斤顶。(是为了保证原有设计时接触面紧密接触，防止焊接时出现控制，影响焊接质量，从而导致面板出现变形)
7、然后安装侧面法兰片7-7，用于单元模板之间的连接，法兰7-7采用12×100mm扁钢，与面板7-3及纵肋7-5进行焊接，法兰片7-7焊接完成后通过安装螺栓孔7-4安装固定螺栓。
8、最后，钢模板7进行面板再次除锈，涂刷专用模板油漆，达到使用效果，从而也达到原有模板弧形曲线效果，表面不需要特殊处理即可保证混凝土观感质量。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1利用绘图软件对钢模板进行三维建模，并利用全站仪和卡尺测量采集错台位置的偏差数据，利用三维实体放样技术，将三维曲面底模分割成多种规格的小单元面板；
S2根据三维实体放样，对各小单元面板的构件进行精确放样，并对各构件进行喷砂除锈；
S3提供钢模板制作装置，该装置包括由若干千斤顶构成顶升平台和布置在平台两侧的搭接骨架，所述搭接骨架上设置有用于固定模板横梁的定位安装槽，所述定位安装槽内设置有通过底部螺栓调节高度的垫块，所述定位安装槽配合设置有压板；
S4拼装单元模板：先通过垫块螺栓调整用于安装单元模板顶面的标高，以顶面标高为基准固定有横肋和纵肋组成的线型骨架；再通过压板将桁架梁固定在定位安装槽内，并在桁架梁上进行横梁的连接；然后连接桁架梁与横肋之间的支撑短柱；利用千斤顶顶升小单元面板，使面板紧贴线型骨架，并进安装固定；最后在单元模板四周设置用于连接的法兰，完成单元模板的制作。
2.根据权利要求1所述的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于：所述小单元面板与纵肋的连接均采用间断焊。
3.根据权利要求1所述的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于：所述小单元面板与线型骨架的固定过程为：
小单元面板通过不同型号千斤顶顶升与线型骨架接触，利用间断焊将小单元面板固定到横肋上，焊接固定完成后，待小单元面板冷却后检查是否有变形位置，如有变形进行打磨修复，如果没有变形，撤掉所有千斤顶，完成小单元面板固定。
4.根据权利要求1所述的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于：所述线型骨架在钢模板制作装置上的固定过程包括：
先以顶面标高为基准固定横肋，再将纵肋焊接在横肋上。
5.根据权利要求1所述的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于：所述单元模板制作完成后对面板进行再次除锈，涂刷专用模板油漆。
6.根据权利要求1所述的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于：所述单元模板的重量在700公斤左右。
7.根据权利要求1所述的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于：所述纵肋采用I10工字钢，间距约350mm，横肋采用[10槽钢，间距约250mm。
8.根据权利要求1所述的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于：所述支撑短柱横向间距在腹板位置为250mm，在底板和翼缘板间距为550mm。
9.根据权利要求1所述的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于：所述小单元面板为5mm钢板。
10.根据权利要求1所述的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法，其特征在于：所述法兰采用12×100mm扁钢，与小单元面板及纵肋进行焊接。
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