CN109702366B - 一种大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，所述大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁包括标准梁段以及设置于标准梁段端部的墩顶梁段，制造过程中，先拼装标准梁段，再拼装墩顶梁段，最后再将标准梁段与墩顶梁段进行拼装。本发明的优点在于：本发明依次完成标准梁段和墩顶梁段的拼装，然后再拼装准梁段和墩顶梁段，拼装过程中，顶腹板单元是为了避免仰焊缝，采用顶板与腹板组焊成一体的复合单元结构，同时，由于成桥状态下梁体呈现刚性扭转，以腹板的数据为主，重点控制环口处腹板位置；此外，拼装按照自下而上依次拼装的顺序，并严格控制拼装过程的拼装精度，进而有效保证了大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁的精度要求。

Description

一种大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法

技术领域

本发明属于桥梁制造技术领域，特别涉及一种大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法。

背景技术

本发明技术方案中N37-N22墩上部结构为钢混组合梁，标准跨径布置3X50m。钢梁横断面为开口槽形，边腹板采用斜腹板，斜率为1:2.611，从N37-N22墩横向宽度从16m到9m逐渐变化，横断面也由双箱室变为单箱室。横向支墩位置布置实腹隔板，其它位置布置桁架式空腹横梁，通过高强螺栓与腹板连接，增加稳定性；单节段纵向长度分别为3m、4m、5m、6m；N37-N25墩钢梁平面处于圆曲线上，半径5000m，N25-N22墩处于直线上，横向坡度通过箱梁刚性扭转形成，顶底板平行。腹板与顶底板之间、实腹隔板与顶底腹板之间均采用熔透角焊缝。成桥后，钢梁整体呈现扭曲状态，顶底腹板板面为空间曲面。

由于其构造细节特殊结构，制定合理的组装顺序及严格的工艺参数控制以确保拼装精度极为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种合理组装且能够有效保证精度的大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，其创新点在于：

所述大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁包括标准梁段以及设置于标准梁段端部的墩顶梁段，

所述标准梁段包括底板A，所述底板A的上表面设有若干沿底板A长度方向延伸且等间距分布的竖直隔板A，在所述底板A的两侧对称设有与底板A倾斜设置的侧T型顶腹板A，且在所述底板A上表面的中间设有与底板A垂直设置的内T型顶腹板A；

在所述侧T型顶腹板A的内侧面以及内T型顶腹板A的两侧面自上而下分布有沿T型顶腹板长度方向延伸的上板肋A和下板肋A，所述侧T型顶腹板A的内侧面以及内T型顶腹板A的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板A，且竖向加劲板A与上板肋A和下板肋A卡接垂直设置；

所述侧T型顶腹板A与内T型顶腹板A之间的底板A沿底板长度延伸方向上等间距分布有若干与竖向加劲板A对应设置，且连接侧T型顶腹板A与内T型顶腹板A的T型加劲板；在所述侧T型顶腹板A与内T型顶腹板A相对应的竖向加劲板A之间设有空腹横联组件，且位于内T型顶腹板A两侧的空腹横联组件相对于内T型顶腹板A对称设置；所述在相邻两空腹横联组件的上表面固定连接有平联，且平联相对于内T型顶腹板A对称设置；

所述墩顶梁段包括底板B，所述底板B的上表面设有若干沿底板B宽度方向延伸且等间距分布的竖直隔板B，在所述一侧底板B的上表面上设有与底板B垂直的两个侧隔板，且隔板的中间呈T型结构，在两个侧隔板之间设有与隔板和底板B垂直的内T型顶腹板B，在所述两个侧隔板的外侧部对称设有与底板B倾斜设置的侧T型顶腹板B；

在所述侧T型顶腹板B的内侧面以及内T型顶腹板B的两侧面自上而下分布有沿T型顶腹板长度方向延伸的上板肋B和下板肋B，所述侧T型顶腹板B的内侧面以及内T型顶腹板B的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板B，且竖向加劲板B与上板肋B和下板肋B卡接垂直设置；

所述大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，具体包括如下步骤：

（1）铺设上表面设有若干沿底板长度方向延伸且等间距分布的竖直隔板A的底板单元A，并保证底板单元A的四个角点呈扭曲形态，控制10m范围内曲线旁弯≤2.1mm；

（2）在底板单元A的上表面组装与底板单元A上竖直隔板A卡接的T型加劲板，组装偏差为±2mm，且在T型加劲板带有中腹板的梁段预留缝隙；

（3）在底板单元A上沿梁段预留缝隙组装垂直于底板单元A的内T型顶腹板A以及在底板单元A的两侧对称组装倾斜设置于底板单元A的侧T型顶腹板A，组装偏差为±2mm，并控制内T型顶腹板A及侧T型顶腹板A的顶板在10m范围内曲线旁弯≤3mm；

（4）在竖向加劲板A的内侧上下端分别阻焊槽型结构，然后进行涂装，涂装完成后，再在侧T型顶腹板A与内T型顶腹板A相对应的竖向加劲板A之间组装空腹横联组件，组装偏差为±1mm，使位于内T型顶腹板A两侧的空腹横联组件相对于内T型顶腹板A对称设置，最后在相邻两空腹横联组件的上表面固定连接有平联，并使平联相对于内T型顶腹板A对称设置，形成标准梁段；

（5）铺设上表面设有若干沿底板宽度方向延伸且等间距分布的竖直隔板B的底板单元B，并保证底板单元B的四个角点呈扭曲形态，控制10m范围内曲线旁弯≤2.1mm；

（6）在一侧底板单元B 的上表面上安装与竖直隔板B垂直设置的两侧隔板，组装偏差为±2mm，且在两隔板中间预留缝隙；

（7）在底板单元B上沿预留缝隙组装垂直于底板单元B的内T型顶腹板B以及在底板单元B的两侧对称组装倾斜设置于底板单元B的侧T型顶腹板B，组装偏差为±2mm，调整内T型顶腹板B的弯曲以及侧T型顶腹板B的弯曲，并控制内T型顶腹板B及侧T型顶腹板B的顶板在10m范围内曲线旁弯≤3mm，形成墩顶梁段；

（8）在标准梁段的端部组装墩顶梁段，使底板单元A与底板单元B齐平，控制平面度在±1mm，同时，内T型顶腹板A与内T型顶腹板B齐平，侧T型顶腹板A与侧T型顶腹板B齐平，控制平面度在±1mm，隔板的顶板与内T型顶腹板B及侧T型顶腹板B的顶板齐平，控制平面度在±1mm，形成大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁。

进一步地，所述内T型顶腹板A包括一腹板A以及设置于腹板A顶端面的顶板A，在腹板A的两侧面自上而下设置有上板肋A和下板肋A，所述腹板A的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板A，且竖向加劲板A与上板肋A和下板肋A卡接垂直设置；所述内T型顶腹板A组装方法具体步骤如下：在腹板A的两侧面对称安装上板肋A和下板肋A，然后在腹板A的两侧面对称安装有卡接于上、下板肋上的竖向加劲板A，并确保与腹板A垂直，控制垂直度在±1mm，最后在腹板A的顶端面组装顶板A，且两端顶板A和腹板A之间留有195-205mm工地焊。

进一步地，所述内T型顶腹板B包括一腹板B以及设置于腹板B顶端面的顶板B，在腹板B的两侧面自上而下设置有上板肋B和下板肋B，所述腹板B的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板B，且竖向加劲板B与上板肋B和下板肋B卡接垂直设置；所述内T型顶腹板B组装方法具体步骤如下：在腹板B的两侧面对称安装上板肋B和下板肋B，然后在腹板B的两侧面对称安装有卡接于上、下板肋上的竖向加劲板B，并确保与腹板B垂直，控制垂直度在±1mm，最后在腹板B的顶端面组装顶板B。

进一步地，所述侧T型顶腹板A与侧T型顶腹板B的结构相同，包括一腹板以及设置于腹板顶端面的顶板，在腹板的内侧面自上而下设置有上板肋和下板肋，所述腹板的内侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板，且竖向加劲板与上板肋和下板肋卡接垂直设置；所述侧T型顶腹板组装方法具体步骤如下：在腹板的两侧面对称安装上板肋和下板肋，然后在腹板的内侧面安装有卡接于上、下板肋上的竖向加劲板，并确保与腹板垂直，控制垂直度在±1mm，最后在腹板的顶端面组装顶板。

本发明的优点在于：

本发明大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，依次完成标准梁段和墩顶梁段的拼装，然后再拼装准梁段和墩顶梁段，拼装过程中，顶腹板单元是为了避免仰焊缝，采用顶板与腹板组焊成一体的复合单元结构，同时，由于成桥状态下梁体呈现刚性扭转，以腹板的数据为主，重点控制环口处腹板位置；此外，拼装按照自下而上依次拼装的顺序，并严格控制拼装过程的拼装精度，进而有效保证了大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁的精度要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁的结构示意图。

图2为图1中标准梁段的具体结构示意图。

图3为图1中墩顶梁段的具体结构示意图。

图4-图7为本发明中的标准梁段的制造流程图。

图8-图10为本发明中的墩顶梁段的制造流程图。

图11为本发明大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁中内T型顶腹板的结构示意图。

图12-图14为内T型顶腹板的制造流程图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例

本实施例大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁，如图1所示，包括标准梁段1以及设置于标准梁段1端部的墩顶梁段2。

标准梁段1的具体结构，如图2所示，包括底板11，底板11的上表面设有若干沿底板11长度方向延伸且等间距分布的竖直隔板12，在底板11的两侧对称设有与底板11倾斜设置的侧T型顶腹板13，且在底板11上表面的中间设有与底板11垂直设置的内T型顶腹板14。

在侧T型顶腹板13的内侧面以及内T型顶腹板14的两侧面自上而下分布有沿T型顶腹板长度方向延伸的上板肋15和下板肋16，侧T型顶腹板13的内侧面以及内T型顶腹板14的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板17，且竖向加劲板17与上板肋15和下板肋16卡接垂直设置。

侧T型顶腹板13与内T型顶腹板14之间的底板11沿底板长度延伸方向上等间距分布有若干与竖向加劲板17对应设置，且连接侧T型顶腹板13与内T型顶腹板14的T型加劲板18；在侧T型顶腹板13与内T型顶腹板14相对应的竖向加劲板17之间设有空腹横联组件19，且位于内T型顶腹板14两侧的空腹横联组件19相对于内T型顶腹板14对称设置；在相邻两空腹横联组件19的上表面固定连接有平联3，且平联3相对于内T型顶腹板14对称设置。

墩顶梁段2的具体结构，如图3所示，包括底板21，底板21的上表面设有若干沿底板21宽度方向延伸且等间距分布的竖直隔板22，在一侧底板21的上表面上设有与底板21垂直的两个侧隔板23，且隔板23的中间呈T型结构，在两个侧隔板23之间设有与隔板23和底板21垂直的内T型顶腹板24，在两个侧隔板23的外侧部对称设有与底板21倾斜设置的侧T型顶腹板25。

在所侧T型顶腹板25的内侧面以及内T型顶腹板24的两侧面自上而下分布有沿T型顶腹板长度方向延伸的上板肋26和下板肋27，侧T型顶腹板25的内侧面以及内T型顶腹板24的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板28，且竖向加劲板28与上板肋26和下板肋27卡接垂直设置。

本实施例大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，具体包括如下步骤：

（1）如图4所示，铺设上表面设有若干沿底板长度方向延伸且等间距分布的竖直隔板12的底板单元11，并保证底板单元11的四个角点呈扭曲形态，控制10m范围内曲线旁弯≤2.1mm；

（2）如图5所示，在底板单元11的上表面组装与底板单元11上竖直隔板12卡接的T型加劲板18，组装偏差为±2mm，且在T型加劲板18带有中腹板的梁段预留缝隙；

（3）如图6所示，在底板单元11上沿梁段预留缝隙组装垂直于底板单元11的内T型顶腹板14以及在底板单元11的两侧对称组装倾斜设置于底板单元11的侧T型顶腹板13，组装偏差为±2mm，并控制内T型顶腹板14及侧T型顶腹板13的顶板在10m范围内曲线旁弯≤3mm；

（4）如图7所示，在竖向加劲板17的内侧上下端分别阻焊槽型结构，然后进行涂装，涂装完成后，再在侧T型顶腹板13与内T型顶腹板14相对应的竖向加劲板17之间组装空腹横联组件19，组装偏差为±1mm，使位于内T型顶腹板14两侧的空腹横联组件19相对于内T型顶腹板14对称设置，最后在相邻两空腹横联组件19的上表面固定连接有平联3，并使平联3相对于内T型顶腹板14对称设置，形成标准梁段；

（5）如图8所示，铺设上表面设有若干沿底板宽度方向延伸且等间距分布的竖直隔板22的底板单元21，并保证底板单元21的四个角点呈扭曲形态，控制10m范围内曲线旁弯≤2.1mm；

（6）如图9所示，在一侧底板单元21的上表面上安装与竖直隔板22垂直设置的两侧隔板23，组装偏差为±2mm，且在两隔板23中间预留缝隙；

（7）如图10所示，在底板单元21上沿预留缝隙组装垂直于底板单元21的内T型顶腹板24以及在底板单元21的两侧对称组装倾斜设置于底板单元21的侧T型顶腹板25，组装偏差为±2mm，调整内T型顶腹板24的弯曲以及侧T型顶腹板25的弯曲，并控制内T型顶腹板24及侧T型顶腹板25的顶板在10m范围内曲线旁弯≤3mm，形成墩顶梁段；

（8）在标准梁段的端部组装墩顶梁段，使底板单元11与底板单元21齐平，控制平面度在±1mm，同时，内T型顶腹板14与内T型顶腹板24齐平，侧T型顶腹板13与侧T型顶腹板25齐平，控制平面度在±1mm，隔板23的顶板与内T型顶腹板24及侧T型顶腹板25的顶板齐平，控制平面度在±1mm，形成大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁。

本实施例中，顶腹板单元是为了避免仰焊缝，采用顶板与腹板组焊成一体的复合单元结构，内T型顶腹板与侧T型顶腹板的结构相似，本实施例中，以内T型顶腹板14为例，进行详细说明，如图11所示，包括一腹板141以及设置于腹板141顶端面的顶板142，在腹板141的两侧面自上而下设置有上板肋15和下板肋16，腹板141的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板17，且竖向加劲板17与上板肋15和下板肋16卡接垂直设置；内T型顶腹板14组装方法具体步骤如下：如图12所示，在腹板141的两侧面对称安装上板肋15和下板肋16，如图13所示，然后在腹板141的两侧面对称安装有卡接于上、下板肋上的竖向加劲板17，并确保与腹板141垂直，控制垂直度在±1mm，如图14所示，最后在腹板141的顶端面组装顶板142，且两端顶板142和腹板141之间留有195-205mm工地焊。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，其特征在于：

所述大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁包括标准梁段以及设置于标准梁段端部的墩顶梁段，

所述标准梁段包括底板A，所述底板A的上表面设有若干沿底板A长度方向延伸且等间距分布的竖直隔板A，在所述底板A的两侧对称设有与底板A倾斜设置的侧T型顶腹板A，且在所述底板A上表面的中间设有与底板A垂直设置的内T型顶腹板A；

在所述侧T型顶腹板A的内侧面以及内T型顶腹板A的两侧面自上而下分布有沿T型顶腹板长度方向延伸的上板肋A和下板肋A，所述侧T型顶腹板A的内侧面以及内T型顶腹板A的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板A，且竖向加劲板A与上板肋A和下板肋A卡接垂直设置；

所述侧T型顶腹板A与内T型顶腹板A之间的底板A沿底板长度延伸方向上等间距分布有若干与竖向加劲板A对应设置，且连接侧T型顶腹板A与内T型顶腹板A的T型加劲板；在所述侧T型顶腹板A与内T型顶腹板A相对应的竖向加劲板A之间设有空腹横联组件，且位于内T型顶腹板A两侧的空腹横联组件相对于内T型顶腹板A对称设置；在相邻两空腹横联组件的上表面固定连接有平联，且平联相对于内T型顶腹板A对称设置；

所述墩顶梁段包括底板B，所述底板B的上表面设有若干沿底板B宽度方向延伸且等间距分布的竖直隔板B，在底板B的上表面一侧设有与底板B垂直的两个侧隔板，所述侧隔板同时与竖直隔板B垂直，且隔板的中间呈T型结构，在两个侧隔板之间设有与隔板和底板B垂直的内T型顶腹板B，在所述两个侧隔板的外侧部对称设有与底板B倾斜设置的侧T型顶腹板B；

在所述侧T型顶腹板B的内侧面以及内T型顶腹板B的两侧面自上而下分布有沿T型顶腹板长度方向延伸的上板肋B和下板肋B，所述侧T型顶腹板B的内侧面以及内T型顶腹板B的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板B，且竖向加劲板B与上板肋B和下板肋B卡接垂直设置；

所述大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，具体包括如下步骤：

（1）铺设上表面设有若干沿底板长度方向延伸且等间距分布的竖直隔板A的底板单元A，并保证底板单元A的四个角点呈扭曲形态，控制10m范围内曲线旁弯≤2.1mm；

（2）在底板单元A的上表面组装与底板单元A上竖直隔板A卡接的T型加劲板，组装偏差为±2mm，且在T型加劲板带有中腹板的梁段预留缝隙；

（3）在底板单元A上沿梁段预留缝隙组装垂直于底板单元A的内T型顶腹板A以及在底板单元A的两侧对称组装倾斜设置于底板单元A的侧T型顶腹板A，组装偏差为±2mm，并控制内T型顶腹板A及侧T型顶腹板A的顶板在10m范围内曲线旁弯≤3mm；

（4）在竖向加劲板A的内侧上下端分别阻焊槽型结构，然后进行涂装，涂装完成后，再在侧T型顶腹板A与内T型顶腹板A相对应的竖向加劲板A之间组装空腹横联组件，组装偏差为±1mm，使位于内T型顶腹板A两侧的空腹横联组件相对于内T型顶腹板A对称设置，最后在相邻两空腹横联组件的上表面固定连接有平联，并使平联相对于内T型顶腹板A对称设置，形成标准梁段；

（5）铺设上表面设有若干沿底板宽度方向延伸且等间距分布的竖直隔板B的底板单元B，并保证底板单元B的四个角点呈扭曲形态，控制10m范围内曲线旁弯≤2.1mm；

（6）在底板单元B 的上表面一侧安装与竖直隔板B垂直设置的两侧隔板，组装偏差为±2mm，且在两隔板中间预留缝隙；

（7）在底板单元B上沿预留缝隙组装垂直于底板单元B的内T型顶腹板B以及在底板单元B的两侧对称组装倾斜设置于底板单元B的侧T型顶腹板B，组装偏差为±2mm，调整内T型顶腹板B的弯曲以及侧T型顶腹板B的弯曲，并控制内T型顶腹板B及侧T型顶腹板B的顶板在10m范围内曲线旁弯≤3mm，形成墩顶梁段；

（8）在标准梁段的端部组装墩顶梁段，使底板单元A与底板单元B齐平，控制平面度在±1mm，同时，内T型顶腹板A与内T型顶腹板B齐平，侧T型顶腹板A与侧T型顶腹板B齐平，控制平面度在±1mm，隔板的顶板与内T型顶腹板B及侧T型顶腹板B的顶板齐平，控制平面度在±1mm，形成大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁。

2.根据权利要求1所述的大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，其特征在于：所述内T型顶腹板A包括一腹板A以及设置于腹板A顶端面的顶板A，在腹板A的两侧面自上而下设置有上板肋A和下板肋A，所述腹板A的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板A，且竖向加劲板A与上板肋A和下板肋A卡接垂直设置；所述内T型顶腹板A组装方法具体步骤如下：在腹板A的两侧面对称安装上板肋A和下板肋A，然后在腹板A的两侧面对称安装有卡接于上、下板肋上的竖向加劲板A，并确保与腹板A垂直，控制垂直度在±1mm，最后在腹板A的顶端面组装顶板A。

3.根据权利要求1所述的大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，其特征在于：所述内T型顶腹板B包括一腹板B以及设置于腹板B顶端面的顶板B，在腹板B的两侧面自上而下设置有上板肋B和下板肋B，所述腹板B的两侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板B，且竖向加劲板B与上板肋B和下板肋B卡接垂直设置；所述内T型顶腹板B组装方法具体步骤如下：在腹板B的两侧面对称安装上板肋B和下板肋B，然后在腹板B的两侧面对称安装有卡接于上、下板肋上的竖向加劲板B，并确保与腹板B垂直，控制垂直度在±1mm，最后在腹板B的顶端面组装顶板B。

4.根据权利要求1所述的大曲线半径刚性扭转开口槽形钢梁制造方法，其特征在于：所述侧T型顶腹板A与侧T型顶腹板B的结构相同，包括一腹板以及设置于腹板顶端面的顶板，在腹板的内侧面自上而下设置有上板肋和下板肋，所述腹板的内侧面沿T型顶腹板长度延伸方向上等间距分布有竖向加劲板，且竖向加劲板与上板肋和下板肋卡接垂直设置；所述侧T型顶腹板组装方法具体步骤如下：在腹板的内侧面安装上板肋和下板肋，然后在腹板的内侧面安装有卡接于上、下板肋上的竖向加劲板，并确保与腹板垂直，控制垂直度在±1mm，最后在腹板的顶端面组装顶板。

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