CN111254835A - 一种厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其中包括：对钢箱梁节段组拼；对所述组拼后的钢箱梁节段进行纵向匹配；对所述进行纵向匹配后的钢箱梁进行横向连续匹配。该连续匹配的施工方法应用于钢梁厂内加工制作中，可以有效提高钢梁加工精度，提高钢箱节段现场组拼及钢混组合梁安装工效，保证了钢箱节段间及箱间连接质量，规避高空调整风险，进一步提高了钢混梁的定位安装精准度及整体架梁效率，减少人机费用。

Description

一种厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，具体涉及到一种厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法。

背景技术

近年来，钢混组合梁作为一种新技术、新工艺，在我国城市立交桥梁中已得到了越来越广泛的应用，并且正朝着大跨方向发展。

目前国内大部分的钢混组合梁形式为较常见的单箱钢混组合梁形式，不存在箱间横向连接，钢箱梁在厂内分节段加工制作，运输至现场组拼，对钢箱梁厂内制作精度提出了更高的要求，如钢箱梁加工精度不满足施工要求，必然影响钢箱节段组拼、箱间横梁栓接的连接质量，钢混组合梁整体施工质量和工程进度难以保证。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题为如何提高钢箱梁节段连续匹配时的施工精度以及提高钢混组合梁整体施工质量和工程进度。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，包括：对钢箱梁节段组拼；对所述组拼后的钢箱梁节段进行纵向匹配；对所述进行纵向匹配后的钢箱梁进行横向连续匹配。

可选地，所述对钢箱梁节段进行组拼包括：设置胎架；在胎架上放样底板单元位置；根据所述的底板单元位置，分别定位钢梁底板单元、隔板单元、各节段腹板单元；完成定位后，进行拼装焊接。

可选地，所述设置胎架包括：建立永久基准点及标志塔；根据所述永久基准点及标志塔，对所述胎架布设位置进行精确放样，并弹墨线标识；按照设计给定的钢箱梁制造线形(纵曲线)制作胎架拼装的纵向线形；调整胎架标高。

可选地，根据所述的底板单元位置，分别定位钢梁底板单元、隔板单元、各节段腹板单元包括：将钢梁底板单元按胎架上定位线进行定位，底板接口位置重合；根据测量控制网，在底板上放样隔板和腹板控制线，按照底板上的隔板定位线定位隔板单元；按照底板上的腹板定位线将各节段腹板定位。

可选地，进行拼装焊接包括：按照箱内隔板与腹板焊缝、腹板与底板熔透焊缝、箱内隔板与T梁翼板焊缝、隔板翼板与T梁翼板焊的焊接顺序进行组焊。

可选地，对所述组拼后的钢箱梁节段进行纵向匹配包括：将不同的多个钢箱节段的底板单元按胎架上定位线进行定位，并在横梁上焊接钢板对底板单元进行固定；对接口处一侧的底板提前配钻，底板接口处纵肋组焊完成后，安装底板顶面连接板；钢箱节段组焊完成后，在T梁腹板及翼板接口处放样连接板位置，安装连接板，并施定位焊。

可选地，安装底板顶面连接板之后包括：在接口处加劲肋安装定位，并与底板及其余加劲肋组焊。

可选地，对所述组拼后的钢箱梁节段进行横向匹配包括：在钢梁间一侧腹板上放样箱间联梁定位线；将横向联系梁与另一侧箱间联梁组拼，制作整体；提吊横向联系梁与箱间联梁对接，安装定位连接板；调整自由端箱间联梁位置，使联梁与另一侧钢箱梁腹板贴合，将箱间联梁与钢箱梁腹板组焊。

可选地，对所述组拼后的钢箱梁节段进行横向匹配之后包括：总体线性控制及复核。

可选地，所述总体线性控制及复核之后包括：生成纵向线形检测报告；梁段扭曲检测报告；钢箱梁梁长检测报告；计算偏差值报告中至少一项报告。

本申请首先对对钢箱梁节段进行组拼，在钢箱梁节段进行组拼完成后对钢箱梁节段进行纵向匹配，形成钢箱梁组，最后对钢箱梁组进行横向连续匹配，最终完成架设。该连续匹配的施工方法应用于钢梁厂内加工制作中，可以有效提高钢梁加工精度，提高钢箱节段现场组拼及钢混组合梁安装工效，保证了钢箱节段间及箱间连接质量，规避高空调整风险，进一步提高了钢混梁的定位安装精准度及整体架梁效率，减少人机费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法的流程示意图；

图2示出了本发明实施例的钢箱梁横断面(单幅)示意图；

图3示出了本发明实施例的连续匹配胎架立面图；

图4示出了本发明实施例的丝杠调节装置示意图；

图5示出了本发明实施例的永久基准点及标志塔布设平面图；

图6示出了本发明实施例的钢箱梁平面设计线形示意图；

图7示出了本发明实施例的按桥梁纵曲线放样钢箱梁纵断面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所述，目前国内大部分的钢混组合梁形式为较常见的单箱钢混组合梁形式，不存在箱间横向连接，因钢箱梁在厂内分节段加工制作，导致在运输至现场组拼时，往往对钢箱梁厂内制作出的钢箱梁精度提出了非常高的制作要求，如钢箱梁加工精度不满足施工要求，必然影响钢箱节段组拼、箱间横梁栓接的连接质量，钢混组合梁整体施工质量和工程进度难以保证。

因此，发明人提出了采用对单跨多片钢箱梁进行节段间纵向和箱间横向的预拼及配钻，将钢混组合梁组拼及安装精度由高空调整转化为地面厂内调整的方法来进行施工，这种方法规避了高空调梁的风险的同时，还能节约架梁周期，最终提高了钢混梁的定位安装精准度及整体架梁效率，为单跨多箱组合钢箱梁在钢混组合梁桥中的应用提供了一种新的施工方式。如图2和图3所示，本实施例中的梁钢箱梁部分为直腹板开口钢箱，通过箱间横梁连接为三箱结构，顶部设置剪力钉与桥面板进行有效连接。具体的可以参见图1所示的用于钢箱梁节段拼装的桥位焊接方法的流程示意图，具体的可以包括如下步骤：

S11.对钢箱梁节段组拼。本实施例中，首先进行设置胎架，在胎架设置完成后，在胎架上放样底板单元位置，之后根据的底板单元位置，分别定位钢梁底板单元、隔板单元、各节段腹板单元，最终完成定位后，进行拼装焊接。

具体的，将钢箱梁平面图及纵断图在此图中进行放样，确定各跨钢箱梁具体尺寸及线形参数在胎架上放样底板单元位置，将钢梁底板单元按胎架上定位线进行定位，然后在底板上放样隔板和腹板控制线，进而可以按照底板上的隔板定位线定位隔板单元，最后按照底板上的腹板定位线将各节段腹板定位，各板单元定位完成后，采用气体保护焊进行定位焊接，保证各单元件安装过程中定位牢固，不发生位移。

S12.对组拼后的钢箱梁节段进行纵向匹配。在本实施例中，将不同的多个钢箱节段的底板单元按胎架上定位线进行定位，并在横梁上焊接钢板对底板单元进行固定，同时对接口处一侧的底板提前配钻，在底板借口处进行纵肋组焊，在底板接口处纵肋组焊完成后，安装底板顶面连接板，最后在钢箱节段组焊完成后，在T梁腹板及翼板接口处放样连接板位置，安装连接板，并施定位焊街。

具体的，钢梁三个节段的底板单元按胎架上定位线进行定位，并在横梁上焊接钢板对底板单元进行固定，保证底板单元定位准确、固定牢固，且接口位置重合，在底板上胎前，对接口处一侧的底板提前配钻；在底板接口处纵肋组焊完成后，安装底板顶面连接板，连接板与一侧底板螺栓孔重合后，打入冲钉，将连接板定位牢固，用摇臂钻根据连接板螺栓孔位置对未配钻的底板接口进行配钻，配钻完成后，打入冲钉，将底板定位牢固；在钢箱节段组焊完成后，在T梁腹板及翼板接口处放样连接板位置，安装连接板，并施定位焊，此时根据连接板螺栓孔位置，采用摇臂钻对接口处两侧的腹板依次进行配钻，配钻完成后，打入冲钉，单片钢梁纵向匹配完成。

S13.对进行纵向匹配后的钢箱梁进行横向连续匹配。在本实施例中，通过在钢梁间一侧腹板上放样箱间联梁定位线的方式，将横向联系梁与另一侧箱间联梁组拼，制作整体；整体制作完成后，通过提吊横向联系梁与箱间联梁对接，安装定位连接板；最后调整自由端箱间联梁位置，使联梁与另一侧钢箱梁腹板贴合，将箱间联梁与钢箱梁腹板组焊。

具体的，在同跨的多片钢梁纵向匹配全部完成后，在钢梁间一侧腹板上放样箱间联梁定位线；箱间联梁在厂内制作时，即进行配钻，根据定位线来安装定位箱间联梁，并与腹板单元进行组焊；之后将横向联系梁与另一侧箱间联梁组拼，并安装连接板，打入冲钉固定形成整体；然后提吊横向联系梁与箱间联梁对接，安装定位连接板，使连接板与联梁螺栓孔重合，打入冲钉，将横向联系梁固定在一侧钢箱梁上，最后调整自由端箱间联梁位置，使联梁与另一侧钢箱梁腹板贴合，将箱间联梁与钢箱梁腹板组焊。

作为示例性的实施例，设置胎架包括：首先建立永久基准点及标志塔，之后根据永久基准点及标志塔，对胎架布设位置进行精确放样，并弹墨线标识，然后按照设计给定的钢箱梁制造线形(纵曲线)制作胎架拼装的纵向线形，最终调整胎架标高完成胎架设置工作。

具体的，首先建立永久基准点及标志塔，作为胎架平面位置及高程调整的测量依据，以便随时对胎架进行检测；在胎架上设置纵、横基线和基准点，以控制梁段的位置及高度，确保各部件尺寸和立面线形，测量控制点做加固处理并做好保护措施，保证沉降范围满足预设值要求；胎架由横梁、调节板为主要构件组装而成，用于钢箱梁工厂组装焊接。胎架按循环连续使用设计，承重横梁使用工字钢进行构筑，纵在钢箱节段接口处加密若干根横梁，承重横梁通过法兰用膨胀螺栓固定在拼装区混凝土地面上，如图3所示，在横梁两端及中点上设置精密丝杠调节装置，通过调整丝杠的伸缩实现胎架标高的调整，同时通过胎架高差模拟钢箱梁线型及现场实际高差，从而使制作出的箱梁线型准确；胎架可以直接设置于拼装区硬化场地上，拼装区应经过硬化工艺后，保证具有足够的承载力，能够确保在使用过程中沉降范围满足预设要求；之后根据永久基准点及标志塔，对胎架布设位置进行精确放样，并弹墨线标识，完成后将锚固法兰提前与工字钢横梁进行焊接，根据放样结果，安装横梁并进行复核，复核无误后，通过膨胀螺栓将横梁锚固固定；随后按照设计给定的钢箱梁制造线形(纵曲线)制作胎架拼装的纵向线形，根据设计给定的同跨三片钢箱梁的横坡，确定横向三排拼装胎架顶部的相对高差。考虑钢箱梁受焊接收缩和重力的影响而发生的变形，在胎架横向设置适当的上拱度；最终通过钢箱梁的纵向线形和横向预拱通过调整胎架丝杠调节装置来实现胎架标高，其中，如图4所示，胎架丝杠调节装置由丝杠、铰接环、顶托三大部分构成，丝杠调节螺母与承重横梁焊接，顶托与丝杠通过铰接环连接，可以使顶托按照钢箱梁纵曲线倾斜。

作为示例性的实施例，根据的底板单元位置，分别定位钢梁底板单元、隔板单元、各节段腹板单元包括：将钢梁底板单元按胎架上定位线进行定位，底板接口位置重合；根据测量控制网，在底板上放样隔板和腹板控制线，按照底板上的隔板定位线定位隔板单元；按照底板上的腹板定位线将各节段腹板定位。

具体的，首先绘制出桥梁设计平面轮廓线形及纵断面线形，然后将钢箱梁平面图及纵断图在此图中进行放样，确定各跨钢箱梁具体尺寸及线形参数在胎架上放样底板单元位置，将钢梁底板单元按胎架上定位线进行定位，使得底板接口位置重合，然后根据测量控制网，在底板上放样隔板和腹板控制线，进而可以按照底板上的隔板定位线定位隔板单元，最后按照底板上的腹板定位线将各节段腹板定位。

作为示例性的实施例进行拼装焊接包括：按照箱内隔板与腹板焊缝、腹板与底板熔透焊缝、箱内隔板与T梁翼板焊缝、隔板翼板与T梁翼板焊的焊接顺序进行组焊。

具体的，按照各单元件定位完成后的位置，按照一定顺序进行焊接来提供施工的效率，首先将箱内隔板与腹板进行焊接，将箱内隔板与腹板按照预设的焊接工艺进行焊接连接，随后将腹板与底板熔透焊缝按照预设的焊接工艺进行焊接处理，随后将箱内隔板与T梁翼板按照预设的焊接工艺进行连接，最后将隔板翼板与T梁翼板按照预设的焊接工艺进行进行焊接。

作为示例性的实施例，对腹板焊接包括：安装底板顶面连接板之后包括：在接口处加劲肋安装定位，并与底板及其余加劲肋组焊。

具体的，因加劲肋竖向安装完成后，安装连接板，打入冲钉在底板定位好后，将接口处加劲肋安装定位，并与底板及其余加劲肋组焊，保证加劲肋接口处的定位。

作为示例性的实施例，对组拼后的钢箱梁节段进行横向匹配之后包括：总体线性控制及复核。

具体的，钢箱梁梁段拼装完成后，使用测量设备在测量控制网内对钢箱梁上监控点进行三维坐标采集，通过在钢箱梁顶板上架设测量监控点来获取各梁段两端监控点三维坐标、各梁段的累加长度数据。

作为示例性的实施例，总体线性控制及复核之后包括：生成纵向线形检测报告；梁段扭曲检测报告；钢箱梁梁长检测报告；计算偏差值报告中至少一项报告。

具体的，根据获取到的各梁段两端监控点三维坐标、各梁段的累加长度数据，桥梁线形检查以纵向中心线处和边缘处的理论高程为准，测量各梁段两端监控点三维坐标来获得纵向线形检测报告；通过采集各梁段两端监控点三维坐标，判断各梁段的水平状态及扭曲情况，获得梁端扭曲检测报告；通过以各梁段横基线为基准，测量各梁段的累加长度，确定后续梁段的补偿量来获取钢箱梁梁长检测报告；以及通过、通过坐标系转换，与理论坐标值比较，算出偏差值，获取计算偏差值报告。

本申请首先对对钢箱梁节段进行组拼，在钢箱梁节段进行组拼完成后对钢箱梁节段进行纵向匹配，形成钢箱梁组，最后对钢箱梁组进行横向连续匹配，最终完成架设。该连续匹配的施工方法应用于钢梁厂内加工制作中，可以有效提高钢梁加工精度，提高钢箱节段现场组拼及钢混组合梁安装工效，保证了钢箱节段间及箱间连接质量，规避高空调整风险，进一步提高了钢混梁的定位安装精准度及整体架梁效率，减少人机费用。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，所述施工方法包括：

对钢箱梁节段组拼；

对所述组拼后的钢箱梁节段进行纵向匹配；

对所述进行纵向匹配后的钢箱梁进行横向连续匹配。

2.根据权利要求1所述的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，所述对钢箱梁节段进行组拼包括：

设置胎架；

在胎架上放样底板单元位置；

根据所述的底板单元位置，分别定位钢梁底板单元、隔板单元、各节段腹板单元；

完成定位后，进行拼装焊接。

3.根据权利要求2所述的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，所述设置胎架包括：

建立永久基准点及标志塔；

根据所述永久基准点及标志塔，对所述胎架布设位置进行精确放样，并弹墨线标识；

按照设计给定的钢箱梁制造线形制作胎架拼装的纵向线形；

调整胎架标高。

4.根据权利要求2所述的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，根据所述的底板单元位置，分别定位钢梁底板单元、隔板单元、各节段腹板单元包括：

将钢梁底板单元按胎架上定位线进行定位，底板接口位置重合；

根据测量控制网，在底板上放样隔板和腹板控制线，按照底板上的隔板定位线定位隔板单元；

按照底板上的腹板定位线将各节段腹板定位。

5.根据权利要求2所述的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，进行拼装焊接包括：

按照箱内隔板与腹板焊缝、腹板与底板熔透焊缝、箱内隔板与T梁翼板焊缝、隔板翼板与T梁翼板焊的焊接顺序进行组焊。

6.根据权利要求2所述的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，对所述组拼后的钢箱梁节段进行纵向匹配包括：

将不同的多个钢箱节段的底板单元按胎架上定位线进行定位，并在横梁上焊接钢板对底板单元进行固定；

对接口处一侧的底板提前配钻，底板接口处纵肋组焊完成后，安装底板顶面连接板；

钢箱节段组焊完成后，在T梁腹板及翼板接口处放样连接板位置，安装连接板，并施定位焊。

7.根据权利要求6所述的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，安装底板顶面连接板之后包括：

在接口处加劲肋安装定位，并与底板及其余加劲肋组焊。

8.根据权利要求1所述的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，对所述组拼后的钢箱梁节段进行横向匹配包括：

在钢梁间一侧腹板上放样箱间联梁定位线；

将横向联系梁与另一侧箱间联梁组拼，制作整体；

提吊横向联系梁与箱间联梁对接，安装定位连接板；

调整自由端箱间联梁位置，使联梁与另一侧钢箱梁腹板贴合，将箱间联梁与钢箱梁腹板组焊。

9.根据权利要求1所述的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，对所述组拼后的钢箱梁节段进行横向匹配之后包括：总体线性控制及复核。

10.根据权利要求9所述的厂内钢箱梁节段连续匹配施工方法，其特征在于，所述总体线性控制及复核之后包括：生成纵向线形检测报告；梁段扭曲检测报告；钢箱梁梁长检测报告；计算偏差值报告中至少一项报告。

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