CN114790695B - 一种异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，涉及桥梁施工领域。异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法是通过施工钢桥墩后，将无拉索区和拉索锚固区制造并安装于钢桥墩，随后制造两个塔梁结合段并安装于制造的钢混预埋桥墩上，制造与两个塔梁结合段连接的两条受压大梁和分别与钢混预埋桥墩、塔梁结合段和受压大梁连接的背索锚固区，制造两个与塔梁结合段一一对应的钢主塔并安装于两个塔梁结合段，将两个钢主塔分别与拉索锚固区和背索锚固区之间通过拉索连接。本申请提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法克服了异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥结构类型众多、各结构间相互制约导致难以生产制造的难题。

Description

一种异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法

技术领域

本申请涉及桥梁施工领域，具体而言，涉及一种异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法。

背景技术

我国现有的钢结构桥梁的主要形式有钢拱桥、斜拉桥、悬吊桥，这些钢结构桥梁多为标准结构形式，且已经形成一套成熟的生产制造方法，但随着体系创新、构造创新及新材料的不断应用，我国新型城市景观桥梁的发展迅速，需针对新型城市景观桥梁的特定结构特点开发出各不相同的制造方法，特别是针对部分整体结构无法分段制造的钢结构桥梁的施工，以往的制造经验及工艺已经无法满足生产要求，需要新的制造和施工方法来满足实际施工需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其克服了异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥结构类型众多、各结构间相互制约导致难以生产制造的难题。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，斜拉景观钢桥包括由依次连接的无拉索区、拉索锚固区和背索锚固区组成的钢主梁及一对弧形的钢主塔，两个钢主塔对称布置且底部分别通过塔梁结合段连接于拉索锚固区和背索锚固区的连接处，两个塔梁结合段分别连接有沿背索锚固区长度方向延伸的受压大梁，受压大梁的底部嵌入并连接于背索锚固区，两个钢主塔凹陷的一侧分别朝向拉索锚固区，两个钢主塔与拉索锚固区和背索锚固区之间分别连接有多根斜拉索和一根背拉索，两个钢主塔之间连接有多个主塔连接件，钢主梁的底部铰接有多个钢桥墩，拉索锚固区和背索锚固区的连接处底部连接有钢混预埋桥墩；斜拉景观钢桥的制造方法包括以下步骤：

分别制造无拉索区和拉索锚固区，随后施工得到与无拉索区和拉索锚固区匹配的钢桥墩，将无拉索区和拉索锚固区安装于钢桥墩，制造锚管并安装于拉索锚固区，制造钢混预埋桥墩，制造两个塔梁结合段并安装于钢混预埋桥墩顶部，制造与两个塔梁结合段匹配并连接的两条受压大梁，制造分别与钢混预埋桥墩、塔梁结合段和受压大梁匹配并连接的背索锚固区，制造两个与塔梁结合段一一对应的钢主塔，将两个钢主塔分别安装于两个塔梁结合段，将两个钢主塔分别与拉索锚固区和背索锚固区之间通过多根斜拉索和一根背拉索连接，在两个钢主塔之间连接多个主塔连接件。

在一些可选的实施方案中，制造无拉索区和拉索锚固区时，分别搭设胎架制造两个外纵梁及位于两个外纵梁内侧的两个内纵梁，外纵梁和内纵梁之间通过正交异型桥面板连接，在两个外纵梁外侧分别使用顶板不连续的悬臂连接人行道；制造外纵梁和内纵梁时，分别使用外纵梁和内纵梁的小节段作为定位基准进行小节段的预拼装以保证整体线型正确性，进行外纵梁和内纵梁的小节段预拼装时，在预拼装胎架上先定位划线做标记，随后沿外纵梁和内纵梁内侧翼缘将中横梁切断，根据预拼划线的定位将节点安装在对应外纵梁和内纵梁的内侧作为后续现场安装施工的定位基点。

在一些可选的实施方案中，施工钢桥墩时，将钢桥墩分为上节段和下节段分别施工，上节段包括铰接耳板及加强结构，下节段包括桥墩主体及锚固结构。

在一些可选的实施方案中，将无拉索区和拉索锚固区安装于钢桥墩时，将钢桥墩的下节段发往现场进行预埋，将对应的上节段铰接于对应无拉索区或拉索锚固区的外纵梁底部，最后在现场将下节段和对应的上节段焊接。

在一些可选的实施方案中，制造锚管并安装于拉索锚固区时，首先进行斜拉景观钢桥的整体建模，并在模型中绘制出斜拉索安装的空间角度，并完成钢主梁中各斜拉索锚固结构的模型，然后根据三维放样结果进行切割以控制斜拉索锚固结构的安装角度，根据数控下料的斜拉索锚固结构来定位安装位置，最后根据斜拉索锚固结构安装锚管及对应的锚垫板。

在一些可选的实施方案中，制造两个塔梁结合段并安装于钢混预埋桥墩顶部时，使钢混预埋桥墩与塔梁结合段为无飞边对接。

在一些可选的实施方案中，制造受压大梁时，以两个塔梁结合段为基准进行正向整体胎架搭设建造。

在一些可选的实施方案中，制造分别与钢混预埋桥墩、塔梁结合段和受压大梁匹配并连接的背索锚固区时，首先以两条受压大梁为基准完成两条内部纵梁的制造，再以两条受压大梁和两条内部纵梁位基准完成桥面整体制造，两条受压大梁侧中横联匹配拼装时不用预留安装节点。

在一些可选的实施方案中，制造两个钢主塔时，以两个钢主塔之间内侧为基准面搭设总拼胎架分别单独制造，以两个塔梁结合段为起始基准，钢主塔整体拼装时根据理论结构数据，对拉索的耳板销轴孔放地样，各节段间组拼时均以耳板销轴孔为第一定位基准，以断面环缝为第二定位基准，采用局部节段预拼装的方法完成单个钢主塔的预拼装，在单个钢主塔制造完成后，再搭设横联预拼胎架，将涉及横联的钢主塔节段对称放置到新胎架上进行横联预拼装，横联拼装完成后在钢主塔节段上预留500mm的接头作为现场安装的定位基准。

在一些可选的实施方案中，将两个钢主塔分别与背索锚固区之间通过背拉索连接时，首先进行三维建模并制造两个连接于背索锚固区的背索连接件，使两个背索连接件分别与两条受压大梁相接，并在背索锚固区底部设置分别与两个背索连接件铰接的钢桥墩，随后将两条背拉索远离两个钢主塔的一端连接于两个背索连接件。

本申请的有益效果是：本申请提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，该斜拉景观钢桥包括由依次连接的无拉索区、拉索锚固区和背索锚固区组成的钢主梁及一对弧形的钢主塔，两个钢主塔对称布置且底部分别通过塔梁结合段连接于拉索锚固区和背索锚固区的连接处，两个塔梁结合段分别连接有沿背索锚固区长度方向延伸的受压大梁，受压大梁的底部嵌入并连接于背索锚固区，两个钢主塔凹陷的一侧分别朝向拉索锚固区，两个钢主塔与拉索锚固区和背索锚固区之间分别连接有多根斜拉索和一根背拉索，钢主梁的底部铰接有多个钢桥墩，拉索锚固区和背索锚固区的连接处底部连接有钢混预埋桥墩；斜拉景观钢桥的制造方法包括以下步骤：分别制造无拉索区和拉索锚固区，随后施工得到与无拉索区和拉索锚固区匹配的钢桥墩，将无拉索区和拉索锚固区安装于钢桥墩，制造锚管并安装于拉索锚固区，制造钢混预埋桥墩，制造两个塔梁结合段并安装于钢混预埋桥墩顶部，制造与两个塔梁结合段匹配并连接的两条受压大梁，制造分别与钢混预埋桥墩、塔梁结合段和受压大梁匹配并连接的背索锚固区，制造两个与塔梁结合段一一对应的钢主塔，将两个钢主塔分别安装于两个塔梁结合段，将两个钢主塔分别与拉索锚固区和背索锚固区之间通过多根斜拉索和一根背拉索连接。本申请提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法克服了异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥结构类型众多、各结构间相互制约导致难以生产制造的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的第二视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的省略斜拉索和背拉索的第三视角的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的钢主梁和钢主塔连接的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的无拉索区的剖面结构示意图；

图6为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的拉索锚固区的剖面结构示意图；

图7为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的背索锚固区、钢主塔、塔梁结合段和受压大梁连接的第一视角的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的背索锚固区、钢主塔、塔梁结合段、背拉索、受压大梁、钢桥墩和钢混预埋桥墩连接的第二视角的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的背索锚固区和背索连接件的连接处的剖面结构示意图；

图10为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的背索锚固区和受压大梁连接的剖面结构示意图；

图11为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的塔梁结合段分为七个节段时的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥中在制作基面基础上结合加工控制点和控制线位置对双曲板进行加工的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥中对塔梁结合段的节段的下层结构装配时的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥中对塔梁结合段的节段的上层结构装配时的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥对塔梁结合段的节段进行装配时的截面结构示意图；

图16为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥中安装钢主塔时的第一视角处于第一施工状态的结构示意图；

图17为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥中安装钢主塔时的第一视角处于第二施工状态的结构示意图；

图18为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥中安装钢主塔时的第一视角处于第三施工状态的结构示意图；

图19为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥中安装钢主塔时的第二视角的结构示意图；

图20为本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的钢主塔与塔梁结合段通过上转铰和下转铰铰接的结构示意图。

图中：100、钢主梁；110、无拉索区；111、外纵梁；112、内纵梁；113、正交异型桥面板；114、悬臂；115、人行道；116、中横联；117、斜拉索锚固结构；118、锚管；120、拉索锚固区；130、背索锚固区；140、钢主塔；150、塔梁结合段；151、桥塔接口；152、桥墩接口；153、受压大梁接口；154、第一双曲板；155、第二双曲板；156、第三双曲板；157、中腹板；158、隔板；159、加劲；160、受压大梁；161、控制线；162、控制点；163、制作基面；164、桥梁中心面；165、上层结构；166、下层结构；167、外连接板；170、斜拉索；180、背拉索；190、钢桥墩；200、钢混预埋桥墩；210、背索连接件；220、主塔连接件；230、副塔；240、上转铰；250、下转铰；260、临时支架；270、前钢绞线；280、后钢绞线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法的特征和性能作进一步的详细描述。

本申请实施例提供一种异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，该斜拉景观钢桥包括钢主梁100及一对弧形的钢主塔140，钢主梁100由依次连接的无拉索区110、拉索锚固区120和背索锚固区130组成，两个钢主塔140对称布置且底部分别通过塔梁结合段150连接于拉索锚固区120和背索锚固区130的连接处，两个塔梁结合段150分别连接有沿背索锚固区130长度方向延伸的受压大梁160，受压大梁160的底部嵌入并连接于背索锚固区130，两条受压大梁160远离两个钢主塔140的一端分别连接有固定于背索锚固区130的背索连接件210，两个钢主塔140凹陷的一侧分别朝向拉索锚固区120，两个钢主塔140与拉索锚固区120之间分别连接有十根斜拉索170，两个钢主塔140与两个背索连接件210之间分别连接有一根背拉索180，钢主梁100的底部铰接有三对钢桥墩190，其中一对钢桥墩190的顶部与无拉索区110的两侧底部铰接，一对钢桥墩190的顶部与无拉索区110和拉索锚固区120的连接处两侧底部铰接，一对钢桥墩190的顶部与两个背索连接件210的底部铰接，拉索锚固区120和背索锚固区130的连接处底部分别连接有钢混预埋桥墩200，两个钢主塔140之间连接有四个沿高度方向依次布置的主塔连接件220；其中，无拉索区110包括两条外纵梁111及位于两条外纵梁111内侧的两条相互连接的内纵梁112，两条外纵梁111分别和相邻的两条内纵梁112之间通过正交异型桥面板113和中横联116连接，两条外纵梁111外侧分别使用顶板不连续的悬臂114连接有人行道115；拉索锚固区120的结构与无拉索区110的结构大致相同，区别在于，拉索锚固区120的两条外纵梁111分别通过十个斜拉索锚固结构117连接有锚管118，锚管118用于固定斜拉索170；背索锚固区130的结构与无拉索区110的结构大致相同，区别在于，背索锚固区130的两条外纵梁111的一部分被依次连接的背索连接件210和受压大梁160代替，背索锚固区130的两条外纵梁111端部分别与两个背索连接件210连接，两个背索连接件210的底部贯穿背索锚固区130后分别与一对钢桥墩190的顶部铰接。

本申请实施例还提供了上述斜拉景观钢桥的制备方法，其包括以下步骤：

S1、分别制造无拉索区110和拉索锚固区120；制造无拉索区110和拉索锚固区120时，分别搭设胎架制造两个外纵梁111及位于两个外纵梁111内侧的两个内纵梁112进行总体线型控制，分别使用外纵梁111和内纵梁112的小节段作为定位基准进行小节段的预拼装以保证整体线型正确性并节约场地空间，进行外纵梁111和内纵梁112的小节段预拼装时，在预拼装胎架上先定位划线做标记，随后沿外纵梁111和内纵梁112内侧翼缘将连接两者的中横联116切断，根据预拼划线的定位将节点安装在对应外纵梁111和内纵梁112的内侧作为后续现场安装施工的定位基点，以解决中横联116因两侧线型趋势不一致导致无法对接的问题，将外纵梁111和内纵梁112之间通过正交异型桥面板113和中横联116连接，在两个外纵梁111外侧分别使用顶板不连续的悬臂114连接人行道115。

S2、施工得到与无拉索区110和拉索锚固区120匹配的钢桥墩190，将无拉索区110和拉索锚固区120安装于钢桥墩190；施工钢桥墩190时，将钢桥墩190分为上节段和下节段分别施工，上节段包括铰接耳板及加强结构，下节段包括桥墩主体及锚固结构；将无拉索区110和拉索锚固区120安装于钢桥墩190时，将钢桥墩190的下节段发往现场进行预埋，将对应的上节段铰接于对应无拉索区110或拉索锚固区120的外纵梁111底部，最后在现场将下节段和对应的上节段焊接；为保证销轴与上节段的三块铰接耳板穿过配合，采取三块铰接耳板同时钻孔的加工工艺，避免铰接耳板间的变形及移位将原上部大小一致的外纵梁111耳板扩宽20mm，在此区域内焊接18mm圆钢进行临时固定，外纵梁111耳板钻孔完毕后可在保证相对位置关系的情况下安装入外纵梁111的支座处；钢桥墩190制造完成后，将上节段的铰接耳板插入外纵梁111，为安装对接销轴，将上节段放平，并在外纵梁111腹板处开出500mm×500mm的工艺孔，采取铅锤吊装法放入销轴，安装完成后对腹板进行等强修补。

S3、制造锚管118并安装于拉索锚固区120，首先进行斜拉景观钢桥的整体建模，并在模型中绘制出斜拉索170安装的空间角度，并完成钢主梁100中各个斜拉索锚固结构117的模型，然后根据三维放样结果进行切割以控制斜拉索锚固结构117的安装角度，根据数控下料的斜拉索锚固结构117来定位安装位置，最后根据斜拉索锚固结构117安装锚管118及对应的锚垫板。

S4、制造钢混预埋桥墩200，制造两个塔梁结合段150并安装于钢混预埋桥墩200顶部，使钢混预埋桥墩200与塔梁结合段150为无飞边对接，由于塔梁结合段150的接口为多边异形截面，截面制造尺寸难以进行高精度控制，故将钢混预埋桥墩200的承压板放大5mm飞边用以误差控制，现场对接安装后将飞边与焊缝一同打磨平整；塔梁结合段150为超大异形结构，其根部节点顺桥向长14m、横向宽度4m、竖向高度12m，将其分为7个节段进行分段制造，制造时沿一侧放平搭胎架多节段整体制造，塔梁结合段150整体制造成型后与钢混预埋桥墩200顶部的承压板进行匹配对接，保证塔梁结合段150下部对接接口满足尺寸要求。

如图11所示，本申请实施例中的塔梁结合段150的顶部、底部和一侧分别具有桥塔接口151、桥墩接口152和受压大梁接口153，塔梁结合段150的外轮廓具有连接桥塔接口151和受压大梁接口153的第一双曲板154、连接桥墩接口152和受压大梁接口153的第二双曲板155、连接桥塔接口151和桥墩接口152的第三双曲板156及两对相对布置的外连接板167，每个外连接板167均相互连接且分别与第一双曲板154、第二双曲板155和第三双曲板156中的两个连接，塔梁结合段150内设有分别与第一双曲板154、第二双曲板155和第三双曲板156连接的中腹板157，塔梁结合段150内还设有八个隔板158和十八个加劲159，第三双曲板156的顶部被配置成用于连接桥面的主纵梁。

如图12、图13、图14和图15所示，本申请实施例中的塔梁结合段150的制造方法包括以下步骤：

对塔梁结合段150的连接节点进行承载能力评估，重点分析关键局部区域的应力状态，将塔梁结合段150分为7个节段进行制造，各个节段之间的断缝避开应力集中区。

对塔梁结合段150进行三维建模后输出总图、节段图、单元图、零件图，对图纸的各个零件进行数控下料加工；加工第一双曲板154、第二双曲板155和第三双曲板156时，首先利用三维软件分别进行建模放样并分析弯曲变化趋势以布置各个双曲板的加工控制点162，再选取一个制作基面163通过三维软件取得各个加工控制点162的高程值H，随后结合加工控制点162的平面位置投影图搭设双曲板加工胎架，将已下料的双曲板零件上双曲板加工胎架定位进行加工；加工时采用冷压配合火焰切割调整的方式，加热前使用门架配合千斤顶对钢板施加下压力并沿着预定的控制线161将钢板进行局部线状加热至800℃以内使局部塑性变形，使钢板弯曲时的各个加工控制点162逐渐贴合双曲板加工胎架达到对应高程值H，从而将钢板弯曲加工成第一双曲板154、第二双曲板155和第三双曲板156。

由于塔梁结合段150分为7个节段，为了避免单个节段独立制作时由于首尾环口无支撑、焊接变形过大、无统一的制作基面和尺寸精度难以控制导致各个节段间连接配合产生误差影响现场正常架设，需要对塔梁结合段150的外轮廓线型进行分析以控制外轮廓的弯曲位置，并结合塔梁结合段150内部的隔板158、中腹板157和各个节段之间的焊缝位置进行整个胎架点位布置，选取塔梁结合段150安装于桥梁时的桥梁中心面164作为建造基面并在三维模型中计算出塔梁结合段150的各个胎架点位的高程值h，按照胎架点位布置及胎架点位的高程值h搭设胎架，随后将各个零件在胎架上依次进行装配、调整定位和整体焊接作业。

将各个零件在胎架上依次进行装配时，首先拼装靠近桥梁中心面164一侧的外轮廓板，根据外轮廓板外表面的胎架点调整定位，再调整对齐外轮廓板内表面纵横基线，随后依次焊接工艺卡板固定各个双曲板的对接缝，接着以外轮廓板的纵横基线为基准安装下层隔板、纵横加劲及其他结构件，在各个节段的两端分别固定工艺板来固定环口尺寸，安装中腹板和下层隔板并调整对齐外轮廓板的中腹板定位线，再以中腹板所在平面的纵横基线为准安装上层隔板，最后铺装远离桥梁中心面一侧的外轮廓板；对第一双曲板154、第二双曲板155和第三双曲板156之间的共边进行装配时，预拼检查焊缝的坡口配合满足要求时再进入后续装配流程。

将各个零件在胎架上依次进行调整定位时，首先检查各个节段之间环口的对齐情况，接着检查桥塔接口151、桥墩接口152和受压大梁接口153的环口尺寸并进行整体调节以确保所有接口平整无错位。

将各个零件在胎架上依次进行整体焊接时，首先焊接节段的上层结构165的四块外轮廓板的对接焊缝，随后取走上层结构165的外轮廓板放置在靠桥侧面胎架，在上层结构165的外轮廓板内装配焊接80％熔透加劲159并焊接隔板158的熔透角焊缝，焊接时从中间向两侧焊接，接着焊接下层结构166的外轮廓板的隔板158的熔透角焊缝，焊接时从结构中间向两侧焊接，并焊接中腹板157与下层结构166的外轮廓板单边熔透角焊缝，从两侧同时进行焊接，从中间向两侧焊接下层结构166的80％熔透加劲159，将上层结构165的四块外轮廓板重新装配到下层结构166的四块外轮廓板上，焊接上层结构165的外轮廓板和下层结构166的外轮廓板的对接焊缝，从中间向两边焊接上层结构165的隔板158与中腹板157的熔透角焊缝，将节段翻转180度角后并整体放置到靠桥侧面胎架，焊接此时位于上方的下层结构166的外轮廓板的对接焊缝，最后从中间向两侧焊接下层结构166内的隔板158与中腹板157的熔透角焊缝。

将各个零件在胎架上依次进行整体焊接后，分别将桥塔节段、桥墩节段和受压大梁节段与塔梁结合段150的桥塔接口151、桥墩接口152和受压大梁接口153进行尺寸二次校验匹配。

S5、制造与两个塔梁结合段150匹配并连接的两条受压大梁160，制造受压大梁160时，以两个塔梁结合段150为基准进行正向整体胎架搭设建造，从而有效减小结构的整体高度，降低安全风险。

S6、制造分别与钢混预埋桥墩200、塔梁结合段150和受压大梁160匹配并连接的背索锚固区130，制造分别与钢混预埋桥墩200、塔梁结合段150和受压大梁160匹配并连接的背索锚固区130时，首先以两条受压大梁160为基准完成两条内部纵梁的制造，再以两条受压大梁160和两条内部纵梁位基准完成桥面整体制造，两条受压大梁160侧部的中横联116匹配拼装时不用预留安装节点。

S7、制造两个与塔梁结合段150一一对应的钢主塔140，制造两个钢主塔140时，以两个钢主塔140之间内侧为基准面搭设总拼胎架分别单独制造，以两个塔梁结合段150为起始基准，钢主塔140整体拼装时根据理论结构数据，对拉索的耳板销轴孔放地样，各节段间组拼时均以耳板销轴孔为第一定位基准，以断面环缝为第二定位基准，采用局部节段预拼装的方法完成单个钢主塔140的预拼装，在单个钢主塔140制造完成后，再搭设横联预拼胎架，将涉及横联的钢主塔140节段对称放置到新胎架上进行横联预拼装，横联拼装完成后在钢主塔140节段上预留500mm的接头作为现场安装的定位基准，将两个钢主塔140分别与对应的十个锚管118通过斜拉索170连接。

S8、将两个钢主塔140分别安装于两个塔梁结合段150，将两个钢主塔140分别与拉索锚固区120和背索锚固区130之间通过十根斜拉索170和一根背拉索180连接。将两个钢主塔140分别与背索锚固区130之间通过背拉索180连接时，首先进行三维建模并制造两个连接于背索锚固区130的背索连接件210，根据三维模型放样后数控下料与背索连接件210连接的中横联116保证对接平整，由于背索连接件210的两端分别与对应的受压大梁160和外纵梁111连接，因此受压大梁160和外纵梁111必须设置匹配节段并与背索连接件210一同匹配制造并焊接成一个整体，便于对位和减少定位安装难度，在背索锚固区130底部设置分别与两个背索连接件210铰接的钢桥墩190，背索连接件210和钢桥墩190相互安装的关键点为钢桥墩190耳板和背索连接件210耳板的开孔工艺，在铸造时背索连接件210下耳板不开孔，钢桥墩190制造成型后与背索连接件210整体放倒匹配，采用立式镗床对销轴孔整体加工后插入销轴连接，将两条背拉索180远离两个钢主塔140的一端连接于两个背索连接件210。

如图15、图16、图17、图18、图19和图20所示，两个钢主塔140的安装方法是通过以下步骤实现：

在背索锚固区130靠近塔梁结合段150的一端外侧搭建临时支架260，将两个与塔梁结合段150一一对应的弧形的钢主塔140及两个副塔230吊设并固定于临时支架260上，将两个钢主塔140之间通过四个主塔连接件220连接，两个钢主塔140对称布置且随着远离塔梁结合段150向相互靠近方向延伸，两个副塔230的底部分别与对应钢主塔140靠近对应塔梁结合段150的一端铰接，在两个钢主塔140靠近对应塔梁结合段150的一端内安装上转铰240，在两个塔梁结合段150的顶部内分别安装与两个上转铰240铰接的下转铰250，将两个副塔230的一侧分别与两个钢主塔140通过两条前钢绞线270连接，将两个副塔230的另一侧分别与背索锚固区130通过两条后钢绞线280连接，前钢绞线270和后钢绞线280的两端分别连接有用于检测高度的高度传感器；前钢绞线270和后钢绞线280的两端分别连接有用于检测其承受压力大小的油压传感器；

张拉两条后钢绞线280带动两个副塔230和两个钢主塔140沿竖直平面转动，使两个钢主塔140的底部分别与对应的塔梁结合段150顶部对齐，将两个钢主塔140的底部分别与对应的塔梁结合段150顶部焊接固定；张拉两条后钢绞线280带动两个副塔230和两个钢主塔140沿竖直平面转动时，分别使用千斤顶抵压两个钢主塔140底部相互远离的一侧，对两个钢主塔140的底部施加朝向相互靠近方向的力。

本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法首先对无拉索区110、拉索锚固区120进行桥面制造，后以此为基准匹配制造对应的钢桥墩190，接着根据钢混预埋桥墩200的结构尺寸对钢主塔140下部的塔梁结合段150进行分段制造，并以此为后续受压大梁160、钢主塔140的整体预拼提供了基准保证；后续在将背索连接件210结合受压大梁160和桥面结构进行匹配安装；钢主塔140结构则以单根整体制造再对涉及横梁结构小节段预拼的方法进行制造。本申请实施例提供的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法有效解决了此种异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥结构类型众多、各结构间相互制约导致难以生产制造的难题。

本申请实施例中的塔梁结合段150的制造方法是根据塔梁结合段150的结构特点将其划分为7个节段分别制造，并选取塔梁结合段150安装于桥梁时的桥梁中心面作为建造基面在三维模型中计算出塔梁结合段150的各个胎架点位的高程值H，按照胎架点位布置及胎架点位的高程值H搭设胎架，随后将各个零件在胎架上依次进行装配、调整定位和整体焊接作业，该制造方法无其他附加措施，按照制定的工艺流程可快速准确的完成整个空间异形塔梁结合段150的制作，并解决了双曲板难以加工、各环口尺寸精度难以控制的问题，同时采用特定的焊接流程也降低了焊接变形的影响，该塔梁结合段150的分段制造方法充分遵从设计意图，保证了各结构的整体性，不会对关键受力处产生破坏。

本申请实施例提供的钢主塔140的竖转安装方法是首先施工得到钢混预埋桥墩200、固定于钢混预埋桥墩200顶部的两个塔梁结合段150及与塔梁结合段150连接的受压大梁160和背索锚固区130，随后在两个塔梁结合段150远离背索锚固区130的一侧搭建临时支架260，并将预先制造好的两个钢主塔140及两个副塔230吊设并固定于临时支架260上，随后将两个副塔230的底部分别与对应钢主塔140靠近对应塔梁结合段150的一端铰接，将两个钢主塔140靠近对应塔梁结合段150的一端与两个塔梁结合段150的顶部通过上转铰240和下转铰250铰接，随后将两个副塔230的两侧分别与两个钢主塔140和背索锚固区130通过两条前钢绞线270和两条后钢绞线280连接，即可通过张拉两条后钢绞线280带动两个副塔230和两个钢主塔140沿竖直平面转动，直至两个钢主塔140的底部分别与对应的塔梁结合段150顶部对齐后焊接固定，完成施工。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，所述斜拉景观钢桥包括由依次连接的无拉索区、拉索锚固区和背索锚固区组成的钢主梁及一对弧形的钢主塔，两个所述钢主塔对称布置且底部分别通过塔梁结合段连接于所述拉索锚固区和背索锚固区的连接处，两个所述塔梁结合段分别连接有沿所述背索锚固区长度方向延伸的受压大梁，所述受压大梁的底部嵌入并连接于所述背索锚固区，两个钢主塔凹陷的一侧分别朝向所述拉索锚固区，两个钢主塔与所述拉索锚固区和所述背索锚固区之间分别连接有多根斜拉索和一根背拉索，两个所述钢主塔之间连接有多个主塔连接件，所述钢主梁的底部铰接有多个钢桥墩，所述拉索锚固区和背索锚固区的连接处底部连接有钢混预埋桥墩；所述斜拉景观钢桥的制造方法包括以下步骤：

分别制造无拉索区和拉索锚固区，随后施工得到与所述无拉索区和所述拉索锚固区匹配的钢桥墩，将所述无拉索区和所述拉索锚固区安装于所述钢桥墩，制造锚管并安装于所述拉索锚固区，制造钢混预埋桥墩，制造两个塔梁结合段并安装于所述钢混预埋桥墩顶部，制造与两个塔梁结合段匹配并连接的两条受压大梁，制造分别与所述钢混预埋桥墩、所述塔梁结合段和所述受压大梁匹配并连接的背索锚固区，制造两个与所述塔梁结合段一一对应的钢主塔，将两个所述钢主塔分别安装于两个所述塔梁结合段，将两个所述钢主塔分别与所述拉索锚固区和所述背索锚固区之间通过多根斜拉索和一根背拉索连接，在两个所述钢主塔之间连接多个主塔连接件。

2.根据权利要求1所述的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，制造所述无拉索区和所述拉索锚固区时，分别搭设胎架制造两个外纵梁及位于两个所述外纵梁内侧的两个内纵梁，所述外纵梁和所述内纵梁之间通过正交异型桥面板连接，在两个所述外纵梁外侧分别使用顶板不连续的悬臂连接人行道；制造所述外纵梁和所述内纵梁时，分别使用所述外纵梁和所述内纵梁的小节段作为定位基准进行小节段的预拼装以保证整体线型正确性，进行所述外纵梁和所述内纵梁的小节段预拼装时，在预拼装胎架上先定位划线做标记，随后沿所述外纵梁和所述内纵梁内侧翼缘将中横梁切断，根据预拼划线的定位将节点安装在对应所述外纵梁和所述内纵梁的内侧作为后续现场安装施工的定位基点。

3.根据权利要求2所述的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，施工所述钢桥墩时，将所述钢桥墩分为上节段和下节段分别施工，上节段包括铰接耳板及加强结构，下节段包括桥墩主体及锚固结构。

4.根据权利要求3所述的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，将所述无拉索区和所述拉索锚固区安装于所述钢桥墩时，将所述钢桥墩的下节段发往现场进行预埋，将对应的上节段铰接于对应所述无拉索区或所述拉索锚固区的所述外纵梁底部，最后在现场将所述下节段和对应的所述上节段焊接。

5.根据权利要求1所述的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，制造锚管并安装于所述拉索锚固区时，首先进行斜拉景观钢桥的整体建模，并在模型中绘制出所述斜拉索安装的空间角度，并完成所述钢主梁中各斜拉索锚固结构的模型，然后根据三维放样结果进行切割以控制斜拉索锚固结构的安装角度，根据数控下料的斜拉索锚固结构来定位安装位置，最后根据斜拉索锚固结构安装锚管及对应的锚垫板。

6.根据权利要求1所述的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，制造两个塔梁结合段并安装于所述钢混预埋桥墩顶部时，使所述钢混预埋桥墩与所述塔梁结合段为无飞边对接。

7.根据权利要求1所述的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，制造所述受压大梁时，以两个所述塔梁结合段为基准进行正向整体胎架搭设建造。

8.根据权利要求1所述的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，制造分别与所述钢混预埋桥墩、所述塔梁结合段和所述受压大梁匹配并连接的背索锚固区时，首先以两条所述受压大梁为基准完成两条内部纵梁的制造，再以两条所述受压大梁和两条内部纵梁位基准完成桥面整体制造，两条所述受压大梁侧中横联匹配拼装时不用预留安装节点。

9.根据权利要求1所述的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，制造两个所述钢主塔时，以两个所述钢主塔之间内侧为基准面搭设总拼胎架分别单独制造，以两个所述塔梁结合段为起始基准，所述钢主塔整体拼装时根据理论结构数据，对拉索的耳板销轴孔放地样，各节段间组拼时均以所述耳板销轴孔为第一定位基准，以断面环缝为第二定位基准，采用局部节段预拼装的方法完成单个所述钢主塔的预拼装，在单个所述钢主塔制造完成后，再搭设横联预拼胎架，将涉及横联的所述钢主塔节段对称放置到新胎架上进行横联预拼装，横联拼装完成后在所述钢主塔节段上预留500mm的接头作为现场安装的定位基准。

10.根据权利要求1所述的异形独塔配铰接钢桥墩体系斜拉景观钢桥的制造方法，其特征在于，将两个所述钢主塔分别与所述背索锚固区之间通过背拉索连接时，首先进行三维建模并制造两个连接于所述背索锚固区的背索连接件，使两个所述背索连接件分别与两条所述受压大梁相接，并在所述背索锚固区底部设置分别与两个所述背索连接件铰接的钢桥墩，随后将两条所述背拉索远离两个所述钢主塔的一端连接于两个所述背索连接件。

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