CN114808716A - 一种铰接钢桥墩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种铰接钢桥墩的施工方法，涉及桥梁施工领域。该铰接钢桥墩的施工方法包括以下步骤：计算最优分段长度后将钢桥墩分为上部节段和下部节段分开制造，并将上部节段和桥面系钢梁在工厂整体制造运输至现场，在现场首先将制造的下部节段吊装于现场预先施工好的下部基础上，随后整体吊装上部节段和桥面系钢梁并将上部节段和下部节段焊接固定；上部节段的顶部设有钢桥墩耳板，桥面系钢梁设有分别位于钢桥墩耳板两侧的桥面系钢梁耳板，上部节段和桥面系钢梁通过穿过桥面系钢梁耳板和钢桥墩耳板的销轴铰接，钢桥墩耳板的圆形的耳板孔内安装有截面为外圆内椭圆的石墨铜套。铰接钢桥墩的施工方法解决了各结构间定位和连接配合的精度控制问题。
Description
技术领域
本申请涉及桥梁施工领域，具体而言，涉及一种铰接钢桥墩的施工方法。
背景技术
钢桥墩以绿色环保的施工作业方式、相对较快的施工速度、优越的抗震性能等优势被逐步应用于实际桥梁工程。钢桥墩与钢结构桥梁的连接方式成为影响施工效率、抗震性能和工程质量的主要因素，由于钢桥墩与钢结构桥梁通过销轴铰接，对钢桥墩制造及架设施工的精度控制要求较高，制造难度大，若制造误差超过允许范围，将导致钢桥墩与钢结构桥梁不能正常连接，并会改变钢桥墩的受力状态，影响结构安全，目前现有的施工方式难以保证制造得到的钢桥墩正常安装使用。
发明内容
本申请的目的在于提供一种铰接钢桥墩的施工方法，其解决了各结构间定位和连接配合的精度控制问题，从而确保钢桥墩与桥面系钢梁之间的快速定位和铰接。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种铰接钢桥墩的施工方法，其包括以下步骤：计算最优分段长度后将钢桥墩分为顶部与桥面系钢梁铰接的上部节段和顶部与上部节段连接的下部节段分开制造，并将上部节段和桥面系钢梁在工厂整体制造运输至现场，在现场首先将制造的下部节段吊装于现场预先施工好的下部基础上，随后整体吊装上部节段和桥面系钢梁并将上部节段和下部节段焊接固定；上部节段的顶部设有钢桥墩耳板，桥面系钢梁设有分别位于钢桥墩耳板两侧的桥面系钢梁耳板，上部节段和桥面系钢梁通过穿过桥面系钢梁耳板和钢桥墩耳板的销轴铰接，钢桥墩耳板的圆形的耳板孔内安装有截面为外圆内椭圆的石墨铜套。
在一些可选的实施方案中，钢桥墩耳板制作时，先按工艺流程拼装钢桥墩耳板再对耳板孔进行机加工，首先控制钢桥墩耳板开孔的下料尺寸，根据估算的最大装配误差值预留开孔的机加工余量，在上部节段装配完成后，再对钢桥墩耳板开孔进行机加工，通过机加工控制钢桥墩耳板开孔的定位、垂直度及开孔圆心到上部节段顶板的距离H1，最后在耳板孔内安装石墨铜套。
在一些可选的实施方案中，桥面系钢梁耳板制作时，先对下料完成的耳板孔进行机加工，当桥面系钢梁耳板开孔达到公差要求后安装至桥面系钢梁底板，控制桥面系钢梁耳板开孔圆心至桥面系钢梁底板的距离H2，完成初步定位并点焊固定，并将工艺轴穿入两个桥面系钢梁耳板以调整开孔的同心度匹配，在两个桥面系钢梁耳板之间设置用于抵抗焊接变形的加强工艺板，最后焊接桥面系钢梁耳板至桥面系底板，焊接完成后撤出工艺轴和加强工艺板。
在一些可选的实施方案中，制造上部节段时，考虑下部基础制作及架设过程的误差估算最大误差值，并在上部节段的底部增加与最大误差值对应的制造余量来调节钢桥墩架设完成后的标高。
在一些可选的实施方案中，石墨铜套的截面为外圆且长轴水平布置的内椭圆。
本申请的有益效果是：本申请提供的铰接钢桥墩的施工方法包括以下步骤：计算最优分段长度后将钢桥墩分为顶部与桥面系钢梁铰接的上部节段和顶部与上部节段连接的下部节段分开制造，并将上部节段和桥面系钢梁在工厂整体制造运输至现场，在现场首先将制造的下部节段吊装于现场预先施工好的下部基础上，随后整体吊装上部节段和桥面系钢梁并将上部节段和下部节段焊接固定；上部节段的顶部设有钢桥墩耳板，桥面系钢梁设有分别位于钢桥墩耳板两侧的桥面系钢梁耳板，上部节段和桥面系钢梁通过穿过桥面系钢梁耳板和钢桥墩耳板的销轴铰接，钢桥墩耳板的圆形的耳板孔内安装有截面为外圆内椭圆的石墨铜套。本申请提供的铰接钢桥墩的施工方法解决了各结构间定位和连接配合的精度控制问题，从而确保钢桥墩与桥面系钢梁之间的快速定位和铰接。
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铰接钢桥墩与桥面系钢梁铰接的结构示意图；
图2为沿图1中A-A剖面线的剖视图；
图3为本申请实施例提供的铰接钢桥墩的上部节段的加工结构示意图；
图4为本申请实施例提供的铰接钢桥墩的石墨铜套的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的桥面系钢梁的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的桥面系钢梁的加工结构示意图；
图7为本申请实施例提供的铰接钢桥墩中上部节段与桥面系钢梁铰接的结构示意图。
图中：100、桥面系钢梁；110、桥面系钢梁耳板；120、销轴；130、工艺轴；140、加强工艺板；150、钢梁耳板；160、桥面系钢梁耳板孔；170、定位工艺板；200、上部节段；210、下部节段；220、下部基础；230、钢桥墩耳板；240、钢桥墩耳板孔；250、石墨铜套。
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铰接钢桥墩的施工方法的特征和性能作进一步的详细描述。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本申请实施例提供一种铰接钢桥墩的施工方法，其包括以下步骤：
计算最优分段长度后将钢桥墩分为顶部与桥面系钢梁100铰接的上部节段200和顶部与上部节段200连接的下部节段210分开制造，并将上部节段200和桥面系钢梁100在工厂整体制造运输至现场；制造上部节段200时，考虑下部基础220制作及架设过程的误差估算最大误差值，并在上部节段200的底部增加与最大误差值对应的制造余量来调节钢桥墩架设完成后的标高。
在现场首先将制造的下部节段210吊装于现场预先施工好的下部基础220上，随后整体吊装上部节段200和桥面系钢梁100并将上部节段200和下部节段210焊接固定；上部节段200的顶部设有钢桥墩耳板230，桥面系钢梁100设有分别位于钢桥墩耳板230两侧的桥面系钢梁耳板110，上部节段200和桥面系钢梁100通过穿过桥面系钢梁耳板110和钢桥墩耳板230的销轴120铰接，钢桥墩耳板230的圆形的钢桥墩耳板孔240内安装有截面为外圆内椭圆的石墨铜套250，石墨铜套250的内椭圆截面的长轴水平布置；桥面系钢梁耳板110制作时，先对下料完成的耳板进行机加工开孔，当桥面系钢梁耳板110开孔达到公差要求后安装至桥面系钢梁100底板，控制桥面系钢梁耳板110的桥面系钢梁耳板孔160圆心至桥面系钢梁100底板的距离H2，完成初步定位并点焊固定，并将工艺轴130穿入两个桥面系钢梁耳板110的桥面系钢梁耳板孔160以调整开孔的同心度匹配，在两个桥面系钢梁耳板110之间设置用于抵抗焊接变形的加强工艺板140，并在桥面系钢梁耳板110的两侧分别焊接钢梁耳板150，在桥面系钢梁100底板和钢梁耳板150之间设置定位工艺板170，焊接完成后撤下工艺轴130和加强工艺板140；钢桥墩耳板230制作时，先按工艺流程拼装钢桥墩耳板230再对钢桥墩耳板孔240进行机加工开孔，进行机加工开孔时，首先控制钢桥墩耳板230的耳板数切下料尺寸并预留开孔的机加工余量，根据估算的最大装配误差进行开孔，控制钢桥墩耳板230开孔的定位、垂直度及开孔圆心到上部节段200顶板的距离H1，最后在钢桥墩耳板孔240内安装石墨铜套250。
本申请实施例提供的铰接钢桥墩的施工方法通过将钢桥墩分为顶部与桥面系钢梁100铰接的上部节段200和顶部与上部节段200连接的下部节段210分开制造，并在上部节段200的底部增加与最大误差值对应的制造余量来调节钢桥墩架设完成后的标高，能够优化现场架设流程，确保了钢桥墩安装的准确性和可实施性；通过制作桥面系钢梁耳板110时，首先定位桥面系钢梁耳板孔160圆心至桥面系钢梁100底板的距离，并利用工艺轴130穿入两个桥面系钢梁耳板110的桥面系钢梁耳板孔160以调整开孔的同心度匹配，接着在两个桥面系钢梁耳板110之间设置用于抵抗焊接变形的加强工艺板140，并在桥面系钢梁耳板110的两侧分别焊接钢梁耳板150，能够有效的提高桥面系钢梁耳板孔160的位置精度，保证桥面系钢梁耳板孔160与钢桥墩耳板孔240的匹配性精度符合要求；制作时钢桥墩耳板230，先控制钢桥墩耳板230的耳板数切下料尺寸并预留开孔的机加工余量，根据估算的最大装配误差进行开孔，接着控制钢桥墩耳板230开孔的定位、垂直度及开孔圆心到上部节段200顶板的距离H1，最后在钢桥墩耳板孔240内安装石墨铜套250，能够提高钢桥墩耳板孔240的精度，保证钢桥墩耳板孔240与桥面系钢梁耳板孔160之间的定位配合精度。此外通过在钢桥墩耳板孔240内安装截面为外圆内椭圆的石墨铜套250，解决了钢桥墩耳板孔240开孔公差难以控制的问题，有利于石墨铜套250的制作、安装和定位。本申请实施例提供的铰接钢桥墩的施工方法通过对上述制造和加工工艺进行优化，解决了各结构间配合的精度控制问题，确保了钢桥墩与桥面系钢梁100的连接状态达到设计要求。
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 (5)
1.一种铰接钢桥墩的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：计算最优分段长度后将钢桥墩分为顶部与桥面系钢梁铰接的上部节段和顶部与所述上部节段连接的下部节段分开制造，并将所述上部节段和所述桥面系钢梁在工厂整体制造运输至现场，在现场首先将制造的所述下部节段吊装于现场预先施工好的下部基础上，随后整体吊装所述上部节段和所述桥面系钢梁并将所述上部节段和所述下部节段焊接固定；所述上部节段的顶部设有钢桥墩耳板，所述桥面系钢梁设有分别位于所述钢桥墩耳板两侧的桥面系钢梁耳板，所述上部节段和所述桥面系钢梁通过穿过所述桥面系钢梁耳板和所述钢桥墩耳板的销轴铰接，所述钢桥墩耳板的圆形的耳板孔内安装有截面为外圆内椭圆的石墨铜套。
2.根据权利要求1所述的铰接钢桥墩的施工方法，其特征在于，所述钢桥墩耳板制作时，先按工艺流程拼装所述钢桥墩耳板再对所述耳板孔进行机加工，首先控制所述钢桥墩耳板开孔的数切下料尺寸，根据估算的最大装配误差值预留开孔的机加工余量，在所述上部节段装配完成后，再对所述钢桥墩耳板开孔进行机加工，通过机加工控制所述钢桥墩耳板开孔的定位、垂直度及开孔圆心到所述上部节段顶板的距离H1，最后在所述耳板孔内安装所述石墨铜套。
3.根据权利要求2所述的铰接钢桥墩的施工方法，其特征在于，所述桥面系钢梁耳板制作时，先对下料完成的耳板孔进行机加工，当所述桥面系钢梁耳板开孔达到公差要求后安装至所述桥面系钢梁底板，控制所述桥面系钢梁耳板开孔圆心至所述桥面系钢梁底板的距离H2，完成初步定位并点焊固定，并将工艺轴穿入两个所述桥面系钢梁耳板以调整开孔的同心度匹配，在两个所述桥面系钢梁耳板之间设置用于抵抗焊接变形的加强工艺板，最后焊接所述桥面系钢梁耳板至桥面系底板，焊接完成后撤出所述工艺轴和所述加强工艺板。
4.根据权利要求1所述的铰接钢桥墩的施工方法，其特征在于，制造所述上部节段时，考虑所述下部基础制作及架设过程的误差估算最大误差值，并在所述上部节段的底部增加与最大误差值对应的制造余量来调节钢桥墩架设完成后的标高。
5.根据权利要求1所述的铰接钢桥墩的施工方法，其特征在于，所述石墨铜套的截面为外圆且长轴水平布置的内椭圆。
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