CN205152802U - 一种提高拱桥劲性骨架工地现场制作精度的结构 - Google Patents

Abstract

一种提高拱桥劲性骨架工地现场制作精度的结构，各槽钢相互焊接组成胎架的主体结构，限位板焊接在胎架主体结构的顶部，调高模板设置在限位板的底部。各胎架与混凝土基础之间采用膨胀螺栓进行固定，各胎架均匀等间距布置组成一排胎架组，两排胎架组相互平行；主弦管安装在限位板内，桁片单元安装在主弦管之间；各桁片单元通过桁片连接角钢连接组成桁片；桁片与主弦管通过节点板焊接，桁片的交汇处通过节点板焊接。本实用新型提供了一种对于桥址处公路、水路均不具备整节段劲性骨架运输条件且施工现场可利用拼装场地面积狭小的情况下，保证大跨径、多节段、大吨位拱桥劲性骨架加工制作精度。

Description

一种提高拱桥劲性骨架工地现场制作精度的结构

技术领域

本实用新型属于拱桥施工技术领域，具体涉及一种提高劲性骨架工地现场加工制作精度的结构。

背景技术

根据目前国内外桥梁施工经验，大跨径拱桥多采用劲性骨架法成拱。劲性骨架的传统制作方式主要有两种：一是劲性骨架全部在工厂内加工成整节段，采用汽车或船舶运输至桥址处，采用缆索吊等吊装设备进行吊装到位。该工艺可很好的保证劲性骨架加工制作精度，同时也利于现场施工，但是必须要有较好的公路或水路运输条件做保障。二是劲性骨架的核心部件在工厂内加工完成后，将散件运输至工地现场，在现场进行单元件片装、单肋卧拼匹配后，进行单肋吊装到位，单肋之间的横撑件在空中进行安装。该方法虽可以解决公路、水路不具备劲性骨架整节段运输的情况下劲性骨架的加工制作难题，但是单肋吊装时会因为自重下挠等原因导致主拱肋线形变化大、主拱法兰盘的密贴不好而影响拱桥的整体美观。尤其是对于特大跨径劲性骨架来说，跨径大、分段多、节段重、精度要求高等原因需要采用更新的工艺来调整控制参数，保证工地吊装成桥线形。

发明内容

本实用新型提供了一种对于桥址处公路、水路均不具备整节段劲性骨架运输条件且施工现场可利用拼装场地面积狭小的情况下，保证大跨径、多节段、大吨位拱桥劲性骨架加工制作精度的结构。

一种提高拱桥劲性骨架工地现场制作精度的结构，该结构包括胎架1、桁片单元2、膨胀螺栓3、主弦管4、桁片连接角钢5、节点板6；胎架1包括槽钢1.1、限位板1.2、调高模板1.3。

各槽钢1.1相互焊接组成胎架1的主体结构，限位板1.2焊接在胎架1主体结构的顶部，调高模板1.3设置在限位板1.2的底部。

各胎架1与混凝土基础之间采用膨胀螺栓3进行固定，各胎架1均匀等间距布置组成一排胎架组，两排胎架组相互平行；主弦管4安装在限位板1.2内，桁片单元2安装在主弦管4之间；各桁片单元2通过桁片连接角钢5连接组成桁片；桁片与主弦管4通过节点板6焊接，桁片的交汇处通过节点板6焊接。

胎架1的高程通过调高模板1.3进行调整，胎架1的分段位置及中心线采用设置在混凝土基础上的地标线进行控制。

卧拼区的桁片单元2采用钢管斜撑9进行加固，斜撑9的底部通过膨胀螺栓3与混凝土基础固定；

节点板6与主弦管4，桁片连接角钢5与节点板6的之间通过CO₂气体保护焊的方法焊接。

该实用新型的优点在于：

1、该实用新型将劲性骨架的核心部件钢管在工厂内按照设计线形加工制作完成后，通过汽车运输至工地现场，在工地现场进行拼装，克服了现场不具备整节段劲性骨架运输条件的难题。

2、工地现场将劲性骨架拼装区域分为片装区、卧拼区、立拼区和转运及存放区4个区域，劲性骨架散件运输至工地现场后，先后通过散件片装、“1+2”节段卧拼匹配后形成单肋单元，再进行一次相邻节段间的“1+1”整体立拼，使得劲性骨架节段间很好的接近了空中对接状态，进一步提高了劲性骨架的制作精度。

3、本实用新型首次在大跨径拱桥劲性骨架制作过程中，在施工现场将大跨径、多节段、大吨位劲性骨架先进行片装、“1+2”卧拼匹配后再进行一次“1+1”整体立拼装，使得劲性骨架节段间法兰盘空中对位准确率达100％，很好的保证了劲性骨架的整体拼装线形。积累了拱桥劲性骨架厂内和工地相结合的加工制作经验，为以后同类型拱桥大跨径、多节段、大吨位劲性骨架在运输条件差、现场可利用拼装场地面积小的条件下的高精度加工制作提供了参考。

附图说明

图1胎架结构图。

图2单元件片装图。

图3卧拼示意图。

图4卧拼单肋节段加固图。

图5单肋节段翻身过程图1。

图6单肋节段翻身过程图2。

图7单肋节段翻身过程图3。

图8立拼示意图1。

图9立拼示意图2。

图10整节段移下胎架图。

图11整节段转运图。

图中：1、胎架，1.1、槽钢，1.2、限位板，1.3、调高模板，2、桁片单元，3、膨胀螺栓，4、主弦管，5、桁片连接角钢，6、节点板，7、龙门吊，8、单肋节段，9、钢管斜撑，10、单肋1#节段，11、单肋2#节段，12、单肋3#节段，13、临时固定钢板，14、法兰盘，15、整体1#节段，16、整体2#节段，17、单肋间横撑件，18、运行小车。

具体实施方式

如图1-11所示，本实用新型现场拼装场地尺寸：片装区尺寸为150m×50m，卧拼区和立拼区的总体尺寸为38m×200m，转运及存放区的尺寸为20m×300m，基础表面采用20cm厚C25混凝土进行硬化。

本实用新型片装区设置1台16t龙门吊7，卧拼区和立拼区共设置2台75t龙门吊7用于劲性骨架吊装，其中轨道底部设置40cm厚C30混凝土作为轨道基础。

本实用新型劲性骨架单元竖向线形采用胎架1上的调高模板1.3进行调整，分段位置及中心线采用设置在混凝土基础上的地标线进行控制。

上述胎架1主要由槽钢1.1焊接而成的框架、限位板1.2、调高模板1.3构成，每个胎架与混凝土基础之间采用膨胀螺栓3进行固定。卧拼区桁片单元2采用钢管斜撑9进行加固，斜撑9底部通过膨胀螺栓3与混凝土基础固定。

为进一步阐述本实用新型为达到目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实例，对该实用新型的具体实施步骤进行详细说明。

本实用新型是通过以下技术方案和施工步骤实现的：

步骤一：劲性骨架的核心部件钢管在工厂内按照设计线形和长度加工成筒节单元；横撑件、节点板等部件在工厂内按照设计尺寸下料。

步骤二：通过汽车将加工好的钢管筒节、横撑件、节点板等散件运输至工地现场。

步骤三：在工地现场的片装区域的胎架上，将劲性骨架上下弦管拼装成桁片结构。

步骤四：利用龙门吊将劲性骨架桁片结构放置到平板车上，通过平板车运输到工地的卧拼区。

步骤五：将劲性骨架相邻的3个节段，例如1#、2#、3#节段的桁片结构放置卧拼胎架上进行卧拼匹配，安装桁片之间的横撑件，形成单肋单元。此时，单元轴线垂直于线路轴线方向。

步骤六：卧拼匹配线形满足要求后，将1#、2#单肋单元移下胎架，3#单肋单元参与后期4#、5#节段的卧拼匹配。

步骤七：利用龙门吊将单肋单元进行翻转，使其节段变成竖向，且与线路方向平行。

步骤八：利用龙门吊将1#、2#节段单肋单元运输至立拼胎架进行节段间匹配，调整至设计线形，安装单肋之间的横撑件，形成劲性骨架整节段，安装法兰盘并进行试拼。

步骤九：匹配完成后，焊缝质量、节段尺寸均满足要求后，将1#节段移下胎架，通过液压小车运输至转运及存放区，2#节段继续参与3#节段的立拼匹配。

步骤十：重复上述步骤，依次完成后续其他节段的制作。

对上述方案的改进方案方案为，步骤一中劲性骨架的核心部件钢管在工厂内卷制成筒节，进行焊接之前，要进行焊接工艺试验，确定各种接口的焊缝形式及尺寸，并对接头的力学性能进行检验，满足要求后方可进行焊接。弦管的横、纵向焊缝采用超声波和X射线检测均合格后，方可出厂。

步骤五中桁片结构放置在卧拼胎架上后，各节段端头位置要设置钢管斜撑进行固定。

步骤六中卧拼匹配线形满足要求后，在1#、2#节段单肋单元移下胎架之前，要对焊缝进行检测，其中节点板与弦杆之间的角焊缝采用磁粉探测，节点板与弦管之间采用超声波探测，焊缝质量符合要求后方可移下胎架。

具体实施步骤：平整硬化场地，安装龙门吊7；按照设计劲性骨架线形，在混凝土基础面上设置桁片单元2分段检查线及中心线；根据地标线制作胎架1，将胎架1与混凝土基础之间用膨胀螺栓3固定；通过龙门吊7(最大吊重16t)将单元件移上胎架1，对准地样上的中心线，采用工装将其定位；主弦管4单元件定位后，在主弦管4上划出节点板6、桁片连接角钢5安装线，将节点板6、桁片连接角钢5依次安装定位，点焊固定；CO₂气体保护焊的方法焊接节点板6与主弦管4、桁片连接角钢5与节点板6之间的焊缝，焊接顺序为先进行周圈两道打底焊接，然后焊接桁片连接角钢5与主弦管4相贯线上半侧；对加工好的桁片单元2进行外形尺寸、焊缝完工检验(其中，环焊缝满足建筑钢结构焊接规程(JGJ81-91)中一级焊缝要求)；满足要求后，采用龙门吊7(最大吊重16t)将拼装好的桁片单元2吊运至平板车，运输至卧拼区。在卧拼区基础面上将劲性骨架单肋节段线型放样，按线型进行胎架1制造及安装，并用激光经纬仪检查水平度；将桁片单元2按1#、2#、3#节段(以前3节段为例)编号顺序上胎架1定位；对桁片单元2进行匹配并在节段管口间设置临时固定钢板13进行临时锁定；依次安装内、外侧腹杆单元件、节点板；按图纸尺寸，画线切割弦管端头余量并装焊弦管接头连接件；至此，上、下游单肋1#节段10、2#节段11、3#节段12卧拼匹配完成。如图5～图7所示，焊缝及尺寸检查合格后，将上、下游单肋1#节段10、2#节段11移至翻身区域，采用龙门吊7(最大吊重75t)吊装翻身，3#节段12参与后续4#、5#分段的卧拼匹配；翻身完成后，单肋1#节段10、2#节段11方向由垂直线路方向调整为平行线路方向；接下来将上、下游单肋1#节段10、2#节段11通过龙门吊7(最大吊重75t)运输至立拼装胎架1，并按照地标线(其中立拼区胎架、地标线设置同卧拼区)进行端口匹配，安装法兰盘14对相邻节段进行锁定；安装单肋间横撑件17，整体1#节段15、2#节段16立拼匹配完成；检查拱肋线形及法兰盘14贴合情况，检测焊缝质量及节段外形尺寸；满足要求后，解除整体1#节段15与2#节段16之间的法兰盘14临时锁定，安装整体1#段15内导管。如图10所示，通过2台龙门吊7(最大吊重75t)将整体1#节段15移至4台液压小车18上面，运输至转运及存放区；整体2#节段16参与3#节段的匹配组装。循环上述步骤，直至劲性骨架节段全部制作完成。

Claims (4)

1.一种提高拱桥劲性骨架工地现场制作精度的结构，其特征在于：该结构包括胎架(1)、桁片单元(2)、膨胀螺栓(3)、主弦管(4)、桁片连接角钢(5)、节点板(6)；胎架(1)包括槽钢(1.1)、限位板(1.2)、调高模板(1.3)；

各槽钢(1.1)相互焊接组成胎架(1)的主体结构，限位板(1.2)焊接在胎架(1)主体结构的顶部，调高模板(1.3)设置在限位板(1.2)的底部；

各胎架(1)与混凝土基础之间采用膨胀螺栓(3)进行固定，各胎架(1)均匀等间距布置组成一排胎架组，两排胎架组相互平行；主弦管(4)安装在限位板(1.2)内，桁片单元(2)安装在主弦管(4)之间；各桁片单元(2)通过桁片连接角钢(5)连接组成桁片；桁片与主弦管(4)通过节点板(6)焊接，桁片的交汇处通过节点板(6)焊接。

2.根据权利要求1所述的一种提高拱桥劲性骨架工地现场制作精度的结构，其特征在于：胎架(1)的高程通过调高模板(1.3)进行调整，胎架(1)的分段位置及中心线采用设置在混凝土基础上的地标线进行控制。

3.根据权利要求1所述的一种提高拱桥劲性骨架工地现场制作精度的结构，其特征在于：卧拼区的桁片单元(2)采用钢管斜撑(9)进行加固，斜撑(9)的底部通过膨胀螺栓(3)与混凝土基础固定。

4.根据权利要求1所述的一种提高拱桥劲性骨架工地现场制作精度的结构，其特征在于：节点板(6)与主弦管(4)，桁片连接角钢(5)与节点板(6)的之间通过CO₂气体保护焊的方法焊接。