浅谈平曲线钢桥加工制作工法

岳全

（山东高速铁建装备有限公司，山东 潍坊262600）

1 引言

钢桥梁从结构形式上来看，分为板梁、钢桁架梁钢箱梁等基本形式[1]，钢桥梁线性主要分为直线型、曲线型两种[2]，本文围绕曲线型钢桥梁的加工制作进行研究。

2 结构形式

图1 俯视图

图2 侧视图

本钢箱梁处于R=350m 圆周曲线上，结构包括四部分：底板单元、T 梁单元、横隔板单元、横向联系梁。其中底板由板条肋与底板焊接而成，T 梁单元由腹板与翼板、加劲肋焊接而成，横隔板单元由横隔板与加劲肋焊接而成，横向联系梁为型钢构件。

3 加工制作

3.1 图纸深化

首先利用Tekla 等三维建模软件建立三维模型，在Tekla建模时要充分考虑钢桥位于圆周曲线上，模型建立完成后分解为可下料的工程图纸，因为本桥梁段位于圆周曲线上，钢桥外侧弧长比内侧弧长1897mm，加工单元件时需区分内侧和外侧。

3.2 下料

顶底板下料时应考虑平曲线要素及焊接收缩量。

下料尺寸=理论尺寸+焊接收缩量+加工余量+线形调整量

理论尺寸：Tekla 模型深化尺寸；

焊接收缩量：按照式（1）计算。

K 取0.9，A（α）为焊缝有效面积，L 为焊缝长度，A（b）为构件截面面积。

加工余量：t≤16mm，余量值为+2mm；t＞16mm，余量值为+3mm。

线性调整量：直线段或平曲线R≥1500m，调整量+1mm；

平曲线R＜1500m，调整量+2mm。

3.3 单元件制作

位于平曲线上的钢桥单元件在加工制作时需考虑平曲线要素，底板单元、T 梁单元为主要控制单元件，横隔板单元、横向联系梁可作为次要控制单元件[3]。

图3 单元件图

3.4 整体预拼装

3.4.1 胎架制作

胎架制作严格按照设计图中平曲线要素及预拱度放样。

图4 胎架放样图

3.4.2 底板铺设

底板铺设至胎架上部，并与胎架临时固定，底板上画隔板单元组装线。

图5 底板组装划线图

3.4.3 隔板单元组装

隔板单元根据底板单元上组装线组装隔板单元。

图6 隔板单元组装图

3.4.4 T 型梁单元组装

T 型梁单元根据底板单元上组装线组装T 梁单元。

图7 T 梁单元组装图

3.4.5 板条肋组装

板条肋穿过隔板与底板组装，因为该桥为R=350m 平曲线钢桥，板条肋需后组装。

图8 板条肋组装图

3.4.6 总拼装

图9 整体预拼装图

4 控制要点

①底板、顶板采用多头数控火焰切割机下料，下料时应考虑平曲线要素，CAD 放样完成后导入数控下料设备进行下料，下料精度在1mm 以内；

②腹板下料曲线为钢桥预拱度及竖曲线要素的叠加，下料时应充分考虑曲线要素；

③底板划线、隔板组装时，此工序是严格按照钢桥曲线R=350m 画隔板组装线，精度需控制在±0.5mm 以内；

④T 型梁单元组装时，腹板需与隔板单元磨光顶紧，误差在1mm 以内；

⑤单元件组装完成后复测钢桥预拱度，待验收合格后进行施焊工作。

5 结论

本文主要以德上线巨野至单县段王官屯枢纽A 匝道钢桥加工制作工序为例进行分析，重点介绍了曲线钢桥梁组装工艺及控制要点，并阐述一种常规平曲线钢桥施工工法，可用于指导同类钢桥的加工制作。