临潼凤凰池南桥制造技术研究

临潼凤凰池南桥制造技术研究 摘要:临潼凤凰池南桥结构为上承式钢管混凝土拱桥，其结构形式较为复杂。针对其复杂的结构特点，介绍在制造过程中采取的一系列有效的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 。采用单元节段划分、工装胎型 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、节段制作等工艺，较好的保证了各部分的制作要求;钢拱肋采用“以折代曲”工艺，较好的解决了整体线形的要求;采取单元件接口定位匹配工艺，解决了桥位安装的问题，并达到了设计及 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的要求。 关键词:制作难点;制作工艺;关键技术;成品检验 TU74 A 1 工程概述 临潼凤凰池南桥是西安曲江临潼区内骊山大环线控制性桥梁工程之一，建成后将成为临潼地区地标性建筑～桥梁主体结构为上承式钢管混凝土拱桥，全桥上部结构共分为南北两幅。主桥拱肋跨径132m，立面呈悬链线性，矢跨比f/l=1/6，拱轴系数m=1.32。临潼凤凰池南桥概貌见图1: 图1临潼凤凰池南桥概貌 桥梁下部主拱肋采用哑铃型截面，两管中间采用双缀板连接，顶底总高2.5m，单幅桥横桥向共4个拱肋，每个拱肋中距4.5m，拱肋间采用空钢管横撑连接，横撑为桁架式且横撑设置方向与拱肋中心线垂直。桥梁中部拱上立柱为支撑钢箱梁与拱肋的构件，拱上立柱为0.8×0.8m箱型截面，内设纵向加劲肋及横向横隔板。拱脚附近第一道立柱设有“X”撑2道，其余立柱设1道或不设“X”撑。桥梁上部钢箱梁为箱型截面，钢箱梁梁高均为80cm，悬臂长度1m。钢板主要采用Q345D钢板及Q235C钢板，最大板厚40mm，最薄板厚4mm。桥梁钢结构部分总重约6700t。 2 制造难点 上承式钢管混凝土拱桥具有造型美观、自重较轻、承载力较大、抗变形能力较强的特点。通过对本桥结构的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 可知，其具有以下制作难点:1)由于钢箱梁、钢拱肋、拱上立柱对接焊缝均为熔透焊缝，主要构件具有焊缝密集且焊接质量要求高等特点，其焊接变形的控制将直接影响构件的几何尺寸精度。2)单元构件匹配质量控制。3)构件制作精度控制。 3 制造工艺 根据结构特点，本项目由钢拱肋、钢立柱、钢箱梁三个部分组成;为了保证桥梁制作精度及控制焊接变形，本项目采取分部制造工艺，即将以上三个组成部分分别按照运输单元制作后，运输至桥位。 3.1 钢拱肋制造工艺 考虑到运输路况及现场吊装，该桥钢拱肋为分段制作，每片拱肋共分为10个节段(全桥共80个节段)。工地采用全焊连接，结构焊缝多，为控制钢管结构焊接变形，保证产品整体质量，特别是环缝和纵缝的焊接质量，加快制造进度，钢拱肋节段全部在厂内加工，公路运输至桥位现场在胎架上模拟架设进行立体预拼装，接长焊接成钢管拱肋吊装节段后，吊至桥位架设。钢拱肋分段 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 见下图2: 图2钢拱肋分段方案 1)单元管节制作:钢板在经过预处理之后，可进入下料工序，单元管节必须是整块钢板沿钢板轧制方向卷制而成，采用数控门式切割机下料、火焰切割纵缝焊接坡口及上、下弦长和对接坡口后，卷板机卷制成圆。纵缝在设置的专用胎型夹具上焊接，成形的单元管节要再次进行校圆，保证在无应力的状态下管口椭圆度控制在1mm内。 2)拱肋线形以折代曲工艺:本桥钢管拱肋拱轴线设计为二次抛物线，“以折代曲”是形成拱肋线形的主要工艺，其核心是按照全桥曲线布置单管节长度和数量，管节数量多曲线圆顺，但焊缝数量增加，焊缝叠加无法避免;管节数量 少可避免焊缝叠加和减少焊缝数量，但成型曲线不匀顺。依据规范要求，为保证拱肋工作曲线和线形美观匀顺(见图3)，以折代曲满足以下公式[4]: θ?0.04d/L 式中:θ――折角;圆弧拱时θ=L/R0 d――钢管直径; L――直线段长; 图3钢管拱肋制作“以折代曲”示意图 3)钢拱肋腹板单元制造工艺:腹板和加劲板均采用数控门切下料，下料时预留焊接收缩量，按焊接工艺要求火焰切割各板的坡口。加工方法是先做板单元，在板单元焊接完成后进行调直处理，然后在组装平台上先放置腹板单元，且对劲板的组装位置进行精确划线，之后按线组装加劲板，在此必须保证加劲板与腹板单元的垂直度，完成此项工作后开始组装腹板单元。 4)拱肋节段制造工艺:拱肋节段的制造是在单元管节加工完成后在1:1胎型上进行。设计图一般只提供拱肋拱轴线方程，厂内绘制制造详图需按照设计预拱度和制造拱度确定制造用拱轴线，在CAD上以制造拱轴线为基准，绘制上弦管、下弦管曲线，在1:1加工曲线上量取所用的各控制项点的X、Y坐标。胎型分为钢管主拱肋的上弦管和下弦管，分别制作。在胎型上必须准确确定分段口的坐标位置以及其它相关杆件的平面位置。拱肋拼装胎型见图4: 图4 钢拱肋拼装胎型 本桥钢管拱肋以跨中为基准完全对称。工厂制造时采用侧卧整体组拼方案。单元管节在胎型上拼接成单元弦管件，拼装时注意单元管节之间按焊接工艺的要求预留相应的间隙，保证单元管节之间的匀顺过渡。各拱肋段按组拼顺序回胎预拼装，检测各段接口并矫正，安装各段工地接口的匹配连接件。按地胎纵横基准线位置，反线至拱肋段上，在拱肋段接口处标记纵横基准线，用于工地安装、检测的基准。 拱肋弦管的上下口标记拱轴线的纵向基准，横撑及拱肋弦管上标记斜撑的工地安装位置，所有标记打样冲标识。 3.2拱肋立柱制作工艺 拱肋立柱杆件由盖板、腹板、隔板、斜撑接头、纵向加劲肋等零件组成，断面尺寸为宽(800mm)×高(800mm)。作为连接钢拱肋和钢箱梁的主要传力构件，长度、直线度、扭曲及箱口尺寸是主要控制项点，根据其结构特点，制作工艺如下: 1) 顶、底、腹板单元制作:数控(或门式)火焰切割机精切下料(盖腹板下料长度加10mm)，机加工或焰切小车切焊接边坡口。以平台横基准线定位顶、底、腹板，组装腹板单元(腹板+纵肋) 、盖板单元(盖板+纵肋)，焊接并修整变形。在划线平台上划出各单元件的横竖基准线和隔板位置线，作为杆件整体组装的基准; 2)拱肋立柱单元组焊:首先将下盖板置于胎型上，按线组装隔板;保证隔板的垂直度，尤其控制端隔板的垂直度(目的:保证箱口尺寸)。按基准线组装两腹板单元，焊接隔板与盖、腹板单元的连接焊缝。按基准线组装上盖板单元，焊接四条主焊缝(注意焊接顺序及方向)，并修整焊接变形; 3)拱肋立柱整体组焊:以杆件中心线为基准拼装斜撑接头及柱顶端的十字肋，着重控制斜撑接头的拼装角度(自制角度样板保证拼装精度)，焊接并修整杆件。修整后的上部柱杆件划出中心线，并以中心线为基准划出两端的铣头线。构件进行铣头(目的:保证焊接收缩后，构件的理论长度) 3.3钢箱梁制作工艺 钢箱梁段结构复杂，焊缝密集，所发生的焊接变形和残余应力较大，为控制箱体结构焊接变形，保证产品整体质量，加快制造进度，钢箱梁制造采用“零件 ? 板块单元?块体单元 ? 涂装 ? 桥位预拼装 ? 桥位吊装 ? 桥位焊 接 ? 桥位涂装”方式进行生产，即车间生产零件及板块单元，并组焊成块体单元，运至桥位现场后参与多段连续匹配预拼成整体;进行桥位块体单元吊装、焊接成整体。考虑到设计方对顶底腹对接焊缝错开的要求，钢箱梁分块方案见图5: 图5 钢箱梁分块方案 1)顶、底、腹板单元制作:将预处理后的钢板, 置于检测合格的平台上，划出板肋组装位置线以及腹板组装位置线。按线组装板肋。在焊接平台上按焊接工艺施焊板条肋焊缝。按要求修整顶、底、腹板板块单元，主要控制平面度。 2)横隔板单元的制作:横隔板是钢箱梁组装的内胎，它的精度直接影响钢箱梁的制造精度。隔板在数控下料并修整后，组焊人孔加强圈等，采用CO2气体保护焊焊接，严格按规定的焊接顺序和焊接工艺执行，以减小焊接变形。采用热矫正进行修整，修整隔板的平面度。 3)有腹板的块体单元的制作:为了避免块体整体翻身，块体组装采用“正装法”进行，即将底板板块单元放在平台上依次组装横隔板单元、腹板单元、顶板单元，(对悬臂部分进行支撑，以免块体出现失稳)同时组装加强件。采用平焊方法焊接与底板所有连接焊缝，采用仰焊方法焊接与顶板所有连接焊缝，焊接完成后进行修整。对于边侧块体则在块体检验合格后再组焊悬臂小隔板、悬臂外挡板及悬臂封底板。为了减小块体在吊装、运输过程中的结构变形，块体检验合格后即在箱型断面位置点焊工艺隔板来保证箱口尺寸并增加块体的整体强度。 4关键技术与措施 4.1 构件精度控制技术 1)专用组焊胎型:根据钢拱肋、钢箱梁及钢立柱的结构设计专用组焊胎型，尤其是钢拱肋组焊胎型，对桥梁整体线形进行精度控制。 2)设置预拱度:通过设置钢拱肋的预拱度，抵消钢拱肋、钢立柱及钢箱梁自重产生的变形。 3)设置工装隔板:在钢拱肋、钢箱梁箱口位置，设置工装隔板，控制构件断面尺寸，保证接口精度。 4)采用机加工工艺:对钢立柱两端头进行机加工，保证其理论长度，较少架设时的误差累计。 4.2 焊接变形控制技术 1)根据焊缝连接要求、结构形式及受力要求，结合焊接技术设计符合要求的坡口形式，进行焊接试验及焊接工艺评定，尽量减少金属填充量。 2)选用线能量小的焊接方法，采用多层多道焊接，减少焊接热量输入。 3)规定合理的焊接顺序、焊接方向，最大限度的减小焊接变形。 4)采用临时工装，减少焊接过程中引起的焊接变形。 4.3 拼装测量措施 在构件组装工程中，利用高精度经纬仪、水准仪、钢盘尺对主要构件进行过程监控测量，保证构件精度满足工艺要求，避免后续误差累积。 4.4 单元匹配控制措施 由于钢拱肋截面尺寸较大，在制造过程中为了保证单元截面匹配，除了在钢拱肋单元断面设置工装隔板外，在每个钢拱肋单元回胎时，利用经纬仪在钢拱肋上下表面标记定位样冲眼并焊接定位临时构件，保证各个单元在预拼装胎架上的精确定位。 5 成品检验 5.1 结构尺寸检测 分别对钢拱肋、钢箱梁进行全面检测，主要检测尺寸及允许偏差如表1、2所示。 表1 钢箱梁检测尺寸及允许偏差[2]mm 表2 钢拱肋检测尺寸及允许偏差[3]mm 根据实际检测尺寸可以看出:钢拱肋、钢箱梁的制作质量均符合相关规范的要求。 5.2 预拼装检验 为了验证接口匹配精度，模拟桥位架设，钢拱肋采用立体预拼装，对相邻接口进行匹配，验证了钢拱肋的匹配精度。对钢箱梁采用平面整体预拼装，在满足几何尺寸的前提下，保证了钢箱梁整体线型的要求。 6 结语 通过以上制造工艺、关键技术、工装和质量控制方法的成功运用，使得本项目制作质量得到有效保证。2012年6月，本项目在桥位顺利安装合龙，各项检测指标均达到预期目标。 参考文献: ,1,TB 10212-2009铁路钢桥制造规范 ,2,JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范 ,3,JTGF80-2004公路工程质量检验评定标准 ,4,陈宝春 著《钢管混凝土拱桥》人民交通出版社 ,5,侯永鹏 神木钢管拱桥钢结构制造技术，钢结构.2009(10):65-67 ,6,邵天吉 深圳湾大桥平面曲线钢箱梁制造技术，钢结构.200823(4):52-55 作者简介: 姓名，男，1977年生，毕业于长安大学，本科学历，钢结构工程师，现工作于中铁宝桥集团有限公司，主要从事钢结构制造及工艺技术的工作。 文档资料:临潼凤凰池南桥制造技术研究 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 感谢你的阅读和下载 *资源、信息来源于网络。本文若侵犯了您的权益，请留言或者发站内信息。我将尽快删除。*