一种曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁及其施工方法与流程

本发明涉及市政工程景观桥钢结构箱梁施工技术领域，尤其涉及一种曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁及其施工方法。

背景技术：

随着建筑行业的快速发展，城市桥梁对景观的要求越来越高，设计多采用鱼腹式箱梁，鱼腹式箱梁桥具有造型美观的特点,符合桥梁美学设计，普通鱼腹式连续箱梁多为等截面，在箱梁施工中模板的拼装较为规则，而曲形变截面鱼腹式钢箱梁的造型及结构形式复杂，给钢结构设计和施工带来了新的挑战。曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁在平面上为波浪形变宽，纵面上也是波浪形变高。从横向看，腹板高度不一，从纵向看，梁高也是变化的，这样导致每块板筋形状不一，加工难度大，整个造型制作过程必须采用通过计算机BIM技术和CAD二维深化设计，将整体结构分割成局部可展开、可加工制作的部件，满足三维曲线面各点的曲线半径、截面尺寸及整体流畅性的三维曲线结构加工制作。普通鱼腹式连续箱梁施工中模板的拼装较为规则,制作和拼装难度相对不高，如果采用传统的制作工艺很难保证施工质量和景观桥外观的整体流畅性，并且施工难度增加也会大大延长工期。

鉴于上述情况，有必要设计一种简单经济，方便施工的方案。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中鱼腹式连续钢箱梁的施工难度大，且难以保证质量的缺陷，提供一种曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁及其施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁，包括：箱梁盖板、箱梁弧板、箱梁隔板、箱梁纵向隔板及加强肋和安装胎架；其中：安装胎架每隔一段距离设置一个，箱梁弧板设置在安装胎架上；箱梁弧板的截面为弧形，且截面面积不都相等；箱梁隔板等间距的安装在箱梁弧板的内部，箱梁隔板的形状与安装位置的箱梁弧板的形状相同；箱梁纵向隔板及加强肋穿过箱梁隔板固定在箱梁弧板的内部；箱梁盖板水平安装在箱梁弧板的上方。

进一步地，本发明的箱梁隔板上设置有支撑孔和通风孔，通风孔设置在箱梁隔板的中间位置，支撑孔有两个，分别竖直设置在通孔孔的两侧，箱梁纵向隔板及加强肋穿过支撑孔固定在箱梁弧板的内部。

进一步地，本发明的箱梁盖板、箱梁弧板、箱梁隔板和箱梁纵向隔板及加强肋均为钢质材料。

进一步地，本发明的安装胎架的上端为弧形，安装胎架的上端与相连弧板配合连接。

进一步地，本发明的箱梁盖板、箱梁弧板、箱梁隔板、箱梁纵向隔板及加强肋和安装胎架之间通过焊接进行固定。

本发明提供一种曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁的施工方法，包括以下步骤：

S1、根据箱梁不同位置的曲线半径、截面尺寸及整体流畅性，通过计算机建筑信息模型软件和CAD二维深化设计得到深化设计图；

S2、根据施工要求分段支设安装胎架，使用电子全站仪、经纬仪和水准仪进行定位放样，在放样点组装搭设安装胎架，对各个节点的安装胎架进行焊接固定，并对焊接后的安装胎架进行焊缝检测；

S3、箱梁弧板制作安装：根据深化设计图将箱梁弧板的整体结构分割成多个梁块部件，按照每个梁块部件不同的椭圆弧度尺寸进行滚圆加工，并将各个梁块部件按照不同的安装位置依次进行编号；将加工好的梁块部件按照编号进行组合拼装；

S4、箱梁隔板制作安装：根据深化设计图分段制作箱梁隔板，通过水切割技术将钢板切割成对应的箱梁隔板形状，按照固定的间距设置定位线，按照定位线的位置安装箱梁隔板，对箱梁隔板和相连弧板进行焊接，并对焊接后的箱梁隔板进行焊缝检测；

S5、箱梁纵向隔板及加劲肋制作安装：根据深化设计图分段制作箱梁纵向隔板及加劲肋，通过水切割技术将钢板切割成对应的箱梁纵向隔板及加劲肋形状，设置每段箱梁纵向隔板及加劲肋的定位线，按照定位线的位置安装箱梁纵向隔板及加劲肋，将箱梁纵向隔板及加劲肋穿过支撑孔，对箱梁纵向隔板及加劲肋和相连隔板进行焊接，并对焊接后的箱梁纵向隔板及加劲肋进行焊缝检测；

S6、箱梁盖板制作安装：根据深化设计图分段制作箱梁盖板，设置每段箱梁盖板的定位线，根据定位线的位置安装箱梁盖板，在箱梁弧板内部设置通风装置，焊接工人通过箱梁隔板上的通风孔进入内部进行焊接，并对焊接后的箱梁盖板进行焊缝检测。

进一步地，本发明的步骤S3中对梁块部件进行组合拼装之前，对每块梁块部件进行抛丸除锈处理，拼装好后对箱梁弧板进行固定防回弹变形处理。

进一步地，本发明的步骤S4中箱梁隔板的设置间距为2-3m，且截面较大的位置设置的箱梁隔板厚度较大。

本发明产生的有益效果是：本发明的曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁及其施工方法，采用曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁的制作方法不但确保施工精度，且提高了工作效率，整个造型制作过程采用通过计算机BIM技术和CAD二维深化设计，将整体结构分割成局部可展开、可加工制作的部件，满足三维曲线面各点的曲线半径、截面尺寸及整体流畅性的三维曲线结构加工制作，通过合理的施工安排，在施工工序的衔接上，施工方便，提高了施工效率；也确保了施工质量，较好的解决了曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁的制作的施工技术难题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的箱梁盖板施工示意图；

图2是本发明实施例的箱梁弧板施工示意图；

图3是本发明实施例的箱梁隔板施工示意图a；

图4是本发明实施例的箱梁隔板施工示意图b；

图中：1.箱梁盖板；2.箱梁弧板；3.箱梁横隔板；4.箱梁纵向隔板及加劲肋；5.安装胎架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁，包括：箱梁盖板1、箱梁弧板2、箱梁隔板3、箱梁纵向隔板及加强肋4和安装胎架5；其中：安装胎架5每隔一段距离设置一个，箱梁弧板2设置在安装胎架5上；箱梁弧板2的截面为弧形，且截面面积不都相等；箱梁隔板3等间距的安装在箱梁弧板2的内部，箱梁隔板3的形状与安装位置的箱梁弧板2的形状相同；箱梁纵向隔板及加强肋4穿过箱梁隔板3固定在箱梁弧板2的内部；箱梁盖板1水平安装在箱梁弧板2的上方。

箱梁隔板3上设置有支撑孔301和通风孔302，通风孔302设置在箱梁隔板3的中间位置，支撑孔301有两个，分别竖直设置在通孔孔302的两侧，箱梁纵向隔板及加强肋4穿过支撑孔301固定在箱梁弧板2的内部。

箱梁盖板1、箱梁弧板2、箱梁隔板3和箱梁纵向隔板及加强肋4均为钢质材料。

安装胎架5的上端为弧形，安装胎架5的上端与相连弧板2配合连接。

箱梁盖板1、箱梁弧板2、箱梁隔板3、箱梁纵向隔板及加强肋4和安装胎架5之间通过焊接进行固定。

本发明实施例的曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁的施工方法，包括以下步骤：

S1、根据箱梁不同位置的曲线半径、截面尺寸及整体流畅性，通过计算机建筑信息模型软件和CAD二维深化设计得到深化设计图；

S2、根据施工要求分段支设安装胎架，使用电子全站仪、经纬仪和水准仪进行定位放样，在放样点组装搭设安装胎架，对各个节点的安装胎架进行焊接固定，并对焊接后的安装胎架进行焊缝检测；

S3、箱梁弧板制作安装：根据深化设计图将箱梁弧板的整体结构分割成多个梁块部件，按照每个梁块部件不同的椭圆弧度尺寸进行滚圆加工，并将各个梁块部件按照不同的安装位置依次进行编号；将加工好的梁块部件按照编号进行组合拼装；

S4、箱梁隔板制作安装：根据深化设计图分段制作箱梁隔板，通过水切割技术将钢板切割成对应的箱梁隔板形状，按照固定的间距设置定位线，按照定位线的位置安装箱梁隔板，对箱梁隔板和相连弧板进行焊接，并对焊接后的箱梁隔板进行焊缝检测；

S5、箱梁纵向隔板及加劲肋制作安装：根据深化设计图分段制作箱梁纵向隔板及加劲肋，通过水切割技术将钢板切割成对应的箱梁纵向隔板及加劲肋形状，设置每段箱梁纵向隔板及加劲肋的定位线，按照定位线的位置安装箱梁纵向隔板及加劲肋，将箱梁纵向隔板及加劲肋穿过支撑孔，对箱梁纵向隔板及加劲肋和相连隔板进行焊接，并对焊接后的箱梁纵向隔板及加劲肋进行焊缝检测；

S6、箱梁盖板制作安装：根据深化设计图分段制作箱梁盖板，设置每段箱梁盖板的定位线，根据定位线的位置安装箱梁盖板，在箱梁弧板内部设置通风装置，焊接工人通过箱梁隔板上的通风孔进入内部进行焊接，并对焊接后的箱梁盖板进行焊缝检测。

步骤S3中对梁块部件进行组合拼装之前，对每块梁块部件进行抛丸除锈处理，拼装好后对箱梁弧板进行固定防回弹变形处理。

步骤S4中箱梁隔板的设置间距为2-3m，且截面较大的位置设置的箱梁隔板厚度较大。

在本发明的另一个具体实施例中，根据现场施工情况，再结合各工序之间的衔接性，采用合理的施工方法。主要包括安装胎架部分、钢箱梁弧板部分、钢箱梁横隔板部分、钢箱梁纵向隔板及加劲肋部分、钢箱梁盖板部分组成。本发明主要包括、安装胎架部分、钢箱梁弧板部分、钢箱梁横隔板部分、钢箱梁纵向隔板及加劲肋部分、钢箱梁盖板部分。

安装胎架部分，根据施工要求支架采取分段支设，选用电子全站仪和经纬仪、水准仪，进行定位组装胎架搭设工作。

钢箱梁弧板部分，根据深化设计图按照不同的椭圆弧度尺寸进行滚圆加工，滚圆加工前做好各椭圆弧段样板，将各个点位置梁块部件依顺序用钢印打上编号，将加工好梁块部件单件进行组拼装，组装前各单元件应做好抛丸除锈处理，组装好的分段吊装到安装胎架上进行拼装焊接。

钢箱梁横隔板部分，分段钢箱梁弧板在安装胎架上固定好后，开始安装节段钢箱梁横隔板，安装根据事先放好的安装定位线进行安装固定，然后将钢箱梁横隔板与弧板焊缝进行焊接。

钢箱梁纵向隔板及加劲肋部分，分段钢箱梁横隔板与弧板焊缝完成后，根据工序顺序开始安装钢箱梁纵向隔板及加劲肋，安装依据事先放样的安装定位线进行安装固定，然后将钢箱梁纵向隔板及加劲肋板与弧板焊缝进行焊接。

钢箱梁盖板部分，分段钢箱梁横隔板与弧板和钢箱梁纵向隔板及加劲肋部分焊缝完成后，根据工序顺序开始安装钢箱梁盖板部分，安装依据事先放样的安装定位线进行安装固定，然后将钢箱梁纵向隔板及加劲肋板与弧板焊缝进行焊接。

本发明所采取的曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁的施工方法，对曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁施工技术发展具有重要的作用。

曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁的施工方法：随着建筑行业的快速发展，城市桥梁对景观的要求越来越高，设计多采用鱼腹式箱梁，鱼腹式箱梁桥具有造型美观的特点,符合桥梁美学设计，普通鱼腹式连续箱梁多为等截面，在箱梁施工中模板的拼装较为规则，而曲形变截面鱼腹式钢箱梁的造型及结构形式复杂，给钢结构设计和施工带来了新的挑战。曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁在平面上为波浪形变宽，纵面上也是波浪形变高。从横向看，腹板高度不一，从纵向看，梁高也是变化的，这样导致每块板筋形状不一，加工难度大，本发明不但确保施工精度，且提高了工作效率，整个造型制作过程采用通过计算机BIM技术和CAD二维深化设计，将整体结构分割成局部可展开、可加工制作的部件，满足三维曲线面各点的曲线半径、截面尺寸及整体流畅性的三维曲线结构加工制作，通过合理的施工安排，在施工工序的衔接上，施工方便，提高了施工效率；也确保了施工质量，较好的解决了曲形变截面鱼腹式连续钢箱梁的制作的施工技术难题。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。