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××市×××大桥内、外拱制作技术措施 ××× （××钢构 安徽） 【摘要】阳湖塘大桥内、外拱呈抛物线型空间受力结构，拱表面为扭曲型曲面。造型轻盈美观，但构造复杂、质量要求高、制作难度大。通过事先的研究和对制作过程的总结，取得了钢结构异型件制造的一些经验，可为同行提供参考。 【关键词】拱结构 二次图转化 胎架 主焊缝 预拼装 工程概况 ×××大桥位于××市江东大道三期（九华路～东环路）跨越×××处，其结构为月牙型钢拱桥+连续桥梁，桥梁分为独立的四座桥。中间为二座预应力混凝土结构中桥，双向6车道，供机动车辆行使。边桥位于中桥二侧采用月牙型钢拱桥，全钢结构，造型轻盈美观；跨径布置为24m＋30m+90m+30m+24m，单桥全长198m，结构宽12.3m。90m跨采用四片抛物线型钢箱拱肋组成空间受力结构，内、外拱高分别为18m和22m两种，两侧30m跨采用四片半抛物线型钢箱拱肋组成空间受力结构，24m边跨为平衡跨，用于优化桥梁整体受力，边桥为景观桥，供行人和非机动车辆行使。 重、难点分析 2.1重、难点之一： 抛物线拱体二次图转化。抛物线拱体的轴线参数：外拱计算跨径90m，拱高22m，拱肋钢箱截面顺时针扭转40°，之后拱肋钢箱整体内倾15°；内拱计算跨径90m，拱高18m，拱肋钢箱截面顺时针扭转30°，之后拱肋钢箱整体内倾5°上述数据是阳湖塘大桥钢结构工程制作难度最大的构件技术参数。由于钢结构详图深化软件XSteel所能提供的二次详图未能解决拱体壁板的展开放样。目前在钢结构加工行业也没有发现此类构件的成型设备，因此，将空间弯曲的拱体曲面展开及将展开后的平面板材加工成空间曲型板是此次钢结构制作成败的关键。 2.2重、难点之二：拱体制作技术。由于内、外拱结构外形比较特殊，箱形拱肋为双向弯曲，其变形加工及组装、焊接变形控制又是本工程重大难点。 关键技术 3.1抛物线拱体二次图转化：由于拱体的空间弯曲及长细比过大，传统的手工钣金逐点描绘展开放样（如三角形法展开）在其精度、速度和效率已不能满足工程的要求。根据现有的3D工程软件SolidWorks2009，通过工程图纸给出的拱体轴线的抛物线公式、拱体截面尺寸及要求，将数据导入软件建立三维模型。 3.1.1为保证拱体展开的精确性，将拱体中心抛物轴线分成若干个等分段，并用相似圆弧段作过度（便于构件展开后在AutoCAD中编辑），另外在SolidWorks2009中将拱体截面尺寸编成结构件截面库。将结构件截面库在SolidWorks2009中以拱体中心轴线为路径作扫描，形成三维拱体。 并作出拱体分段的标记。 3.1.2通过运行SolidWorks插件3DQuickQuote逐面逐段将拱体展开（以上顶板为例）。选定第一段拱体上顶板面，然后设定展开基准面，运行即可形成展开轮廓线，依次类推，形成完整的轮廓。然后将此导入AutoCAD中进行编辑，形成可用图形。 3.2内、外拱制作技术。内、外拱制作工艺流程：原材料检验及抛丸、底漆→数控下料→胎架制作→拱顶板装配→拱下腹板装配→拱内径向、竖向横膈版、通长加劲肋装配→上腹板装配→拱内隔板、纵向加劲肋焊接→拱底板装配→检验合格后下胎架→四道主缝焊接→上胎架拼装检验→下胎架进入下道工序。 3.2.1胎架制作及现场控制。胎架用于拱段的组装和拱段焊接完毕的预拼装。由于内、外拱跨径均为90m、拱高分别为18m、20m二种，胎架布设面积较大，因此对厂房面积有一定的要求。为此，首先要根据厂房状况在预定区域建立平面坐标系，并用石灰线粗略标识出拱轴中心线位置，在轴中心线经过处地面上铺设钢板作业平台并固定牢固。根据拱体中心轴线及等截面弯曲的特点，在作业平台上放出拱体中心轴线地样，标明拱体中心轴线的中点，并作出拱胎模定型板的定位点、定位标高和拱体内隔板的定位线。为保证胎模定型板的准确和统一性，均采用数控切割下料。胎架就位后检查定位偏差，第一片胎架与最后一片胎架的高差不得大于10mm，相邻胎架的定位偏差不得大于2mm。胎架就位检查完毕后，将其固定焊接牢固。 3.2.2内、外拱下料控制。由于内、外拱形状特殊，其零、部件必须全部采用数控切割机下料。下料前，技术人员根据来料情况制定下料光盘；操作人员要认真检查设备的性能，发现异常立即予以检查修理。每批首件下料结束后立即组织首检，经质量检查无误后方可成批量下料。每块零、部件下料后，操作人员要做详细的标识（包括材质、炉批号、零件编号）并码放整齐，严防混用。 3.2.3内、外拱箱体主板拼装焊接技术。由于内、外拱跨径较大，根据受力较小原则并取得设计部门同意，将内、外拱划分为不同的出厂单元，内拱标准段分为5段，加上两端拱脚，共7个出场单元，分段最大长度L＝187