天津南港铁路96m系杆拱桥钢拱肋制造工艺及关键技术研析
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时间：2017年6月17日 08:52
孙志峰 石立鹏 工程概况 天津南港铁路 96m 系杆拱桥为下承式 桥梁，上部结构为钢管混凝土系杆拱，梁 全长 98m，计算跨度 95.7m，拱肋立面矢 高 19.2m，拱肋采用二次抛物线。拱肋在 横桥向内倾 8°，呈提篮式样，拱顶处两拱 肋中心距 8.058m。桥型整体布置如图 1 桥 所示。 拱肋的结构特点 拱 肋 钢 管 采 用 Q345qE 钢 材， 横 断 面采用哑铃型钢管混凝土等截面，截面高 度 2.5m, 钢 管 直 径 为 1.0m， 由 20mm 的 钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用 16mm 的腹板连接。每隔一段距离，内设 加劲箍，腹板中间焊接拉杆。 拱肋之间设置一道横撑和四道 K 撑， 横撑采用外径 1.0m 的圆形钢管组成，斜撑 采用外径 0.8m 的圆形钢管组成。 吊杆采用平行布置，全桥共设 17 对吊 杆，吊杆纵向垂直梁面布置，在横向内倾 8°。 钢拱肋制造工艺及关键技术研析 制造出符合设计要求的拱肋并且保证 拱肋的几何尺寸、成桥线形及吊杆位置的 准确性是制造方案的关键。 拱肋分段。根据本桥钢管拱肋的结构 设计特点，且为了便于制造，由曲线调整 为若干条短直线制造。 钢拱肋制造。钢管拱肋的制造分为拱 肋筒节及横撑、斜撑制造、拱肋节段制作、 单根拱肋整体预拼装。拱肋节段如图 2 所示。 拱肋筒节及横撑、斜撑筒节制造工艺 流程。筒节的制作难点分析：拱肋筒节是 介绍了天津南港铁路 96m 系杆拱的结构特点，结合制造过程中的生产实际情况介绍了生产工艺流程，同时分析了关键 环节控制要点，提高了制造精度，减少焊接变形，从而保证系杆拱的制造质量。 钢管拱的最小制作单元，拱肋筒节的制造 质量直接影响拱肋的成桥线形、几何尺寸 及精度，因此筒节的圆度、纵缝焊接预留 反变形、控制焊接收缩量、校圆等是筒节 制作的难点。 根据《钢管混凝土拱桥技术规范》及 本桥的结构特点，筒节划分节段基本长度 为 2m。拱肋筒节一般由钢板直接卷制成圆 形。制造工艺流程如下： 下料：用计算机放样后下料。为保证 筒节的几何尺寸，下料时需充分考虑以下 两点： ①筒节的长度应充分考虑预留弹性收 缩量、环焊缝焊接收缩量及筒节的二次切 头量；②筒节的周长则根据筒节直径、焊 接坡口的间隙和焊接收缩量等综合因素决 定。 加工坡口：所有用于卷制筒节的钢板 纵、环缝位置均需按照工艺要求开坡口。 预压头：为保证卷制后的成型，卷制 前要先进行预压头。详见图 3。 卷圆：卷圆过程中用样板进行圆度检 测，卷制时注意坡口朝外，卷管方向与钢 板的压延方向一致。详见图 4。 焊接纵缝：筒节纵缝的装配、焊接在 专用的胎架上完成，控制纵缝间隙，焊前 设置跨缝码板。纵缝须相互错开。详见图 5。 修整：焊接完成后筒节需重新用三辊 赶板机再次进行校圆（复圆）。 标记：对焊缝进行无损检测。按施工 图 1 96m 系杆拱整体布置图 图 2 拱肋节段直观图 图
