專利名稱：鋼橋箱形特大壓力桿件新型加勁構(gòu)造及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼橋箱形特大壓力桿件的創(chuàng)新設(shè)計施工方法。
背景技術(shù)：
廣東東江大橋是國內(nèi)第一座雙層公路特大橋，主跨208米，該橋采用剛性懸索 加勁鋼桁梁結(jié)構(gòu)，共布置14條公路汽車道，也是國際上車道數(shù)最多的橋梁，采用鋼縱橫 梁支承的混凝土橋面板結(jié)構(gòu)。因此，該橋恒載、活載巨大，尤其大豎桿3(見圖5)所受壓 力超大，常規(guī)的箱形壓桿難以滿足該桿件承載力的要求。 現(xiàn)有鋼桁梁橋的常規(guī)豎桿采用箱形截面，主桁桿件的寬度是統(tǒng)一的。由于受到 統(tǒng)一寬度的限制，對于東江大橋大豎桿這樣的長壓桿，常規(guī)寬度方向的受壓穩(wěn)定折減系 數(shù)較小，不能滿足東江大橋大豎桿的受力需要。如果增加桿件的寬度，會造成其它聯(lián)帶 主桁桿件的寬度增加，使工程造價加大；如果加大桿件高度方向的尺寸，會造成桿件高 度和寬度方向的尺寸差異大，與之相連接的節(jié)點板尺寸大、節(jié)點次應(yīng)力增大，對受力不 利。 如何采用全新的設(shè)計構(gòu)造來解決傳統(tǒng)設(shè)計所面臨的難題是這一橋式技術(shù)上的首 要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種技術(shù)含量高、造價節(jié)省、施工方 便、構(gòu)造簡潔、造型美觀的鋼橋箱形特大壓力桿件新型加勁構(gòu)造及其施工方法。
本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為，鋼橋箱形特大壓力桿件新型加勁構(gòu)造，在大桿件的 箱形截面外部增設(shè)加勁肋，加勁肋外包景觀裝飾構(gòu)造。 鋼橋箱形特大壓力桿件新型加勁構(gòu)造的施工方法，具體步驟如下 l)依據(jù)可能的起吊設(shè)備及運輸能力對新型特大壓力桿件節(jié)段劃分成分節(jié)段， 2)節(jié)段制作 ①板單元制作經(jīng)預(yù)處理的鋼板按照桿件節(jié)段的各組成板件進行下料及邊緣加 工，將組成箱形桿件節(jié)段的板件制作成寬度方向板單元，并沿長度方向加工外側(cè)邊緣焊 接坡口，高度方向制作成帶有內(nèi)側(cè)加勁肋的板單元，板單元與加勁肋之間采用部分坡口 的雙面角焊縫焊接， ②箱形桿件組裝以一塊高度方向的板單元為基準(zhǔn)，組裝箱形桿件內(nèi)隔板及寬 度方向的板單元，最后組裝另一塊高度方向的板單元，用定位焊焊接好組裝好的桿件節(jié) 段， ③桿件節(jié)段焊接寬度方向的板單元的焊接邊部分坡口，與高度方向的板單元 采用外側(cè)棱形角焊縫和內(nèi)側(cè)貼角焊縫，橫隔板與箱形桿件的板單元采用雙面貼角焊縫， 焊接完成后，再焊接外側(cè)加勁肋及景觀裝飾板， ④桿件連接端鉆孔桿件節(jié)段焊接完成后，采用后鉆孔法依據(jù)桿件拼接端的螺
3栓連接孔位進行制孔， 3)桿件試拼裝桿件各節(jié)段制作完成后，在預(yù)設(shè)的試裝平臺上對桿件所有節(jié)段 進行試拼裝， 4)桿件拼接端頭摩擦面處理及桿件防腐涂裝高強度螺栓拼接摩擦面進行熱噴 鋁處理，要求處理后的摩擦面的抗滑移系數(shù)工廠20.55，工地20.45，桿件的外表面涂 裝兩道環(huán)氧富鋅底漆， 一道環(huán)氧云鐵中間漆，兩道聚氨酯面漆，
5)涂裝后運送到工地預(yù)拼廠， 6)利用架設(shè)設(shè)備，按照拼裝順序?qū)U件各節(jié)段拼裝到位。 本發(fā)明在大桿件的箱形截面外側(cè)增設(shè)加勁肋，桁梁其它桿件的寬度并不增加， 通過調(diào)整內(nèi)側(cè)加勁肋和外側(cè)加勁肋的大小，使箱形截面寬度方向的受壓穩(wěn)定折減系數(shù)顯 著增大，達到高度和寬度兩個方向的受壓穩(wěn)定折減系數(shù)接近，從而充分發(fā)揮桿件的材料 特性。 本發(fā)明在大桿件的箱形截面外側(cè)增設(shè)加勁肋來提高桿件寬度方向受壓穩(wěn)定折減 系數(shù)，從而提高桿件的承載力；箱形截面外側(cè)增設(shè)加勁肋后，拼接面積顯著增大，可減 少拼接螺栓排數(shù)和拼接板的用量，簡化施工，提高作業(yè)效率；加勁肋外包的景觀裝飾構(gòu) 造，豐富了大豎桿的造型，既滿足了受力需要，又增添了橋梁景觀效果。


圖1是本發(fā)明的鋼橋特大壓力桿件的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是圖1的A-A向側(cè)視立面圖，
圖3是圖1的B-B位置橫截面圖，
圖4是圖1的C-C位置橫截面圖， 圖5是本發(fā)明的特大壓力桿件在雙層橋梁上應(yīng)用狀態(tài)圖。
具體實施例方式
參照圖1至圖4，鋼橋箱形特大壓力桿件新型加勁構(gòu)造，是在大桿件的箱形截面 3外側(cè)增設(shè)加勁肋1，加勁肋外包景觀裝飾構(gòu)造2。 參照圖5，本發(fā)明的特大壓力桿件4在廣東東江雙層公路大橋5上應(yīng)用，目前大 橋已順利合龍，年內(nèi)即將將開通運營。
本發(fā)明的具體施工步驟如下 1)新型特大壓力桿件分節(jié)段依據(jù)可能的起吊設(shè)備及運輸能力將新型特大壓力
桿件劃分成節(jié)段。
2)節(jié)段制作 ①板單元制作鋼板進廠復(fù)驗合格后，經(jīng)預(yù)處理的鋼板按照桿件節(jié)段的各組成 板件進行下料及邊緣加工，參照圖3，將組成箱形桿件節(jié)段的板件制作成寬度方向板單 元，并沿長度方向加工外側(cè)邊緣焊接坡口，高度方向制作成帶有內(nèi)側(cè)加勁肋的板單元， 板單元與加勁肋之間采用部分坡口的雙面角焊縫焊接，嚴(yán)格控制焊接變形，使加工好的 板單元的變形量在容許范圍內(nèi)。
②箱形截面組裝以一塊高度方向的板單元為基準(zhǔn)，組裝箱形桿件內(nèi)隔板及寬度方向的板單元，最后組裝另一塊高度方向的板單元，用定位焊焊接好組裝好的桿件節(jié) 段。組裝過程中嚴(yán)格控制偏差。 ③新型特大壓力桿件節(jié)段焊接寬度方向的板單元的焊接邊部分坡口，與高度 方向的板單元采用外側(cè)棱形角焊縫和內(nèi)側(cè)貼角焊縫，橫隔板與箱形桿件的板單元采用雙 面貼角焊縫。焊接成如圖l、圖2、圖4所示的箱形桿件。箱形桿件焊接完成后，再焊 接外側(cè)加勁肋1及景觀裝飾板2。焊接過程中應(yīng)采用對稱焊接并控制焊接線能量，以減少 焊接變形。依據(jù)制造規(guī)范對焊縫進行檢驗，保證焊縫質(zhì)量符合要求。 ④新型特大壓力桿件連接端鉆孔參照，桿件節(jié)段焊接成圖l、圖2所示的新型 特大壓力桿件后，采用后鉆孔法依據(jù)桿件拼接端的螺栓連接孔位進行制孔。螺栓孔應(yīng)制 成正圓柱形，孔壁表面粗糙度不大于25ym，孔壁無損傷不平，無剌屑?？孜黄羁刂?在容許范圍內(nèi)。 3)新型特大壓力桿件試拼裝桿件各節(jié)段制作完成后，在預(yù)設(shè)的試裝平臺上 對新型特大壓力桿件所有節(jié)段進行試拼裝，對新型特大壓力桿件全長范圍進行高度、長 度、旁彎、拼接螺栓孔過孔率等進行檢驗。經(jīng)檢驗合格后進行下一道工序。
4)新型特大壓力桿件拼接端頭摩擦面處理及桿件防腐涂裝高強度螺栓拼接摩 擦面進行熱噴鋁處理，要求處理后的摩擦面的抗滑移系數(shù)工廠20.55，工地20.45。桿 件的外表面涂裝兩道環(huán)氧富鋅底漆， 一道環(huán)氧云鐵中間漆，兩道聚氨酯面漆，涂層總干 膜厚度為200 ii m。 5)新型特大壓力桿件運輸涂裝后經(jīng)驗收合格的桿件，經(jīng)包裝后采用汽車運送 到工地預(yù)拼廠。運輸過程中應(yīng)加強對外側(cè)加勁肋及景觀裝飾板的保護。
6)新型特大壓力桿件安裝利用架設(shè)設(shè)備，按照拼裝順序?qū)⑿滦吞卮髩毫U件 各節(jié)段拼裝到位。拼裝過程中應(yīng)嚴(yán)格控制新型特大壓力桿件的垂直度。
權(quán)利要求
鋼橋箱形特大壓力桿件新型加勁構(gòu)造，其特征在于在大桿件的箱形截面外部增設(shè)加勁肋，加勁肋外包景觀裝飾構(gòu)造。
2. 權(quán)利要求1所述的鋼橋箱形特大壓力桿件新型加勁構(gòu)造的施工方法，其特征在于具 體步驟如下1) 依據(jù)可能的起吊設(shè)備及運輸能力對新型特大壓力桿件節(jié)段劃分成分節(jié)段，2) 節(jié)段制作① 板單元制作經(jīng)預(yù)處理的鋼板按照桿件節(jié)段的各組成板件進行下料及邊緣加工， 將組成箱形桿件節(jié)段的板件制作成寬度方向板單元，并沿長度方向加工外側(cè)邊緣焊接坡 口，高度方向制作成帶有內(nèi)側(cè)加勁肋的板單元，板單元與加勁肋之間采用部分坡口的雙 面角焊縫焊接，② 箱形桿件組裝以一塊高度方向的板單元為基準(zhǔn)，組裝箱形桿件內(nèi)隔板及寬度方 向的板單元，最后組裝另一塊高度方向的板單元，用定位焊焊接好組裝好的桿件節(jié)段，③ 桿件節(jié)段焊接寬度方向的板單元的焊接邊部分坡口，與高度方向的板單元采用 外側(cè)棱形角焊縫和內(nèi)側(cè)貼角焊縫，橫隔板與箱形桿件的板單元采用雙面貼角焊縫，焊接 完成后，再焊接外側(cè)加勁肋及景觀裝飾板，④ 桿件連接端鉆孔桿件節(jié)段焊接完成后，采用后鉆孔法依據(jù)桿件拼接端的螺栓連 接孔位進行制孔，3) 桿件試拼裝桿件各節(jié)段制作完成后，在預(yù)設(shè)的試裝平臺上對桿件所有節(jié)段進行 試拼裝，4) 桿件拼接端頭摩擦面處理及桿件防腐涂裝高強度螺栓拼接摩擦面進行熱噴鋁處 理，要求處理后的摩擦面的抗滑移系數(shù)工廠20.55，工地20.45，桿件的外表面涂裝兩 道環(huán)氧富鋅底漆， 一道環(huán)氧云鐵中間漆，兩道聚氨酯面漆，5) 涂裝后運送到工地預(yù)拼廠，6) 利用架設(shè)設(shè)備，按照拼裝順序?qū)U件各節(jié)段拼裝到位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼橋箱形特大壓力桿件新型加勁構(gòu)造的施工方法，其特征在 于螺栓孔制成正圓柱形，孔壁表面粗糙度不大于25 ii m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼橋箱形特大壓力桿件新型加勁構(gòu)造的施工方法，其特征在 于桿件的外表面涂裝的兩道底漆、 一道中間漆和兩道面漆涂層總干膜厚度為200 ym。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼橋箱形特大壓力桿件的新型加勁構(gòu)造及其施工方法。在大桿件的箱形截面外側(cè)增設(shè)加勁肋，并對加勁肋外觀采取景觀構(gòu)造設(shè)計。施工時，將壓力桿件節(jié)段劃成分節(jié)段，分步制作和完成安裝板單元制作，以板單元為基準(zhǔn)，組裝箱形桿件，制螺栓行孔，在預(yù)設(shè)的試裝平臺上對桿件所有節(jié)段進行試拼裝，防腐涂裝，到工地按照拼裝順序?qū)U件各節(jié)段拼裝到位。本發(fā)明增設(shè)加勁肋提高桿件的承載能力；拼接面積顯著增大，還減少拼接螺栓的排數(shù)和拼接板用量，施工簡單，作業(yè)效率高；外側(cè)加勁肋加以景觀裝飾構(gòu)造，豐富了大豎桿的造型，既滿足了受力需要，又增添了橋梁景觀。本發(fā)明已成功應(yīng)用于廣東東江雙層公路大橋工程，目前大橋已順利合龍，即將開通運營。
文檔編號E01D21/00GK101691738SQ20091006365
公開日2010年4月7日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者付戰(zhàn)工, 莊勇, 彭振華, 徐恭義, 李華云, 沈澤向 申請人:中鐵大橋勘測設(shè)計院有限公司