一种超大断面附筋双壁钢混横梁制造技术

本实用新型专利技术涉及一种超大断面附筋双壁钢混横梁，超大断面附筋双壁钢混横梁杆件的断面为双壁板回字形结构，双壁板回字形结构的钢混横梁的外壁高宽为7.8

【技术实现步骤摘要】
一种超大断面附筋双壁钢混横梁


[0001]本技术涉及一种附筋块体和卧式长线总拼相结合的超大断面附筋双壁钢混横梁，属大桥塔间横梁制造领域。

技术介绍

[0002]传统中塔间横梁为箱型结构，基本沿用板单元
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槽型
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杆件的制作模式；近来，钢壳结构主要应用于塔柱设计，其制作工艺也基本为板单元
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立拼节段工艺，但是上述工艺均不适用于附筋钢壳式横梁杆件的制作。原因在于：附筋钢壳式横梁杆件虽属大断面超长杆件，但其焊接、钢筋组装作业均在双壁间完成，双壁净间距为1.05~1.48m，且密布加劲肋、剪力钉、钢筋，实际操作空间极为狭小，横梁制作难度极大，并且横梁杆件的焊接、钢筋安装、杆件结构尺寸精度以及与塔柱接头的匹配度是横梁制作的重点也是难点。如何完成附筋横梁杆件的制作，同时保证各项加工精度是横梁制造的难点更是重点。

技术实现思路

[0003]设计目的：避免
技术介绍
中的不足之处，设计一种既能够解决双壁钢壳式横梁隔板少、刚度低、操作空间小、节段组装难度大、变形控制难度大等难题，又能有效保证横梁杆件制作精度高，总拼时间短，组装效率，并能减少高空作业时间，保证施工人员安全作业的超大断面附筋双壁钢混横梁。
[0004]设计方案：为了实现上述设计目的，本技术在设计：一是针对超大断面超长杆件，为简化制造过程，降低加工难度，采用长度分段结构，横断面方向为分块结构，并在块体划分时，通过预留搭接接头，调整焊缝方向及板件间搭接关系，减少高空作业及狭小空间作业量；二是为针对横梁回字形区域内密布加劲板和钢筋，操作空间狭小，横断面超高超大，组装焊接等作业难度极大的特点，将横梁复杂构造分散到各制造环节，通过附筋板单元
→
附筋块体
→
卧式长线总拼作业，将板件及钢筋作业相互交叉完成，简化制作过程；三是根据横梁的架设位态和其结构形式，总拼采用卧式拼装，且采用长线组装工艺。
[0005]本技术的钢塔下横梁跨塔段设置技术要求，断面尺寸分别为6.8
×
8m和7.8
×
8.5m，横梁长约41m，属于超大断面、超长双壁回字形杆件。横梁为钢混结构，除双层壁板及隔板设置外，为增加钢材与混凝土的结合力，使其共同受力，在回字形双壁间布置有纵向钢筋、环向钢筋以及环向钢筋间的钩筋，同时横梁浇筑侧壁板上满布剪力钉。钢筋均须穿过壁板加劲上的预留孔布置。横梁中间设置有实心部位，其间布置有网片筋，网片筋间搭设钩筋。
[0006]1、分块方案
[0007]横梁节段纵向划分：本技术为满足工地现场吊装能力、方便运输和施工，将横梁杆件纵向划分为若干小段，保证每根横梁杆件内部至少有两道隔板分别分布在横梁两端头，起到内外壁板间连接及支撑作用。同时为了便于桥位吊装和对接施工，横梁两端头接头部位和塔柱制作成整体，中间杆件单独制作，横梁纵向划分方案如图6所示。
[0008]横梁节段横向分块：横梁单根杆件采用卧式总拼工艺，为提高组装效率，保证制造精度，同时方便施工，将横梁分为上下左右4个块体进行制作，见图7。
[0009]横梁块体划分主要考虑块体组装的顺序及辅助定位功能，先定位的块体在组装过程可以充当后上块体的内胎或外胎，以提高组装效率和精度。如图7中所示，序号
①
处隔板和腹板分别预留了直边和壁板，当块体K2、K3就位后，在定位块体K1时序号
①
处的设置可以起到外胎作用；同理序号
②
处的设置在定位两侧块体K2、K3时可以起到内胎作用，有利于块体辅助定位，保证组装精度（其中块体包含横梁内外壁板各一组、壁板间隔板及壁板间钢筋）。
[0010]横梁内部钢筋划分：横梁双壁间布置多向钢筋（即顺横梁梁长方向内外圈钢筋、横梁内外圈环向钢筋、内外圈钢筋间钩筋），在与板件、剪力钉及混凝土共同作用下，提高横梁的承载能力。为保证横梁节段的组装简便可行，在对其板件进行纵横向划分的同时（如图6所示在横梁总长方向将其划分为6个节段；如图7所示，根据块体制作思想，根据回字形结构，将横梁四个面的内外壁各作为一组，构成一个块体），需要根据钢筋组装位置及连接关系不同（根据钢筋布置不同，顺横梁长度方向钢筋，在横梁杆件组装结束时可由一端穿入；对于平行于横梁端口的内外壁的环向钢筋则无法在横梁组装后安装，尤其外圈环向钢筋为闭环设置，且钢筋穿过外壁板周圈加劲，为实现钢筋安装，必须将其划分为若干小段。），对影响组装的钢筋进行断开处理，并设计搭接接头（焊接搭接接头）形式（见图9）。
[0011]（1）横梁节段内部纵向钢筋划分方式（见图17）：纵向钢筋沿横梁内外壁板纵向通长布置，与横梁节段划分匹配（横梁节段划分依据桥位起吊能力设定，钢筋断开位置与横梁节段保持一致），在横梁断开位置纵向钢筋同时断开，采用机械连接形式实现钢筋通长设置。
[0012]（2）横梁节段内部环向钢筋划分方式（见图4和18）：横梁节段采用先块体后节段的制作工艺，为实现上述制造工艺，横梁内外壁板所附环向钢筋划分须与板件划分相匹配（横梁内部环向钢筋分内外两层，内层横断面上的纵横向钢筋属搭接关系，且分别属于横梁划分的四个块体，故无需分段，外圈钢筋为闭环设计，为与块体划分匹配，外圈钢筋断开位置分别设置在下图搭接连接及机械连接部位）。
[0013]横梁内壁板环向钢筋6贴合内壁板设置，且为四根单独设置，所以不需要再重新断开。外壁板环向钢筋5贴合外壁板周圈闭合设置，无论是横梁节段整体拼焊制作还是以块体工艺制作，钢筋均需设置断点，才能完成组装作业。为配合先块体后节段的制作工艺，外壁板环向钢筋5在左右两侧块体内部设置断点，钢筋在断点位置采用机械连接，机械连接位置距离壁板间棱角焊缝间距需满足焊接距离要求，以保证焊缝质量。在上下块体间，采取搭接接头形式连接，主要原因是，外壁板环向钢筋5在上下块体上为U型结构，其折弯位置刚好在横梁节段四个角部，贴近棱角焊缝，为保证棱角部位焊缝焊接质量，设置搭接接头形式，在横梁节段制作时，钢筋可视组装状态在长度方向实现伸缩，避免影响焊接作业。
[0014]除上述钢筋外，在横梁节段内部两封板间安装有网片钢筋（在图中标出网片钢筋标号），此处钢筋拟在横梁节段组装中完成安装。
[0015]2、节段细化方案：横梁杆件结构复杂，内外壁板件密布加劲板、剪力钉，且贴合内外壁板根部有环向钢筋，内外层环向钢筋之间通过钩筋连接，同时杆件内部还贯穿纵向钢筋，不同位置的钢筋分别或同时穿过加筋开孔、隔板开孔等。
[0016]为提高加工件的准确度，保证内部各构件组装顺畅、准确，横梁杆件用CATIA建模，从模型中检验各零件关系，形成开孔尺寸及各零件轮廓尺寸。
[0017]技术方案：一种超大断面附筋双壁钢混横梁，超大断面附筋双壁钢混横梁杆件的断面为双壁板回字形结构，双壁钢混横梁杆件由多段横梁杆件构成且每段钢混横梁杆件由内壁板单元、外壁板单元和隔板构成，两道隔板4分别分布在每段横梁杆件两端头，两封板4间安装有网片钢筋11。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超大断面附筋双壁钢混横梁，其特征是：超大断面附筋双壁钢混横梁杆件的断面为双壁板回字形结构，双壁钢混横梁杆件由多段横梁杆件构成且每段钢混横梁杆件由内壁板单元、外壁板单元和隔板构成，两道隔板分别分布在每段横梁杆件两端头，在横梁节段内部两隔板间安装有网片钢筋。2.根据权利要求1所述的超大断面附筋双壁钢混横梁，其特征是：所述内壁板单元由内壁板、纵向加劲板、剪力钉组成，内壁板面上间距设有多条纵向加劲板且多条纵向加劲板间设有多个剪力钉；外壁板单元由外壁板、纵向加劲板、剪力钉组成，外壁板面上间距设有多条纵向加劲板且多条纵向加劲板间设有多个剪力钉。3.根据权利要求1所述的超大断面附筋双壁钢混横梁，其特征是：所述双壁板回字形结构间即内壁板和外壁板间布置有纵向钢筋、环向钢筋以及环向钢筋间的钩筋，横梁浇筑侧壁板上满布剪力钉。4.根据权利要求1所述的超大断面附筋双壁钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：田立莉，李义成，刘志刚，刘红涛，刘大帅，
申请(专利权)人：中铁宝桥集团有限公司，
类型：新型
国别省市：