一种钢桁架桥及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种钢桁架桥及其制作方法，该钢桁架桥包括钢箱梁桥面、由两片钢桁架组成的主桁和钢门架，钢桁架包括上弦杆、下弦杆和腹杆，腹杆与上弦杆、下弦杆通过螺栓连接；在每片钢桁架的外侧设有人行道托架；下弦杆分别与钢箱梁桥面、人行道托架连接，两片钢桁架通过钢门架连接。制作时，将钢桁架、钢门架及桥面各分段分别单独进行制作，然后将钢桁架上、下弦杆各分段以及对应的腹杆进行循环预拼装，并将钢箱梁桥面的各节段分别与相对应下弦杆采用正造的方法进行预拼装，钢门架与钢桁架之间进行预组装。本发明专利技术钢桁架桥完全符合设计要求，能提高桥的稳定性以及安全系数；采用该制作方法，定位精确，能降低现场拼装时的风险，而且能缩短工期。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种桥梁及其制作方法，具体说是。
技术介绍
京杭运河是一条黄金航道。无锡段更是全线航运最繁忙、货流密度最大、航运效益最好的航段之一。2010年无锡段运河船舶通过量达1. 97亿吨，年货运量相当于四五条单线沪宁铁路(无锡段)，沪宁高速公路(无锡段)货运量的五六倍，成为支撑无锡城市建设乃至长三角一体化发展的水上经济命脉。无锡市太湖大道金匮桥则横跨位于京杭运河无锡段之上，基于此位置的特殊性，既要建设横跨运河之上的桥梁，又不能影响航道的正常通航；经过综合比较和论证最终确定设计一座下承式钢桁梁+钢箱梁结构体系的钢桁架桥，该钢桁架桥跨径布置为 55m+105m+55m = 215m，桥面为双向八车道、两侧为非机动车道和人行道。主桁由两片钢桁架组成，主桁中心距离33m，中间为钢箱梁桥面，宽30m，在两片主桁的外侧各挑出5. 9m的悬臂托架支撑非机动车道及人行道，桥面总宽度46. 0m。如果采用传统的拼装工艺繁琐，而且在现场拼装时定位精确度很难保证，所以如果按照传统的拼装工艺远远不能满足工程周期的要求，而且在操作过程中需要将工件吊上吊下，这样又增加了安全风险。
技术实现思路
专利技术目的为了在施工过程中最大程度上减小对航道的影响，提供了一种结构合理、安全性高的钢桁架桥。本专利技术的另一目的在于提供一种安装方便、定位精确、能缩短安装工期的钢桁架桥的制作方法。技术方案为实现上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为一种钢桁架桥，包括钢箱梁桥面、由两片钢桁架组成的主桁和钢门架，所述钢桁架包括上弦杆、下弦杆和腹杆， 所述腹杆的两端分别插在上弦杆、下弦杆中并通过螺栓连接；在每片钢桁架的外侧设有人行道托架；所述下弦杆通过栓焊连接方式分别与钢箱梁桥面、人行道托架连接；两片钢桁架通过钢门架连接在一起。其中每片钢桁架的高度采用二次抛物线变化形式，两边跨矢高为3m、中跨矢高为10. 5m、中支点处高17m。所述上弦杆分为M个分段，分段与分段之间通过四周全栓接连接；每个分段均为带肋箱形截面杆件。所述下弦杆分为23个分段，分段与分段之间通过四周全栓接连接，每个分段均为悬挑型带肋箱形截面杆件。所述腹杆的截面呈H形。所述钢箱梁桥面包括顶板、底板、纵向腹板、横隔板、加劲板；顶板下口沿宽度方向分布有多根U形肋，底板上口沿宽度方向分布有多根U形肋；纵向腹板沿桥面宽度方向布置，纵向腹板上设有通长水平加劲板，横隔板沿桥面长度方向分布，横隔板上布置一档水平加劲板、竖向加劲板以及人孔，每档横隔板通过纵向腹板分割成大小不等的五块。所述钢门架包括水平上弦杆、中腹杆、弧形下弦杆，各自之间采用栓接连接。为了解决上述另一目的，本专利技术所采用的技术方案为一种钢桁架桥的制作方法， 该方法包括以下步骤a)制作钢桁架首先根据设计要求选择钢材，然后分别制作上弦杆和下弦杆，制作时，将上弦杆和下弦杆进行分段，然后再以各个分段为单元分别单独进行制作，每个弦杆均是按照由板单元至中合拢的加工顺序进行加工；b)分段间螺栓孔的制孔钢桁架各分段制作后，两端部均采用一端先制孔，一端后制孔的方法，先制孔一端采用钢针划线，钻模定位，磁座钻或摇臂钻进行套钻；c)钢桁架的预拼装首先进行地面划线，拼装胎架；然后在胎架上依次进行上弦分段的定位、下弦杆分段的定位、腹杆的定位，然后在各分段之间和腹杆与上弦杆、下弦杆之间均安装连接板，连接板安装就位后，为了避免钻孔过程中出现连接板产生偏移，采用磁座钻分别将各螺栓孔群预钻4-5个孔，每钻一个孔均采用特制的销轴螺栓进行固定，而后采用摇臂钻或磁座钻进行四周全位置配钻；d)制作钢箱梁桥面首先进行板单元的划分，并对各板单元分别进行编号；然后分别预先进行钢箱梁各节段板单元的小合拢装焊，合格后分区段在整体组装胎架上采用正造法轮次进行中合拢装焊；e)将钢箱梁桥面的各节段分别与相对应下弦杆进行预拼装；f)制作钢门架首先进行钢门架的整体装焊，然后采用专用工装进行与主桁架的套钻，并进行钢门架端部螺栓孔的整体钻制。步骤a)中，对所述钢桁架的材料进行预处理，其过程为矫平一抛丸除锈一喷漆 —烘干。其中矫平的目的是消除钢板的残余变形和减少轧制内应力，从而可以减少制造过程中的变形。有益效果与现有技术相比，本专利技术的钢桁架桥能完全符合设计要求，结构优于斜拉桥、悬索桥等结构桥梁；能提高桥的稳定性以及安全系数；采用本专利技术所述的制造方法， 定位精确，能降低现场拼装时的风险，而且能缩短工期。本专利技术的钢桁架桥能完全符合设计规范的要求，能提高桥的稳定性以及安全系数，尤其是在现场施工过程中，河道内不需设置任何临时支架，能最大程度上减小对运河船只正常通行的影响，还能将其加工质量提升至更高的层次；通过采用本专利技术的制造方法，有效的保证其应有的加工质量，确保现场安装时的精确度，能大大降低现场安装时的风险，同时也能缩短工期。附图说明图1为本专利技术钢桁架桥的结构示意图；图2为1/2钢桁架分段划分的结构示意图；图3为钢桁架上弦分段与下弦分段的连接示意图；图4为钢桁架上弦节点放大图；图5为钢桁架下弦节点放大图6为上弦杆的结构示意图；图7为下弦杆的结构示意图；图8为钢箱梁桥面的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1至图8所示，一种钢桁架桥，包括钢箱梁桥面1、由两片钢桁架组成的主桁和钢门架6，每片钢桁架的高度采用二次抛物线变化形式，两边跨矢高为3m、中跨矢高为 10. 5m、中支点处高17m ；其中钢桁架包括上弦杆2、下弦杆3和腹杆4，腹杆4的两端分别插在上弦杆2、下弦杆3中并通过螺栓连接；在每片钢桁架的外侧设有人行道托架5 ；下弦杆3 通过栓焊连接方式分别与钢箱梁桥面1、人行道托架5连接。其中钢门架6包括水平上弦杆、中腹杆、弧形下弦杆，各自之间采用栓接连接。钢桁架下弦杆3和上弦杆2各分段均采用了焊接整体节点结构形式，钢桁架上、 下弦杆采用箱型截面，上弦杆2截面为口 2215X1200XQ0 32)，下弦杆3截面为口 1500X1200X(20 36)XQ0 32)；钢桁架斜腹杆和竖腹杆均采用焊接H形截面， 截面尺寸为 Η1200Χ500Χ24Χ24、Η1200Χ700Χ24Χ24、Η1200Χ500Χ28Χ32、Η1200Χ700Χ28Χ32、 Η1200Χ700Χ32Χ32、Η1200Χ1100X32X40、Η1200Χ760Χ32Χ32 等；上弦杆2主要采用带肋箱形截面杆件，上弦杆2与腹杆4连接端均采用了整体节点板构造，并且腹杆4与上弦杆2节点板间采用了插入式的栓接连接方法；上弦杆2中的分段与分段间的连接则是四周均采用了全栓接连接的形式；与上弦杆2相比，下弦杆3结构连接相对比较复杂，节点板与腹杆4间的连接与上弦杆2相同，下弦杆3中的分段与分段间的连接也是四周均采用了全栓接连接的形式，但在下弦杆3两侧增加了与桥面连接的悬挑部分，即分别采用栓焊接方式与钢箱梁桥面1及桥面人行道托架5进行连接。钢箱梁桥面1总长215m，宽度为30m，截面高度2. 21-2. 45m，其中顶板设有1. 5% 的斜坡，重约3580吨。钢箱梁桥面1主要由顶板、底板、纵向腹板、横隔板、U形肋、加劲板等组合而成。钢箱梁顶板下口沿宽度方向分布了 48根U形肋，U形肋中心开档尺寸为600-900 不等；底板上口沿宽度方向分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种钢桁架桥，其特征在于，包括钢箱梁桥面（１）、由两片钢桁架组成的主桁和钢门架（６），所述钢桁架包括上弦杆（２）、下弦杆（３）和腹杆（４），所述腹杆（４）的两端分别插在上弦杆（２）、下弦杆（３）中并通过螺栓连接；在每片钢桁架的外侧设有人行道托架（５）；所述下弦杆（３）通过栓焊连接方式分别与钢箱梁桥面（１）、人行道托架（５）连接；两片钢桁架通过钢门架（６）连接在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱志忠，顾晓付，马顺忠，苏中海，卢利杰，狄春良，李水明，
申请(专利权)人：江苏沪宁钢机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32