[發明專利]裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工方法

有效

• 申請號: 201310370635.6
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103437273A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李來賓;鄭會璽;馬朝波;石英杰;司魁;王瓏;趙志斌
• 申請（專利權）人: 邢臺路橋千山橋梁構件有限責任公司
• 主分類號: E01D2/04
• 分類號: E01D2/04;E01D21/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 墨偉

技術領域

本發明涉及一種箱梁結構的加工方法，尤其是一種適用于工業化加工、結構穩定的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工方法。

背景技術

混凝土橋的病害多發及對混凝土結構耐久性的質疑，開始讓工程界更多的關注較混凝土橋及鋼結構橋梁更具有經濟優勢的鋼-混凝土組合結構橋梁，如申請號為200920282539.5的專利公開的鋼腹板混凝土組合箱梁，其包括鋼制上翼板、鋼管混凝土底箱、左右波形鋼腹板構成的箱梁，在鋼管混凝土底板中含有預應力筋。該鋼-混凝土組合結構橋梁的上翼板、鋼管混凝土底箱的鋼結構部分、以及左右波形鋼腹板等均在工廠中預制、拼裝，有利于實現橋梁構件的預制化、工廠化、標準化生產，確保施工質量，且鋼管混凝土底箱以鋼與混凝土之間的組合使用大幅度降低了橋梁的自重，不超過普通鋼筋混凝土橋梁自重的40%，這比傳統的波形鋼腹板橋梁減小20%～30%，降低了下部結構的工程量及規模，降低了工程造價，提高了抗震性能。但是由于鋼管混凝土底箱為在鋼制的底箱中混凝土灌注形成，其在受到荷載作用下、箱室腹腔內的混凝土與鋼板之間存在相對滑移，從而對整體的結構穩定性產生不利影響，造成安全隱患。

申請號為201120053439.2的專利公開了一種用于鋼箱疊合梁鋼箱底板連接件，其在底箱腹腔內部設置有連接件作為結構筋組件，所述連接件直接放置在底箱中連接上下金屬板，所述連接件可以采用桁架式結構或網式桁架式結構。但是底箱的跨徑較大（一般為30m）、高度較小約為15cm、寬度約為1~2m，如何將連接件安裝入底箱的狹長的腹腔內、如何能夠將連接件穩定牢固地與底箱的上下鋼板進行連接、以及如何能夠防止底箱在加工過程中出現反拱現象等生產工藝的設計，是實際大規模預制鋼箱梁中亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工方法，將底箱采用分體式加工，利用塞焊技術以及反變形技術有效解決了結構筋組件的定位、底箱變形等問題，形成了工藝簡單、適于大規模工廠化生產的加工方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工方法，所述底箱的結構中包括鋼箱體、和設置在鋼箱體內的結構筋組件，所述底箱的加工方法包括以下步驟：

A、將鋼卷開卷、校平、并按照設計尺寸分別切割成等長的底板坯料和頂板坯料、再進行調質預處理；

B、將預處理后的底板坯料借助輸送設備經分料區傳輸至冷壓成型工序，借助成型設備將底板坯料的兩側邊分別冷壓成半圓弧狀、形成兩端橫斷面呈C型的底板；預處理后的頂板坯料傳輸至頂板開孔工序，在頂板與結構筋組件的擬焊接處開工藝通孔；同時，組焊與底板等長且高度匹配的結構筋組件；

C、將底板傳輸至底箱組焊工位、并借助工裝限形定位，然后在底板上沿軸向方向焊接結構筋組件；

D、將開有工藝孔的頂板傳輸至底板上，借助工藝通孔實現破口焊完成頂板與結構筋組件的定位焊接，形成由底板、頂板和結構筋組件組成的雙端面圓弧狀扁箱體結構的鋼箱體。

優選的，步驟B中底板的結構中位于兩側的半圓弧末端是一小段平行于底板下平面的延伸直邊，該直邊的寬度為2~20mm。在半圓弧的末端采用延伸的直邊結構，保證了與頂板形成同曲率的平面破口對接焊，另一方面有利于底板與頂板的結構筋組件的定位與焊接，而在力學結構上使沖擊負荷的應力避免傳導到半圓弧這個薄弱環節。

優選的，所述結構筋組件的結構中包括上襯板和下襯板以及焊接在上襯板與下襯板之間的加工成波浪形的螺紋鋼筋，預加工焊接形成桁架式結構。所述上襯板和下襯板采用方鋼，一方面方鋼的平面結構與底板或者/和頂板的接觸面積較大，有利于焊接；另一方面的結構可以將頂板和底部的邊緣分別搭接在方鋼的平面上，有利于實現定位。

上述加工方法中將底箱分解為底板、頂板和結構筋組件分別進行加工，最后組焊在一起，不僅實現了各部件的定位，而且耐沖擊能力增強，整體性好，韌性高，抗彎性強，尤其是底板的直線段與半圓弧段由一塊鋼板利用冷壓技術成型，避免應力集中。

采用上述技術方案產生的有益效果在于：（1）本發明采用工廠預制的方法解決了傳統底箱施工復雜、工期長、自重大的缺點，有利于實現自動化生產加工、縮短工期并保障質量；（2）本發明采用分體加工、組合焊接定位方法實現了結構筋組件與底板和頂板的定位連接，使底箱的內部應力有效作用于整個箱體、提高了底箱結構的穩定性；（3）在進一步改進的方案中，底板的直線段與半圓弧段由一塊鋼板利用冷壓技術成型，提高了箱體的整體抗沖擊能力。

附圖說明