[發明專利]空間多曲面異形鋼橋拱加工方法

在審

• 申請號: 201710878144.0
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107745227A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 朱江;宋敏;邰鵬鳴;王小秋;于洋
• 申請（專利權）人: 中億豐建設集團股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 蘇州市指南針專利代理事務所(特殊普通合伙)32268
• 代理人: 李先鋒

技術領域

本發明屬于鋼橋拱加工技術領域，具體涉及一種空間多曲面異形鋼橋拱加工方法。

背景技術

橋面鋼拱是設置在橋面兩側，只承受自重荷載的裝飾造型結構。鋼拱一般為弧型、空間曲面型等造型，主要用于增加橋梁上部整體美觀程度。空間鋼橋拱跨度大、造型獨特、結構受力復雜，主體結構常由大跨度的箱型構件組成。多曲面造型的空間橋拱，不僅在箱型構件的各外表面呈現出不同的弧度，而且即使在同一外表面上也會產生不同的彎曲，從而產生構件的不規則扭曲感。這種不規則的扭曲再結合大跨度的特征，使鋼拱更具視覺的沖擊力。空間多曲面異形鋼橋拱為空間整體結構，部分鋼拱段的外表面鋼板需要彎曲成數個不同的曲面，同時為達到橋梁裝飾的目的，對鋼拱曲面精度的要求非常高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種空間多曲面異形鋼橋拱加工方法，能夠適用于各類單段構件體積大、曲面多樣化的鋼橋拱的加工以及普通工藝無法滿足曲面定位的鋼橋拱的加工，降低了空間多曲面異形鋼橋拱加工難道，提高鋼橋拱的加工精度，同時也降低了鋼橋拱的現場安裝難度以及提高了鋼橋拱的現場安裝效率。

為了達到上述技術效果，本發明采用的技術方案是：

一種空間多曲面異形鋼橋拱加工方法，其特征在于，包括以下的方法步驟：

S1.圖紙深化、確定組裝胎架定位點：通過專業三維建模軟件根據建筑形態模擬鋼拱弧度來建立三維模型，將模型模擬的線條導入CAD中，得到較為精確的曲面定位，再將CAD中的曲面定位線條導入詳圖深化軟件，建立加工詳圖模型，將加工詳圖模型線條與原模型模擬的線條比對并修正誤差后制作加工詳圖，在加工詳圖中針對鋼拱的曲面，設置部分三維坐標，作為組裝胎架的定位點；

S2.搭設地模：搭設施工平臺并豎立胎架，將三維坐標通過豎立胎架定位在加工地模上；豎立胎架時豎立胎至多為每2米一檔，且每塊橫向加勁板下部至少設有一個控制點，同時相鄰兩加勁板之間也設有控制點。

S3.鋼板預處理：清楚鋼板表面的毛刺、電焊藥皮、飛濺物、油污、灰塵和銹斑，噴涂保護漆；

S4.鋼板下料：將所有加工詳圖中的鋼橋拱構件通過詳圖設計軟件進行鋼板展開，導出鋼板展開圖，根據鋼板展開圖用數控機床切割下料，得到鋼板零件板；

S5.構件和零件加工：將鋼板零件板按加工詳圖采用三輥彎圓機進行機械彎圓成型為鋼橋拱構件或零件，并對成型后的構件和零件采樣線架校核至精度達到要求；對于曲面造型復雜的采用計算機輔助生成彎曲半徑光譜，制作相應數量的弧度模板來控制輥壓精度；

S6.節段組裝及焊接：將加工好的構件和零件分段上胎架組裝并焊接固定形成單元節段；鋼橋拱的頂底板的加勁肋與主板的焊接采用全熔透焊縫；厚度≥16mm的加勁肋，采用坡口部分熔透的方式與主板焊接；所有焊縫高度與母材平齊；

S7.后處理：清理干凈單元節段的外表面，并進行防腐油漆處理，最終完成鋼橋拱的加工。

進一步地，所述步驟S4鋼板下料中鋼板零件板的精度偏差為0-2mm。

進一步地，所述步驟S4鋼板下料還包括在下料前對鋼板進行采樣，并做火焰切割工藝評定，做評定的試件表面應噴涂有保護漆，且該保護漆與預處理后的鋼板的保護漆相同。

進一步地，所述步驟S6節段組裝及焊接中，胎架與鋼橋拱構件之間設有橡膠墊保護。

進一步地，所述步驟S6節段組裝及焊接中，當板厚不大于24mm，當環境溫度低于5℃時，縫口在40～50mm范圍內應采取不高于80℃的加溫預熱措施；板厚大于24mm，縫口50～80mm范圍內應預熱80～120℃。

進一步地，所述步驟S6節段組裝及焊接中，焊縫采用打底、填充和蓋面三層多道焊接的方式進行焊接。

進一步地，所述步驟S6節段組裝及焊接還包括對構件焊接變形后的熱矯正措施，所述熱矯正措施為控制溫度在600～800℃的情況下進行矯正，矯正后自然冷卻到環境溫度。

進一步地，所述步驟S7后處理還包括防腐油漆處理前的單元節段的整體預拼裝以及在預拼裝時安裝端口匹配碼板和對端口匹配碼板進行標記。

進一步地，所述步驟S7后處理過程中，防腐油漆處理的施工溫度為10℃～30℃，相對濕度不大于80％。

所述步驟S7后處理過程中，防腐噴涂油漆處理時底層油漆噴2-3遍，進一步地，每遍厚度不超過2.5mm，后一遍必須在前一遍干燥后再噴涂，噴涂時確保涂層完全閉合。