测量技术在钢箱梁制造中的应用 钢箱梁测量方案
时间：2019-05-28 03:19:32 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：节段组装精度控制是钢箱梁质量控制的关键。本文以泰州长江公路大桥钢箱梁节段制作为例介绍测量技术在钢箱梁节段制造中的应用。主要讲述了“三纵一横”测量控制网的布设及测量技术在钢箱梁整体组装过程中的运用。
关键词：钢箱梁、测量技术、基线、预拼装胎架
Abstract: the assembly precision control section steel box girder is the key to the quality control. This paper to taizhou changjiang river highway bridge section as an example of the steel box girder production introduced measurement technology in section of the application of the steel box girder of manufacturing. Basically tells the "three vertical and a horizontal" measurement control network layont and measurement technology in the use of the steel box girder for assembly process.
Keywords: steel box girder, measurement technology, baseline, the assembly tire frame
中图分类号：TU113.2+1文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
泰州长江公路大桥主梁为扁平流线形封闭薄壁钢箱梁。箱梁横断面采用单箱三室构造，两侧边室为风嘴兼检修道。标准段钢箱梁长度为16m，宽度为39.1m，中心线处梁高3.5m。沿桥轴对称设置两道直腹板和93道U形纵肋、22道板条纵肋，顺桥向设置横隔板，标准间距3.2m。
根据钢箱梁的结构特点，结合国内钢材的供货及运输现状，将标准节段划分为40个带纵横肋的板块、单元件。其中包括顶板单元12块，底板单元7块，斜底板单元4块，锚箱风嘴单元2块，横隔板单元为15块(每道横隔板分3块制作)。钢箱梁板块划分示意见图1
图1泰州长江公路大桥钢箱梁板块划分示意图
2节段制作工艺简介
节段组装采用立体、阶梯方式进行，即以预拼装胎架为外胎，横隔板为内胎，依次组焊各粱段的底板单元、斜底板单元、横隔板单元、锚箱风嘴单元、顶板单元及附属件，完成钢箱梁节段的制作。
3组装胎架设计及“三纵一横”测量控制网布置
为保证钢箱梁的外轮廓尺寸及部件位置的准确，针对该桥结构特点设计钢架式预拼装胎架一组。横向对称设计，以底板、斜底板外形为基准面确定胎架形状，利用型钢制作支承钢架与基础预埋件焊接，每个预埋件处的基础承载力不小于30t，支承钢架分横向钢架和纵向连杆，纵向连杆将横向钢架连接起来，形成网架结构，使其具有足够刚度。
在胎架两端设三对与胎架分离的测量塔，测量塔布置在稳定基础上，可通过踏板预留孔观测基础预埋钢板上的对中标记。同时在测量塔立柱上做出对线目标用于总体组装过程的测量。预拼装胎架及“三纵一横”测量控制网的布置见图2
图2 钢箱梁预拼装胎架及测量控制网布设
每次整体组装前需要对测量控制网进行校核。主要包括测量塔间距及各种对线目标的检测。检测的原则是先确定测量塔基础预埋板基线的布置，然后是测量塔间距、最后是对线目标的检测。
先在一端中测量塔置镜，前视另一端测量塔基础预埋板的对中标记，检测其立柱对线目标是否准确，若偏离则进行修正。仪器转90°检测此端三个测量塔是否共线。同样的方式对另一端测量塔基线进行检测。以中间测量塔立柱上的对线目标为基准，采用钢盘尺（注意考虑盘尺修正值）检测两边测量塔的对线目标。测量值分别为：15950+Δ1；16800+Δ2（Δ1，Δ2为盘尺修正值）。
4预拼装胎架的复检
4.1胎架底梁撑板顶面标高检测
底梁撑板顶面标高采用水准仪进行测量，测量时由一端向另一端逐步推进。每次置镜需回测多点，取平均值确定基准。在胎架外稳定基础上设胎架变形观测点，做相应标记以检测整体组焊过程中基础沉降情况。
4.2胎架纵向对位线复检
以中间测量塔纵基线为基准，检测胎架纵向对位线，若偏差≤2mm时，直接修正；若偏差＞2mm时，需查明原因，个别现象直接修正，若系普便现象，则应根据预拼装胎架实际变形情况重新确定胎架纵向对位线，并修正测量塔对位线。胎架纵向对位线作为钢箱梁整体组焊时单元件横桥向定位基准。
4.3胎架横向对位线布设
在胎架一侧以修正后的纵向对位线为基准采用全站仪确定一条横向对位线，并将此线落到底梁上作为后续组装作业的基准。
5 钢箱梁整体组装测量
钢箱梁整体测量工艺流程见图3
图3整体组装测量工艺流程
5.1底板单元定位
以预拼装胎架上的纵横向对位线为基准放置桥轴线处各梁段的中心底板单元,相邻两单元之间预留50mm间隙。然后在中间测量塔置镜，以对面测量塔对中目标确定方向，精确定位各梁段中心底板单元。以中心底板单元纵、横基线为基准，采用盘尺精确定位与其相邻的两拼底板单元，使基线间距达到工艺要求。
5.2 两拼斜底板单元定位
以预拼装胎架上的纵横向对位线为基准基准，放置斜底板单元，相邻两单元之间预留50mm间隙。再以边侧测量塔为基准使所有斜底板单元横向初次定位，两端用工艺挡板固定。将中心底板单元横基线返划到接口无肋处，并对纵横基线交点进行“十”字标记。将全站仪置于接口处，对正“十”字标记，以中间测量塔确定方向，转90度在斜底板单元上放出一条横基线，利用钢盘尺对两拼斜底板单元进行精确定位。最后用边测量塔对定位情况进行复核。同样的方法放出3-4条横基线定位其余斜底板单元。最后再以边测量塔为基准，用全站仪复核并定位斜底板单元，检测无误后用弹性马板将斜底板单元与胎架固接。单元与胎架撑板面必须密贴，最大间隙不超过 1mm。在马固前需注意观察工艺挡板的状态，若挡板处焊缝开裂或发生错位变形应重新定位斜底板单元。见图4。
图4 斜底板单元定位
5.3 横隔板单元定位
底板、斜底板单元组焊完毕后，将水准仪置于底板平面，对隔板部位的底板顶面标高进行测量。同一梁段不同横隔板处的相对高程差≯4mm，否则需对底板平面度进行矫正。修正合格后在中间测量塔处置镜，修正纵向基准线，作为横隔板组装的基准。以修正后横隔板位置线为基准组装横隔板单元。再以纵基线为基准作出2-3条横基线，作为后续工序组装基准。
5.4 锚箱风嘴单元组装
锚箱风嘴单元定位时需分别对斜底板侧和顶板侧分别进行定位。
以斜底板单元横基线及边侧测量塔基线为基准组装锚箱风嘴单元，首先对斜底板侧进行定位，以修正后的节段横基线为基准对锚箱风嘴单元纵向进行定位，精确定位后用定位马板进行马固。最后利用边侧测量塔、对线样板对锚箱风嘴单元顶板侧进行精确定位，顶板侧定位时需考虑节段纵向对接焊缝的收缩。锚箱风嘴单元定位示意见图5。
图5锚箱风嘴单元定位
5.5 中心两拼顶板单元组装
中心两拼顶板单元组装时，首先采用无余量端吊垂线的方式进行初定位。然后以风嘴顶板单元纵基线为基准，向边侧偏500mm划一条辅助纵基线，并对辅助纵基线与横基线的交点作 “十字”标记。将全站仪置于交点附近，精确对中后以风嘴顶板单元辅助纵基线确定方向，转90度对中心两拼顶板单元初定位进行复核，见图6。
图6中心顶板单元定位
5.6 其余顶板单元定位组装
以中心顶板单元纵横基线为基准采用刚盘尺精确定位其余顶板单元。配切顶板单元组装前需对耳板中心距进行量测，满足要求后方可对顶板单元进行配切。
6 结论
钢箱梁节段组装过程中测量控制网的建立和测量技术的运用使得组成钢箱梁节段的各单元件定位更加精确。节段制作质量及相邻节段匹配精度得到了很大的提高。为后续预拼装作业创造了良好的条件。节段的制作质量及预拼精度均能满足《泰州长江公路大桥钢箱梁制造规则》的相关要求。
参考文献
1、王辉平、史志强、刘晓光等大跨度斜拉桥钢箱梁制造技术 钢结构2009.4.10
2、谭敏刚“转角法”测量在济南黄河大桥钢箱梁制造中的运用。钢结构2009.4.10
3、泰州长江公路大桥钢箱梁制造工艺方案
单位：中铁宝桥集团有限公司
姓名：薛宏强
出生年月：19780.07.11
职称：工程师
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
