一种架设主桁的焊接式下弦杆的定位方法与流程

本申请涉及主桁架设施工技术领域，特别涉及一种架设主桁的焊接式下弦杆的定位方法。

背景技术：

拱桥具有结构形式多样、跨越能力大、承载能力高、造型美观等特点，是广泛应用的桥型之一。

现阶段，拱桥中的钢桁结构在近些年由先前的全栓接结构逐步向栓-焊组合结构发展，并逐步发展为全焊接桁架结构，其中，全焊接桁架结构能够更加节约钢材，降低保养费用，延长桁架结构使用寿命。

一般说来，钢桁梁或钢桁拱的焊接式下弦杆多为箱型杆件的构造，若要确保相对焊接的两个下弦杆之间的焊接质量，以下弦杆上不开设对接栓孔为宜，然而这也导致对接的两个下弦杆焊接的难度增大，那么，对于造型要求较高的钢桁拱来说，相较于栓接式下弦杆，一般的焊接式下弦杆的常规定位仍需要定位后的位置调整方才确保钢桁梁或钢桁拱的线型满足设计要求，其定位方式繁琐复杂。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种架设主桁的焊接式下弦杆的定位方法，所述主桁为钢桁梁或钢桁拱，根据主桁的设计线型在下弦杆上设置定位部和支撑部，销接定位部，栓接支撑部，能够快速在架设主桁时定位待架下弦杆的空间位置至设计位置，并稳定连接该待架下弦杆于已架下弦杆上，确保满足设计要求的线型。

本申请实施例提供了一种架设主桁的焊接式下弦杆的定位方法，包括：

步骤a：根据主桁的设计线型，在箱型构造的下弦杆的顶板两端预设至少一个第一定位部、至少一个第二定位部，在所述下弦杆的底板两端预设第一支撑部、第二支撑部；

步骤b：将待架下弦杆上的第一定位部与已架下弦杆上的第二定位部通过销轴转动连接；

步骤c：绕所述销轴转动所述待架下弦杆，并调整该待架下弦杆靠近所述已架下弦杆的一端的空间位置，以使该空间位置达到设计位置；

步骤d：在待架下弦杆上的第一支撑部与已架下弦杆上的第二支撑部之间的填充间隙放置对应厚度的垫座，并栓接该垫座及其两侧的第一支撑部、第二支撑部。

在本申请实施例中，优选地，所述步骤b具体包括：

步骤b1：预先在第一定位部、第二定位部上各开设一个销孔；

步骤b2：起吊并移动所述待架下弦杆上的第一定位部至所述第二定位部的附近；

步骤b3：对齐所述第一定位部、第二定位部上的销孔；

步骤b4：采用轴径小于该销孔孔径的销轴销接所述第一定位部与所述第二定位部。

优选地，所述销轴的轴径小于所述销孔的孔径的1～2mm。

优选地，所述销轴为锥型销轴。

优选地，预设两个平行的第一定位部在下弦杆上，预设一个第二定位部在下弦杆上；所述步骤b3的具体步骤为：

移动所述待架下弦杆至其上的两个所述第一定位部分别位于已架下弦杆上的第二定位部的两侧；

对齐两个第一定位部上的销孔与一个第二定位部上的销孔，以使三个销孔形成一个可供所述销轴穿过的通道。

优选地，若待架下弦杆位于所述主桁的边跨时，在待架下弦杆下方的支架垫梁上设置竖向千斤顶，在桥面板上挂设水平导梁；所述步骤c的具体步骤为：

采用所述竖向千斤顶沿竖直方向起顶所述待架下弦杆靠近所述已架下弦杆的一端的底板；

采用所述水平导梁对所述待架下弦杆的空间位置在水平方向进行微调，以使所述待架下弦杆的空间位置达到设计位置。

优选地，若待架下弦杆位于所述主桁的中跨时，所述步骤c的具体步骤为：

采用吊机起吊所述待架下弦杆至该待架下弦杆靠近所述已架下弦杆的一端的竖直位置达到设计高度；

采用临时横撑对所述待架下弦杆的水平位置进行微调，以使所述待架下弦杆的空间位置达到设计位置。

优选地，所述下弦杆的内腔还预设有加强肋，在所述步骤c之后、所述步骤d之前，还包括步骤：

采用冲钉对待架下弦杆上的加强肋和已架下弦杆上的加强肋进行初步定位对接；

使用螺栓夹紧待架下弦杆上的加强肋与已架下弦杆上对应的加强肋。

优选地，相邻的第一定位部、第二定位部在横桥向上的净距离为7～9mm。

优选地，所述第一定位部、第二定位部均为焊接在下弦杆上的圆弧形构造的定位耳板。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

(1)本申请实施例提供了一种架设主桁的焊接式下弦杆的定位方法，预先根据钢桁梁或钢桁拱的线型设置定位部和支撑部，定位部设置在箱型构造的下弦杆的顶板，支撑部设置在下弦杆的底板；在焊接式的下弦杆的定位过程中，先将待架下弦杆上的第一定位部与已架下弦杆的第二定位部销轴连接，形成一个连接支点，再转动并调整待架下弦杆，使待架下弦杆上的第一支撑部与已架下弦杆上的第二支撑部对齐栓接，以快速架设待架下弦杆，并确保该待架下弦杆的线型满足设计要求。可见，本申请实施例能够快速定位对接架设主桁上的待架下弦杆，以供待架下弦杆在架设中的下一步焊接能够高效进行，确保该待架下弦杆的架设满足设计要求的线型。

(2)在本申请实施例中，箱型构造的下弦杆的内腔设有加强肋，在栓接支撑部之前，先采用加强肋对待架下弦杆和已架下弦杆进行初步对接，能够保障支撑部的栓接快速顺利进行，以避免待架下弦杆发生扭转，确保待架下弦杆在焊接之前的定位可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中待架下弦杆与已架下弦杆在定位时的立面图；

图2为图1中e-e、f-f的1/2向视图；

图3为图2中i的放大图；

图4为图2中j的放大图；

图中：11、第一定位部；12、第二定位部；21、第一支撑部；22、第二支撑部；3、垫座；a、待架下弦杆；b、已架下弦杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1～2所示，本申请实施例提供一种架设主桁的焊接式下弦杆的定位方法，包括：

步骤a：根据主桁的设计线型，在箱型构造的下弦杆的顶板两端预设至少一个第一定位部11、至少一个第二定位部12，在所述下弦杆的底板两端预设第一支撑部21、第二支撑部22；

步骤b：将待架下弦杆a上的第一定位部11与已架下弦杆b上的第二定位部12通过销轴转动连接；

步骤c：绕所述销轴转动所述待架下弦杆a，并调整该待架下弦杆a靠近所述已架下弦杆b的一端的空间位置，以使该空间位置达到设计位置；

步骤d：在待架下弦杆a上的第一支撑部21与已架下弦杆b上的第二支撑部22之间的填充间隙放置对应厚度的垫座3，并栓接该垫座3及其两侧的第一支撑部21、第二支撑部22，如图4所示。

本申请实施例提供一种架设主桁的焊接式下弦杆的定位方法，是根据主桁(钢桁拱或钢桁梁)的设计线型，在箱型构造的下弦杆顶板上设置第一定位部11、第二定位部12，在下弦杆底板上设置第一支撑部21、第二支撑部22，以使定位时能够对接更为匹配准确，其中，一个下弦杆上的第一定位部11与相邻下弦杆上的第二定位部12对接，关于第一支撑部21、第二支撑部22的对接关系同理。

在钢桁拱或钢桁梁的焊接式的下弦杆的定位过程中，先将待架下弦杆a上的第一定位部11与已架下弦杆b的第二定位部12销轴连接，形成一个连接支点，且第一定位部11与第二定位部12的连接部分存在调整间隙；再调整待架下弦杆以使其的空间位置达到设计位置，此时由于销接的部位具有调整间隙，待架下弦杆a是可以绕销轴转动的，并使得待架下弦杆a在小范围内转动并向设计线型靠近；最后，栓接对好位的第一支撑部21和第二支撑部22，保证待架下弦杆a在已架下弦杆b上的连接不偏位或扭曲，进而确保架设的待架下弦杆a满足设计线型。

具体地，所述步骤b具体包括：

步骤b1：预先在第一定位部11、第二定位部12上各开设一个销孔；

步骤b2：起吊并移动所述待架下弦杆a上的第一定位部11至所述第二定位部12的附近；

步骤b3：对齐所述第一定位部11、第二定位部12上的销孔；

步骤b4：采用轴径小于该销孔孔径的销轴销接所述第一定位部11与所述第二定位部12。

更进一步地，所述销轴的轴径小于所述销孔的孔径的1～2mm。再进一步地，所述销轴为锥型销轴。

具体地，预设两个平行的第一定位部11在下弦杆上，预设一个第二定位部12在下弦杆上；所述步骤b3的具体步骤为：

移动所述待架下弦杆a至其上的两个所述第一定位部11分别位于已架下弦杆b上的第二定位部12的两侧；

对齐两个第一定位部11上的销孔与一个第二定位部12上的销孔，以使三个销孔形成一个可供所述销轴穿过的通道。

待架下弦杆a在主桁上可以处于边跨，也可以处于中跨，架设位置的不同，待架下弦杆a的具体安装方式也存在些差异，具体体现在两个方面。

一方面，若待架下弦杆a位于所述主桁的边跨时，在待架下弦杆a下方的支架垫梁上设置竖向千斤顶，在桥面板上挂设水平导梁；所述步骤c的具体步骤为：

采用所述竖向千斤顶沿竖直方向起顶所述待架下弦杆a靠近所述已架下弦杆b的一端的底板；

采用所述水平导梁对所述待架下弦杆a的空间位置在水平方向进行微调，以使所述待架下弦杆a的空间位置达到设计位置。

另一方面，若待架下弦杆a位于所述主桁的中跨时，所述步骤c的具体步骤为：

采用吊机起吊所述待架下弦杆a至该待架下弦杆a靠近所述已架下弦杆b的一端的竖直位置达到设计高度；

采用临时横撑对所述待架下弦杆a的水平位置进行微调，以使所述待架下弦杆a的空间位置达到设计位置。

作为本申请实施例的一种优选方案，所述下弦杆的内腔还预设有加强肋，在所述步骤c之后、所述步骤d之前，还包括步骤：

采用冲钉对待架下弦杆a上的加强肋和已架下弦杆b上的加强肋进行初步定位对接；

使用螺栓夹紧待架下弦杆a上的加强肋与已架下弦杆b上对应的加强肋。

在本申请实施例中，所述下弦杆是待架下弦杆与已架下弦杆的统称，同样的还有定位部、支撑部的表达，即第一定位部、第二定位部的统称是定位部，第一支撑部、第二支撑部的统称是支撑部。

参见图1～4所示，本申请实施例提供一种架设主桁的焊接式下弦杆的定位方法，具体包括：

步骤s001：根据主桁的设计线型，在箱型构造的下弦杆的顶板两端预设两个第一定位部11、一个第二定位部12，在所述下弦杆的底板两端预设第一支撑部21、第二支撑部22，并转至步骤s002；

步骤s002：在第一定位部11、第二定位部12上各开设一个销孔，并转至步骤s003；

步骤s003：起吊并移动所述待架下弦杆a上的第一定位部11至所述第二定位部12的附近，并转至步骤s004；

步骤s004：移动所述待架下弦杆a至其上的两个所述第一定位部11分别位于已架下弦杆b上的第二定位部12的两侧，并转至步骤s005；

步骤s005：对齐两个第一定位部11上的销孔与一个第二定位部12上的销孔，以使三个销孔形成一个可供所述销轴穿过的通道，并转至步骤s006

步骤s006：采用轴径小于该销孔孔径的销轴销接所述第一定位部11与所述第二定位部12，并转至步骤s007；

步骤s007：判断待架下弦杆a位于所述主桁的边跨或中跨，若位于边跨，则执行步骤s008，否则，执行步骤s010；

步骤s008：采用竖向千斤顶沿竖直方向起顶所述待架下弦杆a靠近所述已架下弦杆b的一端的底板，其中，竖向千斤顶设置在待架下弦杆a下方的支架垫梁上，并转至步骤s009；

步骤s009：采用水平导梁对所述待架下弦杆a的空间位置在水平方向进行微调，以使所述待架下弦杆a的空间位置达到设计位置，并转至步骤s012；其中，水平导梁挂设在桥面板上；

步骤s010：采用吊机起吊所述待架下弦杆a至该待架下弦杆a靠近所述已架下弦杆b的一端的竖直位置达到设计高度，并转至步骤s011；

步骤s011：采用临时横撑对所述待架下弦杆a的水平位置进行微调，以使所述待架下弦杆a的空间位置达到设计位置，并转至步骤s012；

步骤s012：采用冲钉对待架下弦杆a上的加强肋和已架下弦杆b上的加强肋进行初步定位对接，其中，所述加强肋预设在下弦杆的内腔，并转至步骤s013；

步骤s013：使用螺栓夹紧待架下弦杆a上的加强肋与已架下弦杆b上对应的加强肋，并转至步骤s014；

步骤s014：在待架下弦杆a上的第一支撑部21与已架下弦杆b上的第二支撑部22之间的填充间隙放置对应厚度的垫座3，并栓接该垫座3及其两侧的第一支撑部21、第二支撑部22，完成待架下弦杆a的定位。

在本实施例中，边跨的下弦杆安装采用支架法散拼，因此，能够在待架下弦杆a的下方的支架上设置竖向千斤顶对待架下弦杆a进行起顶。而中跨的下弦杆安装采用的是悬臂法散拼，多使用履带吊机或跨梁龙门吊机或拱上吊机起吊/落所述待架下弦杆a来调整待架下弦杆a的竖直高度。

在支撑部栓接之前，先将待架下弦杆a上的加强肋与已架下弦杆b上的加强肋初步对接，能够保证第一支撑部21和第二支撑部22的对接质量，确保待架下弦杆a的定位质量，进而使得待焊接用的待架下弦杆a与已架下弦杆b之间具有良好的焊缝，进而可以达到较高水平的焊接质量，有效防止待架下弦杆a偏位或扭曲。

在本实施例中，所述第一定位部11和第二定位部12之间存在调整间隙，其中，所述销轴的轴径小于所述销孔的孔径的1～2mm，这一设置能够方便待架下弦杆a的位置轻微调整方便。

具体地，所述销轴为锥型销轴。锥型销轴的侧面具有一定的倾斜角度，能够保证第一定位部11和第二定位部12之间的连接质量，还能够确保第一定位部11具备转动调节的能力。

作为本申请实施例的一种优选方案，具体地，相邻的第一定位部11、第二定位部12在横桥向上的净距离为7～9mm。7～9mm的净距离能够保证待架下弦杆a的安装部分具有一定的整体空间，可以借助吊机轻微移动天车或转动吊臂调整待架下弦杆a的平面位置，必要时，还可采用倒链调整平面位置，同时，也便于在后期的焊接中形成良好的焊缝，提高连接定位质量。

如图3所示，其中，预设两个平行的第一定位部11在下弦杆上，预设一个第二定位部12在下弦杆上；所述第二定位部12在两个第一定位部11之间，能够避免待架下弦杆a横向移动过限。

如图1所示，具体地，所述第一定位部11、第二定位部12均为焊接在下弦杆上的圆弧形构造的定位耳板。圆弧形构造的定位耳板能够避免应力集中，提高定位耳板的强度。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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