彭飛

摘要：分析鋼管拱的結構特點，并針對鋼管拱的兩種加工工藝分別進行了詳細的闡述，并對其優(yōu)缺點進行了深入的分析。通過實施效果的驗證，為制造企業(yè)提高產(chǎn)品質量及勞動效率，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約材料提供了可借鑒的經(jīng)驗。

關鍵詞：鋼管拱;以折代曲工藝;鋼管冷彎工藝;分析對比

1.鋼管拱的結構特點

鋼管混凝土結構屬于拱式橋的重要形式之一，具有以下的優(yōu)點：⑴ 構件承載力大大提高。⑵ 具有良好的塑性和韌性。⑶ 結構自重和造價較低。⑷ 施工簡單縮短工期。⑸ 防腐防火性能好。⑹ 結構造型美觀。

2.鋼管拱“以折代曲”制作工藝

2.1技術難點

管節(jié)以折代曲，曲線線形成為一個關鍵控制項點;管節(jié)的焊接量較大，鋼管的縱縫和相貫線數(shù)量較多，焊縫的質量和焊接變形是另一個關鍵控制點。故針對“以折代曲”的特點須采取相應的措施，對橋梁線形、焊接變形等問題加以控制，滿足設計圖紙和標準的要求。

2.2制造工藝

主拱鋼管制造過程：下料卷管焊接縱縫探傷在1：1的胎型上進行組裝焊接（環(huán)縫）探傷預拼裝打砂、涂裝。

⑴ 單元管節(jié)制作工藝：鋼管節(jié)段采用大型數(shù)控卷板機卷制成形。卷制合格的鋼管置于專用胎架上，采用埋弧自動焊進行焊接，先進行管內(nèi)焊縫焊接，然后進行管外焊縫焊接。焊后24小時進行無損探傷，對焊縫鏟磨平整。鋼管整體校圓可在卷板機上進行，也可在夾具上進行。

⑵ 管節(jié)以折代曲工藝：管節(jié)曲線采用“以折代曲”，核心是管節(jié)段在地胎內(nèi)以折線形拼接成拱肋弦管，折點處于拱軸線上。鋼管節(jié)段接長須在專用地胎上進行，胎型底板上按1：1比例布置拱肋弦管外緣曲線及軸線大樣，接長時按照以折代曲的方式進行接長，保證制造線形。參照規(guī)范要求，為保證拱肋工作曲線和線形美觀圓順，以折代曲滿足以下要求：① 管節(jié)直線與理論曲線形成的矢高f：≤8mm;② 滿足f要求確定管節(jié)長度。

⑶ 單元拱肋節(jié)段制造工藝：單元節(jié)段的制造是在單元管節(jié)加工完成后在1：1胎型上進行。鋼拱肋單元組裝采用地胎胎型進行控制，鋼拱肋的長度及拱度均能反應設計圖紙的真實狀態(tài)。在地樣坐標組裝工作臺上，根據(jù)地樣坐標點可反映出拱肋控制點上的拱度、吊桿連結中心線的精確位置、節(jié)段間結合線的檢測坐標數(shù)值，以及檢查構件的總長度和平面度。

3.鋼管拱“冷彎”制作工藝

3.1技術難點

鋼管“冷彎”制作工藝，即對單根直縫鋼管采用頂彎設備對直縫鋼管進行頂彎，保證單根鋼管的曲線線型。單根鋼管曲線的精度控制是保證拱肋整體線形的根本保證。預拼裝工藝是制造精度和橋位架設精度的聯(lián)系紐帶，是必不可少的一道重點工藝。

3.2制造工藝

⑴ 管節(jié)冷彎工藝：利用專用頂彎設備，在具有足夠強度的門架上安裝液壓千斤頂，利用千斤頂所產(chǎn)生的水平推力，推動模塊對直縫鋼管進行頂彎，達到頂彎直縫鋼管的目的。

⑵ 鋼拱肋拼裝胎架制作：依據(jù)設計圖要求進行放樣并制作整體組裝臥式胎架。利用施工圖給定的拱度曲線設計臥拼時各相關控制點的地樣坐標，根據(jù)設計圖要求進行放樣并制作整體組裝胎架。胎架上應放出縱向軸線、外弧邊線、橫撐接頭及拱上橫梁接頭位置線，并將以上控制線兩端引到胎架測量基準線外側一米左右的位置，便于測量和復核。

⑶ 鋼拱肋弦管組裝：直縫鋼管拼裝時，將對接焊縫置于平聯(lián)板內(nèi)側;相鄰縱向焊縫錯開200mm以上。拱肋預制單元探傷結束后，重新回胎進行復核，滿足要求后，按照鋼拱肋預制段長度進行火焰切割、修磨，并進行打砂、涂裝。完成的拱肋預制段單元發(fā)往橋位總拼現(xiàn)場。

⑷ 橋位現(xiàn)場預拼裝：將單元構件利用橋位總拼裝胎架進行吊裝單元的拼裝、焊接。拱肋吊裝單元探傷結束后，重新回胎進行復核，并拼裝、焊接拱肋 吊裝節(jié)段之間的定位內(nèi)法蘭。進行預留焊縫的打砂及油漆補涂。

4.鋼管拱“以折代曲”制作工藝與“冷彎”制作工藝的對比

“以折代曲”和“冷彎”制作工藝各有優(yōu)缺點，通過以下表格將兩種加工工藝及檢驗標準進行對比。

5.結語

中國已經(jīng)駛入高速發(fā)展的快車道，日益提高的物質生活和精神文明使人們對現(xiàn)代橋梁的設計要求越來越高，對橋梁造型也越來越重視。為了適應市場的要求，制造企業(yè)必須對橋梁加工制造方法進行量身打造?！耙哉鄞奔庸し椒ㄟm用的范圍越來越局限，較適合結構較簡單的鋼管拱結構?！袄鋸潯奔庸し椒▌t對其是一個有益的補充。通過對以上兩種制造工藝及實施效果的對比，不難發(fā)現(xiàn)兩種加工方法各有所長，采用的加工方法更應符合制造企業(yè)的發(fā)展需求和客觀條件，以便于企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品性能最大化。

參考文獻：

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[2]GB50936-2014 鋼管混凝土技術規(guī)范

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[5]侯永鵬《神木鋼管混凝土拱橋鋼結構制造技術》鋼結構雜志社.2009（10）：65-67