薄壁箱型梁制作工艺
航空零件典型结构加工工艺-薄壁加工
所以钛合金切削要点为低线速度，薄切削层厚度
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3 钛合金薄壁
钛合金薄壁
钛合金薄壁特征加工特点： 1）壁薄腔深（框梁类零件），切屑排除困难，影响冷却润滑效果 2）刚性差，极易产生切削振动，影响加工效率和表面质量 3）切削中让刀严重，影响加工精度，易产生接刀痕 4）易产生加工变形，其毛坯大都为锻造毛坯，加工中随残余应力的
5刃不等齿距： 减震，高进给
加长刃长：一刀切
偏心铲背：增强 刃口强度
加大芯厚：高刚 性不让刀
加大螺旋角：提 高表面粗糙度
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谢 谢！
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释放极易产生加工变形，影响零件精度
钛合金薄壁特征加工要点： a ) 细分工序减小变形,一般为粗→半精→精，甚至可以多次半精，必
要时每个半精后辅以修基准面 b ) 精光一刀消除接痕和让刀
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3 钛合金薄壁
工艺方案
粗加工：粗加工留余量3mm单边
缘条、筋条加工 –框梁类零件
半精加工：如右图分层加工每个框格，给精加 工留余量约0.5~0.2mm；零件变形大时可以多留 余量多次半精，必要时每个半精后辅以修基准面
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1 薄壁特征
例2— 平尾对接肋和缘条： 特点为独立立筋–这类立筋两头不靠，长度长，高度与壁厚比值大，
因此强度更低，极易发生振动和变形
立筋
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1 薄壁特征
例3— 壁板：壁板外表面结构较为简单，一般为少量下陷、槽、孔、 台阶等；壁板内表面较为复杂，通常有槽、斜面、下陷、台阶、结构 孔等结构
3 钛合金薄壁
刀具
方肩铣刀-MEB190系列 用途：半精侧壁、腹板 特点： • 切削力小-大前角大后角，刃口锋利 • 真90°侧壁-曲线刃设计 • R0.4~R3底角-适应各种底角需求
薄壁箱梁扭转理论讲解
基于扭转理论的优化设计目标是寻找 最优的梁截面尺寸、材料分布和结构 布局，以实现最小的重量、最大的承 载能力和最佳的稳定性。
03
优化设计的方法
常用的优化设计方法包括有限元法、 有限差分法和离散元素法等。这些方 法可以通过迭代计算，不断调整设计 方案，以实现最优的设计结果。
优化设计的目标与方法
优化设计的目标
转动惯量
薄壁箱梁的转动惯量决定 了其抵抗扭矩变化的稳定 性。
提高抗扭性能的措施
优化截面尺寸
通过调整薄壁箱梁的截面尺寸，提高其抗扭刚 度。
选择高强度材料
使用高强度材料可以降低扭矩作用下梁的变形。
加强连接构造
通过增加连接构造，提高薄壁箱梁的整体稳定性，从而提高其抗扭性能。
抗扭性能的实验研究
实验设备
需要使用专门的实验设备来模拟薄壁箱梁在扭矩作用 下的表现。
02 薄壁箱梁的扭转理论
扭转理论的定义与原理
定义
薄壁箱梁的扭转理论是指研究薄壁箱梁 在扭矩作用下的变形和应力分布的理论 。
VS
原理
薄壁箱梁的扭转理论基于弹性力学的基本 原理，考虑了剪切变形和剪切力的影响， 采用适当的简化假设和数学模型来描述扭 矩作用下薄壁箱梁的力学行为。
扭转理论的计算方法
解析法
优化设计的实践案例
案例一
某大型桥梁的薄壁箱梁设计。通过基于扭转理论的优化设计，成功地减小了梁 的重量，提高了承载能力和稳定性。同时，也降低了材料的消耗和成本。
案例二
某高速列车的车体结构设计。采用薄壁箱梁作为主要承重结构，通过优化设计， 实现了车体的轻量化和高强度。这提高了列车运行的安全性和稳定性。
实验过程
通过观察和记录薄壁箱梁在扭矩作用下的变形情况， 分析其抗扭性能。
复合材料薄壁箱型连续梁挠度分析
复合材料薄壁箱型连续梁挠度分析作者：韩博戚铁张晓来源：《城市建设理论研究》2014年第11期摘要：本文首先介绍了考虑横向剪切变形及剪力滞后效应时的双轴对称铺设的复合材料层合箱梁在对称弯曲条件下的控制微分方程，并推导出了两等跨连续梁分别在跨中受一集中力P 作用下的挠度函数方程，最后结合具体箱梁实例，利用大型有限元软件ANSYS对其进行了较为详尽的有限元分析，并将ANSYS有限元仿真计算结果与本文理论计算值进行了对比，结果表明，本文理论推导的结果与ANSYS结果吻合较好，其结果是正确可靠的。
关键词：复合材料箱梁；连续梁；剪力滞效应；挠度；ANSYS中图分类号： TB332文献标识码： ADeflection analysis of composite thin-walled box continuous beam considering vertical shear deformation and shear lag effectHan Bo Qi Tie（China Railway Engineering Consultants Group. Taiyuan Branch, TaiYuan 030000,China）Abstract: In this paper, considering vertical shear deformation and shear lag effect, differential equations of composite symmetrically laminated box beam under symmetrical bending are described firstly, and deflection functions in two-equal-span continuous beam under concentrated load P applied at mid-span respectively have been deduced. Finally, connecting with the concrete example of box beam, careful finite element analysis by using finite element software ANSYS is done for it, and comparing the result of the ANSYS finite element simulation with the theoretical results of this paper, the result demonstrates clearly that this method agrees well with the ANSYS finite element method, so the results are coordinate and accurate.Key words：composite box; continuous beam; shear lag effect ; deflection; ANSYS引言复合材料层合薄壁连续箱梁具有优越的力学性能、良好的空间整体受力性能，节省材料等优点，在土木工程、航空航天工程等结构方面有非常好的应用前景[1]。
钢结构构件制作施工工艺箱型型钢
钢结构构件制作施工工艺箱型型钢引言钢结构是一种广泛应用于建筑和工程中的结构形式。
其制作施工工艺对于确保结构强度和安全性至关重要。
本文将重点介绍钢结构构件制作施工工艺中的一项关键技术-箱型型钢的应用。
箱型型钢的定义与特点箱型型钢，又称为工字钢箱型梁，是一种具有横截面较高的工字形钢材。
其以箱型结构为特点，由上下两个翼板和连接翼板的腹板组成。
箱型型钢具有以下特点：- 高强度与刚度：箱型型钢具有较高的强度和刚度，能够承受较大的荷载，并且不易变形。
- 优良的焊接性能：箱型型钢通过焊接翼板和腹板连接，焊接接头强度高，能够保证整体结构的稳定性。
- 重量轻、使用方便：箱型型钢重量相对较轻，易于运输、安装和拆卸。
- 美观大方：箱型型钢横截面整体呈箱状，外观美观大方，适用于高档建筑。
制作工艺流程1. 材料选用与准备根据设计要求和负荷计算，选用合适规格的钢材，通常为Q235B冷弯薄壁钢，长度根据实际需要定制。
然后对钢材进行切割、压弯等加工，准备好所需的箱型型钢构件。
2. 拼装预制将切割好的翼板和腹板组装预制。
首先，将两个翼板和腹板按照设计要求排列好，并使用临时钢夹固定。
然后，对焊接接头进行打磨处理，保证焊接接头的平整度和表面质量。
3. 焊接施工将预制好的箱型型钢构件进行焊接施工。
焊接可以选择手工焊接、半自动焊接或自动焊接，根据具体情况选择合适的焊接方式。
在焊接过程中，需要注意焊接接头的焊缝尺寸、焊接电流和焊接速度等参数的控制，确保焊接接头的强度与质量。
4. 检测与修补对焊接完成的箱型型钢构件进行检测。
常用的检测方法有目测检测、超声波检测等，通过检测结果评估焊接接头的质量，如果发现焊接接头存在缺陷或质量不合格，需进行修补或重焊。
5. 表面处理与防腐对焊接完成的箱型型钢构件进行表面处理与防腐处理。
常见的表面处理方法有喷漆、热浸镀锌等，根据工程需要选择适宜的表面处理方式，提高构件的耐腐蚀性能和美观度。
6. 安装与使用安装前，对制作完成的箱型型钢构件进行验收，并做好防护措施。
空心薄壁墩施工工艺
1、工程概况张棉大桥位于张家川县张棉驿乡李家村，横跨东峡沟，沟道地势相对狭窄，两岸岸坡较陡，成“V”形峡谷，沟内有常年流水，流向SW240度。
沟底宽约40米，桥跨过处宽400米左右，相对高差67米，勾地表层覆盖洪积碎石，记流量295米每秒。
本桥设计为10*40米预应力混凝土连续箱梁，1、2、8、9号桥墩墩身高度小于30米，采用两根170*170厘米方柱接“工”形承台，钻孔桩基础；3、4、5、6、7号桥墩墩身高度在30-60米之间，采用250*600厘米的空心薄壁墩、矩形承台接钻孔灌注桩基础。
全桥分三联，按3*40+4*40+3*40设置伸缩缝。
本桥墩身部分为空心薄壁墩，且高度都在50米左右，因此桥墩的施工工艺直接影响着施工进度、效率和成本。
下面结合张棉大桥的特点，探讨空心墩薄壁的施工技术。
2、施工方法墩身采用翻模法施工，每次浇筑高度为3米。
集中拌和砼，使用砼运输车运到墩位处。
由于高度较大，采用泵车泵送混凝土方法进行浇筑。
2.1 空心薄壁墩翻模施工原理空心薄壁墩翻模施工系自承法施工体系，空心薄壁墩墩身较高，无法进行一模到顶施工法，混凝土浇筑需分节进行，利用已浇筑完的下节混凝土墩身及模板承受上一节混凝土的施工荷载，模板循环施工直至墩顶标高，然后进行盖梁施工。
2.2 翻模施工需要解决的主要技术问题2.2.1施工荷载结构承载体系。
2.2.2 分节施工时墩身钢筋高空现场连接技术。
2.2.3 模板制作、安装与拆除。
2.2.4 混凝土节之间的施工缝控制。
2.2.5 墩身垂直度控制度及混凝土的养护。
3、薄壁空心墩施工工艺3.1 施工准备施工准备的主要内容：模板的设计与加工；模板对拉螺杆设计与加工；钢筋机械连接及操作平台的设计制作；支、拆模板人工操作平台制作及支、拆模板小型机具的准备；预留吊车工作平台等工作。
3.2 测量放样精确测量，定位墩身及钢筋的平面位置，测量承台顶面标高。
3.3 承台施工及预埋墩身钢筋在承台施工时，先加工好墩身钢筋，钢筋下料时注意钢筋接头要错开1m，钢筋外露端长度分别为3.5m-4.5m，钢筋外露端需用滚丝机滚好丝，用胶皮套套住防止生锈。
钢箱梁制造加工技术总结 (1)
目录第一章编制说明一、编制说明本技术总结详细介绍钢箱梁的加工制造方法，并结合海秀快速路、沱江二桥、梅汕客专三个工程实例，描述了钢箱梁的制造过程，并重点论述了钢箱梁制造关键技术。
说明了钢箱梁制造过程中各细节工序的具体要求和实施方法。
阐述了制造技术应用于生产效率高、易操作，且质量容易保证，为同类钢箱梁提供了有利的借鉴。
钢-砼组合梁钢结构部分（上翼缘板设置栓钉）加工方法与钢箱梁基本相同，现按照钢箱梁制造加工工艺总结，不再对钢-砼组合梁单独进行叙述。
二、编制依据1、海口市快速路网骨干工程海秀快速路（一期）3标高架桥组合梁施工图。
2、国道G321线泸州沱江二桥加宽改造工程北岸高架桥（+55+）m钢箱梁施工图。
3、梅汕客专（34+160+34）m刚架系杆拱——钢箱连续梁组合桥施工图。
三、参考文献（1）《高速铁路设计规范》（TB10621-2014）；（2）《铁路桥涵设计基本规范》（）；（3）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（）；（4）《铁路桥涵地基和基础设计规范》（）；（5）《铁路桥梁钢结构设计规范》（）；（6）《钢筋混凝土拱桥技术规范》（GB50923-2013）；（7）《铁路工程抗震设计规范（2009版）》（GB50111-2006）；（8）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）；（9）《铁路钢桥制造规范》（Q/CR 9211-2015）；（10）《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》（TB/T 1527-2011）；（11）《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JTT 722-2008）；（12）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；（13）《不锈钢复合钢板和钢带》（GB/T 8165-2008）；（14）《不锈钢热轧钢板和钢带》（GB/T 4237-2015）；（15）《不锈钢复合钢板焊接技术要求》（GB/T 13148-2008）；（16）《桥梁用结构钢》（GB/T 714-2015）；（17）《碳素结构钢》（GB/T 700-2006）。
钢箱梁 技术详解
• 4.8 钢箱梁结构力学分析方法
– 钢形梁为受弯扭的弹性闭口薄壁构件，其力学 分析方法分为解析法和数值法。
• 解析法
– 偏心荷载分解为对称荷载和反对称荷载，分别计算再叠加。 – 假定位移模式，利用平衡条件和变形协调条件或变分原理
• 纵肋截面的基本形式为开口式和闭口式两种
• 横肋的截面形式通常采用倒T形，其间距即是纵肋的 跨径。为使纵肋能连续穿过，横肋上应设置槽口。
• 4.3 正交异性钢桥面板
– 纵肋截面的基本形式
• 4.3 正交异性钢桥面板
– 开口肋
• 4.3 正交异性钢桥面板
– 闭合肋
• 4.3 正交异性钢桥面板
• 4.7 钢箱梁结构分析方法概述
– 剪力滞系数
考虑剪力滞效应所求得的正应力
按梁弯曲初等理论所求得的正应力
– 剪力滞系数与结构体系(简支、悬臂、连续等)、 截面形状及荷载形式有关。
• 4.7 钢箱梁结构分析方法概述
– 偏心荷载产生扭转变形—〉自由扭转剪应力、 约束扭转正应力和剪应力
– 钢箱梁的板厚较小，扭转产生畸变变形—〉产 生翘曲正应力、畸变剪应力，同时也产生横向 弯曲正应力
• 4.5 腹板、底板和加劲肋
– 箱形截面梁腹板的构造与板梁的腹板构造相同。
– 水平加劲肋和竖向加劲肋设置在箱的内侧，在 支点处及横肋与腹板连接处应设置竖向加劲肋。
– 底板一般也设置纵、横肋，横肋与桥面板上的 横肋位置一致，以组成横向联结系。
– 箱梁应配有一定数量的框架横联或横向连接系 以增强箱梁整体性和抗失稳性能。
– 纵、横肋构造
• 4.4 钢箱梁的构造特点
浅论现浇空心楼盖施工工艺及技术要点(1)(1)
浅论现浇空心楼盖施工工艺及技术要点1 工程概况****项目***仓库，总建筑面积****㎡。
本工程项目混凝土框架结构工程和部分钢结构（金属岩棉夹芯板）工程。
其建筑高度为29.2m，柱网为12m×12m,属于大开间。
地上四层，采用薄壁方箱空心/密肋楼盖，框架结构，结构安全等级二级；本工程抗震设防烈度为6度，设计合理使用年限为50年。
屋面防水等级为Ⅰ级，建筑耐火等级设计为一级，内墙为页岩多孔砖墙和混凝土空心砖，其构造和技术要求参见国家标准要求。
2 施工工艺2.1空心薄壁箱体介绍*****项目现浇混凝土空心楼盖使用的永久性薄壁箱体是GBF高注合金方箱，以高分子树脂（PP、PE）为主要原料，经合金改性，用特殊工艺加工成型高分子合金盆模，由一个开口盆模与一块硅钙板材对扣组合而成，用于现浇混凝土空心楼盖结构非抽芯成孔用高分子合金箱形内置模产品，优点是强度大、耐热性高，常见主规格有500x500mm和600x600mm两种，具体尺寸由结构设计确定，此次使用尺寸为500x500mm，如图1所示。
图1 GBF高注合金方箱2.2 施工工艺高注合金方箱现浇混凝土空心楼盖是一种由暗梁或明梁、非抽芯式高注合金方箱内置模、孔间腹肋、孔顶和孔底现浇混凝土板等构件组成的空心楼盖；其板厚和梁高及配筋根据柱网、板跨、荷载等确定。
*******项目高注合金方箱现浇混凝土空心楼盖的施工工艺为：测量放线→安装支模架和模板→结构构件和方箱定位→钢筋下料→安装高注合金方箱并防浮→板面钢筋安装→隐蔽工程验收→浇筑混凝土→混凝土养护→拆模，具体施工流程如图2所示。
图2 高注合金方箱现浇混凝土空心楼盖施工工艺流程3 技术要点3.1 支模架及模板安装模板、龙骨与支撑架的承载力和稳定计算设计必须根据楼盖厚度、孔间腹肋宽度、孔顶及孔底现浇板厚度、暗梁的宽度与平面具体位置计算恒荷载值，并充分考虑楼盖上施工荷载。
龙骨和支撑的布置宜考虑兼作高注合金方箱抗浮锚定的要求。
薄壁预应力混凝土箱梁施工工艺
薄壁预应力混凝土箱梁施工工艺摘要：薄壁预应力混凝土箱梁施工是目前桥梁建设中普遍采用的一种施工工艺，本文以南水北调中线第scq2标段中的荆山桥为例，对此工艺全过程进行简要阐述，仅供参考。
关键词：预应力；混凝土；支架；钢筋；模板中图分类号：u448.21+3 文献标识码：a文章编码：1 .工程概况南水北调中线生产桥第scq2标段是京石段应急供水工程的组成部分。
工程位于河北省保定市满城、徐水县境内。
生产桥工程包括主桥、边跨、桥梁引道、副桥涵和桥梁附属结构，本标段共计13座桥。
主桥跨越南水北调总干渠，桥梁结构型式有简支预应力箱梁和预应力连续箱梁，箱梁为直腹板断面，单箱单室；简支箱梁主跨有40m、45m和50m；连续箱梁主跨有40m、45m，全长100m和105m；桥梁总宽为4.5m和5.5m两种；边跨采用了8m、10m跨钢筋混凝土空心板和13m、16m和20m预应力混凝土空心板。
预应力箱梁采用满堂支架现浇施工，边跨采用预制吊装工艺施工，桥梁下部结构主要为桩柱式、基础为灌注桩或挖孔桩。
本文描述的是scq2标段中的荆山桥。
荆山桥位于满城县境内漕河段工程ⅰ标，总干渠桩号375+050；上部结构中跨为长50m，高3m，底宽3.5m，桥面宽4.5m预应力混凝土箱梁，支架高度7.3m，墙体锚具15-13，计20套，钢绞线10束；底板锚具15-5，计14套，钢绞线7束。
2 . 支架施工2.1. 支架基础本桥座落在南水北调京石段应急供水工程总干渠上,石渠段渠底为8cm混凝土，石渠段为混凝土衬砌，总干干渠现已成型。
为了不破坏石渠段渠道衬砌，在渠道混凝土衬砌表面铺设厚20㎜的钢板，作为满堂红脚手架的基础。
2.2. 支架搭设2.2.1 .支架材料规格支架采用碗扣式多功能脚手架，顶部为丝杠。
2.2.2. 钢管满堂式脚手架支撑及设置根据本桥箱函结构形式、脚手架情况及工期要求，计划本桥箱梁采用全跨满堂式脚手架和模板（包括底模和侧模），根据施工方案，进行支架施工预拱度设置（设计需要）具体考虑如下：(1)支架承重情况本桥桥梁下渠道衬砌均已完工，在渠道混凝土衬砌表面铺设厚20㎜的钢板，脚手架架立在钢板上，其承载力较好，沉降量较小，根据以往的施工经验和参考地基承载参数，取脚手架下基座沉降值为0mm。
薄壁方箱现浇混凝土空心楼板抗浮施工工法
薄壁方箱现浇混凝土空心楼板抗浮施工工法工法内容资料青岛海川建设企业有限企业二O一二年月薄壁方箱现浇混凝土空心楼板抗浮施工工法1序言跟着我国的经济社会的发展 , 节俭能源和环境保护的倡导 , 国人对建筑空间的经济性和功能性提出了更高的要求。
而城市中商业、办公、公共设备、场馆等民用建筑对大跨度、自重较轻、承载力高的建筑又成为宽泛需求。
薄壁方箱现浇混凝土空心楼盖作为新资料、新工艺渐渐获得宽泛应用, 其为解决上述需求供给了一条路径。
薄壁方箱现浇混凝土空心楼盖 , 是利用预制空心楼板的观点 , 将空心箱体依据设计埋置于现浇混凝土空心楼盖中，按必定方向摆列，现场浇筑成型，使实心混凝土楼板变为空心楼板。
该构造既具安全性，又具经济性和雅观性，是国家推行的新式建筑节能构造。
薄壁方箱现浇空心楼盖的重点技术在于抗浮举措，有关资料和箱体厂家供给的抗浮举措、工艺都较复杂，施工不便，并且施工周期长，怎样迅速高质量达成现浇空心楼盖施工，成为工程施工的难点。
经过采纳“压筋式固定法”，成功有效地控制了薄壁方箱的上调问题。
2工法特色在现浇混凝土楼盖中有规则埋入内置模薄壁方箱，使钢筋混凝土楼盖内部形成正交同性暗密肋空心楼盖薄壁方箱空心楼板自重小刚度大，受拉钢筋距离截面中心远，能够蒙受比一般楼板更大的荷载。
薄壁方箱是一种全内置模，能有效拘束现浇混凝土的变形和挠度，拥有重量轻、强度高的长处。
经过抗浮举措有效保证了混凝土构件的截面尺寸，防止了楼板钢筋变形及方箱移位等现象的产生，施工速度加速，节俭了工期，经济效益获得保障。
3合用范围薄壁方箱主要用于各种工业与民用建筑，如较大跨度、较大开间的商场、写字楼、教课楼、高层建筑、车库、大型会议室、地下人防工程、多层工业厂房，特别合用于需要蒙受较重荷载的楼盖。
4工艺原理薄壁方箱现浇混凝土空心楼盖是一种由暗梁（或明梁）、孔间腹肋、孔顶和孔底现浇混凝土板、薄壁方箱等构件构成的空心楼盖。
薄壁方箱定位靠肋梁箍筋、方箱上部限位钢筋和下部架立钢筋这三种钢筋的拘束力及摩擦力实现。
大吨位先张法预应力混凝土薄壁“U”形梁全自动智能张拉技术
1022022年4月上 第07期 总第379期工程设计施工与管理China Science & Technology Overview1. 工程概述2010年，我国引进法国的城市轨道交通先张法大吨位预应力桥梁技术-“U”形薄壁梁，该梁型是一种全新的预应力混凝土结构，目前在国际上应用广泛。
在引进该梁型时研发出大吨位预应力整体先张梁的生产技术，在大吨位U 梁预制中引入“牵引式”工艺，但技术仍不够成熟，人为操作流程多，影响工期工效。
基于工程需要研发大吨位先张“U”形薄壁梁全自动智能张拉系统，张拉吨位2000t 以上，通过在深圳地铁6号线工程上的应用，该技术成熟先进。
2. 传统工艺概况及问题分析（1）预应力先张法混凝土梁预应力设计及施工概述。
预应力先张法混凝土梁的设计一般采用多束钢绞线布置，由夹具固定在台座上。
在浇筑混凝土前提前给预应力筋两端一个设计拉应力并固定在两端专用承力墩台上，待梁体混凝土达到设计强度和龄期，放松预应力钢筋，预应力筋的预应力传递给混凝土梁体，以达到预应力效果。
先张法预应力施工传统工艺采用台座两端预设承力墩台，使用2台或2台以上顶推式千斤顶尾部支撑在承力墩台外侧，千斤顶活塞缸一端顶推钢绞线锚固横梁。
（2）传统工艺存在的问题。
通过对类似工程先张法工艺进行了大量的调查和资料收集，调查过程中，我们发现在目前的张拉系统存在的问题主要有2个方面：一方面，所有的控制系统均设置在现场相对应的张拉台座指定位置，且小顶初张和大顶终张的系统都是独立分开的，这让现场操作变得烦琐，不方便现场管理，资源整合难度较大。
另一方面，由于牵引式千斤顶采用液压传感器，油缸行程不足造成大跨度结构或长线法施工时满足不了预应力筋的设计应力伸长量，只能实现第二阶段大顶整体张拉，张拉结束后依靠穿心式小千斤顶逐根张拉到设计吨位，延长工作时间。
当人工对每根预应力筋进行最后一阶段小顶终张时，因单根预应力筋初始力值较大，长线施工单根预应力筋锚具和连接器较多，张拉频率不稳定等因素，有可能出现脱锚情况，存在安全隐患。
芜湖长江公路二桥节段箱梁预制施工技术
芜湖长江公路二桥节段箱梁预制施工技术摘要：芜湖长江公路二桥引桥上部构造均为节段箱梁预制拼装结构，采用“轻型、薄壁、全体外预应力”节段梁设计，结构形式新颖，具有预应力混凝土干缩徐变小、施工干扰小、施工标准化、装配化、精细化程度高等特点。
本文重点介绍了芜湖长江公路二桥节段箱梁预制施工工艺及质量控制，为以后同类型桥梁施工提供一定的参考经验。
关键词：节段箱梁；预制；施工技术一、工程概述芜湖长江公路二桥位于芜湖长江大桥和铜陵公铁两用大桥之间，上游距离铜陵公铁两用大桥约24公里，下游距离芜湖长江大桥约34公里。
项目起于无为县石涧镇，接规划中的北沿江高速公路，终于繁昌县峨山镇，接已经建成的沪渝高速公路，路线全长55.508公里，北岸接线长20.778公里，南岸接线长20.748公里，跨江主引桥长13.982公里，自无为东互通至三山互通间采用双向六车道，其余接线范围采用双向四车道标准。
六车道箱梁各部位顶、底、腹板断面尺寸以及各翼缘板加肋尺寸均是一致的，顶宽16.25m，底板宽5.584m，梁高3.25m，顶板厚22cm，底板厚20cm，腹板厚33cm，每榀梁段中部设置一道腹板加劲肋，根部高100cm。
四车道箱梁顶、底板厚度、腹板厚度与腹板斜率、腹板内侧倒角尺寸均是一致的，顶宽12.5m，底板宽5.278m，梁高2m，顶板厚22cm，底板厚20cm，腹板厚33cm。
箱梁截面尺寸、类型变化较少为实现节段箱梁大规模工厂化预制提供了前提。
二、节段箱梁预制施工步骤2.1. 短线匹配预制工艺根据箱梁的结构型式及成桥的线形特点，箱梁梁段选用短线匹配法进行预制，即在预制场设置20个预制台座，各台座同时作业，所有梁段都在预制台座上进行浇筑。
浇筑时，除每座桥预制起始梁段采用一端固定端模、一端活动端模进行浇筑外，其余梁段均采用一端为固定端模，另一端为已浇的前一梁段做匹配梁段进行浇注，确保了相邻梁段匹配接缝的拼接精度。
当新浇梁段初步养生、拆模后，匹配梁段即运走存放，而把新浇梁段转移到该位置上作为新匹配梁段，完成下一榀箱梁梁段的预制，并依此循环完成整跨梁段的预制。
薄壁箱型梁制作工艺
１ 轮胎式 集装箱场桥 大梁制作的特点及 差 。 难点
轮 胎 式 集 装 箱 场 桥 的 结 构 件 主 要 包 括
２ １ １放 样 ．．
（ ） 板 、 板 与 腹 板 的 拼 缝 应 相 互 错 ３盖 底 开２０ ０ ｍｍ以上 ， 隔板 、 向加 劲 筋 和 折 角 与 横 的 尺 寸 及 焊 缝 的布 置 即 予 以 考 虑 ， 时 考 同 （ ） 样 完成 后 ， 出面 板 、 ４放 画 底板 与腹 板 的 拼 板 图 、 梁 拱 度 图 和 各零 部 件 的 放 样 大 收缩余量 、 中心 线 等 。
梁 ， 材料 板厚 一般 在６ ｍ～１ ｍｍ， 且 ａ ｒ ４ 因此 称 及 焊 缝 位 置 布 置 等 因 素 预 先 加 以 考 虑 ， 以 虑 对接 焊 缝 收 缩 余 量２ ｍｍ。
（ ） 缩 余 量 放 置 ： 板 、 板及 底 板 按 图 ， 中标 明 对应 的件 号 、 厚 、 位 尺 寸 、 １收 面 腹 图 板 形
度 将 直 接 影 响 箱 体 装 配 时 的 误 差 ， 此 必 取 值 。 用 本 文 所 阐 述 工 艺进 行 施 工 ， 次 保 证 构 件 长 度 尺 寸 。 因 采 本 须 在 设备 和 工 艺 角 度 严 格 控 制 下 料 尺 寸 偏 大 梁 结构 件 的 制 作 拱 度取 为６ ｍｍ。 ０ ２． ３下料 １．
（ 盖 板 、 板 与 腹 板 的 长 度 必 须 在 两 ４） 底
２ 轮胎式集装箱场桥大梁制作工艺
２． １下料 箱 型梁 的结 构 尺 寸 偏 差 ， 般 有 两 种 ： 一
一
重拱 度 ＋ 接 收缩 预 拱 度 。 梁 的 自重拱 度 割 余 量 １ ｒｍ ～ｌ ｍｍ。 焊 大 ０ ａ ５
钢箱梁设计流程
钢箱梁设计流程一、薄壁扁平钢箱梁构造 (2)1、总体布置 (2)2、顶底板构造 (3)3、纵隔板构造 (3)4、横隔板构造 (4)5、悬臂翼缘构造 (5)二、项目简介 (5)三、计算内容 (6)1、纵向计算 (6)2、横向计算 (7)3、支承加劲肋计算 (8)四、细部构造 (9)1、翼缘处纵向加劲肋的焊接 (9)2、支承加劲肋的布置 (9)3、翼缘底板对应加劲肋 (9)4、顶底板及腹板的加厚区长度 (9)五、小结 (10)1、钢箱梁构造确定方法 (10)2、钢箱梁总体指标 (10)一、薄壁扁平钢箱梁构造1、总体布置薄壁扁平钢箱梁（梁高及桥宽之比很小）是由顶板、底板、横隔板和纵隔板等板件通过全焊接的方式连接而成，扁平钢箱梁的顶底板通过横隔板及纵隔板等横纵向联结杆件联成整体受力体系。
箱梁的顶板通常按桥面横坡要求设置，底板多采用平底板的构造形式。
2、顶底板构造钢箱梁顶底板由均面板及纵肋组成，由于顶底板的宽度及板厚之比（宽厚比）较大，设置纵肋的主要目的是防止顶底板在弯曲压应力或者制作、运输、安装架设中不可预料的压应力作用下的局部失稳。
另外对钢箱梁顶板而言，设置纵肋可将单桥面板变为正交异形板，大大增加桥面板的抵抗能力，使桥面承受的竖向荷载有效地传递到横隔板及腹板上。
纵肋的主要形式有开口加劲肋及闭口加劲肋两种，两者的区别如下：由上表可知，顶底板的纵肋主要用闭口加劲肋，但翼缘顶板加劲肋也可采用开口加劲肋。
一般的闭口加劲肋采用U肋，间距一般为600mm 左右，开口加劲肋采用平钢板或倒T形截面，间距一般为300mm左右。
3、纵隔板构造纵隔板，即钢箱梁腹板，有斜腹板及直腹板两种形式。
单箱多室钢箱梁中，外侧腹板一般为斜腹板，其及顶底板共同构成单箱截面，箱梁内部多采用直腹板，将箱梁分为多室。
在弯矩和剪力作用下，纵隔板同时存在弯曲应力和剪应力，为防止腹板在弯曲压应力作用下的弯曲失稳，在纵隔板上设有纵向加劲肋，纵向加劲肋一般采用平钢板截面，竖向间距500mm左右；为防止腹板在剪应力作用下的剪切失稳，在纵隔板上设有竖向加劲肋，竖向加劲肋一般采用倒T形截面，纵向间距2m左右。
薄壁箱型悬臂梁挠度计算
2023年第08期总第315期薄壁箱型悬臂梁挠度计算方法探讨袁春辉杨继湖北佳恒科技股份有限公司，湖北十堰，442500摘要：在起重机结构设计中，薄壁箱型结构应用较多，以吊臂和支腿为典型，而吊臂和支腿设计计算中，挠度是重要的考量指标，因此薄壁箱型结构的挠度计算较为关键。
据此，从理论计算和有限元计算两种方法入手，针对某个车型的具体尺寸及载荷数据分别计算不同工况下的挠度值，分析说明计算结果的差异，从而得到两种贴合实际工况的计算方式。
关键词：起重机；薄臂箱型悬臂梁；挠度计算；有限元法中图分类号：U462收稿日期：2023-06-10DOI：10 19999/j cnki 1004-0226 2023 08 0121前言起重机的吊臂、支腿一般都设计为伸缩式薄壁箱型结构，类似于悬臂梁受力方式。
设计中均需校核吊臂和支腿的挠度。
在产品概念设计阶段，一般会根据粗算的受力情况，通过理论计算来确定截面尺寸。
计算过程中发现采用不同方法得到的挠度值有一定偏差，尤其是采用初等梁理论的计算值偏差较大。
本文以某一个支腿截面为例，将支腿的受力简化为悬臂梁计算模型（图1），相关截面参数见图2，分别采用理论计算和有限元计算两种方法。
理论计算时考虑了初等梁理论的挠度计算及考虑剪切变形影响的挠度计算；有限元计算则分别采用梁单元、板壳单元和实体单元三种单元得到对应结构的挠度值。
图1支腿受力简化为悬臂梁2理论计算挠度值2 1初等梁理论挠度计算参考刘鸿文撰写的《材料力学》［1］计算公式，则集中力作用下自由端最大挠度为：W max=FL 33EI（1）2 2考虑剪切变形效应的薄壁箱型悬臂梁挠度计算初等梁理论未考虑剪切变形效应，对于薄壁箱型结构，需考虑剪切变形效应。
考虑剪切变形效应时悬臂梁的挠度计算公式如下：W max=FL 33EI +FLGA w（2）式中，G 为剪切模量；A w 为箱型截面腹板面积。
2 3薄壁箱型悬臂梁挠度理论计算值假设悬臂梁长度为3100mm ，自由端受集中力为100000N ，采用上面两种方法计算得到挠度的数值如表1所示。
浅谈大型箱梁的设计制作与施工
浅谈大型箱梁的设计制作与施工作者：高云来源：《城市建设理论研究》2013年第10期摘要：本文从模板的设计与制作、模板的支立与拆除、混凝土的浇筑、箱梁的吊运等节点介绍了20m薄壁空腹异型梁的施工。
关键词：模板支立浇筑吊运中图分类号：TU755.2 文献标识码：A 文章编号：前言20m单箱单室预应力混凝土简支箱梁, 在公路上大量采用。
由于20m箱梁梁体长，细部尺寸复杂，因此，模板设计既要满足构件尺寸要求，又要考虑施工因素及现场情况。
一、工程概况某高速公路是一条新建路, 其行车最大时速可达120km/h以上,高架桥后张法双线箱梁在公路上采用大截面、大体积结构。
针对后张法双线箱梁, 制定了《预制后张法预应力混凝土简支梁技术条件》、《桥梁制造与架设施工技术细则》及《预制后张法预应力混凝土简支梁静载试验方法及评定标准》等。
这些标准和规范与原T梁箱比, 具有设计和制造标准新, 科技含量高, 吊梁、运梁、存梁的精度要求高, 检验验收标准严等特点。
因此, 对箱梁模板的设计, 制造与安装, 提出了较高的要求。
二、20m箱梁的主要技术参数高架桥20m双线后张法预应力混凝土单箱简支梁, 为单箱单室等高度箱梁。
梁全长360m; 跨度20m; 梁高为1m; 桥面宽度为18m。
梁体腹板采用斜截面形式, 其坡度为1:10。
箱梁底板宽度: 中间部分为0.8m, 梁端为1m。
顶板厚度为12cm, 底板厚度18cm, 梁端底板加厚至30cm。
腹板中段厚度为10cm,箱梁内最大净空高度84cm。
梁端设横隔墙, 隔墙上进人孔净高为90cm。
梁体混凝土强度等级为C50, 弹性模量为35GPa, 一片( 孔) 梁混凝土体积为20m3。
桥面防水层采用氯化聚乙烯防水卷材和聚氨脂防水涂料共同构成的TQF- I型防水层, 桥面保护层采用C40纤维砼。
一片( 孔) 梁设计总重达76.2t。
三、箱梁模板20m双线预制箱梁模板由底模、内模、外侧模和端模组成。
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薄壁箱型梁制作工艺摘要:薄壁箱型结构较其它结构形式复杂,且焊接热输入相对较大,易变形,如制作过程中装配精度不够,出现累积变形将不易矫正,因此为保证箱体的结构尺寸,必须严格控制箱体的焊接变形,制定合理的制作工艺,严格各工序质量要求,做到严谨、科学、合理,本文通过轮胎式集装箱场桥大梁的制作,阐述薄壁箱型梁的制作工艺。
关键词:薄壁箱型梁焊接制作工艺1 轮胎式集装箱场桥大梁制作的特点及难点轮胎式集装箱场桥的结构件主要包括大梁、支腿、鞍梁等,其结构形式都为箱型梁,且材料板厚一般在6mm～14mm,因此称为薄壁箱型梁结构。
场桥的结构件中尤以大梁的制作难度最大,主要技术要求:如表1所示,约25m长的箱型梁的扭曲、旁弯、翼缘板和腹板波浪度等要满足规范要求,同时,按工艺要求两根大梁的拱度(二次曲线)在同截面高差不得超过2mm,所以对大梁的变形和拱度的控制更是轮胎式集装箱场桥结构件制作的难点。
2 轮胎式集装箱场桥大梁制作工艺2.1 下料箱型梁的结构尺寸偏差,一般有两种:一是在装配时各板的装配误差;二是焊接顺序不正确。
因此为避免出现累积变形,必须严格控制各工序质量。
零部件下料的精度将直接影响箱体装配时的误差,因此必须在设备和工艺角度严格控制下料尺寸偏差。
2.1.1 放样对结构件的面板、腹板及底板等在下料前进行放样,将焊接收缩余量、大梁拱度及焊缝位置布置等因素预先加以考虑,以保证成品结构件的尺寸满足设计及规范要求。
(1)收缩余量放置:面板、腹板及底板按1.2‰～1.3‰放焊接收缩余量。
(2)大梁拱度放置:按照设计要求,大梁成品拱度要求35mm(以本次制作为例),且必须为二次曲线。
在放样和下料时必须充分考虑将大梁的自重拱度(由结构自重引起的下挠值)与焊接收缩预拱度(由焊接顺序等的原因使结构收缩不均而引起的弯曲度),也即,大梁的制作拱度=成品拱度+自重拱度+焊接收缩预拱度。
大梁的自重拱度可以通过计算得到,而焊接收缩预拱度的取值决定于大梁的结构形式、焊缝位置分布、焊接顺序和焊接工艺等,只能按照经验取值。
采用本文所阐述工艺进行施工,本次大梁结构件的制作拱度取为60mm。
(3)盖板、底板与腹板的拼缝应相互错开200mm以上,与隔板、横向加劲筋和折角线等也错开150mm以上,在放样前对下料的尺寸及焊缝的布置即予以考虑,同时考虑对接焊缝收缩余量2mm。
(4)放样完成后,画出面板、底板与腹板的拼板图、大梁拱度图和各零部件的放样图,图中标明对应的件号、板厚、形位尺寸、收缩余量、中心线等。
2.1.2 号料(1)号料时在钢板上划出检查线、中心线、弯曲线,并注明接头处的字母记号、坡口型式等。
(2)号料后在钢材表面注明图号、件号,以便于零部件分类、查找和材料跟踪。
(3)号料时对钢板的原始边缘应留有切割余量10mm～15mm。
(4)盖板、底板与腹板的长度必须在两端部各预留余量50mm,在结构件焊接成型或总装时确定构件实际长度后予以切除,保证构件长度尺寸。
2.1.3 下料(1)大梁腹板下料时做好拱度标志及拼缝标志,以免组对时方向装配错误。
(2)各零部件下料后打磨边缘毛刺,按规范要求检验各零件的尺寸。
2.2 预制2.2.1 面板、底板和腹板的预制(1)根据放样的拼板图拼板。
拼板即根据拼板图将组成面板、底板和腹板的几个零部件按要求对接起来。
拼板应在水平胎架上进行,首先确认各零部件的尺寸和方向,然后确认坡口的方向是否与放样工作图和拼板图相符,再进行拼接。
拼接完成后进行焊接,焊接方法采用双面埋弧自动焊,并按要求对焊缝内部质量进行超声波探伤(UT)检测和X射线探伤(RT)检测。
(2)面板和腹板划线。
面板和腹板划线及焊接加强筋均在水平胎架上进行。
在盖板和腹板上划出中心线、隔板装配线及纵向加强筋的装配线,大梁腹板加强筋的走向需和拱度走向趋于一致,隔板装配线间距按1.2‰放焊接收缩余量。
(3)底板划线及焊接加强筋。
在底板上划出底板中心线、腹板、隔板、纵向加强筋等的装配线,隔板装配线间距按1.2‰放焊接收缩余量。
安装底板纵向加强筋,并焊接。
焊接采用正反间断焊(焊缝长度120mm,焊缝间距100mm,端部包角焊),焊接方法为二氧化碳气体保护焊。
2.2.2 大梁隔板预制大梁隔板不允许拼接,为整板下料。
由于隔板的尺寸偏差将直接影响箱体结构腹板的垂直度、直线度等控制项目,所以隔板的尺寸必须严格控制。
2.2.3 隔板检查所有隔板均需检查对角线及垂直度,其中对角误差不超过2mm,垂直度误差不超过1mm,如有误差可适当打磨修整或火焰矫正,但杜绝水冷却。
2.3 胎架制作大梁胎架为拱度胎架。
由于从大梁的结构断面上看,大梁上部的焊接量比下部的要大得多,为更好的控制变形,将上部的焊接直接安排在装配胎架上进行,所以大梁的装配胎架为下挠型,拱度采用反向制作。
拱度胎架的制作方法可以采用在水平胎架上加焊不同高度的板条,并用水准仪校对各板条的高差同大梁制作拱度相应位置高差。
待上部的焊接结束,大梁需翻身焊接下部的焊缝,同样为更好的控制焊接变形,制作大梁的翻身胎架。
翻身胎架的做法同拱度胎架。
2.4 装配箱型梁的装配一般有两种方法:第一种是在三面装配成型后即焊接,焊后再上盖板并焊接;第二种是直接四面装配成型后,再进行焊接。
因为大梁的内部空间较大,同时,考虑四面成型后结构的整体性较三面成型时好,有利于对焊接变形的控制,所以为确保箱体的制作精度宜采用第二种方法进行装配。
(1)底板固定,将底板与胎架用卡加固牢靠。
(2)安装隔板。
根据底板上的隔板装配线将隔板吊装到位,调整隔板垂直于水平面后点焊。
(3)安装腹板。
由于大梁腹板的长度太大,为保证腹板在装配过程中不变形,用两台行车或配备专用吊具1台行车吊装腹板,并根据底板上的腹板装配线定位,定位时腹板中心与底板中心线保持一致,由中心向两侧方向定位,同时,将隔板与腹板上的隔板装配线对应。
腹板在与底板和隔板装配要求结合紧密。
(4)安装盖板。
将面板吊装定位,将三面成型后的腹板与隔板同面板上的腹板、隔板装配线对应,定位由中心向两侧依次进行。
(5)大梁端板的装配。
由于大梁在焊接过程中会产生收缩和扭曲变形,为保证大梁的总体结构尺寸,大梁端板的装配必须在大梁焊接结束并矫正完成后,再根据大梁的实际长度以大梁中心为基准截至设计尺寸,并装焊大梁端板。
2.5 焊接(1)焊接顺序(如图2)。
(2)焊接方法。
结构件的主要材料为Q345C,焊接材料:手工焊采用E5015;自动焊焊丝采用H08MnA,焊剂采用HJ350;二氧化碳气体保护焊时,焊丝采用药芯焊丝712C,焊丝直径为1.2mm。
(3)结构件开始焊接前必须要检测底板与胎架之间的码板是否牢固,底板与胎架之间的结合面不能留有间隙。
如果出现了间隙,需要调整并重新检查腹板垂直情况。
(4)大梁两端1500mm范围内的腹板与下翼缘板的焊缝要求焊透,需开坡口按照对接焊缝的程序和要求进行施焊,焊接完成24小时以后进行100%UT检测。
(5)三面焊接结束后,将大梁翻转180°,放置到上拱胎架上,检测腹板直线度,将大梁与胎架用卡板固定后施焊。
2.6 矫正和修整2.6.1 结构件的检测与矫正结构件焊接结束后,需按规范要求对各检测控制项目进行测量。
虽然焊前和焊接过程中都采取了减少焊接变形的措施,但最终的焊接变形仍然难以避免,比如旁弯、翼缘板和腹板平直度、拱度、扭曲度等都可能超标,所以需要进行矫正。
矫正一般有外力矫正和火工矫正两种,或两种方法结合。
(1)旁弯度的矫正。
箱体的旁弯,可以通过火工予以矫正,火焰加热的位置选择在腹板上的隔板位置,火焰加热的温度和区域的大小视弯曲变形的大小而定,一般温度在300℃～500℃之间,加热区域如图3所示。
(2)翼缘板、腹板平直度的矫正。
翼缘板、腹板平直度的超标主要是由结构件内部加强筋及隔板的焊接引起的,所以一般以加强筋和隔板的焊缝为边界向内凹陷变形,可以采用如图4所示的方法进行矫正(火焰加热路径曲折前进)。
(3)拱度的矫正。
大梁的拱度,按照设计及规范的要求,必须满足成品拱度要求的同时,还必须对配对的两个大梁的拱度进行矫正,以满足两个大梁同截面拱度差值不大于2mm。
大梁的拱度可以通过火工予以矫正,火焰加热的位置选择在翼缘板和腹板上的隔板位置,火焰加热的温度、位置和区域的大小视拱度的大小而定,一般温度在300℃～600℃之间,加热区域如图5所示。
(4)扭曲度的矫正。
扭曲变形是箱体比较常见也矫正比较困难的一种变形,可先将结构件放置在水平胎架上,将结构件两端的三个角与胎架固定牢固,再将向下扭曲的一个角用千斤顶顶起,然后在结构件内部的隔板上加热以释放应力,这种方法可交替重复两到三次进行,直到工件符合要求,如图6所示。
2.6.2 箱体的修整由于结构件内部在装配过程中,会留下一些点焊码板的疤痕、挖肉、表面擦伤、焊渣、飞溅、药皮等,结构件焊接过程中,也会产生一些焊接缺陷,如咬边、气孔、焊瘤等,为保证结构件的强度和外观,必须将以上缺陷修补或清除。
同时,为保证后续涂装施工油漆附着力,所有结构件零部件阳角都由直角打磨成圆角。
3 结语本文以轮胎式集装箱场桥的大梁构件制作,总结了薄壁箱型梁构件制作从下料、预制、装配到焊接的工艺,主要针对薄壁箱型梁变形控制进行了详细的阐述,同时,根据批量制作的实践经验对构件焊接成型后的变形矫正提出了自己的见解,对同类构件的制作具有一定的指导作用。
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