中新天津生态城跨蓟运河故道桥变截面箱梁中空间直角坐标系法的应用.pdf

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1、增刊(总第161期)2012年9月中国幸放z靠CHINAMUNICIPALENGINEERINGS1(SerialNo．161)Sep．2012●■—●■—■■■■■■———■—■■●————■I—●■■■■——■—■——●—■——■■■—————■■■————●——●—■—●●■●—■■—■●DOI：10．3969／j．issn．1004—4655．2012．S1．015中新天津生态城跨蓟运河故道桥变截面箱梁中空间直角坐标系法的应用孔德法1，田丰2，刘进军2(1．中铁十八局集团第五工程有限公司，天津300450；2．天津生态城市政景观有限公司，天津300486)摘要：中生大道跨蓟

2、运河故道桥梁工程主桥上部结构采用鱼腹式变截面箱梁，结构新颖、造型独特，但施工难度大。通过建立空间直角坐标系，“从点到线、从线到面、从面到体”进行控制，思路清晰，工艺明确，较好地解决了变截面箱梁的施工难题，具有较好地推广意义。采用空间中的点进行梁体线形控制，施工偏差小，施工质量能够较好保证。计算机辅助软件CAD在工程中的使用，较好地模拟了施工过程，为施工提供控制点，降低了施工难度，加快了施工进度。关键词：跨蓟运河故道桥；变截面箱梁；空间直角坐标系法；箱梁内模；组合钢模中图分类号：U443．3文献标志码：B文章编号：1004—4655(2012)S1—0046—031工程概况中生大道跨

3、蓟运河故道桥梁工程位于天津生态城国家动漫产业园的东北侧，主桥(5～10号墩)为跨径40．5ITI+4X54．0m+40．5m的鱼腹式变截面连续箱梁，由漂浮于河面上的lo个曲面的混凝土壳体承托，结构光影丰富。效果图见图1。图1鱼腹式变截面梁效果图箱梁为单箱多室截面，考虑到景观设计时将主桥顺桥向和横桥向均设计成变截面。半幅桥宽16．3m，变截面主梁的支点处梁高为6．30m，跨中为2．35m，桥面板厚度为0．25m。梁底线形为若干条圆弧组成的平滑曲面，底板厚度由跨中0．25m渐变至支点处的0．5m。2空间直角坐标系弦工艺原理以顺桥向为z坐标，以横桥向截面建立平面坐标系x、l，，由此便形成

4、空间直角坐标系。横桥向建立平面内直角坐标系如图2所示。公图2横桥向建立平面内直角坐标系中国彳放工农孔德法，田丰，刘进军：巾新天津生态城跨蓟运河故道桥变截面箱梁中宅I训卣角坐标系法的应用2012年增刊首先，在CAD软件上，建立平面直角坐标系x、l，，利用CAD软件以坐标原点为基准，标出每个控制点坐标；然后，在制作平台上，建立相同的平面直角坐标系，根据CAD上标出的x、y坐标，进行控制点放样，根据控制点进行单兀件制作；最后，在安装平台上，以顺桥向为z轴坐标建立窄间直角坐标系，进行单元件组装，通过YZ、XZ平面进行精度控制。下面结合工程实例，介绍空间直角坐标系法的具体应用。3组合外钢模制

5、作与安装因主桥顺桥向和横桥向均为变截面，为保证箱梁外形尺寸，外模全部采用组合钢模，在模板厂统一制作，运输至施工现场安装。从钢模运输、安装、拆除的角度考虑，根据箱梁外轮廓线形状，外模半跨按3m、2．4m、1．8m、3m分节(见图3)。，3000f2400f2400f2400f1800f3000f3000f3000f3000f3000f10000A5重【A6重约A7重约fA8重约fA9重约A101[矍J，139t13．3t125t．12．4t约15tA1重约A2重约A3重约A4重约哲枣酽晦辟23．1t18．5t182t1l9t阳。口曾f秆图3外模分节3．1外模制作外模制作工艺流程：胎架

6、制作一龙骨制作一贴面板。为保证外模加工精度，外模轮廓尺寸按30cm1个断面沿z轴方向拟合。1)胎架制作。箱梁外轮廓为龟腹式变截面，为满足制作和安装要求，选定每节钢模的XZ平面，按y轴方向的高度进行胎架制作。外模制作过程中，通过胎架顶部所在的XZ平面作为高程控制的依据。2)外模轮廓线控制点坐标确定。首先根据设计院提供的断面图在CAD中绘制箱梁外轮廓断面图，标出龙骨控制点坐标，量测出每个断面的龙骨、面板尺寸。外模轮廓线控制点坐标在CAD中的绘制方法“4．1内模龙骨控制点坐标确定”中详细介绍，在此不再累述。3)外模制作。根据CAD中量测的龙骨、面板尺寸采用数控切割机进行下料。龙骨拼装时，

7、先在z轴上标示每个龙骨的位置，从两侧汜平面控制横向偏差。龙骨拼装完成后，根据面板的编号，进行面板安放，并将面板与龙骨焊接。面板拼装完成后，进行表面打磨，涂刷模板漆。3．2外模拼装钢模下采用碗扣式脚手架支架体系，脚手架顶设置15cmX15Ctl'I方木作为分配梁兼做钢模拼装平台。每片模板下仅要求3根方木达到设计标高，由测量班控制，其他方木顶标高要求略低于设计标高，待钢模安装后顶至设计标高。钢模安装过程中，从XZ平面、z轴2个方向进行模板拼装精度控制。XZ平面通过方木顶采