一种斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法与流程

1.本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法。


背景技术：

2.长线全混凝土设计的桥梁受自然气候影响对工期顺利实现的制约性较大，往往在施工中难以保证工期，诸多情况下需要用钢结构桥梁替代，具体表现为设计线路上存在跨路、跨线、跨河等较大跨径的情况，且大多情况下新建道路的走向与原有道路走向或河流径流方向不垂直，而路面横坡的设计则垂直于线路设计中心。为提高钢桥设计效率，较大程度减小跨径，同时提高施工效率保证工期，桥墩设计时与路河平行，因此出现了斜交式桥梁(即同里程位置桥墩支座中心横向连线与新建道路设计中心线不垂直)。
3.由于斜交式钢箱梁与正交式钢箱梁在通过路河时的跨度不同，按照常规的正交式钢箱梁的放样方式，无法保证钢箱梁线形的放样精度，制造尺寸精度、成桥线形以及质量控制，也无法保证现场施工桥面标高以及横向坡度。因此，迫切地需要提出一种斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法。
5.本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
6.一种斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法，包括：
7.步骤1：根据斜交式钢箱梁设计图提供的设计参数放样出线路设计中心线的初始竖曲线和初始预拱度曲线；
8.步骤2：根据斜交式钢箱梁设计图提供的斜交角度和桥跨中心长度，放样出两端斜向桥墩中心线，并结合钢箱梁外箱室中心距离线路设计中心线的横向间距，放样出桥跨的平面线形，并根据所述平面线形确定桥跨的最大纵向长度；
9.步骤3：根据所述桥跨的最大纵向长度，对所述初始竖曲线和初始预拱度曲线进行修正，得到最终竖曲线和最终预拱度曲线；
10.步骤4：将所述最终竖曲线和最终预拱度曲线进行叠加，得到斜交式钢箱梁制造竖向线形。
11.进一步地，所述步骤3中，所述修正是指将初始竖曲线按同一纵向坡度向两侧延伸至桥跨的最大纵向长度，同时将初始预拱度曲线向两侧水平偏移至桥跨的最大纵向长度。
12.进一步地，所述步骤4中，所述叠加是指用若干竖直线分别与最终预拱度曲线和最终竖曲线正交，并以竖直线与预拱度曲线的交点距水平基线的高度为半径，以竖直线与最终竖曲线的交点为圆心作圆，将每个圆的最高位置点通过曲线依次连接，得到所述斜交式钢箱梁制造竖向线形。
13.本发明的有益效果：
14.1、本发明通过考虑平面放样后桥面的最大范围，将最大轮廓作为其竖向线形的放样范围，极易保证桥面横向坡度；
15.2、本发明放样精度高，制造质量易于保证，减小桥位架设难度；
16.3、本发明放样准确度高、实用性强，为斜交式钢箱梁的制造线形放样提供了一种较好的解决方案。
17.以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
18.图1为放样后的线路设计中心的竖曲线以及预拱度示意图；
19.图2为放样后的平面线形图；
20.图3为确定最大纵向长度的示意图；
21.图4为修正后的最终竖曲线和最终预拱度曲线示意图；
22.图5为斜交式钢箱梁制造叠加得到竖向线形的过程示意图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例和图1～图5对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
24.本发明提供了一种斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法，具体包括以下步骤：
25.步骤1：根据斜交式钢箱梁设计图提供的参数放样出线路设计中心线的初始竖曲线和初始预拱度曲线。
26.桥梁在设计时需考虑桥身中静载下挠及行车、风力环境等活载下挠的影响，在初始设计竖曲线时考虑一定量的上挠预拱度，以此来抵消下挠位移，保证桥梁的承载能力、使用寿命及行车安全舒适性。
27.步骤2：根据斜交式钢箱梁设计图提供的斜交角度和桥跨中心长度，放样出两端斜向桥墩中心线，并结合钢箱梁外箱室中心距离线路设计中心线的横向间距，放样出桥跨的平面线形，该平面线形为平行四边形，并根据所述平面线形确定桥跨的最大纵向长度。
28.以该平行四边形伸出设计桥跨中心部分的最外端的端点作为基点，两个基点的水平距离则为桥跨的最大纵向长度。
29.步骤3：根据所述桥跨的最大纵向长度，对所述初始竖曲线和初始预拱度曲线进行修正，得到最终竖曲线和最终预拱度曲线；
30.所述修正是指将所述初始竖曲线按同一纵向坡度分别向两侧延伸至桥跨的最大纵向长度；同时将所述初始预拱度曲线向两侧水平偏移至桥跨的最大纵向长度，得到最终竖曲线和最终预拱度曲线。
31.步骤4：将所述最终竖曲线和最终预拱度曲线进行叠加，得到斜交式钢箱梁制造竖向线形。
32.具体地，所述叠加是指用若干竖直线分别与最终预拱度曲线和最终竖曲线正交，均得到两个交点，以竖直线与预拱度曲线的交点距水平基线的高度为半径，以竖直线与竖曲线的交点为圆心作圆，以每个圆的最高位置点作为最终线形点，将每个线形点通过曲线
连接，从而得到所述斜交式钢箱梁制造竖向线形。
33.例如图5中，分别用若干条竖直线与最终竖曲线和最终预拱度曲线正交，得到两个交点，分别为图5中的n点和m点，n点距水平基线的高度为a，以a 为半径，以m点位圆心做圆，该圆最高位置的点为最终线形点，采用同样的办法，确定若干个最终线形点，将每个线形点通过曲线依次连接，得到斜交式钢箱梁制造竖向线形。
34.根据该竖向线形和整体横向坡度参数，确定同一位置内外侧钢箱梁的顶板标高，保证桥面坡度。
35.对于斜交式钢箱梁制造需要考虑桥跨两侧同一里程位置内外支座纵向相互错位的情况，最外侧与最内侧的线路起点存在一定纵向距离，因此通过所本发明提出的线形放样方法，可在有效保证竖向线形的同时，也能保证平面线形和桥面横坡。此发明易于操作、实用性强、放样准确度高，值得广泛推广。
36.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法，其特征在于，包括：步骤1：根据斜交式钢箱梁设计图提供的设计参数放样出线路设计中心线的初始竖曲线和初始预拱度曲线；步骤2：根据斜交式钢箱梁设计图提供的斜交角度和桥跨中心长度，放样出两端斜向桥墩中心线，并结合钢箱梁外箱室中心距离线路设计中心线的横向间距，放样出桥跨的平面线形，并根据所述平面线形确定桥跨的最大纵向长度；步骤3：根据所述桥跨的最大纵向长度，对所述初始竖曲线和初始预拱度曲线进行修正，得到最终竖曲线和最终预拱度曲线；步骤4：将所述最终竖曲线和最终预拱度曲线进行叠加，得到斜交式钢箱梁制造竖向线形。2.根据权利要求1所述的斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法，其特征在于，所述步骤3中，所述修正是指将初始竖曲线按同一纵向坡度向两侧延伸至桥跨的最大纵向长度，同时将初始预拱度曲线向两侧水平偏移至桥跨的最大纵向长度。3.根据权利要求1所述的斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法，其特征在于，所述步骤4中，所述叠加是指用若干竖直线分别与最终预拱度曲线和最终竖曲线正交，并以竖直线与预拱度曲线的交点距水平基线的高度为半径，以竖直线与最终竖曲线的交点为圆心作圆，将每个圆的最高位置点通过曲线依次连接，得到所述斜交式钢箱梁制造竖向线形。

技术总结
本发明公开了一种斜交式钢箱梁制造竖向线形放样方法，具体包括：根据斜交式钢箱梁设计图提供的设计参数放样出线路设计中心线的初始竖曲线和初始预拱度曲线；根据斜交式钢箱梁设计图提供的斜交角度和桥跨中心长度，放样出两端斜向桥墩中心线，并结合钢箱梁外箱室中心距离线路设计中心线的横向间距，放样出桥跨的平面线形，并根据所述平面线形确定桥跨的最大纵向长度；根据所述桥跨的最大纵向长度，对所述初始竖曲线和初始预拱度曲线进行修正，得到最终竖曲线和最终预拱度曲线；将所述最终竖曲线和最终预拱度曲线进行叠加，得到斜交式钢箱梁制造竖向线形。本发明放样准确度高、实用性强，为斜交式钢箱梁的制造线形放样提供了一种较好的解决方案。种较好的解决方案。种较好的解决方案。


技术研发人员：高正稳 谭敏刚 裴雪峰 黄会强 李永鹏
受保护的技术使用者：中铁宝桥集团有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/22