蔚洪刚 冯军杰
南通三建钢构有限公司 江苏省南通市 226100
摘要：在钢结构桥梁工程中，数字化技术作为加工过程中的一项重要技术手段，其应用具有较强的现实意义，可有效控制加工过程的质量，确保其质量满足工程和规范要求。本文主要分析了数字化技术在钢结构桥梁深化加工过程中的具体应用，并探讨了数字化拼接技术的应用优势，以供参考。
关键词：数字化技术；钢结构；桥梁工程；质量控制
近年来，在全国的公路桥梁施工中，钢结构桥梁得到了普遍关注和应用，由于其具有较高的工业化和装配化程度，且更加符合绿色环保理念，此外，钢结构桥梁还具有较好的抗震性能，自重较轻，因此其适用性相对较强。在钢结构桥梁工程中，数字化技术得到了广泛应用，且发挥出了重要优势，其中桥梁数字化深化加工及桥梁的数字化拼装技术应用最为普遍，本文对此进行了详细介绍，内容如下。
1.桥梁数字化深化加工
桥梁数字化深化加工工作的目的，即是为了转化设计图纸为制造安装图纸，从而可供施工直接参考。此外，深化设计还需根据相关规定，并秉持安全、经济的原则，合理优化和完善结构布置、节点构造、材质控制等内容，促进加工效率的有效提升。
1.1桥梁整体造型
加工之前，需创建整体造型模型，并依据参数化模型，形成空间胎架定位数据，从而协助工厂对胎架进行定位，加快工作效率。
1.2划分桥梁板块
依据设计图纸要求，划分模型的施工板块，展开构件板块如双曲桥板等，并将相关数据提供给加工过程，将其立面模型创建出来。采取数字化面模型，来进行下料放样，提升从而下料放样的效率。
1.3深化桥梁内部结构
深化模型的内部结构，将桥梁整体进行划分，使其变为各个深化部件，如顶板、底板、腹板等，最终形成数字化加工数据，可供加工厂应用到工厂制作过程中，从而极大的促进加工效率的提升，并降低错误产生率。
1.4相关设计软件
（1）MATHCAD。针对不同的节点形式，可将其在MATHCAD中进行计算和编程。通过MATHCAD计算各个节点，并形成相应的结果报告。
（2）X-Steel。采用X-Steel创建三维实体模型。在X-Steel模型中，可完全展现完整的结构情况。可准确记录一些构件的空间角度，并精确统计所有材料，为下料提供重要依据。借助三维模型，可了解在实际制造和安装过程中，不同的结构和节点是否具有合理性和可行性。最后可初步输出施工详图。
（3）AutoCAD。对比由X-Steel生成的详图，并对其进行深度优化，使其达到设计要求。补充和完善一些遗漏的结构部件及零件，确保严格依据加工和安装要求，来设置构件尺寸及视图。 并对安装布置图进行编制。
2.桥梁的数字化拼装
数字化拼装是在数字化测量技术的基础上发展而来的，其主要是深度模拟和搭载计算机中的数据，并对实际的桥段拼装过程进行模拟，进而对桥段在不同方向的接口数据进行分析，并将测控点的三维坐标提供出来，以供桥梁的现场安装和定位过程参考。
相比于常规的实体拼装技术，数字预拼装技术具有较高的测量精度和加工效率、较低的场地和胎架耗材率及较为理想的的经济效益等优势，且数据的取用较为灵活。通过研究钢箱梁结构和现场安装方案，依据测量点位的不同，可归结为以下几种：
2.1横向接口测量点位
横向接口测量点的位置为顶板、底板、腹板，以及腹板与顶板、腹板与底板的交汇处。设置的这些点位，包含了横向与接口之间的重要连接位置，可判断接口处顶板和底板与腹板之间的定位，是否满足偏差要求。除了以上那些点位，还有一些关键点位需要测量并记录，如横向边坡位置或接口顶底板的拐点位置等。
2.2纵向接口测量点位
设置纵向接口测量点位时，需将接口处零部件的定位情况反映出来，并可以借此了解纵向线形与设计线形的符合情况。为了实现该目的，并将纵向线形更加真实的反映出来，需设置较多的纵向测量点位。设置纵向分段每个隔板与顶板和底板相交的位置为测量点，测量这些点位，除了可以判断出接口处的隔板是否具有一个准确的定位，还可以将桥段的真实线形反映出来，从而对其偏差情况有所了解。
2.3支座测量点位
钢箱梁桥底板的纵向和横向位置，大都存在着一定的坡度，而其支座在吊装好桥段后会保持水平，钢箱梁与桥墩支座是通过钢箱梁支座来转换坡度的。据此，支座在横向和纵向方向，都会有一个坡度，因此需确保其准确安装。在测量支座位置时，测量点可选择支座底板的4个角点，从而将支座在不同方向的坡度和高程更加准确的反映出来，保障支座精准安装。
2.4单个桥段测量点位
对于横桥向分段，由于其顶板底板与腹板之间为框架结构，具有较好的稳定性和刚度，且加工完成后不容易发生变形。在设置横向分段测量点时，数据采集点可选择横向端口或桥墩支座处的某点位。对于纵向分段的桥段，为确保横向和纵向相邻桥段的对接，数据采集点可选择其方向上接口的相关点位。在测量相关点位时，为提升测量精度，并避免开设坡口对测量结果造成影响，可将测量侧设置为坡口根部，且确保测量点恰好落在理论位置点位处。
在测量点位时，对于处在隐蔽位置的一些点外，可在测量过程中借助隐蔽杆来完成。由于桥段具有相对较多的测量点位，有时候为达到测量目的，往往需要两次或多次设站。在转战的过程中，需保证转战靶的位置未发生移动。
3.结语
综上，数字化技术的发展和应用，为钢结构桥梁工程的施工提供了有利支撑和保障，当前，综合国内外的桥梁工程中，钢箱桥梁的地位和作用尤为重大，且其具有多种应用优势，如较强的耐久性和较高的强度、钢材耗费率低、自重小及较为普遍的适用性等。伴随着桥梁工艺的进一步发展，且为了达到交通疏导的目的，城市钢箱梁的跨径逐渐变大，而数字化技术的使用，可以保障钢箱梁更加快速、准确的加工和安装。
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作者简介：蔚洪刚（1985-12-10），男，汉族，籍贯：湖北省宜城市小河镇，当前职务：项目执行经理，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：钢结构施工