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文档简介
1、xxxx大桥科研项目建议书中铁大桥局集团xx桥梁科学研究院有限公司二一二年二月目 录第一部分、项目概述- 1 -第二部分、科研项目建议- 5 -一、试桩承载力试验建议- 6 -二、焊缝无损检测第三方抽检项目建议- 10 -三、施工监控项目建议- 22 -四、大体积混凝土施工温度监控建议- 31 -五、塔梁阻尼器、钢箱梁减振及吊索减振建议- 36 -六、鞍座滑移、温度场、正交异性板的疲劳、桥面铺装及防腐蚀系列研究建议- 43 -七、成桥荷载试验建议- 62 -八、健康监测系统实施项目建议- 71 -九、技术总结项目建议- 81 -十、维修养护手册项目建议- 83 -第一部分、项目概述xx大桥为x
2、x高亭牛轭至xx公路工程路线跨越xx航道的一座特大型桥梁工程,桥位起于xx高亭牛轭,跨海后于xx浪蓟碗登陆。xx大桥主桥为210580180m双塔单跨悬索桥,其中,牛轭岛侧锚碇为混凝土重力嵌岩锚,xx侧锚碇为混凝土隧道锚;桥塔采用钢筋混凝土多层门市框架,主缆为预制平行钢丝股法(ppws);加劲梁采用扁平流线型钢箱梁,正交异性桥面板,梁高3m,全宽27.8m(含风嘴)。1)设计标准:(1)桥梁等级:四车道一级公路特大桥;(2)车辆荷载等级:公路-级;(3)地震烈度:100年超越频率 4的场地地震水平向峰值加速度为0.201g(相当于基本烈度度)(4)设计时速:80km/h;(5)桥面净宽:双向四
3、车道,净宽210.5m,中间带:0.51.00.52.0m;行车道:223.7515.0m右侧硬路肩:22.55m,护栏:20.51.0m(6)设计水位:1/300频率洪水位3.1m(85国家高程);(7)通航技术标准:通航等级:1000吨级杂货船兼顾现通客轮;通航水位:设计最高通航水位: 3.1m(85国家高程),设计最低通航水位-2.2 m(85国家高程);通航净空:净高:最高通航水位以上不小于25.5米,净宽:单孔双向通航净宽不小于280.0米。(8)设计基本风速:桥位区10m高度处100年一遇10分钟平均最大风速44.35m/s。(9)设计基准期:100年。2)本桥特点:作为大跨度悬索
4、桥,本桥具有以下特点:几何非线性效应显著:本桥具有主跨跨度大,结构行为表现为非线性大位移的特征,但各构件的应力并不大,均处于弹性范围内,不受材料非线性的影响,但几何非线性效应较为显著。温度敏感性较高:本桥跨度大,且横跨海峡,温度场沿顺桥向变化较大,温度对本桥施工及施工控制的影响将更为显著。温度变化将造成主塔塔顶高程、主缆水平力、主塔偏位及主缆线形变化,且相互影响,施工及施工控制过程需重点分析。地理位置特殊:本桥位横跨xx航道,地处海洋性气候环境条件下,施工过程中,受局部风影响明显,且大桥处于地震带,而悬索桥在架设阶段柔性特征明显,需要在施工控制过程中对结构施工阶段的抗风及抗震进行重点分析。结合
5、本桥的一些其他特点,确定了这是一座难度大、技术领先的大型现代化悬索桥。第二部分、科研项目建议一、试桩承载力试验建议1 试桩的必要性公路桥涵地基与基础设计规范(jtg d63-2007)中规定:对于具有下列情况的大桥、特大桥,应通过静载荷试验确定单桩承载力。1)桩的入土深度远超过常用桩。2)地质情况复杂,难以确定桩的承载力。3)有其它特殊要求的桥梁用桩。xx大桥基桩数量较多,桩基设计承载力较高,桩的入土深度大部分超过常用桩,且地质情况复杂,根据本桥结构受力特点及桥位处的地质情况,为了保证桥梁结构的安全可靠、施工的顺利进行和工程的施工质量,在工程正式实施前需进行必要的工程试桩。另外根据已有的工程实
6、践和试桩实例,地质情况和成孔质量对基桩的承载力有较大的影响。基桩设计承载力是在施工前根据提供的地质钻孔资料进行计算得到的,但实际施工时的地质情况与地勘报告资料会有一些出入,再加上施工工艺方面的影响(主要是成孔方式、泥浆指标的控制和清孔措施等),因此成桩后和桩基承载力有关的参数和钻孔提供的地质参数有一定的差异。因此有必要通过试桩,以期达到如下目的:主要是在该地质条件下对灌注桩在各类土层中桩侧摩阻力、桩端承载力、桩基竖向位移、单桩极限承载力和成桩工艺等进行试验和验证:(1)通过试桩验证工程地质勘察报告各土层的设计参数的合理性。(2)根据试桩结果为施工图桩基设计(优化)提供参考依据。(3)在试桩的基
7、础上,进一步完善钻孔灌注桩施工工艺。2 试桩方案的选择传统的基桩静载荷试验方法有两种:堆载法和锚桩法。众所周知,传统静载是公认的确定单桩承载力最直观、最可靠的方法,但传统静载方法的加载能力有限,而且随着加载吨位的提高试验费用也越来越大。为了进行堆载试验,必须先进行试桩场地处理,配重运输道路的修建等,附加费用有时超过静载试验本身所需费用。同时传统的试验方法要消耗大量人力、物力和时间,配重的运输增加了道路的拥挤,污染了环境,大吨位堆载试验还可能产生伤亡事故,存在一定的危险性。若采用锚桩法试验,则在试桩施工的同时,为了提供试验所需反力,还要进行锚桩的施工,这不但加长了施工工期,也造成成本方面的大量浪
8、费,非工程桩做锚桩的试桩试验后,锚桩还要采取措施进行处理,这也会造成经济和社会的负面效应。对于水上和坡地等特殊桩位处的试桩,其桩位处没有架设反力架或堆载平台的条件,传统静载法就难以满足承载力试验的要求了。自平衡试桩法(国外为osterberg试桩法)解决了上述难题,通过利用基桩自身反力而达到加载激发侧阻、端阻的目的,节省了施工配合和试验时间,节约了试验经费,受到工程界的广泛欢迎;这种方法可以分别测出桩的桩侧摩阻力和端阻力与上下位移的关系曲线,便于明确两者的发展过程,对于桩基础进行可靠度设计时考虑和确定分项系数也是十分重要的。采用自平衡试桩方法,只需少量的测试和配合人员即可,既给施工提供了方便,
9、同时还可以节约成本。结合本工程的特点,建议选择自平衡试桩法进行试桩承载力试验。3 业绩自平衡法试桩业绩工程名称数量及桩径(m)桩长(m)设计极限承载力(kn)实测极限承载能力(kn)xx阳逻长江大桥21.5924280043965441692030909天兴洲公铁两用长江大桥31.561.6165202745761.6185803539562.42005033421xx南太子湖大桥21.5452294035129452294038467哈尔滨松花江大桥2.0705000072562广东科韵北路跨广深铁路桥梁工程31.2165840558716584062871558405331洛湛铁路新桥河特
10、大桥31.0336964713137706884154877207860洛湛铁路文章河中桥21.053654269814259867239甬台温铁路瓯江大桥31.2559943410463599434997859943410424南京大胜关大桥2.07532357423501.5742053221480杭州湾大桥观光塔平台2.5984158051310孟加拉卡纳夫里三桥41.552.3/1565066/*12279874/*8038058.5/*123656郑州黄河公铁两用桥21.5802473634212702165931869平阳特大桥基桩承载力试验研究31.2565/9535宁德特大桥基
11、桩承载力试验研究31.2539/11132瓯南特大桥31.2559/10463济宁市太白楼东路洸府河大桥21.555.1/2337993.1/3410411.055.08/16165济宁市梁济运河大桥11.583.3/23064福建厦漳跨海大桥标11.875.434600496001 3.0/2.598100000109600福建厦漳跨海大桥标22.0/1.658320002514968314302366113.0/2.551106000156121福建厦漳跨海大桥标12.0/1.6552728821955襄樊内环线汉江三桥41.554.5 /1851555 /2360155 /3541862
12、4400041500xx二七长江大桥11.276.93 /34170中朝鸭绿江界河公路大桥11.544.9220004118312.544.67000093406安徽望东长江公路大桥21.84826000339352000045613杭州城站高架候车室试桩承载力测试研究21.039.5110001527910431山西中南部铁路通道汾河特大桥试桩41.240113651286031.2561412526933武黄城际黄冈公铁两用长江大桥试桩21.850 /5416747 /50312合福铁路铜陵公铁两用长江大桥试桩11.03996481034611.25471033815922二、焊缝无损检测
13、第三方抽检项目建议1、编制依据(1) xx大桥的有关设计要求及技术规范(2) 钢结构工程施工和验收规范(gb 50205-2001);(3) 铁路钢桥制造规范(tb 10212-2009);(4) 铸钢节点应用技术规程(cecs 235-2008);(5) 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件(jtt722-2008);(6) 碳素结构钢(gbt 700-2008);(7) 锌锭(gb/t 470-1997);(8) 优质碳素结构钢(gb/t 699-1999);(9) 碳素结构钢(gb/t 700-2006);(10) 递进分配器16mpa(jb/t 8464-1996);(11) 桥梁缆索用热镀
14、锌钢丝(gb/t 17101-2008);(12) 悬索桥预制主缆丝股技术要求(jt/t 395-1999);(13) 一般工程用铸造碳钢件(gb/t 11352-2009);(14) 公路悬索桥吊索(jt/t 449-2001);(15) 压铸锌合金(gb/t 13818-2009);(16) 合金结构钢(gb/t 3077-1999);(17) 不锈钢热轧钢板和钢带(gb/t 4237-2007);(18) 大型低合金钢铸件(jb/t 6402-1992);(19) 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(gb/t 113451989);(20) 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级(gb/
15、t 3323-2005);(21) 无损检测 焊缝磁粉检测(jb/t 6061-2007);(22) 无损检测 焊缝渗透检测(jb/t 6062-2007);(23) 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(gb/t 8923-1988);(24) 磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法(gb/t 4956-2003);(25) 色漆和清漆、漆膜的画格试验(gb/t 9286-1998);(26) 漆膜附着力测定法(gb/t 1720-1979);(27) 铸钢件 超声检测 第1部分:一般用途铸钢件(gb/t 7233.1-2009);(28) 铸钢件磁粉检测(gb/t 9444-2007);(
16、29) 铸钢件渗透检测(gb/t 9443-2007);(30) 锻轧钢棒超声检测方法(gb/t 4162-2008);(31) 磁粉检测(jb/t 4730.4-2005)。2、检测总体部署项目下设工地检测、工厂检测两个检测小组、一个安全管理员和一个档案管理员。各个检测组由组长负责检测任务的组织分配和仪器设备的维护保养。为确保各钢结构制造点的无损检测质量,各检测组至少应配备具有该项检测方法级检测资质且经验丰富的检测人员两名,并配备相应检测设备满足制造进度要求。安全管理员负责项目部安全内务的日常工作,制订x射线安全操作规程,报告发现的安全隐患,并实施安全措施。档案管理员负责对资料进行整理归档,
17、做好内业资料,做到对任何数据和报告均有源可溯。3、实施方案3.1工作方案设计总体思路为了达到既定的质量目标、进度目标、安全目标等要求,结合以往丰富的工程经验,我们针对xx大桥钢结构材料检测和焊缝无损检测所用到的三种检测方法(超声波检测、x射线检测、磁粉检测)分别制定完备的检验规程、评级方法、强调对于钢结构材料的物理力学性能和化学成分,斜拉索质量检测、高强度螺栓检测,分别采用切合实际的设备及条件,保证检测人员持证上岗,保证检测结果的可靠性和及时性,采取iso9000质量管理体系和hse(健康、安全、环境)管理体系措施。针对xx大桥检测实际,从以下几个方面来实现钢结构与索结构试验检测工作保质保量地
18、顺利完成:为保障检测质量,配备具有检测资质且经验丰富的检测人员,严格按照相关检测规范,相关仪器操作规程进行钢结构材料和焊缝检测,特别是严格按照xx大桥钢结构不同部位、不同类型焊缝的重要程度,按照规范要求进行评级。做到科学客观,严谨求实,保证钢箱梁结构焊接的质量。为保证工期,制定相应的钢结构材料和焊缝检测进度计划,并安排检测人员与监理方保持密切联系,确保钢结构材料和焊缝检测工作能及时进行,而不影响工程的施工进度。按照程序办事,在钢箱梁制造单位对材料检测和焊缝进行探伤检验合格,接到监理工程师通知后,我们立即安排检测人员进行工厂或现场的检测工作,并在24小时内向监理工程师书面反馈检测结果。在hse(
19、健康、安全、环境)管理措施上,严格按照站管理体系和iso14001有关规定开展检测工作。严格控制无损检测工艺水平,严格执行工艺纪律,高空作业时采取相应的隔离措施和防止高空落物、坠落的措施。每个作业面都做到“工完料尽场地清、突出随干随清”。并有针对性的制定了一系列的环保硬性指标和管理措施。按照xx大桥工程设计图、检验标准及相关技术要求,对钢结构与索结构试验检测工作作出以下总体要求:(1)对于主要受力构件、关键断裂部位和受拉构件等部位的对接全焊透焊缝,应按10%x射线(rt),100%超声(ut),25%磁粉(mt)探伤。对厚板x射线应加强探伤能力,确保厚钢板探伤,如x射线能力不足时,对于t40m
20、m板,x射线可用拖带试板替代。并在超声(ut)探伤中增加斜探头检测项目。(2)全焊透角接焊缝(包括单边坡口全焊透),应按100%超声(ut),25%磁粉(mt)探伤检查。(3)局部焊透角接焊缝,应按100%超声(ut),15%磁粉(mt)探伤检查。(4)填角焊缝,应进行100%磁粉(mt)探伤检查(5)抽查中发现超标缺陷,向其两端加倍延伸一个片位(30cm),既加倍抽查,若仍发现存在缺陷,应对该焊缝进行30100%的扩探,同时对该时期焊接的类似结构焊缝进行扩大比例抽查,抽查比例按实际分析产生缺陷的原因制定。(6)所有焊缝应在焊接完成后24小时,母材公称厚度大于40mm的焊缝必须在焊接完成48小
21、时后,外观检查合格后进行无损检查。(7)钢结构试板及索结构检测按照合同数量、规范要求进行,及时取样、取样具有代表性;及时检测、检测具有准确性。3.2 钢结构抽检项目(1)材料复验及产品试板检测1)钢板原材料复验:共40组,进行拉伸、弯曲、冲击、五元素分析(z向钢板做断面收缩率)检测。采用金属材料室温拉伸试验方法(gb/t228-2002)、金属材料弯曲试验方法(gb/t232-1999)、普通碳素结构钢技术条件(gb/t700-2006)和其他相关标准规范进行。符合标准gb2975钢材力学及工艺性能试验取样规定。2)产品试板检测:共3组,拉伸、弯曲、低温冲击、硬度、超声和射线检测。按照金属材料
22、弯曲试验方法(gb/t232-1999)、普通碳素结构钢技术条件(gb/t700-2006)、金属材料室温拉伸试验方法(gb/t228-2002)和其他相关标准规范进行。(2)超声波检测超声波探伤是利用超声波能在弹性介质中传播时,在异质界面产生反射、折射和波型转换等特性来探测材料内部或表面缺陷的。焊缝中缺陷有裂缝、未焊透、未熔合、夹渣和气孔等,这些缺陷就是一种异质界面,超声波入射到缺陷表面就会产生反射波等。超声波检测焊缝内部质量就是利用工件中缺陷反射波来判定工件内部的缺陷情况。通过综合分析缺陷反射波的能量大小、波型、波幅、衰减状况及传播时间等参数,检出缺陷,并对缺陷所在的位置、缺陷相对尺寸作出
23、判定。检测结果分析遵照中华人民共和国国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(gb 1134589)进行。适用于xx大桥钢结构对接焊缝对接接头和熔透角接焊缝(t型接头)、全熔透角接焊缝,检验技术等级对接焊缝b级,不熔透角接焊缝a级的超声波检测。采用标准铁路钢桥制造规则(tb10212-2009) ;钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(gb 1134589)。焊缝的超声波检测必须在焊接完成24小时后,母材公称厚度大于30mm的焊缝必须在焊接完成48小时后,外观检查合格后进行。斜探头移动区,为p1.252tk(式中:p-探头移动区,t-母材公称厚度,k-探头折射角的正切值),探头前后移动
24、的范围应保证扫查到全部焊缝截面及热影响区。 检测纵向缺陷时,斜探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上,作锯齿型扫查,且略带旋转,扫查速度不应大于150mm/s,扫查的齿距在探头晶片直径件应有不小于10的重叠。检测横向缺陷时,在对接焊缝两侧边缘使探头与焊缝中心线成1020作两个方向的斜平行扫查,且灵敏度提高6db。采用前后,左右,转角 ,环绕运动等方式以确定缺陷的位置,方向和区分缺陷波和伪讯号。危害性缺陷性质的估判:当缺陷反射波位于评定线及评定线以上的线性、体积、面状缺陷,应用a60、a45探头前后、左右、转角、环绕等扫查方法确定缺陷的平面、深度、高度、位置、取向、反射特性、动静态波形再结合焊接工
25、艺和方法、坡口形式、材料特性综合判定。必要时可采取其他无损检测辅助手段,如射线检测和磁粉检测或成像超声波检测等。缺陷的定量:位于定量线及定量线以上的缺陷进行幅度和指示长度的测定。缺陷波幅度测定:将探头置于最大缺陷反射波的位置,读出该波幅所在的区域。缺陷指示长度的测定:当缺陷反射波只有一个高点且位于区或以上时,用6db法测定。当缺陷反射波又多个高点,且位于区以或以上时应以端点6db法。焊缝质量等级评定a. 超过评定线的信号应注意其是否裂纹等危害性缺陷特征,如有怀疑时应采取改变探头角度、增加探伤面、观察动态波型、结合结构工艺特征做判定,如对波型不能准确判断时,应辅以其他检验做综合判定;b最大反射波
26、幅位于区的缺陷,其指示长度小于10mm时按5mm计;c相邻两缺陷各向间距小于8mm时,两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度;d最大反射波幅位于区的缺陷,根据缺陷指示长度按表2-3的规定评级;e最大反射波幅不超过评定线的缺陷,均评为级;f最大反射波幅超过评定线的缺陷,检验者判定为裂纹等危害性缺陷的,无论其波幅和尺寸如何均评定为;g反射波幅位于区的非裂纹性缺陷,均评为级;h反射波幅位于区的缺陷,无论其指示长度如何,均评为级;i. 不合格的缺陷,应予以返修,返修区域修补后,返修部位及补焊受影响的区域,应按原探伤条件进行复检。(3) x射线检测x射线探伤是利用x射线穿透工件时,由于缺陷与工件材料对
27、射线的衰减作用不同,从而使胶片感光不一样,于是在底片上形成黑度不同的影像,据此来判断缺陷的位置、大小及缺陷的种类。检测结果分析遵照中华人民共和国国家标准金属熔化焊焊接接头射线照相(gb/t 33232005)进行。适用于xx大桥钢结构母材公称厚度为1025mm的铁素体钢对接焊缝检测技术等级b级的x射线照相。采用主要标准铁路钢桥制造规则(tb10212-98) 金属熔化焊焊接接头射线照相gb/t 33232005工业x射线卫生防护标准(gbz117-2002)检测装置与胶片系统采用xxg2505x射线机(2台),xxg3005射线机(2台)天津v型工业射线胶片及配套的显定影液,铅箔增感屏透照方式
28、:用k1.01的纵缝单壁透照法(b级)象质计的选用与放置:用fe10-16线型象质计,应放在射线源一侧的工件表面且在被检对接焊缝有效评定区一端的1/4左右处。钢丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直,细丝置于外侧。x射线检测表面处理和检测时机当被检测对接焊缝表面不规则状态可能给辨认缺陷造成困难时,应对其进行适当处理,x射线检测必须在焊接完工24小时后,外观检测合格后方可进行。曝光参数的选定:当焦距为700mm时 不小于20ma.min,当焦距改变时可按平方比定律进行换算。管电压:根据试验制作的曝光曲线确定。 底片评定1) 评片条件底片评定应在光线暗淡的室内进行,观片灯的亮度应可调,灯屏应有遮光板遮挡非评
29、定区。观片灯的亮度应能保证底片透过光的亮度不低于30cd/m2,尽量达到100 cd/m2。2)底片质量a.底片上标识影像应显示完整位置正确,不得有影响评定的水迹,划伤等。b.黑度d2.34.0c.象质计的识别,在底片对接焊缝影像黑度均匀区域内至少10mm丝连续可观。d.不同母材公称厚度的对接焊缝应满足的象质计数值见表2-5。3)底片的评级焊接接头质量分级根据缺陷的性质和数量,焊接接头分为四个质量等级。级焊接接头:应无裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷;级焊接接头:应无裂纹、未熔合和未焊透;级焊接接头:应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透;级焊接接头:焊接接头中缺陷超过级者。a.圆
30、形缺陷(长宽比小于等于3的缺陷)的分级。b.综合评级在圆形缺陷评定区内,同时存在圆形缺陷和条形缺陷时,应各自评级,将两种缺陷所评级别之和减1作为最终级别。(4) 磁粉检测磁粉探伤是利用被磁化的工件在其缺陷处形成漏磁场吸附磁粉显示缺陷的探伤方法。磁粉探伤能发现表面及近表面的裂缝、夹渣、气孔等缺陷,并能确定缺陷的位置、大小、和形状。检测结果分析遵照焊缝磁粉检验方法和缺陷磁粉的分级标准(jb/t60612007)进行。适用范围:运用于xx大桥钢结构熔透角接焊缝(t型接头)、角焊缝及u肋嵌补段对接焊缝的磁粉检测。采用主要标准铁路钢桥制造规则(tb10212-2009) 焊缝磁粉检验方法和缺陷磁粉的分级
31、(jb/t60612007)磁粉检测仪:交流磁轭探伤仪(mp-a2l,4台),磁轭最大磁极间距上的提升力大于45n 磁悬液:罐装水性黑色慈悬液,慈悬液浓度1025 g/l。灵敏度试块:c-15/50被检测焊缝应在焊后24小时后,钢板厚度大于 30mm的焊缝必须在焊接完成48小时后经外观检测合格后方可进行; 被检焊缝表面应清洁,无油脂,铁锈,氧化皮,飞溅等影响缺陷判断的污物。采用连续磁化法焊缝上的每个检验部位应至少在相互垂直或近于垂直的两个方向上分别得到磁化。在检测工作中根据构件的不同可采用的磁化方式有以下两种: a.纵向磁化加横向磁化在垂直于焊缝走向和平行于焊缝走向的两个方向上分别进行磁化,先
32、后次序不论。 b.交叉式磁化在与焊缝走向大致上成+45和45的方向上分别进行磁化,先后次序不论。施加磁悬液时,施加到被检表面的磁悬液应尽可能均匀分布,并利用载液的流动特性带动磁粉流动。在有漏磁场的地方形成磁痕,在没有漏磁场的地方全部离走。用灵敏度试片确定磁粉检测的综合性能及工件表面有效磁场强度和方向,有效检测范围,检测灵敏度等。磁痕记录:用数码相机照相。磁痕的分类:根据缺陷磁痕的形态,可以把缺陷磁痕大致分为圆形和线形两种。凡长轴与短轴之比小于3的缺陷磁痕称为圆形磁痕,长轴与短轴之比大于等于3的缺陷磁痕称为线形磁痕。磁痕的观察和评定:磁痕的观察应在磁痕形成后立即进行。磁痕应当在白光照射下进行观察
33、,白光强度不小于1000 lx。用210倍放大镜来观察磁痕。在观察过程中应认真区分缺陷磁痕和非缺陷磁痕的差别,并对缺陷性质进行判别。用肉眼不能区分的磁痕,应当采用其他有效方法进行验证。缺陷磁痕分级。出现在同一条焊缝上不同类型或者不同性质的缺陷,可以选用不同的等级进行评定,也可以选用相同的等级进行评定。 评定为不合格的缺陷,在不违背焊接工艺规定的情况下,允许进行返修。返修后的检验和质量评定与返修前相同。(5)钢箱梁涂装的检测清洁度、粗糙度的检测, 油漆抽检复验, 漆膜厚度检查, 涂层附着力检查: 按工程量清单数量进行取样、抽检,按照钢结构工程施工和验收规范(gb 50205-2001)、铁路钢桥
34、制造规范(tb 10212-2009)、铸钢节点应用技术规程(cecs 235-2008)、公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件(jtt722-2008)、涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(gb/t 8923-1988)、磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法(gb/t 4956-2003)、色漆和清漆、漆膜的画格试验(gb/t 9286-1998)、漆膜附着力测定法(gb/t 1720-1979)和其他相关检测标准规范进行。3.3 索结构抽检项目(1)主缆锚固段铸钢锚锭件、主索鞍散索套、索夹铸钢件与附件等铸钢件检测按工程量清单数量进行取样、抽检,按照一般工程用铸造碳钢件(gb/t 11352-
35、2009)、公路悬索桥吊索(jt/t 449-2001)、压铸锌合金(gb/t 13818-2009)、合金结构钢(gb/t 3077-1999)、金属材料室温拉伸试验方法(gb/t228-2002)、金属材料弯曲试验方法(gb/t232-1999)、普通碳素结构钢技术条件(gb/t700-2006)、铸钢件 超声检测 第1部分:一般用途铸钢件(gb/t 7233.1-2009)、铸钢件磁粉检测(gb/t 9444-2007)、铸钢件渗透检测(gb/t 9443-2007)、锻轧钢棒超声检测方法(gb/t 4162-2008)、磁粉检测(jb/t 4730.4-2005)和其他相关检测标准规范
36、进行。(2)主缆索股锚杯(索股锚头)、高强度镀锌钢丝、锌铜合金(锚头填料):按照合同文件约定的相应检测数量进行取样、抽检,进行力学性能、化学分析、破断(极限)载荷、延伸率、弹性模量、合金铸体剖切分析和无损检测。按照、碳素结构钢(gbt 700-2008)、锌锭(gb/t 470-1997)、优质碳素结构钢(gb/t 699-1999)、碳素结构钢(gb/t 700-2006)、递进分配器16mpa(jb/t 8464-1996)、桥梁缆索用热镀锌钢丝(gb/t 17101-2008)、悬索桥预制主缆丝股技术要求(jt/t 395-1999)、一般工程用铸造碳钢件(gb/t 11352-2009
37、)、公路悬索桥吊索(jt/t 449-2001)、压铸锌合金(gb/t 13818-2009)、合金结构钢(gb/t 3077-1999)、金属材料室温拉伸试验方法(gb/t228-2002)、铸钢件 超声检测 第1部分:一般用途铸钢件(gb/t 7233.1-2009)、铸钢件磁粉检测(gb/t 9444-2007)、铸钢件渗透检测(gb/t 9443-2007)、锻轧钢棒超声检测方法(gb/t 4162-2008)、磁粉检测(jb/t 4730.4-2005)和其他相关检测标准规范进行。(3)吊索上、下锚具锚杯、叉耳螺母、销轴、高强镀锌钢丝、吊索静载试验检测:按工程量清单数量进行取样、抽检
38、,按照一般工程用铸造碳钢件(gb/t 11352-2009)、公路悬索桥吊索(jt/t 449-2001)、压铸锌合金(gb/t 13818-2009)、合金结构钢(gb/t 3077-1999)、金属材料室温拉伸试验方法(gb/t228-2002)、金属材料弯曲试验方法(gb/t232-1999)、普通碳素结构钢技术条件(gb/t700-2006)、铸钢件 超声检测 第1部分:一般用途铸钢件(gb/t 7233.1-2009)、铸钢件磁粉检测(gb/t 9444-2007)、铸钢件渗透检测(gb/t 9443-2007)、锻轧钢棒超声检测方法(gb/t 4162-2008)、磁粉检测(jb/
39、t 4730.4-2005)和其他相关检测标准规范进行。特别要求:将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上,以规定直径的弯心将试样弯曲到所要求的角度后,卸除试验力检查试样承受变形性能。弯曲试验可在万能试验机上进行,试验机应具备下列装置:应有足够硬度的支承辊,其长度应大于试样的宽度或直径。支辊间的距离可以调节。具有不同直径的弯心,弯心直径由有关标准规定,其宽度应大于试样的宽度或直径。弯心应有足够的硬度。 厚度不大于4mm的试样,可在虎钳上进行弯曲试验,弯心直径按有关标准规定。 试验时用圆形、方形、长方形或多边形横截面的试样。弯曲表面不得有划痕。方形和长方形试样的棱边应锉圆,其半径不应大于2mm。弯
40、曲试样长度根据试样 厚度和弯曲试验装置而定,通常按下式确定试样长度:l5a+150mm凡经加工的试样,其宽度、厚度或直径的尺寸偏差均为土1mm。金属弯曲试验结果评定方法:完好:试样弯曲处的外表面金属基体上无肉眼可见因弯曲变形产生的缺陷时称为完好。微裂纹:试样弯曲外表面金属基体上出现的细小裂纹,其长度不大于2mm,宽度不大于0.2mm时称为微裂纹。裂纹:试样弯曲外表面金.属基体上出现开裂,其长度大于2mm,而小于等于5mm,宽度大于0.2mm,而小于等于0.5mm时称为裂纹。裂缝:试样弯曲外表面金属基体上出现明显开裂,其长度大于5mm,宽度大于。-5mm时称为裂缝。裂断:试样弯曲外表面出现沿宽度
41、贯穿的开裂,其深度超过试样厚度的三分之一时称为裂断。重点控制高强螺栓螺母的机械性能和斜拉索的冷铸锚连接处销轴化学成分。3.4抽检工程量清单1)钢结构抽检项目工程量清单序号检测项目检测内容单位检测数量1钢材原材抽检复验拉伸、弯曲、冲击、五元素分析(z向钢板做断面收缩率) 组402产品试板(焊接的检测拉伸、弯曲、低温冲击、硬度、超声和射线检测 组43钢箱梁的无损检测(工厂)超声检测(ut)m320磁粉检测(mt)m5095射线检测(rt)张04钢箱梁的无损检测(现场)超声检测(ut)m磁粉检测(mt)m射线检测(rt)张54365钢箱梁涂装的检测清洁度、粗糙度的检测次1832油漆抽检复验批2漆膜厚
42、度检查点110涂层附着力检查点32)索结构抽检项目工程量清单序号检测项目检测内容单位检测数量1主缆锚固段铸钢锚锭件检测力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测件12主索鞍散索套索夹铸钢件与附件主索鞍体力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、渗透检测(左右1件)套1拉杆力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、硬度检测件8垫圈力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、硬度检测件16螺母力学试验、化学分析超声检测、磁粉检测、硬度检测件16主缆散索套(含上、下、基座)力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、渗透检测套1索夹力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、渗透检测套22隔栅组件力学试验、化学分析超声
43、检测、渗透检测组13主缆索股锚杯(索股锚头)力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、个40高强度镀锌钢丝力学试验、化学分析组6锌铜合金(锚头填料)化学分析组1索股静载试破断(极限)载荷、延伸率、弹性模量、合金铸体剖切分析缩值、锚具锚固性能、静载试验后合金分析次24吊索上、下锚具锚杯、叉耳螺母、销轴力学试验、化学分析、超声检测、磁粉检测、套40高强镀锌钢丝力学试验、化学分析组1吊索静载试验破断(极限)载荷、延伸率、弹性模量、合金铸体剖切分析缩值、锚具锚固性能、静载试验后合金分析次2三、施工监控项目建议1.施工监控的必要性xx大桥作为一座大跨度单跨双铰悬索桥,具有跨度大、空间效应明显、施工过程难度
44、大等特点。其施工过程中存在几何形状变化大、温度敏感性大、施工误差较难消除、影响因素较多等特殊性。按照相关规范标准和设计要求,并结合桥梁具体的结构和施工特点,实施有效的施工控制是大跨度悬索桥成功施工的关键,也是施工质量和施工工程安全的保证。施工控制是随施工过程中的预测、实测、评估及反馈、再预测的循环控制逐渐实现的,它是将实用的结构现场测试技术和计算分析技术应用于施工,并结合施工过程形成结构评估、监测及反馈控制的安全及质量技术控制系统。通过施工现场的结构测试,跟踪计算分析及成桥状态预测得出合理的反馈控制参数,给施工过程提供决策性技术依据,也为结构行为安全控制提供理论数据,从而正确的指导施工,确保成
45、桥线形与受力状态符合设计质量要求及施工安全要求。施工控制的核心内容是施工前模仿施工过程的预测计算,形成施工阶段各理想状态线形及内力控制数据,施工过程中进行监测,并对施工各状态控制数据实测值与理论值进行比较分析,进行结构设计参数识别与调整,对后续施工各阶段和成桥状态进行预测与反馈控制分析,对结构线形及内力(应力)进行监测及预警,防止施工中结构或构件出现过大位移和应力,确保施工朝预定目标顺利进行。施工控制实施也是桥梁运营中健康监测和设计、施工资料积累的需要。桥梁建成后由于多种原因会遭受损坏,而施工过程中的监控数据可以建立数据库,为桥梁运营阶段的养护提供可靠的原始依据,为桥梁健康监测提供对比数据库。
46、施工监控中中积累了完整的监测数据,有利于桥梁资料积累和档案管理,而且可进一步开发利用档案,为以同类悬索桥设计、施工提拱依据。2.问题提出 结合大跨度悬索桥的主要特点及本桥结构特殊性,其施工控制较为关键,对大桥施工指导作用将更为突出。具体体现在如下几个方面:温度控制:本桥跨度大、跨数多,温度场沿顺桥向变化较大,且中塔为钢-混叠合结构,温度敏感性与边塔不同,塔顶高程亦不相同,温度对本桥施工及施工控制精度的影响将更为显著。几何非线性效应显著:本桥具有跨度大、跨数多、主塔高和主缆长及主缆重量大的特点,结构行为表现为大位移的特征,但各构件的应力并不大,均处于弹性范围内,不受材料非线性的影响,但几何非线性
47、效应更为显著。抗风及抗震分析:悬索桥总体上为柔性结构,其在施工阶段由于主缆重力刚度尚未形成,结构柔性特征更为明显,鉴于桥梁的特殊地理位置,因此需要对结构施工过程中的抗风及抗震进行重点分析与控制。大桥施工控制:施工前进行理论计算确定空缆线形,使主缆在建成时达到设计目标线形;使结构在建成时达到合理的内力状态,这主要是指加劲梁和索塔的应力应不超过规范允许值;在施工过程中保证主梁、索塔、主缆、吊杆等应力在限值范围内,确保结构的安全。成桥健康监测:成桥健康监测作为施工控制的延续,施工控制成果将作为成桥健康监测的原始数据库,施工控制的温度、应力、后锚索股及吊索测试系统成桥后可直接用于成桥健康监测,保证运营
48、状态监测数的连续性及完整性。3.施工控制内容及方法 大跨度悬索桥施工的基本程序是:锚碇索塔架设主缆挂设吊索安装加劲梁铺设桥面系附属构件等。对本桥而言,主缆和加劲梁的架设是施工关键环节,此工序施工过程中,索塔和缆上的荷载在不断变化,主缆的线形也随之变化,由承受本身自重的悬链线逐渐变成承受全部荷载的近似抛物线的曲线。为使悬索桥建成后其加劲梁和主缆均能达到设计线形,就需要在施工中进行严格控制。其施工控制内容大致有:(1)施工监控参数的选取:采用非线性分析软件,通过对影响结构行为的材料特性、几何形状特性、温度荷载、施工临时荷载等参数进行敏感性分析,得到各种参数对施工控制目标的影响量,根据实际施工可能出
49、现的情况,确定主要和次要的施工控制参数。(2)施工监控计算:监控计算工作主要按施工前期预测计算、施工过程中的校核计算、偏差调整措施计算、成桥运营状态评估计算四个阶段进行。(3)施工监控监测:主要包括几何测量、温度场测试、应力测试、锚跨索股及吊索拉力测试。3.1 施工监控参数的选取 一般而言,主缆索股及吊杆材料弹性模量、加劲梁及二恒的重量、塔柱混凝土弹性模量、主塔塔顶空间位置、温度效应等参数对施工控制影响较大。而且,这几种参数的不确定性也较大,需要进行充分的试验和测量得到。架设前的主要施工控制参数:(1)主缆索股和吊索的下料长度;(2)加劲梁的制造和预拼装线形。其中,确定主缆索股下料长度的时间最
50、早,需要有完整的钢丝弹模、线径、温变常数等测量数据,并尽可能准确的估计梁重及二恒等荷载重量;吊索的长度可根据情况在主缆架设过程中或架设完成后提供(预留一侧锚具后装)。架设过程中的主要施工控制参数:(1)塔顶预抬高值;(2)主鞍座和散索鞍预偏位;(3)锚跨索股张拉控制力;(4)基准索股和一般索股的架设线形;(5)吊索索夹空间位置;(6)吊索索力;(7)加劲梁的架设线形;(8)主塔偏位;(9)结构应力;(10)塔顶鞍座的顶推量和时机;(11)加劲梁铰结变刚结时机;(12)加劲梁的合龙工艺和时机。3.2施工监控计算内容及方法采用多人、多种软件的计算复核方式进行,提高计算精度,精确预测各影响因素对结构
51、状态的影响系数和后续施工过程中的结构状态,并通过监控计算指导及优化后续施工工序,及时、有效地为施工提供指令,保证施工的精度及安全。3.2.1 施工前的预测计算施工前的预测计算是根据阶段施工前期收集的材料和荷载等参数,进行施工过程和成桥状态计算,得到初步的施工过程理论轨迹和架设前的主要施工控制参数。 (1)参数影响性分析计算由于各种原因限制,构件的实际重量、各支承点间的跨度、索长等参数可能会和最初拟定的参数有一定差别,为进行施工过程的重点控制,掌握参数变化对成桥内力及线形的影响,可以根据各参数变化影响量的大小把握控制重点,提前做好调整和准备措施。参数分析包括:索长、支承点跨度、索鞍、ip点高程及
52、水平坐标变化、温度场、主缆弹性变形、主缆弹性模量、索塔刚度、构件重量、地球曲率、主缆水平力及施工临时荷载等参数变化对主缆线形、内力等施工控制目标的影响。(2)主缆、吊索无应力索长及加劲梁理论制造线形计算根据设计的成桥线形、成桥状态内力、主索鞍几何变化尺寸及散索鞍至前锚面索股构造细节,结合已完成的主塔、锚碇施工测量信息,计算主缆、吊索无应力下料长度和加劲梁理论制造线形。其中主缆索股的无应力下料长度及加劲梁理论制造线形作为架设前的施工控制参数提交,吊索的下料长度可作为初步加工时的参考。(3)主塔施工控制计算根据设计的成桥线形、成桥状态内力、对主塔施工过程进行计算,计算施工过程中主塔的控制应力、横向
53、位移及竖向位移,提拱主塔预抬高量及横向预偏量,保证主塔施工的精度与安全。(4)锚跨索股张拉力计算根据主缆安装顺序,计算主缆锚跨索股的合理张拉力。既保证施工过程中索股在散鞍内不发生滑移,且与成桥状态索股拉力尽量相近,以使索股的安全系数相对较为接近。(5)索夹安装位置的确定主缆形成后,在空缆状态下安装索夹,由于空缆线形与成桥线形的差异以及施工环境与计算假定的差异,空缆时索夹位置并不处于成桥时的索夹空间位置。为保证成桥时吊索间距与设计一致且吊索处于竖直位置,需要精确计算在空缆状态下索夹的安装位置,并据此进行索夹安装放样工作。(6)加劲梁安装线形的计算加劲梁在工厂预制加工,吊装时需要根据理论计算及现场实测值确定加劲梁的安装线形,确定加劲梁拼装过程中临时铰处安装位置及时间,预测及分析临时铰的刚接时机及其对施工内力及线形的影响。(7)吊索索力计算根据设计图及施工方案,确定吊索在加劲梁吊装就位及成桥等各阶段的理论计算索力,并与各阶段相应实测索力值进行对比,确定施工过程中最不利索力发生的位置及时间,并采取必要的控制措施。(8)施工阶段主塔内力和塔顶偏位计算主塔成形后,在主体结构架设过程中,在临时荷载、各阶段施工荷载、塔顶不平衡水平力、塔身温差荷载组合作用下,主塔内力及塔顶偏位计算及预测,并与施工测量结果进行对比分析,保障主塔结构
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