成资渝高速公路钢结构桥梁技术交底

1、成资渝高速公路成都天府国际机场至潼南(川渝界)段钢结构桥梁技术交底2/80第一部分 项目概况第二部分 设计标准及规范汇报内容第三部分 设计要点第五部分 钢桥施工第六部分 钢桥养护第四部分 计算成果3/801 项目概况1.1 项目背景资阳至潼南（川渝界）高速公路是四川省高速公路网规划（2014-2030）的16条成都放射线中，成都至资阳至重庆高速公路的重要组成部分，是成都新机场场外综合交通体系的重要交通项目，是联系成都和重庆之间的第四条高速公路大通道。根据资潼高速业主的意见，为减少行车干扰及增加行车安全，所有分离式跨线构造物均在中央分隔带不设置桥墩，即跨线构造物均采用一跨跨越高速公路主线或互通匝

2、道。为贯彻落实国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见国发20166号、交通运输部关于推进公路钢结构桥梁的指导意见交公路发2016115号文件精神，结合具体桥梁设计特点，经过分析比选，对部分主线跨线桥和部分互通枢纽内跨线桥采用钢结构桥梁方案。4/361 项目概况1.2 项目介绍钢混组合箱梁（车行跨线桥）中和枢纽主线桥（跨遂资眉高速）中和枢纽A匝道桥（跨遂资眉高速）中和枢纽C匝道桥（跨遂资眉高速）中和枢纽G匝道桥（跨遂资眉高速）K72+370.07分离式桥（跨资潼主线）钢箱梁（人行天桥）K59+320.0天桥（跨资潼主线）K83+531.0天桥（跨资潼主线）K98+226.0天桥（跨资潼

3、主线）ZK1+113.0天桥（跨老成渝高速）SZMK89+824.0天桥（跨遂资眉高速）本项目常规跨径跨线结构所采用的钢结构桥梁方案主要有两类，即钢混组合箱梁和钢箱梁，具体设计范围如下：5/361 项目概况1.2 项目介绍序号位置桩号桥宽（m）孔径-孔数（孔-m）桥梁长度（m）上部构造1中和枢纽互通K81+306.034.01-4747.0简支钢混组合箱梁2中和枢纽互通AK0+59310.540+57+40146.1连续钢混组合箱梁3中和枢纽互通CK0+585.510.51-5571.0简支钢混组合箱梁4中和枢纽互通GK0+281.29.01-4758.0简支钢混组合箱梁5资潼主线K72+37

4、0.0713.01-4765.0简支钢混组合箱梁表1 钢混组合箱梁车行跨线桥梁表6/361 项目概况1.2 项目介绍序号位置桩号桥宽（m）孔径-孔数（孔-m）桥梁长度（m）上部构造1资潼主线K59+320.04.41-4554.5简支钢箱梁2资潼主线K83+531.04.41-4554.5简支钢箱梁3资潼主线K98+226.04.41-4554.5简支钢箱梁4资潼主线ZK1+113.04.41-4048.0简支钢箱梁5遂资眉主线SZMK89+824.04.445+3489.0连续钢箱梁表2 钢箱梁人行天桥表7/362 设计标准及规范2.1 设计标准车行跨线桥设计荷载：公路级桥面宽度：9.0、1

5、0.5、13.0、34.0m桥梁净高：5.5米地震烈度：加速度0.05g，基本烈度VI度环境湿度：年平均相对湿度80%安全等级：级线形标准：与路线平纵面线形一致设计基准：100年人行天桥设计荷载：人群荷载3.5kN/m2桥面宽度：4.4m桥梁净高：5.5米地震烈度：加速度0.05g，基本烈度VI度环境湿度：年平均相对湿度80%安全等级：级线形标准：与路线平纵面线形一致设计基准：100年8/362 设计标准及规范钢-混凝土组合桥梁设计规范（GB50917-2013）公路钢结构桥梁设计规范（JTG D64-2015）钢结构设计规范（GB50017-2014）钢结构焊接规范（GB 50661-201

6、1）道路橋示方書同解説（2012）鋼道路橋疲労設計指針（2002）複合構造物性能照査指針(案)（2002）AASHTO LRFD2012,BridgeDesign SpecificationsSteel-Concrete Composite Bridges Sustainable Design GuideStructural welding code-steel, AWS D1.1/D1.1M:20152.2 设计及参考规范9/363 设计要点a) 钢混组合箱梁标准断面类型一3.1 横断面布置10/363 设计要点3.1 横断面布置b) 钢混组合箱梁标准断面类型二11/363 设计要点3.1

7、横断面布置c) 钢箱梁标准断面12/363 设计要点3.2 钢混组合箱梁主梁构造钢混组合箱梁主箱室宽度2.2m，顺桥向节段连接和横向主梁连接采用高强螺栓连接。钢主梁采用Q345 C箱型直腹板钢梁，上翼缘(顶板桥面板)设180mm厚度的C40钢纤维混凝土。为增强桥面板与钢箱梁间的抗剪连接，钢箱梁顶板设置PBL剪力键，并布设穿孔钢筋。钢箱梁首先形成节段开口箱，然后焊接桥面底钢板形成闭口箱。钢箱梁节段划分和桥面板构造见相关图纸。13/363 设计要点3.3 钢箱梁主梁构造钢箱梁天桥采用单箱单室构造，主箱室宽度2.5m，高度为1.8m，跨高比为1/25,。为方便施工，主梁悬臂宽度统一取0.95m。钢主

8、梁采用Q345 C箱型直腹板钢梁，上翼缘(顶板桥面板)设25mm厚度的M12.5水泥砂浆磨耗层。为增强磨耗层与钢箱梁间的抗剪连接，钢箱梁顶板设置150 x150mm纵横间距的12短钢筋，短钢筋与钢箱梁上翼缘围焊。为防止磨耗层开裂，磨耗层中间设置2mm的50 x50纵横间距的钢丝网。钢箱梁节段划分和桥面板构造见相关图纸。14/364 计算结果4.1 计算思路及要点恒载按照单片梁的附属桥面面积计算自重及二期恒载；护栏重量按照边梁分布0.6，中梁分布0.4计算；活载横向分布按照AASHTO规范按经验公式计算；施工方法对钢主梁内力影响显著，计算分整片吊装、三段吊装及设跨中辅助墩三种工况分别计算。15/

9、364 计算结果4.2 K72+370.07分离式跨资潼主线桥计算成果工况编号工况内容砼板上缘cu(MPa)砼板下缘cl(MPa)钢梁上缘su(MPa)钢梁下缘sl(MPa)(1)一期恒载（钢梁承担砼湿重，考虑上缘加劲板局部稳定折减影响）-189.0480.74(2)一期恒载（钢梁承担砼湿重，形成组合结构）-76.6868.35(3)二期恒载+U型槽满水荷载-3.07-2.42-15.3335.29(4)汽车活载（含冲击系数）-3.11-2.45-15.5435.76(5)温差（钢比砼高10）1.311.53-15.012.19(6)温差（钢比砼低10）-1.31-1.5315.01-2.19

10、(7)混凝土徐变1.741.20-15.502.27(8)混凝土收缩1.201.26-13.031.91(A)(2)+(3)+(4)-6.19-4.87-107.55139.39(B)(A)+(7)+(8)-3.25-2.41-136.08143.57(C)(B)+(5)-1.94-0.88-151.09145.77(D)(B)+(6)-4.56-3.94-121.07141.38施工阶段验算容许应力值-6.19-4.87-189.04145.77施工阶段应力允许值-10.8-10.8-200.00185.29施工阶段验算是否通过是是是是承载能力极限状态验算基本组合应力值-6.09-5.02-

11、171.96180.25结构重要性系数01.11.11.11.1允许强度设计值-16.73-16.73-250.00245.45使用阶段验算是否通过是是是是16/364 计算结果4.3 中和枢纽K81+306.0跨遂资眉高速桥计算成果序号工况/荷载桥面板上缘桥面板下缘钢梁上翼缘钢梁下翼缘cu(MPa)cl(MPa)su(MPa)sl(MPa)(1)一期恒载-50.10-19.23(2)二期恒载-7.75-5.96-36.6481.42(3)汽车活载-3.54-2.72-16.7437.21(4)温差(钢梁高10)0.520.83-19.620.92(5)温差(钢梁低10)-0.52-0.831

12、9.62-0.92(6)混凝土徐变1.190.11-71.9821.28(7)混凝土收缩0.110.32-31.269.92（A）(1)+(2)+(3)-11.29-8.68-3.2899.39（B）(A)+(6)+(7)-9.99-8.26-106.51130.59（C）(B)+(4)-9.47-7.43-126.13131.51（D）(B)+(5)-10.51-9.09-86.88129.67容许应力值-11.29-9.09-126.13131.51极限状态-12.57-9.92-135.23158.6017/364 计算结果4.4 钢箱梁人行天桥计算成果施工方法荷载susl整体吊装（1）

13、一期恒载-50.55 45.05 （2）二期恒载-24.30 21.95 （3）人群活载-50.36 45.51 （4）温差(钢梁高10)-0.41 -0.06 （5）温差(钢梁低10)0.41 0.06 （6）混凝土徐变-0.40 0.06 （7）混凝土收缩-0.21 0.03 （A）(1)+(2)+(3)-125.20 112.51 （B）(A)+(6)+(7)-125.81 112.60 （C）(B)+(4)-126.22 112.66 （D）(B)+(5)-125.40 112.54 合计(容许应力值)-126.22 112.66 合计(极限状态)-161.23 144.25 18/3

14、65 钢桥施工5.1 技术准备设计院技术交底设计图工艺性审核制造工艺方案论证工艺方案确定施工图绘制图纸一核图纸二核图纸审定图纸发放1) 施工图准备19/365 钢桥施工2) 工艺文件编制预审批备钢结构加工单位在承接本工程后，应根据施工图、本技术要求及相关规范编制钢结构制作施工工艺组织设计，其内容应包括：制作工艺、焊接工艺、试拼装工艺、涂装工艺工地组装及安装工艺工艺流程质量保证措施工期保证措施验收文件等。钢材进料和钢结构施工前必须完成钢结构单元节段划分图和零件图。钢结构施工组织设计文件需报请业主、监理等部门进行专项审查，经书面批复后才能开始施工作业。20/365 钢桥施工3）工装设计根据加工、运

15、输方案，确定钢板梁分段、焊接接头等21/365 钢桥施工1）材料复验材料的复验主要包括：钢板、焊接材料、剪力钉、高强螺栓、涂料等。5.2 制造准备22/365 钢桥施工2）焊接工艺评定统计焊接接头编制焊接工艺评定任务书报批试板制备理化检验形成评定报告5.2 制造准备5 钢桥施工3）切割工艺试验统计钢板厚度选定切割设备报批钢板切割切割面检验形成工艺试验报告5.2 制造准备5 钢桥施工4）涂装工艺试验试验方案编制试验设备准备报批涂装试验实施试验项目检查形成工艺试验报告5.2 制造准备5 钢桥施工板单元制造技术钢箱梁拼装制造技术自动化、信息化技术如何通过提高加工制造质量来提升产品的长寿命？5.3 钢

16、梁加工制造5 钢桥施工钢板预处理钢板赶平钢板抛丸粗糙度检查钢板喷漆烘干5 钢桥施工钢板下料5 钢桥施工钢板下料数控火焰切割水下等离子切割板厚15mm板厚 40mm板厚 70mm5 钢桥施工钢板下料数控空气等离子切割5 钢桥施工工厂焊接应采用自动埋弧焊；定位焊应与正式焊缝一样的质量要求；焊缝返修次数不宜超过两次；5.3 钢梁加工制造5 钢桥施工横纵梁对接焊缝采用CO2气体保护焊带陶瓷衬垫单面焊双面成型工艺。横纵梁及相关附属设施的安装焊接必须严格执行针对此工程编制的工地焊接工艺文件。 对称焊接 焊缝成型现场焊接5 钢桥施工焊接质量5 钢桥施工检查焊缝外观尺寸，焊缝不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣及未

17、填满弧坑等缺陷，并符合验收规则中各项指标规定。梁段对接焊缝应全熔透焊接，并100%超声波探伤及10%作X射线探伤拍片检查。无损检测 超声波探伤 磁粉探伤5 钢桥施工钢桥的制造质量决定了桥梁的运营寿命和交通安全，必须进行全过程的质量控制，严格执行质量控制程序，确保质量保证体系正常运转。钢桥的质量标准须执行：公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011铁路钢桥制造规范Q/CR9211-20155.4 质量控制35/365 钢桥施工(1) 单元件组装组装工作必须在经检验合格的组装平台(胎架)组装；焊接工作尽可能的在工厂进行，并最大化的采用自动化装备，减少人为干预造成的质量不稳定。(2) 节段制造

18、节段制造过程中，每一步都要进行及时的检验测量，对超差部位进行修整，避免误差积累；严禁强行组装就位及带病焊接，严格执行工艺、技术规范的相关规定。5.4 质量控制5 钢桥施工5.5 钢梁运输5 钢桥施工5.5 钢梁运输5 钢桥施工5.6 钢梁架设5 钢桥施工5.6 钢梁架设5 钢桥施工5.7 桥面板浇筑5 钢桥施工5.7 桥面板浇筑5 钢桥施工5.7 桥面板浇筑43/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀44/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀45/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀46/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀47/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀48/36

19、6 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀49/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀50/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀51/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀52/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀53/366 钢桥的养护6.1 钢桥排水与腐蚀54/366 钢桥的养护6.2 设计细节及养护注意事项高度重视桥梁排水；加强对桥梁伸缩缝排水的设计及检查；桥梁涂装在桥台及桥墩2m范围应采用重防腐；桥台及桥墩附近钢梁应做好通风、排水设计；根据道路橋示方書同解説，钢桥涂装面漆达到0.3%表面积锈蚀时，应对钢桥进行重新涂装。55/366 钢桥的养护6.2 设计细节及养护注意事项56/3