钢混叠合梁施工施工方法及工艺要求中建

6.1总体施工思路 36.2主要施工技术参数 46.3钢混叠合梁施工工艺流程 4图6.3-1钢混叠合梁施工工艺流程 56.4钢梁制造施工 56.4.1梁段制造重点及对策 5表6.4-1梁段制造重点及对策表 56.4.2钢梁制造工艺 66.4.2.1图纸转化 6图6.4-1图纸转化程序图 76.4.2.2节段划分 7图6.4-2南阁互通钢混叠合梁体节段、块体划分图 86.4.2.3板单元划分 8图6.4-3板单元划分 8图6.4-4底板单元 9图6.4-5隔板单元 9图6.4-6T梁单元 106.4.2.4钢梁总体制作流程 10图6.4-7钢梁总体制作加工图 106.4.2.5钢梁场内制造、试拼装 10表6.4-2各部位切割机械选择表 11图6.4-8隔板单元制作示意图 11图6.4-9块体单元加强示意 12图6.4-10钢梁节段制作和预拼装图 126.4.2.6单元件装配要求 126.4.2.7钢梁整体拼装 136.4.2.8钢混叠合梁整体拼装工艺 146.4.2.9钢梁解体 17图6.4-10吊耳示意图 17图6.4-11吊耳布置示意图 186.4.2.10涂装体系及要求 18图6.4-12涂装工艺评定程序图 19表6.4-3涂装作业环境要求 206.4.2.11焊接工艺 22图6.4-13焊接工艺评定程序图 236.5钢梁运输 24图6.5-1运输组织机构图 246.5.1道路纵坡要求 246.5.2路基及路面宽度的要求 246.5.3路基及路面承载能力的要求 246.5.4转弯半径要求 256.5.5路面凹凸度要求 256.5.6架桥、涵洞要求 256.5.7运输计划 25图6.5.7-1钢梁运输路线图 266.5.8大件配车技术分析 27图6.5.8-1运输专用车装车示意图 276.5.9车辆选型 27表6.5.9-1钢梁运输车辆配置表 276.5.10产品装载及加固方案 28图6.5.10-1产品装车 28图6.5.10-2钢梁装载示意图 29表6.5.10-1钢梁运输捆绑工具表 29图6.5.10-3钢梁加固捆扎示意图 296.5.11成品包装 296.5.12成品杆件的存放 306.5.13成品运输、施工过程中的防护措施 306.5.14运输作业安全指导 316.5.14.1一般安全技术措施 316.5.14.2运输过程安全措施 316.6钢梁安装 32图6.6-1跨既有道路防护棚架断面示意图 33图6.6-2跨既有道路防护棚架平面示意图 336.6.1钢梁现场拼接 34图6.6.1-1对接接口位置 34图6.6.1-2调平垫块设置 35图6.6.1-3钢梁与台架位置关系 35图6.6.1-4胎架示意图 36图6.6.1-5预拱度示意图 37图6.6.1-6钢梁预拱度设置表 376.6.2钢梁吊装临时支架设置 37图6.6.2-1临时支架横截面图 38图6.6.2-2临时支架纵截面图 38图6.6.2-3临时支架顶部细节示意图 396.6.3支架强度验算 39图6.6.3-1类似项目支架搭设 416.6.4地基基础验算 41图6.6.4-1临时支架基础图 416.6.5吊装机械选用 41图6.6.5-1500t汽车吊额定负荷 426.6.6吊装前准备 426.6.7钢梁安装 42图6.6.7-1钢梁安装工艺流程 43表6.6.7-1吊车参数表 45图6.6.7-2吊篮加工示意图 46图6.6.7-3桥面防护栏杆设置图 47图6.6.7-4微调装置构造图 486.6.8现场涂装、支座安装及现场焊接 49图6.6.8-1支座安装 51表6.6.8-2手工电弧焊焊接规范 52图6.6.8-2焊接防风板 546.6.9钢梁安装误差消除措施 586.6.10测量中注意事项 586.6.11临时支架卸载 59图6.6.11-1现场卸载施工 606.6.12夜间施工 616.7桥面板施工 61图6.7-1主梁剪力键、剪力钉平面布置图 62图6.7-2PBL剪力键大样图 626.1总体施工思路根据工程的现场情况、钢混叠合梁的结构特点、道路运输情况和钢构厂生产能力，由加工厂家主导，项目部参与编制钢混叠合梁分段加工及运输施工方案，并将深化及分段制作图纸由总包协调，报专业监理工程师及设计审核，经设计签字确认后，再由厂家在专业钢构厂内进行小节段制作。构件到达现场后，需先进行拼装工作，并提前搭设好临时支架，拼装成吊装节段后，再由500t汽车吊进行吊装，待主箱体安装完成，经焊缝探伤检测合格后，再进行打磨及防腐涂装工作。本工程钢混叠合梁安装采用钢管井式支架法安装。通过起吊设备按各节段顺序架设至临时支架上，调整节段高程、平面线形及节段间距，确认无误后，进行现场焊接，最终连成整体。待所有梁体安装到位，经检测验收合格后，方可最后拆除所有临时设施，完成施工。钢混叠合梁施工完成固定后，分段进行桥面板施工。待桥面板混凝土强度达到设计标准时，拆除临时支撑结构。桥面系附属构造施工完成后，对全桥损伤的涂装及焊缝等进行补充涂装。6.2主要施工技术参数钢主梁、横联、横隔及主要受力板件均采用Q355C钢材，高强螺栓采用特制10.9级高强螺栓，剪力钉采用ML-15圆柱头焊钉。焊接材料采用与母材相适应的材料，在焊接后其熔敷金属的屈服强度、极限强度、延伸率、冲击韧性及耐腐蚀性等性能不低于母材性能。南阁互通大桥共五跨钢混叠合梁，均为50m跨简支结构。单幅重量约为225t，总宽度为12.6m，其中箱体宽度为3m，梁体高度为2.3m。最大吊装重量约为105t。钢混叠合梁分段厂内加工运输至现场，采用500t汽车吊吊装安装。6.3钢混叠合梁施工工艺流程图6.3-1钢混叠合梁施工工艺流程6.4钢梁制造施工根据本项目钢混叠合梁结构特点，结合制造厂家以往同型桥梁的制作经验，钢混叠合梁制作分为以下四个阶段：（1）零件切割下料。（2）单元件组装、焊接、校正。（3）整体拼装、焊接、校正。（4）涂装、出场检验。6.4.1梁段制造重点及对策梁段制造重点及对策见下表。表6.4-1梁段制造重点及对策表序号重点对策1保证钢混叠合梁装配精度及制造长度采用CAD三维空间放样统筹考虑纵坡、横坡及预拱度；采用专用检测钢带（在设计温度刻线）、激光经纬仪划线2提高制造精度控制焊接变形采用板单元件生产工艺，分散焊接变形，将焊接应力及变形，分阶段矫正释放，减少单元件集中总装的焊接应力及变形3控制单元件制造精度采用反变形胎架、横隔板单元件制作工装4保证梁段端口外形尺寸采用端口控制装置5梁段制造及组装的焊接质量采用成熟的焊接技术、焊工培训持证上岗、加强过程控制，严格工艺纪律6保证梁段组装及预拼装线型与成桥线型一致采用反变形总装胎架、采用预拼装专用调节钢墩、采用专用检测钢带（在设计温度刻线）、激光经纬仪、全站仪等检测手段7钢混叠合梁现场装焊质量控制合理设置装配间隙；加放焊接收缩余量、施工过程中定期进行桥轴线变化的监测、合理安排焊接顺序、设置防风、防雨设施、加强对现场工艺纪律执行的管理力度6.4.2钢梁制造工艺6.4.2.1图纸转化根据设计院提供的设计施工图和技术要求及相关标准、规范，进行钢混叠合梁三维建模，以获得各构件准确数据，并完成施工图纸转化工作。施工图纸转化工作程序如下图。图6.4-1图纸转化程序图6.4.2.2节段划分由于高速运输限制，钢混叠合梁按每9～14m小节段加工制作，分段重量控制在40t以下，各分段在厂内进行制作，再运输至现场拼装成吊装节段后，再进行吊装、焊接。箱梁制作分段示意图如下（初步分段），最大重量约为38t。（1）南阁互通50m钢梁分段示意沿纵桥向共划分为5个节段，节段长度分别为9.22m、3×10.5m及9.22m（曲线桥为沿路中心展开）。节段间预留10mm间隙。图6.4-2南阁互通钢混叠合梁体节段、块体划分图6.4.2.3板单元划分钢混叠合梁节段是由T梁单元、底板单元、横隔板单元组成，在工厂内加工制作完毕后进行预拼装，预拼装完毕后进行节段分解和涂装，涂装完毕后用运梁车（板车）运输至安装现场进行二次拼接，然后用500t汽车吊吊装就位，板单元划分如下图所示：图6.4-3板单元划分（1）底板单元由底板和底板加劲肋组成，见下图所示：图6.4-4底板单元（2）横隔板单元由翼缘板、横隔板、水平加劲肋、垂直加劲肋、人孔护圈组成，见下图所示：图6.4-5隔板单元（3）T梁单元由腹板、翼板和腹板加劲肋组成，见下图所示：图6.4-6T梁单元6.4.2.4钢梁总体制作流程根据钢混叠合梁结构设计要求、结构特点及加工厂实际情况，确定了本工程钢混叠合梁工厂加工制作总体加工图，如下图所示：图6.4-7钢梁总体制作加工图6.4.2.5钢梁场内制造、试拼装（1）下料及机加工主要零件和异形零件通过数控等离子切割机下料，直条板采用等离子多头切割机下料，零件不仅变形量小，而且生产效率高。对于重要零件的边缘或焊接边缘应进行机加工（如隔板），以保证零件的尺寸和焊接坡口精度，下料时预留加工余量。表6.4-2各部位切割机械选择表序号名称下料方式备注1顶板火焰数控切割机2底板半自动切割机3腹板半自动切割机4隔板等离子数控切割机5顶板、底板、腹板加劲肋、隔板加劲肋直条数控切割机（2）箱梁板单元制作箱梁板单元分为T梁单元、底板单元、横隔板单元组成，先进行板单元件的下料，然后组装焊接，经检验合格后进行箱梁节段的组装。1）隔板单元图6.4-8隔板单元制作示意图2）块单元加强由于块体单元纵向刚度较弱，吊、运和翻身及安装等作业时，容易产生变形，几何精度难以保障，因此我部采用增加纵向桁架式临时纵隔板（临时措施），100*100*8角钢累计用量约200m长，合计2442kg（纵向桁架式临时纵隔板为临时措施，采用100*100*8角钢加肋，钢混叠合梁吊装施工流水作业，吊装完成后角钢回收在下一跨使用，故角钢消耗重量按一跨考虑）。具体加强形式见下图。图6.4-9块体单元加强示意3）节段制作和预拼装钢梁节段制作和预拼装同时连续匹配进行：图6.4-10钢梁节段制作和预拼装图6.4.2.6单元件装配要求单元件的制造质量是保证钢混叠合梁整体制造质量的关键工序，因此在制造时对单元件的组焊过程严加控制。（1）单元件的生产必须固定工位、固定施工人员、固定施工设备。（2）单元件的制造应严格执行首件必检制，验收合格后方可进行大批量生产。（3）单元件生产为流水作业，零部件、单元件转运频繁，单元件的吊运应采用专用吊具，起吊人员应经专业培训，严禁歪拉斜吊，野蛮作业。（4）结构划线时板单元件已预开出焊接坡口，施工时要仔细核对施工图与实物的坡口朝向。（5）对于较长的单元件，用粉线划线时应分段弹线，以保证划线精度。（6）装配的全过程严禁随意手工切割，如发现零部件与图纸尺寸不符，应找出原因，按相关程序进行处理。个别零部件的修正可采用半自动切割机进行修整。（7）单元件装配过程中严禁随意加马点焊。结构定位焊采用手工电弧焊或药性焊丝CO2气体保护焊。定位焊应距焊缝端部30mm以上，焊缝长度50～80mm，间距400～500mm,焊脚尺寸3～4mm。定位焊不得存在裂纹、夹渣、气孔、焊瘤等缺陷。定位焊如出现开裂现象，须先查明原因，然后用碳弧气刨清除原定位焊缝，在由装配人员重新定位。因吊装需要加强的部位，按相关工艺执行。（8）单元件的焊接施工应严格执行相关单元件焊接施工图、焊接工艺规程和焊接作业指导书，尤其注意焊接次序和焊接规范，以保证焊接质量，控制焊接变形。在反变形胎架上焊接前单元件应与胎架模板贴合紧密。（9）主要部位的杆件应采用精密切割下料；剪切、手工切割仅适用于次要杆件、工艺特定的杆件及切割后仍需进行加工的零部件，切割允许偏差为±2.0mm。（10）零件矫正宜采用冷矫，矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕或损伤。采用热矫时，加热温度应控制在600～800℃，温度降至室温前，不得锤击钢材。（11）主要受力零件冷作弯曲时，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者热弯。热弯温度控制在900～1000℃，弯曲后零件边缘不得产生裂纹，对在焊前需进行预施反变形的零件进行预弯时，预弯温度不得低于5℃。（12）单元件完工报检时应做好单元件定位样冲标记，并用透明胶纸做好保护，同时在单元件的两端用油漆标明单元件的编码标识。对于面板单元，须将标记标识过到非结构侧，以便梁段总成施工定位。（13）单元件生产批次较大，各胎架在每使用5轮后应重新检验和修整。6.4.2.7钢梁整体拼装（1）整体拼装要求1）钢混叠合梁节段在车间内制造完成后，在总拼场地进行整体节段总拼。整节段拼装采用多节段连续匹配拼装方案，并严格控制长度、宽度、对角线差等关键项点。保证相邻主梁之间的顺利连接。2）拼装胎架综合考虑拼装方案及工艺等各方面因素，整体拼装要在专用拼装胎架（胎架材料选用热轧H32b型钢横向布置于条形基础上，局部加设三角支撑及横向联系）上完成。（2）胎架设计应满足（1）胎架基础必须有足够的承载力，确保在使用过程中不发生沉降。胎架要有足够的刚度，避免在使用过程中变形。（2）胎架设置定位（用地脚螺栓与地面固定）措施，避免拼装过程中移位，要求固定支墩与地面混凝土连接牢固不松动。（3）整节段拼装胎架的纵向各点标高按考虑拱度设置设计；标高必须进行测平。（4）胎架设置定位装置（定位墩），用以控制主梁位置。定位墩间预留焊接收缩量。（5）在胎架上设置纵、横基线和基准点，以确保各部尺寸。胎架外设置独立的基线、基点，以便随时对胎架进行检测。（6）每轮次整节段下胎后，应重新对胎架标高、位置精度进行检测，做好检测记录，确认合格后方可进行下一轮次的组拼。（3）拼装控制1）整体拼装采用连续匹配拼装的方案保证了相邻主梁之间的顺利连接；2）按照定位主梁→定位横梁的顺序进行拼装焊接；3）对拼装数据进行多次跟踪，并将信息整理反馈，作为精确预留主梁间对接焊的焊接收缩量的依据；4）拼装在专用胎架上进行，胎架设置箱梁、连接梁定位装置及纵向横向基线，拼装除控制长度、宽度及对角线差外，还需注意利用牙板调整好钢梁预拱度。6.4.2.8钢混叠合梁整体拼装工艺（1）整体拼装工艺流程在总结已建钢桥梁制作经验的基础上，结合本工程钢梁的结构特点，充分考虑焊接方法和顺序对梁段组装焊接变形的影响，将本工程钢混叠合梁制作方法流程如下：胎架、地标的制造→底板单元上胎定位→横隔板单元、支座隔板单元定位装配→T型梁单元上胎定位→焊接腹板与隔板、底板之间的焊缝→梁段焊接、校正→安装临时吊耳→余量切割→临时连接件等装焊→装焊栓钉→其它附件装焊→节段分离→各种标记、标识制作与保护。（2）钢混叠合梁拼装步骤1）划制地样线、胎架布置根据技术中心提供的《节段总装胎架布置及地样图》的要求，划制地样线。胎架与地面预埋铁刚性连接，模板采用边角料下料，模板安装必须先用水准仪测好标高后再焊接模板。2）整体拼装①底板单元件上胎架底板的纵、横向定位基准线与地样线上对应的线对齐。底板与胎架模板之间刚性连接固定。底板单元件之间用码板连接固定（不焊接）。②横隔板单元件定位、点焊根据地标线确定横隔板定位线、余量切割边线，确定横隔板单元件的位置，保证横隔板与底板之间的夹角，并用支撑固定。③T型梁单元件上胎架定位、点焊根据地标线确定腹板单元件定位线，确定腹板单元件的位置。④组装支点隔板单元由于支点隔板部位加劲板较多、焊接质量要求较高，在拼装、焊接过程中充分考虑焊接顺序，防止焊接变形。⑤组装下一件腹板单元件焊接腹板与隔板、腹板与底板之间的焊缝时，采取先立焊后平焊，先中间后两边的原则。⑥按照同样的方法拼装其他箱体⑦拼装端头板，安装桥面剪力钉支座处结构焊接检验完成后，对组合梁端头板进行组拼焊接，同时安装桥面剪力钉。⑧剪力钉的施焊要点a）焊工焊接前应检查所有焊接设备及仪表运行情况，确认准确无误后方可开工作业。b）剪力钉焊接工作必须严格按照剪力钉焊接工艺规程进行，未经焊接主管工程师同意不得随意更改焊接参数。c）施焊前焊工必须检查所有设备、工具良好，确保正常工作。d）焊接设备必须专人管理，并安装在防雨防潮的地方。e）剪力钉施工前应按规定的焊接规范参数试焊2个剪力钉，进行外观检验，合格后方可进行正式焊接。若不符合要求，应调整焊接工艺参数重新试焊，直到合格为止，焊接位置为平位。f）焊接剪力钉前，应将焊钉位置在构件上划线示出，并将钢板待焊区域及其周围20～30mm范围内的铁锈、油污、氧化皮等有害物打磨干净，露出金属光泽。g）焊接顺序原则上应从被焊构件长度方向中心逐渐向两边展开，接地导线尽可能对称于被焊构件。h）剪力钉焊接之后，应及时敲掉剪力钉周围的护圈。剪力钉底角应保证360°周边挤出焊角。i）剪力钉的焊接采用瓷环保护，用专用剪力钉焊机焊接（如剪力钉焊机对圆管柱无法施焊时则采用手工焊进行焊接），焊接用剪力钉瓷环应按规定烘干后才能使用。j）剪力钉补焊，采用焊条电弧焊，焊接材料为ER5015（φ3.2或φ4.0mm）焊条，焊接设备为直流反极性接法。⑨剪力钉焊后检查a）对焊钉进行弯曲试验焊钉弯曲30°后用角尺检查和观察检查，其焊缝和热影响区不应有肉眼可见的裂纹。b）每批同类构件抽查10%，且不少于10件；被抽查构件每件检查焊钉数量的1%，但不应该少于1个。3）整体拼装矫正要点①节段主结构装焊结束后，解除节段约束（腹板与胎架、临时加强支撑等）。定位工装严禁采用锤击法或疲劳破坏的方式拆除,须采用气割。切割时不得损伤母材，要留1mm～3mm的余量，然后铲掉，最后磨平。②矫正对象节段两端口自由板边波浪变形，匹配端口板的错边，纵向焊缝的角变形。③矫正手段采用专用烘枪及相应工装对需要矫正的地方进行火工矫正，可采用压砣、千斤顶等辅助工具。对于无法矫正的部位，也可打开焊缝重新装配焊接，但在打开焊缝前一定需主管工艺人员到场确认。零件矫正宜采用冷矫，矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕或损伤。采用热矫时，温度应控制在600～800℃，温度降至室温前，不得锤击钢材。④矫正要求a）自由板边视觉平整，符合精度要求；b）匹配端口板的错边量不大于2mm。c）节段端口余量切割节段装焊完成后，划线切割长度方向余量，并测量其总长度，并将该长度与理论长度比较，其差值在节段预拼时加以修正，避免产生积累误差。d）节段标记每个分段上均应标明分段的编号，标记做在腹板的中部，且二端均做标记，采用色标及印记（钢印）二种方式。6.4.2.9钢梁解体（1）钢混叠合梁解体前装焊临时支撑控制钢梁变形。（2）钢混叠合梁解体节段吊点、支点布置。1）吊耳示意图图6.4-10吊耳示意图2）钢混叠合梁各节段吊点吊耳布置图。图6.4-11吊耳布置示意图6.4.2.10涂装体系及要求图6.4-12涂装工艺评定程序图（1）涂装工艺评定试验1）工艺评定试验采用涂有车间底漆的试板，漆膜厚度选用上限值。2）进行涂装工艺评定试验的试件选取厚度为10mm钢板进行涂装工艺评定试验。3）压缩空气必须清洁、干燥，不含油和水。试验环境温度5～40℃，大气相对湿度＜85%，钢板表面温度高于大气露点3℃以上。（2）涂装体系及要求1）钢箱表面喷砂除锈露出金属本色，表面喷砂清理至≥Sa2.5级（ISO8501-1:2007），钢材表面粗糙度Rz=30um~70um（ISO8503-2）；所有待涂装表面清洁、干燥且无污物。2）钢箱外表面：总干膜厚度280um（环氧富锌底漆2*40μm+环氧云铁中间漆2*60μm+自清洁氟碳面漆2*40μm+焊缝修补）。3）钢箱内表面：表面喷砂清理至≥Sa2.5级，钢材表面粗糙度Rz=30um~70um，总干膜厚度200um（环氧富锌底漆2*40μm+环氧厚浆漆120μm+焊缝修补（St3除锈后补涂））。4）伸缩缝处钢箱梁端头（伸缩缝处2m纵向梁长范围，含端横梁）：总干膜厚度260um（环氧富锌底漆2*40μm+环氧封闭漆1*40μm+环氧云铁中间漆2*60μm+自清洁氟碳面漆1*40μm）。5）所有高强螺栓连接部：①摩擦面，总干膜厚度120um（无机富锌底防滑涂料），②终拧后，表面对螺栓、垫圈的外露部位进行打磨达到St3级，对螺栓、垫圈外露部位，涂装环氧富锌底漆80μm；然后整体喷涂环氧厚浆漆120um。6）钢梁与混凝土的接触面：二次表面喷砂除锈Sa2.5级，钢材表面粗糙度Rz30~70um，总干膜厚度40um（环氧富锌底漆40μm）。为保证钢混叠合梁防腐涂层的质量及使用寿命，确保涂装配套体系的可追溯性，同一配套体系的防腐底漆、中间漆及面漆采用同一品牌的成熟配套产品。（3）涂装施工工艺防腐涂装材料的品种、规格、技术性能指标必须符合设计和技术规范的要求，具有完整的出厂质量合格证明书，并经防护涂装施工单位和监理工程师复检合格后方可使用。采用的涂敷系统应进行车间和现场的工艺试验，其结果须得到监理工程师签字认可后方可正式施工。涂层层数、涂层厚度应符合设计要求。1）表面清理工艺要求表面清理包括表面缺陷修补、打磨，钢板表面盐含量的检测及可溶盐的清除，表面油污的检查及清除，粉尘记号、涂料、胶带等表面附着物及杂物的清除。喷砂前表面清理工艺流程为:（结构缺陷的清除）焊接缺陷补焊、打磨清洗剂清洗油污压缩空气吹净、干燥防止再次污染。为增强漆膜与钢材的附着力，应对二次除锈后的钢材表面进行清洁处理，然后再进行涂装，表面清洁工艺流程为：用压缩空气吹净表面粉粒用无油污的干净棉纱、碎布抹净防止再次污染。2）涂装作业环境要求表6.4-3涂装作业环境要求项目控制要求检测方法备注环境温度5-38℃温度计测量/空气相对湿度≤80%干湿球温度计测量再查表换算，或直接用仪器测量空气湿度涂装房内采用除湿机、加热干燥机等达到涂装作业环境要求。钢板表面温度≥空气露点温度+3℃钢板温度仪测量空气露点由空气温度和空气相对湿度查表求出在施工现场配备相对湿度测试仪，以便随时了解现场施工工况。3）喷砂除锈技术要求①磨料选择的磨料其清洁、干燥性能符合GB6484-86,GB6485-86的要求；其粒度和形状均满足喷射处理后对表面粗糙度的要求，磨料清洁（不含油、杂物）、干燥（不含水）质量符合规定的要求，施工过程中经常检查磨料的运行情况，并及时进行补充和调整。在表面清理检验合格且表面干燥后即可进入喷砂作业工序。②喷砂操作在技术措施满足要求的基础上，选用有丰富施工经验、技术熟练的老工人进行复杂结构部位的的喷砂除锈，从施工人员方面满足结构复杂部位的喷砂除锈要求，保证喷砂除锈质量。磨料喷射方向与工件的夹角为75～85，喷枪距工作面的距离为200～400mm，当喷嘴直径增大20%时将更换喷嘴。按先上后下，从左到右的顺序进行施工。③清砂、清尘采用大功率吸尘器或真空吸砂机带动吸尘装置，全面吸净喷砂表面的灰尘。油漆涂装前，必须对将要涂装油漆的表面进行清理。对喷砂表面应清理干净残存的磨料并吹净表面浮灰；对机械打磨表面应清理干净打磨残存的杂物并吹净表面浮灰；对电弧喷涂涂层表面的附着颗粒及粉尘进行清理；对原有油漆涂层应先修理涂层缺陷，然后除去表面杂物并吹净表面浮灰。④粗糙度要求所有钢材表面必须经过喷砂处理，清洁度达到GB8923-88标准的Sa2.5级。⑤清洁表面的保护接近喷砂处理过的表面时，所有人员均穿戴专用工作服及鞋套、手套，防止污染清洁表面。在工序交叉施工时如果出现工序间的相互影响，应进行充分的保护。如有特殊部位不能受喷砂或油漆涂装的影响，要遮挡保护。焊口处预留接头50mm宽不喷涂油漆涂层，以免影响焊接。以后每层油漆涂装前，焊接边缘再留出30mm宽不涂装油漆，形成阶梯状保护层。用木板或胶带纸遮挡保护，避免漆膜在工地焊缝对接区附着。4）喷漆技术要求装前应仔细确认涂料的种类、名称、质量及施工位置，涂装过程中的环境条件、每层涂装时间间隔以及使用的机具设备等均应满足涂装施工工艺和涂料说明书的要求。在完成前一道涂敷后，其干膜厚度须经监理工程师检验合格，方可进行下一道涂敷。涂装采用喷涂工艺。根据涂料性能选择正确的喷涂设备，使用前应仔细检查储料罐、输料管道及喷枪是否干净、适用；检查高压空气压力、管道喷嘴是否符合工艺要求，高压空气中是否有其他油污和水。在喷涂涂料时，严格执行该涂料的施工技术参数及其对环境条件的要求。除锈等级达到要求后，在环境温度5-38℃之间，相对湿度80%以下时，钢板可以喷涂底漆。钢结构外表面结露时不得涂装，涂装4小时后不得淋雨。涂层喷涂间隔时间必须符合有关规定，以保证每度涂层的实干。6.4.2.11焊接工艺本工程钢梁制造前按《铁路钢桥制造规范》（TB10002.2-2005）和本工程设计图纸技术要求进行工艺评定试验。以此确定适合公司设备、人员、管理等方面的最佳工艺参数，钢结构工程在实际制造中严格按工艺评定确定的参数作业。（1）焊接工艺评定试验1）焊接工艺评定试板的材质应与产品的材质一致，根据材料化学成份C、S、P等的含量，选用偏上限者进行试验。图6.4-13焊接工艺评定程序图2）焊接工艺评定试验中对焊接坡口、根部间隙等参数模拟实际工况中可能的极限值，以使焊接工艺评定试验的结果具有广泛代表性。（2）钢混叠合梁焊接顺序上翼缘板与腹板先组焊成T形梁，采用船型位置埋弧自动焊焊接，其它焊缝待在拼装胎架上组焊成整体后再进行焊接，其它焊接要求与工字组合梁相同。钢混叠合梁焊接顺序要求如下：1）焊接底板、腹板及底板对接焊缝；2）焊接横隔板与纵腹板的立角焊缝；3）焊接横隔板与底板的平角焊缝；4）焊接腹板与底板的平角焊缝；5）焊接面板（上翼缘板）对接焊缝；6）焊接隔板与面板的仰角焊缝；7）焊接腹板与面板的仰角焊缝。（3）对接焊缝正面焊完后背面用碳弧气刨清根，并将熔渣清除干净。多道焊接时，应将前道熔渣清除干净，经确认无裂纹等缺陷后再继续施焊。（4）埋弧自动焊必须在距设计焊缝端部80mm以外的引板上起、息弧，在焊接过程中不宜断弧，如有断弧则必须将停弧处刨成1：5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后搭接处应修磨匀顺。6.5钢梁运输为保证本工程钢梁能安全、顺利运达现场，我项目成立以项目经理为组长的运输小组，负责本工程钢梁运输安全管控、指挥、协调工作，组织机构如下图所示。图6.5-1运输组织机构图注：每车配驾驶员两名，每批次大件运输护送车辆两台，护送人员四名。6.5.1道路纵坡要求现场主干道路可以按照最大纵坡不大于6%、最大坡长不超过200m控制，支线道路可以按照最大纵坡不大于7%、最大坡长不超过100m控制。但由于地理条件限制，部分路段允许采用较高的纵坡指标，纵坡的最大坡度也可适当放宽到8%，但必须采取一些辅助措施（至少一台装载机进行牵引）。6.5.2路基及路面宽度的要求安装现场进场道路一般是按照“充分利用既有道路、超长件设备运输可采用临时方案通行”的原则采用单车道设计。因此，路基宽度应控制在5.0～6.0m，路面宽度应控制在4.5～5.0m；进场道路应结合地形条件设置错车道，错车道间距应控制在300～400m，错车道路基宽度应控制在6.5～7.0m，错车道路基有效长度为50m，从而保证道路运输的畅通。6.5.3路基及路面承载能力的要求根据钢梁运输车最大重量（自重30吨+钢梁重量38.46吨=68.46吨）69吨，拖车运输轴压（四桥）13吨，道路路基需要进行逐层碾压密实。特别是填方区在筑路前清除路基范围内的树木、杂草、腐植土以及地面下100～200mm内的草皮根系。然后进行碾压密实。在回填时每次回填层不超过30cm，用推土机摊平，压路机碾压。从而保证整个路基的承载能力，避免运输车辆因路基不实而碾压塌陷造成侧翻或者钢梁滚落等事故。6.5.4转弯半径要求道路转弯最小半径一般值取20m，极限值取15m，转弯所在路段应设置超高、加宽缓和段，具体根据拉运最长钢梁运输车设计（以钢梁拉运最长段计算，长度为13.5米）。最小转弯半径是计算转弯通道的基本转向参数，转弯半径是指内、外转向轮（方向盘转到极限位置）的中心面在车辆支撑平面上的轨迹圆半径。计算公式：注：Rmin运输车最小转弯半径；b为牵引车前轮距；L1为牵引车轴距；K为两转向轮主销中心距；L2为牵引销到挂车后桥中点的距离（若是后桥是多轴的，则中点应是这些轴的中心）；a为牵引销到牵引车后桥中点的距离。以上分析当假定运输车进入稳定转向时，绕着唯一的瞬心回转，而轮胎成刚性无侧向变形。转弯半径是由于钢梁运输车辆牵引车瞬心回转时，牵引车前转向轮行走轨迹为最小转弯半径。此时挂车轮胎基本处于不行走而直接原地变向。因此重型运输车辆在沙石地上超过最小转弯时，由于整车重心围绕内部轮胎直接变向，造成严重倾轧和磨损轮胎，造成直接爆胎的后果。因此在钢梁运输过程中，特别是进入安装现场之后，由于路面不平整和碎石较多，挂车转向严格控制最小转弯半径。6.5.5路面凹凸度要求凸形竖曲线半径一般值为200m，极限值为100m。凹形竖曲线半径一般值为200m，极限值为100m。竖曲线最小长度20m。为满足钢梁运输，对竖曲线还需按照钢梁运输要求进行设置，以钢梁伸出车板不剐蹭地面及车底板不碰地面为设计原则，地面应平整、无凹坑等。6.5.6架桥、涵洞要求若进场道路需要架桥以及开设涵洞，一般架桥的宽度按照进场道路路面要求设计，承载能力要求轴压达到15吨以上；涵洞宽度和高度需控制在5m以上，从而保证钢梁运输车辆的顺利通行。6.5.7运输计划根据本工程特点，拟采用“公路运输”的运输方案。构件从钢结构制造基地装运通过公路运输至桥位安装现场，南阁枢纽运输距离约110km，最大运输单元为主纵梁和挑臂焊接后的整体，外形尺寸为：2.80m×4.60m×13.50m(高×宽×长)，运输单元最大重量约38.46吨，运输路线：水电四局（德昌）新能源装备制造基地→G108国道→京昆高速（永郎/会理出口驶离）→G108国道→钢梁安装现场。图6.5.7-1钢梁运输路线图（1）运输特点公路运输：针对超大、超重以及形状不规则的钢构件采用公路运输方式，在运输过程中应合理设定钢构件节、段的制作长度，采取必要的绑扎、捆绑、设置支架支撑是做好运输工作的主要措施。公路运输的最大特点：自由、灵活。（2）运输方案公路运输：场外公路运输要先进行路线勘测，合理选择运输路线，并沿途具体运输障碍制定措施。对承运单位的技术力量和车辆、机具进行审验，并报请交通主管部门批准，必要时要组织模拟运输。在吊装作业前，应由技术员进行了吊装和卸货的技术交底。其中指挥人员、司索人员（起重工）和起重机械操作人员，必须经过专业学习并接受安全技术培训，取得《特种作业人员安全操作证》，所使用的起重机械和起重机具者是完好的。（3）装卸车方案在吊装作业时必须明确指挥人员，统一指挥信号。钢构件必须有防滑垫块，上部构件必须绑扎牢固，结构构件必须有防滑支垫。构件运进场地后，应按规定或编号顺序有序地摆放在规定的位置，场内堆放地必须坚实，以便防止不沉和使构件变形。堆码构件时要码靠稳妥，垫块摆放位置要上下对齐，受力点要在一条线上。装卸构件时要妥善保护涂装层。必要时要采取软质吊具。随运构件（节点板、零部件）应设标牌，标明构件的名称、编号。（4）安全管理1）为确保行车安全，在超限运输过程中对超限运输车辆、构件设置警示标志，进行运输前的安全技术交底。在遇有高空架线等运输障碍时须派专人排除，进行运输前的安全技术交底。在运输中，每行驶一段（50km左右）路程要停车检查钢构件的稳定和紧固情况，如发现移位、捆扎和防滑垫块松动时，要及时处理。2）在运输构件时，根据构件规格、重量选用汽车和吊车，大型货运汽车载物高度从地面起不准超过4.5m。3）钢构件长度超出车厢后栏板时，构件和栏板不得遮挡号牌、转向灯、制动灯和尾灯。4）封车加固的铁丝，钢丝绳必须保证完好，严禁用已损坏的铁丝、钢丝绳进行捆扎。5）构件装车加固时，用铁丝或钢丝绳拉牢禁固，形式应为八字形，倒八字形，交叉捆绑或下压式捆绑。6.5.8大件配车技术分析根据运输构件尺寸及运输路线实际情况，针对重量大的节段选用多轴大件运输专用车作为构件运输车辆，确保每轴不超过运输道路所要求的轴载荷，车板与钢梁间支垫枕木，前后用钢丝绳及手动葫芦进行加固。图6.5.8-1运输专用车装车示意图6.5.9车辆选型钢梁为大宗物件，且钢梁节段重量大，采用多种型号重型卡车运输，车辆配置表详见下表。表6.5.9-1钢梁运输车辆配置表序号车型马力数量用途备注1陕汽德龙550马力牵引车5504辆钢梁运输6.5.10产品装载及加固方案（1）产品装车1）首先找准车板的中心点，基本与产品中心保持一致；2）在车板上铺垫好枕木，防止产品直接与车板接触损伤产品涂装面。图6.5.10-1产品装车（2）捆扎加固1）拟采用Ф16mm的钢丝绳进行腰箍加固，是根据车速产生的惯性力、上下坡产生的重力坡度分力、颠簸时产生的惯性力、紧急制动产生的惯性力等几种情况可能导致产品产生位移而进行的加固。2）采用枕木及草枕支垫后，用Ф16mm钢丝绳进行腰箍加固；3）根据产品情况，进行腰箍加固，前后各箍一道，共八个点；采用5t手拉葫芦进行紧固。图6.5.10-2钢梁装载示意图（3）捆绑工具钢梁运输需要大量钢丝绳及各类捆绑工具，详见下表。表6.5.10-1钢梁运输捆绑工具表序号名称规格数量备注1捆扎钢丝绳φ16～2016根2起重钢丝绳Φ478根3手动葫芦3～5t16个图6.5.10-3钢梁加固捆扎示意图6.5.11成品包装（1）工型杆件的包装钢梁及钢构件发运，四角垫20mm厚（可用10mm厚双层）L形橡胶垫或模板，用双股φ4铁丝或钢带捆扎以防磕碰。（2）拼接板、填板等小件包装拼接板、填板、平联接头板、连接角钢等小件应将相同规格的构件用钢丝捆扎，在板件每层之间用橡胶垫块隔开，钢丝与构件接触部位加橡胶垫，成摞码放时构件之间加垫块。构件外侧用彩条布包裹，避免雨水渗入污染构件涂装表面。（3）螺栓、垫圈等零星小件应分类装箱，每件重量不应超过50公斤。（4）按发送杆件表规定需栓合发送的零部件，应用螺栓栓紧，每处栓合螺栓不少于两个。（5）重量超过5吨的杆件应标出重心位置和重量。（6）对摩擦试件的包装摩擦试件用专用木质集装箱装运，在试件每层之间用橡胶垫块隔开，钢丝与构件接触部位加橡胶垫，成摞码放时构件之间加垫块。箱内构件彩条布包裹，并将封口捆扎牢靠，避免雨水渗入。然后用石棉布等软物将箱内空隙处塞实，避免构件在箱内窜动。采用的专用木质集装箱应牢固，木板厚度不小于12mm。6.5.12成品杆件的存放 钢梁及构件运至桥位指定存梁场地后，按照架设顺序对杆件进行摆放，遵循“先架设的后堆放，后架设的先堆放”的原则，在存放杆件的时应注意一下几点：（1）杆件的存放应保证杆件不变形、不损坏、不散失。（2）杆件存放场地应宽敞、坚实、平整、有排水设施。（3）杆件应分类存放在垫楞上，存放时应满足下列要求：1）杆件底部与地面之间净空不宜小于300mm。2）杆件支点应放置在自重作用下杆件不致产生永久变形处。同类杆件多层堆放时，各层间垫块应在同一垂直面上。杆件叠放时不宜超过3.5米高，防止压伤下层杆件或出现安全事故。3）应将杆件刚性较大的一面竖立放置，多片排列放置时，应设支撑，并用螺栓把杆件与支撑彼此连接。4）杆件间应留有适当的空隙。5）对现场存放的杆件的螺栓孔端进行防雨措施保护。6）装有螺栓的箱外采用彩条布包裹，并将封口捆扎牢靠，避免雨水渗入。6.5.13成品运输、施工过程中的防护措施（1）防止变形构件在运输、堆放过程中应设计专用胎架。转运和吊装时吊点及堆放时搁置点的设定均须合理确定，确保构件内力及变形不超出允许范围。转运、堆放、拼装、吊装过程中应防止碰撞、冲击而产生局部变形，影响构件质量。（2）禁止随意割焊施工过程中，任何单位或个人均不得任意割焊。凡需对构件进行割焊时，均须提出原因及割焊方案，报监理单位或设计院批准后实施。（3）防止油漆破坏所有构件在转运、堆放、拼装及安装过程中，均需轻微动作。搁置点、捆绑点均需加橡胶垫进行保护涂装面。6.5.14运输作业安全指导6.5.14.1一般安全技术措施（1）项目技术负责人及安全负责人在运输前向应向参加运输的全体人员，进行认真细致的运输交底；无措施或未交底，严禁进行运输作业；（2）所有参加运输人员，在现场应规范配戴安全帽，穿胶鞋或者布鞋；（3）凡参加运输的人员，要明确责任，熟练掌握本工种应知和应会技能及安全操作规程和规定；（4）运输、起重作业时，应由专人指挥，严禁多人指挥，指挥信号应清晰、醒目、明确；（5）凡用于运输的车辆、工器具、绳索、器材等，在做准备工作时，应详细检查、调试及做好维护保养，由专职技术员和安全员共同鉴定，确认合格后，方可使用。6.5.14.2运输过程安全措施（1）限速行驶1）桥梁及坡道行驶速度不高于30Km/h；2）普通道路最高行驶速度不高于50Km/h；3）工地道路不平路段行驶速度不高于5km/h；4）工地通过各种障碍时行驶速度不高于5km/h5）工地通过弯道时行驶速度不高于5km/h6）工地通过桥梁时行驶速度不高于3km/h（2）启动前的车辆检查对产品捆扎加固情况进行全面检查，作好记录，确认无误后，方可启动车辆。（3）运输中检查为确保运输中车辆处于良好状态，消除不安全因素，运输途中，每4个小时对车辆进行一次必要的检查。（4）排障护送及人员安排每台运输车辆配备驾驶员一名，每批次运输时配备修理工一名，安全监护员一名；由于产品超宽、超重，每批次运输时我项目部均派专车全程护送，运行途中做好排障工作，不碰不擦，并为运输车队所有相关人员配备对讲机等通讯设备，以应对道路不安全因素及突发情况，并及时沟通和解决，保障运输车辆不发生急刹、急停现象，避免车货碰擦和危险因素发生。1）钢梁运输车辆安装合法的警示标识、警示灯等；2）每批次运输时由两辆车进行前后护送，并配备“前/后有大件运输，请保持车距”警示牌，护送及运输车辆配备反光三角警示标志、反光贴、反光锥、闪光指挥棒等安全警示设备，还应配备干粉或二氧化碳灭火器、医用急救包等急救设备；经过十字或T型路口时护送人员身穿反光背心进行暂时交通管制，确保钢梁运输车辆安全通过及来往车辆行车安全。（5）车辆停放1）在产品运输途中，夜间停车或中途临时停车，必须选择道路坚实平整，路面宽阔，视线良好的地段停放，并设置警戒线、警示标志等，由专人看护。2）夜间停车或较长时间停车要对平板车及产品进行保护性支承。3）停车后应对产品的加固情况及车辆进行检查，有隐患应时及时排除。4）意外情况处理：产品运输过程中若遇到意外特殊情况，如雷雨、大风、大雾等恶劣天气，应当停驶待令，不冒风险，不抢时间，确保产品运输过程万无一失。6.6钢梁安装南阁互通A匝道第9跨、B匝道第15跨及C匝道第5跨、第8跨、第16跨跨中间设置临时支墩，钢梁采用汽车吊按各节段顺序架设至桥墩及临时支架上，然后安装连接系并调整节段高程、平面线形，确认无误后，进行现场焊接，最终连成整体，最后用汽车吊吊装桥面模板。由于C匝道第16跨钢梁安装跨既有道路，在临时支架安装及钢梁吊装前需先搭设防护棚架，棚架基础采用钢筋混凝土扩大基础，根据开挖实际地质确定基础尺寸。先作业道路两侧部分立柱搭设，立柱支架采用D80×1cm钢管立柱,每间隔8米布置,采用随车吊安装，立柱搭设之前，必须派人员到现场进行维护交通隔离行人车辆通过，（防止施工构件侵入道路伤及人行车辆）。钢管立柱中用细沙填充。立柱宽度在道路最外侧0.5m距离左右，长度伸出既有道路边线长度不得小于3米，立柱与钢板底座采用18螺丝固定在混凝土路面上。钢管立柱横向、斜向支撑采用4×I14槽钢通过连接钢板与立柱连接。跨既有道路防护棚架具体施工参数与设计图详见《跨既有道路防护棚施工方案》。图6.6-1跨既有道路防护棚架断面示意图图6.6-2跨既有道路防护棚架平面示意图吊装施工过程分为三个阶段：吊装施工准备阶段、吊装施工阶段以及完工退场阶段。（1）吊装施工准备阶段：1）施工场地用水及用电设施配置完成；2）临时支架扩大基础制作；3）临时支架安装；4）吊车及运梁车行驶路线道路及作业场地。（2）吊装施工阶段吊装施工分为两个步骤完成：第一步完成钢梁节段及箱间横梁的吊装作业；第二步完成相应区域的桥面板。通过陆地运输将各个节段（块体）按吊装顺序运至现场→起重机械在桥位吊装位置就位→测量安放位置，通过汽车吊完成节段（块体）→完成块体、节段间的连接焊缝。（3）完工退场阶段所有节段焊缝焊接完成后，并探伤合格及补涂→落梁施工，施工完成后进行完工验收→拆除临时支架，进行最后补涂→整体退场，进行下一步施工。6.6.1钢梁现场拼接（1）主纵梁接长施工流程根据构件实际情况，考虑到运输问题，工厂制造时将50m钢混叠合梁进行分段制作、运输，需要在二次拼装场地进行接长。1）在拼装场地布置适用、可靠的接长胎架。胎架材料选用H32b型钢横向布置于条形基础上，局部加设I20b工字钢三角支撑及横向联系，保证胎架稳定、可靠。（下图仅反映对接接口位置）图6.6.1-1对接接口位置2）根据需拼装的钢混叠合梁实际数据，在H型钢上布置调平垫块用以调整实现本联主纵梁所需要的竖曲线及预拱度。图6.6.1-2调平垫块设置3）将需进行拼接的钢混叠合梁分别吊入接长胎架上，分别用水准仪、磁力线坠、钢丝等工具测量调整接长杆件的线性及垂直度。图6.6.1-3钢梁与台架位置关系4）线形调整完成后，码板临时连接定位。随后开始进行焊接作业，焊接作业按照工地现场焊接操作要求，严格按照焊接工艺卡要求选择合适的电流、电压、防护措施等。5）焊接完成后，打磨清理干净彻底焊疤、飞溅等，按要求对焊缝区域进行无损检测，检测合格后除锈、油漆补涂。（2）整体拼装作业流程1）钢混叠合梁的拼装工作必须在专用的拼装胎架上进行，拼装胎架的布置必须满足通用跨要求，设计简洁可靠。本次拟选用热轧H32b型钢制作拼装胎架。在拼接场地每6米长度布置一根H32b型钢，H型钢长度不小于9m，保证该钢混叠合梁均可以放置在拼装胎架上。2）根据需拼装的线形，在H型钢上加设调平垫块或H型钢短柱，完成胎架的拼装线形设置，并在2根主纵梁的单侧设置横向限位挡块。3）分别将钢混叠合梁吊装至拼装胎架上，并二次对线形进行复核，复核无误后再进行临时固定。4）按照焊接工艺要求施焊所有焊接区域，打磨清理干净焊疤、飞溅等，按要求对焊缝区域进行无损检测，检测合格后除锈、油漆补涂。图6.6.1-4胎架示意图（3）台架预拱度设置型钢台架施工时，应按钢混叠合梁相关设计要求设置预拱度，预拱度设计示意图及预拱度值见下图：图6.6.1-5预拱度示意图图6.6.1-6钢梁预拱度设置表（4）施工场地布置1）施工场地布置要求工程现场必须进行场地平整，清除施工障碍，修筑道路，接通施工用水管道、用电线路，保证构件运输、转弯的畅通。为保证现场施工顺利进行，具体的施工平面布置原则为：①在满足施工的条件下，尽量节约施工用地；②满足施工需要和文明施工的前提下，尽可能减少临时建设投资；③在保证场内交通运输畅通和满足施工对材料要求的前提下，最大限度地减少场内运输，特别是减少场内二次搬运；④在平面交通上，要尽量避免与其它生产单位相互干扰；⑤符合施工现场卫生、安全技术和防火规范。2）施工现场场地布置钢混叠合梁拼接在需要拼装场地的梁场最小尺寸为：长度60m，宽度20m。（4）钢混叠合梁吊装节段划分50m钢梁沿纵桥向分为5个节段，节段长度分别为9.22m、3×10.5m及9.22m（曲线桥为沿路中心线展开），节段间预留10mm间隙。6.6.2钢梁吊装临时支架设置（1）临时支架设置图6.6.2-1临时支架横截面图图6.6.2-2临时支架纵截面图（2）临时支架顶部细节做法纵坡较缓，构件承力接触面与支架上表面基本一致，此类支架上部采用搭接形式，设置支点，构件直接作用于支点上。为便于钢混叠合梁的就位，临时支架设置定位挡块，支撑点最小高度不小于300mm为宜。临时支撑架的安装要求同立柱安装，支架柱必须铅垂，且从两个垂直方向进行校正。柱间节点焊接需牢固。图6.6.2-3临时支架顶部细节示意图6.6.3支架强度验算临时支架采用钢管桩支架，管桩规格Φ377×10mm，横向联系钢管规格Φ203×6mm，顶部横梁采用H300×200×6×8mm型钢。材质为Q235,允许应力为215MPa。钢管桩验算按最大高度21m,间距4.2m，四根钢管桩中心对应单幅钢混叠合梁的中心。钢混叠合梁最大吊装段长度25m，重量约112t，按简支梁支撑钢混叠合梁计算作用在钢管桩上的承重力，并考虑撞击动载系数1.25，因此作用在钢管桩顶部压力为：N=112t÷2×1.25=35.0t，用有限元建模进行受力分析结果如下：从计算结果可以看出最大应力为149.4MPa，小于允许应力215MPa，结构使用安全。（1）临时支架施工步骤1）临时支架位置场地，整平及硬化。2）临时支架位置若是回填土或淤泥软弱土层上，先用挖掘机挖除回填土和淤泥软弱土层，用建筑砖石杂土或6%灰土回填并夯实。3）混凝土扩大基础施工。4）钢格构安装。5）临时排架使用50t汽车吊进行安装，临时排架标准段高度为10m，用汽车吊进行分段安装，排架安装完成后，选择部分排架设置沉降观测点，用来对整个排架的沉降状况及稳定性进行观测。6）钢管立柱顶部工字钢横梁安装。7）支撑用工字钢横梁安装。8）小立柱安装，根据箱梁的吊装状况调节小立柱刚度。临时排架调节采用调节立柱（高度为400mm左右）与千斤顶进行，主要用于钢混叠合梁吊装时调节钢混叠合梁标高和安装结束后进行钢混叠合梁整体卸载。图6.6.3-1类似项目支架搭设6.6.4地基基础验算桥梁安装现场临时支架处将放置0.5m×4.5m×4.5m的预制混凝土基础，见下图。图6.6.4-1临时支架基础图查阅《桥梁支架安装施工手册》，沙夹石垫层基础承载力允许值为200~250kPa。钢管桩垫层基础承载力为：f1=（35t）÷（4.5m×4.5m）=0.173MPa=173kPa，小于允许承载力，地基稳定安全。钢管桩混凝土基础采用C20混凝土，轴芯抗压强度设计值为9.6N/mm²，钢管桩混凝土基础承载压力为：f2=（35t）÷（3.14×0.25m×0.25m）=1.78N/mm²，小于设计值，承载安全。6.6.5吊装机械选用钢混叠合梁梁最长吊装节段为39.22m，重量约为112t，最大吊装高度约为21米，选用500t汽车吊进行吊装。500t汽车吊机工况性能见表：图6.6.5-1500t汽车吊额定负荷6.6.6吊装前准备（1）场地要求根据大型起重机吊装作业时对场地的要求，吊装场地必须平整、坚实。特别是在高速路外侧吊装时，要求必须进场道路必须满足500吨吊车（自重120t）通行，吊装时地基承载力不得小于150kpa。（2）吊车的检查1）各限位开关、力矩传感器、风速仪、航空安全灯等电器元件及其线路是否正常工作，校核工作半径；2）各显示仪表是否准确有效；3）部件上安装的附件是否正确；4）核查配重的连接方式及重量是否正确；5）液压油管连接是否牢固，有无漏油现象。在钢混叠合梁起吊前需安排相关人员负责现场警戒，在吊装区域外围设置警戒线并安排相关人员看守，禁止无关人员进入吊装现场。6.6.7钢梁安装（1）钢梁安装工艺流程图6.6.7-1钢梁安装工艺流程（2）钢梁纵向安装顺序钢混叠合梁节段安装步骤：吊车站位于G108国道先吊装左幅（A1+B1+C1）节段钢混叠合梁及左幅（A2+B2+C2）节段钢混叠合梁，随后吊车移位吊装左幅（D1+E1）节段钢混叠合梁及左幅（D2+E2）节段钢混叠合梁;左幅钢混叠合梁完成后吊车移位至右幅，吊装右幅（C1+D1+E1）节段钢混叠合梁及右幅（C2+D2+E2）节段钢混叠合梁,随后吊车移位吊装右幅（A1+B1）节段钢混叠合梁及右幅（A2+B2）节段钢混叠合梁。步骤一：先进行左幅（A1+B1+C1）节段钢混叠合梁及左幅（A2+B2+C2）节段钢混叠合梁；500t汽车吊：臂长29m，R=20m，吊车起重量为150t，（A1+B1+C1/A2+B2+C2）39.22m节段钢混叠合梁重112t，卸扣/钢丝绳及吊钩考虑10t，吊车实际吊装重量为（112+10）*1.2=146.4t<150t，满足工况要求。步骤二：进行左幅（D1+E1）节段钢混叠合梁及左幅（D2+E2）节段钢混叠合梁；500t汽车吊：臂长29m，R=20m，吊车起重量为150t，（D1+E1/D2+E2）25.72m节段钢混叠合梁重73.27t，卸扣/钢丝绳及吊钩考虑10t，吊车实际吊装重量为（74+10）*1.2=100.8t<150t，满足工况要求。步骤三：进行右幅（C1+D1+E1）节段钢混叠合梁及右幅（C2+D2+E2）节段钢混叠合梁；500t汽车吊：臂长29m，R=20m，吊车起重量为120t，（C1+D1+E1/C2+D2+E2）39.22m节段钢混叠合梁重112t，卸扣/钢丝绳及吊钩考虑10t，吊车实际吊装重量为（112+10）*1.2=146.4t<150t，满足工况要求。步骤四：进行右幅（A1+B1）节段钢混叠合梁及右幅（A2+B2）节段钢混叠合梁；500t汽车吊：臂长29m，R=20m，吊车起重量为150t，（A1+B1/A2+B2）25.72m节段钢混叠合梁重73.27t，卸扣/钢丝绳及吊钩考虑10t，吊车实际吊装重量为（74+10）*1.2=100.8t<150t，满足工况要求。表6.6.7-1吊车参数表吊装节段名称（A1+B1+C1/A2+B2+C2）-Z（D1+E1/D2+E2）-Z吊车型号QAY500QAY500作业半径20m20m吊车臂长29m29m额定起重量150t150t实际起重量122t84t荷载率（实起×1.1）/额起89.47%61.6%吊装节段名称（C1+BD1+E1/C2+D2+E2）-Y（A1+B1/A2+B2）-Y吊车型号QAY500QAY500作业半径20m20m吊车臂长29m29m额定起重量150t150t实际起重量122t84t荷载率（实起×1.1）/额起89.47%61.6%（3）吊篮和栏杆安装钢混叠合梁每节段间焊接部位设置操作吊篮。吊篮为可拆除式，可循环使用。吊篮吊放就位后底部临时铺设马道板并捆绑固定。操作吊篮由通过汽车吊实现其纵、横向位移，因其重量轻，也可人工移动。吊篮采用钢挂件和Φ12圆钢焊接而成，具体加工图如下图.图6.6.7-2吊篮加工示意图在钢桥梁顶部临边设立防护栏杆，上横杆高度为1.2m，下横杆高度为0.6m，立杆间距约2.5m。栏杆根部用铁皮设置约18cm的挡脚板，栏杆立杆插在剪力钉上固定。图6.6.7-3桥面防护栏杆设置图（4）钢混叠合梁吊装就位及微调1）钢混叠合梁粗定位工厂制作钢混叠合梁时每个节段上应做好测量标记，并按监控要求告知对应每个测量点的X，Y，Z的坐标值，节段吊装时以桥梁中心线为基准进行钢混叠合梁的粗定位，以减少微调时的工作量。2）微调装置安装按下图所示位置设置千斤顶及双向滑块，使用手拉葫芦纵横向调整。图6.6.7-4微调装置构造图3）钢混叠合梁精确定位①纵横向调整。钢混叠合梁粗定位后首先进行纵横向位置的调整，其方法是先利用4个螺旋千斤顶将钢混叠合梁微微顶起（约30mm），然后通过手拉葫芦移动千斤顶下部的双向滑块，以实现梁段的纵横向移动。②竖向调整。用螺旋千斤顶将钢混叠合梁顶起，通过调整钢墩的高度将梁段顶起或落下，每次约10～20mm，反复此过程，直至达到监控数据的要求。4）钢混叠合梁体固定各节段吊装落架的三维坐标根据施工监控提供的数据确定。钢混叠合梁体定位公差符合要求后马板固定并与钢墩点焊，要求定位焊有足够的强度。避免连续焊，尽可能的减少对梁底板材的损伤。5）钢混叠合梁接口连接梁段吊装完成后对钢混叠合梁的桥梁中心线、竖向线型进行调整，按照腹板→顶板→底板的顺序进行栓接施工，栓接施工时先用10%的定位销进行定位，让后进行高强螺栓穿拧。6）钢混叠合梁定位复核由于昼夜温差较大，温度对钢混叠合梁平面位置有影响。如果钢混叠合梁在前一天已完成接口连接但未焊接，第二天应在凌晨日出之前需再次复核钢混叠合梁四个测控点和两个轴线控制点，误差满足安装精度要求后方可进行下一步的焊接施工。6.6.8现场涂装、支座安装及现场焊接（1）现场涂装与杆件制作单位密切联系，了解现场杆件的具体环节，密切配合杆件制作单位，组织落实好相关人员，使涂装工作和制作单位工作相呼应。外表面利用现场工作平台等进行施工。1）高强螺栓头和栓接面涂装①施工平台利用高强螺栓栓接时使用的施工平台，与栓接工序紧密协调、配合，及时完成高强螺栓部位的涂装施工。②表面清理此部分油污较多，清理过程中需认真仔细（特别是高强螺栓头部位），确保表面无油污。清洗剂采用专用清洗剂。③除锈若有锈蚀，用专用打磨机进行打磨至St3级，高强螺栓边角较多，打磨时要认真仔细。④涂装对周边涂层实施保护，然后先对螺栓头部位进行1道环氧富锌底漆的刷（或滚）涂，刷涂过程中做到认真仔细，确保不漏涂。自检、专检合格后报监理验收。对螺栓头底漆层进行检查清理，检测膜厚；合格后在合适的环境条件下，对栓接外露面（含螺栓头）整体按各部位涂装体系要求进行中间漆、面漆涂装。2）焊缝涂装①施工平台利用焊缝焊接施工平台，与总包单位紧密协调、配合，及时完成焊缝部位的涂装施工。②表面清理清除表面存在的油污，杂物等。③表面除锈所有焊缝部位使用打磨机打磨至St3级，清洁后自检、专检报监理验收。④涂装在合适的环境条件下按焊缝所在部位补涂各涂层，自检、专检合格后报监理验收。⑤油漆损伤面修复损伤面修复及最后一道面漆利用施工平台、检查车，制作临时爬梯、吊篮来进行面漆的涂装施工。a.损伤面修复对未损伤至底材区域：去油后对周边涂层实施保护，对损坏区域用打磨机打磨；周围涂层打磨成坡度，磨出不同漆层层面，用刷涂方法补涂相应涂层的涂料。b.对损伤至底材的部位：去油后打磨除锈达到St3级，周围涂层打磨成坡度，磨出不同漆层的层面，周边涂层进行保护，进行外表面相应涂层的涂料涂装。c.修复部位面漆的涂装a）用毛刷等工具清除钢结构表面的污物残渣等，然后用稀释剂擦洗掉钢结构表面的油污，用砂纸打毛油漆表面，再用抹布擦净表面灰尘；b）面漆涂装先对焊缝、边角等小部位不平处用毛刷先预涂面漆，再用高压无气喷涂机整体喷涂面漆。根据工程量、天气状况适时适量配置涂料，严格按配比进行调配，并根据气温等情况加入适量稀释剂，均匀搅拌后进行施工；对边角处预、喷涂面漆，预涂结束后进行大面积的喷涂，喷涂过程中用湿膜卡随时检测湿膜厚度，使干膜厚度达到要求，外观颜色均匀，美观大方。（2）支座安装支座必须纵横向平置，支座自梁底到盖梁顶按30cm控制，包括梁底预埋钢板露出梁底厚度+支座厚度+支座垫石厚度；支座垫石顶面在纵横向必须水平。1）支座安装工艺流程支座安装工艺流程：放样测量→垫石表面和预留孔进行清理→安放支座→支座调整测量→重力灌浆→养护2）支座安装施工①先将地脚螺栓穿过支座底板的锚栓孔与套筒、下螺杆连接在一起，把套筒螺杆另一端插入锚栓预留孔中。在下支座板四角用钢楔块调整支座水平，并使下支座板底面高出桥墩20～30mm，找正支座纵、横向中线位置，用无收缩高强度灌注材料灌注锚栓预留孔及支座底面垫层，支座安装如下图所示：图6.6.8-1支座安装②支座对中：墩台支座设计中心线与支座底板中心线对齐。③支座调整：支座四角高差不得大于2mm。④支座与上部钢梁结构采用上螺栓+螺母型式与钢梁连接。安装时，先需钢梁的锚栓孔与支座上座板锚栓孔位置对正，然后用上螺栓穿过钢梁以及上座板的锚栓孔，拧紧上螺栓和螺母即可。⑤灌浆：支座就位后采用重力式灌浆方法进行浇注,灌浆料采用无收缩高强度灌注材料。浇注时灌浆料要从支座底部中心向四周流动，直至从模板与支座底板周边间隙处观察到灌浆材料全部灌满为止。灌浆前初步计算所需浆体体积，实际灌注浆体的数量不应与计算值产生过大的误差，以防止支座下部浇注不实或脱空。⑥待灌浆材料终凝后方可拆除四角楔形垫块。⑦灌浆料填满楔形垫块位置，再旋紧地脚螺栓。⑧拆除重力灌浆模板：待灌浆强度达到设计强度(≥20MP)后拆除重力灌浆模板。⑨当混凝土强度达到设计要求的75%后，再次紧固支座与钢梁连接螺栓并再次紧固地脚螺栓。⑩厂家的指导下安装支座防护罩。3）现场焊接施工工艺①焊接工艺评定工地焊接前做焊接工艺评定试验，施焊严格按已评定的焊接工艺进行。②焊接设备手工电弧焊：ZX7-500、ZX7-400逆变直流手工电弧焊机。CO2气体保护焊：A130-500直流焊机，包括送丝小车，为半自动化焊接设备。③焊接材料工地现场焊接方法为手工电弧焊和CO2气体保护焊，采用与制造施工相同的焊接材料。④焊前准备焊接设备检验：焊接前必须保证焊接设备处于良好的技术状态。焊前清理：焊前在焊缝区域30-50mm范围内清除氧化铁皮、铁锈、水、油污、杂质、矿尘和其他污物，要求露出金属光泽。焊接时严禁在母材的非焊接部位引弧，焊接后应及时清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物。焊接区域的除锈一般应在组装前进行，构件组装后应注意保护，如重新锈蚀或附有水份、油污等杂物应重新清理。焊材烘干：必须严格按照焊接材料管理办法对焊接材料进行烘干与保存。焊接坡口检查：埋弧自动焊、半自动焊焊接部位应焊出引弧板及引出板，引板的材质、坡口要与正式零件相同，引板的长度应在80mm以上。焊接前按照焊接工艺文件的要求调整焊接参数。⑤焊接工艺焊接前必须经过焊接工艺评定试验，根据焊接工艺评定试验的结果编制焊接工艺。a.手工电弧焊焊接工艺参数见下表。表6.6.8-2手工电弧焊焊接规范焊接层次焊接位置焊条直径（mm）焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）打底层平焊Φ3.280-14018-268-18立焊Φ3.280-12018-268-18仰焊Φ3.280-12018-268-18横焊Φ3.280-12018-268-18填充层平焊Φ4.0110-21020-2710-20立焊Φ4.0100-18020-2710-20仰焊Φ3.280-12018-268-18横焊Φ4.0100-18020-2710-20盖面层平焊Φ4.0110-21020-2710-20立焊Φ4.0100-18020-2710-20仰焊Φ3.280-12018-268-18横焊Φ4.0100-18020-2710-20b.CO2气体保护焊焊接工艺参数见下表。表6.6.8-3CO2气体保护焊焊接规范焊接层次焊接位置焊丝直径（mm）气体流量(L/min)焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）打底层平焊Φ1.215-25180-26025-3825-45立焊Φ1.215-25160-23025-3825-45填充层平焊Φ1.215-25180-26025-3825-45立焊Φ1.215-25160-23025-3825-45盖面层平焊Φ1.215-25180-26025-3825-45立焊Φ1.215-25160-23025-3825-45⑥定位焊a.定位焊必须由经考试合格的焊工施焊，熔入正式焊缝的定位焊缝与对应主缝的质量要求相同。b.定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤、焊偏、未填满的弧坑等缺陷，并彻底清理熔渣。在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。定位焊缝长视钢板厚度可为60～100mm，间距400～600mm，焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的50%，定位焊缝距构件端部应在30mm以上。⑦焊接引熄弧板对接、T型对接、角接焊缝、应在焊缝始、终端安装焊接引熄弧板。引熄弧板坡口应与主焊缝坡口吻合，也可用碳弧气刨刨出坡口。引熄弧板应用与母材相同的钢材。引熄弧板的长度：手工焊大于35mm，自动焊大于100mm。始焊时引弧应在引弧板上进行，焊接过程再引弧应在焊缝坡口内，不允许在非焊接区的母材表面上引弧，以防将母材划伤。收弧时应将弧坑填满，避免收弧时出现弧坑裂纹。在焊缝未端收弧时应在熄弧板上进行。引熄弧板在去除时，应用氧乙炔气割，不得用锤击落。在距离母材1-3mm处割去后，用砂轮打磨光顺，与构件表面齐平。⑧焊接预热预热方法：采用电加热和火焰加热两种方式，火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处，并应注意均匀加热。电加热预热温度由热电仪自动控制，火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温。预热范围：预热区在焊缝两侧，每侧宽度不小于焊件厚度的2倍，且不小于100mm。⑨环境气候对焊接影响遇风雨天气采用防风雨帆布搭设接头焊接防风雨篷，并将接头区域周围封闭严实。冬季低温天气施工搭设防风保温棚，焊接时须确保棚内温度在5℃以上，有利于焊接。钢梁等在焊接过程中采用防风帆布在焊接位置搭设防风设备。当环境温度低于0℃时，不得焊接施工，如果必须施工应采取预热措施。图6.6.8-2焊接防风板⑩焊接过程a.对接焊缝：要求熔透的双面对接焊缝，在一面焊接结束，另一面焊接前应彻底清除焊根缺陷至露出焊缝金属光泽，方可进行焊接。采用背面钢垫板的对接坡口焊缝，垫板与母材之间的接合必须紧密，应使焊接金属与垫板完全熔合。不同厚度的构件对接，其厚板一侧应加工成平缓过渡形状，当板厚差超过4mm时，厚板一侧应加工成1:2.5-1:4的斜度,对接处与薄板等厚。对接焊缝，除特别指定以外，应使焊缝余高最小，余高值不得超过3mm，并平和过渡至母材表面。b.贴角焊接：贴角焊缝的两侧焊脚不得有明显差别，对不等角贴角焊缝要注意保证焊脚尺寸，并使焊趾处平滑过渡。贴角焊缝一般成弧形圆滑过渡。贴角焊缝在构件的端部转角处应有良好的包角焊。包角焊缝的高度应为1.2倍的焊脚尺寸，包角焊缝的起落弧点应距端部10mm以上。c.部分熔透焊接：部分熔透焊缝的焊接，焊前必须检查坡口深度，以确保要求的熔透深度。eq\o\ac(○,11)焊缝完工的清理焊工焊接完工后，应对焊缝进行清理，去除焊渣及焊接飞溅后，仔细检查焊缝外观质量，合格后提交检验，并在合格焊缝附近打上焊工钢印。杆件焊接后，两端的引板或产品试板必须用气隔切掉，并磨平切口，不得损伤杆件。⑧焊接应力与应变控制a.收缩量大的先焊：在焊缝较多的组装条件下焊接时，采取先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度小而能自由收缩的焊缝原则。b.锤击法减小焊接残余应力：对特殊节点必要时在每层焊道焊完后立即用圆头敲渣小锤或电动捶击工具均匀敲击焊缝金属,使其产生塑性延伸变形,并抵消焊缝冷却后承受的局部应力。但根部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口的两侧焊道不宜捶击，以免出现溶合线和近缝区的硬化及裂纹。c.多层多道焊：在焊缝填充量相同的条件下，多层多道焊接能很好的防止焊接变形，因此对现场所有坡口对接位置须采用多层多道焊接。d.对称焊接：采用两名焊接速度基本相同的焊工同时从两个对称面开始焊接，直到该焊缝焊接完成，减小焊接结构因不对称焊接而发生的变形。杆件垂直应力方向的对接焊缝必须除去余高，并顺应力方向磨平。焊脚尺寸、焊坡或余高等超出《铁路钢桥制造规范》规定的上限值及小于1mm且超差的咬边必须修磨匀顺。e.焊接质量检验及返修eq\o\ac(○,12)焊接外观质量检验焊接质量检查是钢梁质量保证体系中一个关键环节，焊接质量检查应该贯穿到焊接工作的全过程，包括焊前检查、焊接中的检查和焊接后的检查。一般规定：a.现场检查应该包括所有钢材及焊接材料的规格、型号、材质及焊缝外观，其检查结果均应符合图纸和《钢结构焊接规范》、《钢结构工程施工质量验收规范》及相关规程标准的要求；b.检查焊工合格证及认可的施焊的范围；c.监督检查焊工必须严格按照焊接工艺技术文件要求及操作规程施焊；d.所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查。e.外观检查一般用目测，裂纹检查应该配以5倍放大镜并在适合的光照条件下进行，如果在检查过程中发现焊缝合热影响区可能存在裂纹等难以分辨的缺陷，应该用磁粉探伤或渗透探伤进行复查，尺寸的测量应用量具、卡规。f.对于所有要求无损检测的焊缝在无损检测之前应该根据焊缝外观质量验收标准首先进行焊缝外观质量检查，焊缝外观质量合格后才能进行焊缝的无损检测。且无损检测需在焊接完成后24h后进行。eq\o\ac(○,13)焊缝外观检查的内容a.表面形状，包括焊缝表