鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計與施工技術(shù)交底講義

成資渝高速公路成都天府國際機場至潼南(川渝界)段鋼結(jié)構(gòu)橋梁技術(shù)交底2/80第一部分項目概況第二部分設(shè)計標準及規(guī)范匯報內(nèi)容第三部分設(shè)計要點第五部分鋼橋施工第六部分鋼橋養(yǎng)護第四部分計算成果3/801項目概況1.1項目背景資陽至潼南（川渝界）高速公路是四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2014-2030）的16條成都放射線中，成都至資陽至重慶高速公路的重要組成部分，是成都新機場場外綜合交通體系的重要交通項目，是聯(lián)系成都和重慶之間的第四條高速公路大通道。根據(jù)資潼高速業(yè)主的意見，為減少行車干擾及增加行車安全，所有分離式跨線構(gòu)造物均在中央分隔帶不設(shè)置橋墩，即跨線構(gòu)造物均采用一跨跨越高速公路主線或互通匝道。為貫徹落實《國務(wù)院關(guān)于鋼鐵行業(yè)化解過剩產(chǎn)能實現(xiàn)脫困發(fā)展的意見》國發(fā)〔2016〕6號、《交通運輸部關(guān)于推進公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁的指導(dǎo)意見》交公路發(fā)〔2016〕115號文件精神，結(jié)合具體橋梁設(shè)計特點，經(jīng)過分析比選，對部分主線跨線橋和部分互通樞紐內(nèi)跨線橋采用鋼結(jié)構(gòu)橋梁方案。4/361項目概況1.2項目介紹鋼混組合箱梁（車行跨線橋）中和樞紐主線橋（跨遂資眉高速）中和樞紐A匝道橋（跨遂資眉高速）中和樞紐C匝道橋（跨遂資眉高速）中和樞紐G匝道橋（跨遂資眉高速）K72+370.07分離式橋（跨資潼主線）鋼箱梁（人行天橋）K59+320.0天橋（跨資潼主線）K83+531.0天橋（跨資潼主線）K98+226.0天橋（跨資潼主線）ZK1+113.0天橋（跨老成渝高速）SZMK89+824.0天橋（跨遂資眉高速）本項目常規(guī)跨徑跨線結(jié)構(gòu)所采用的鋼結(jié)構(gòu)橋梁方案主要有兩類，即鋼混組合箱梁和鋼箱梁，具體設(shè)計范圍如下：5/361項目概況1.2項目介紹序號位置樁號橋?qū)挘╩）孔徑-孔數(shù)（孔-m）橋梁長度（m）上部構(gòu)造1中和樞紐互通K81+306.034.01-4747.0簡支鋼混組合箱梁2中和樞紐互通AK0+59310.540+57+40146.1連續(xù)鋼混組合箱梁3中和樞紐互通CK0+585.510.51-5571.0簡支鋼混組合箱梁4中和樞紐互通GK0+281.29.01-4758.0簡支鋼混組合箱梁5資潼主線K72+370.0713.01-4765.0簡支鋼混組合箱梁表1鋼混組合箱梁車行跨線橋梁表6/361項目概況1.2項目介紹序號位置樁號橋?qū)挘╩）孔徑-孔數(shù)（孔-m）橋梁長度（m）上部構(gòu)造1資潼主線K59+320.04.41-4554.5簡支鋼箱梁2資潼主線K83+531.04.41-4554.5簡支鋼箱梁3資潼主線K98+226.04.41-4554.5簡支鋼箱梁4資潼主線ZK1+113.04.41-4048.0簡支鋼箱梁5遂資眉主線SZMK89+824.04.445+3489.0連續(xù)鋼箱梁表2鋼箱梁人行天橋表7/362設(shè)計標準及規(guī)范2.1設(shè)計標準車行跨線橋設(shè)計荷載：公路—Ⅰ級橋面寬度：9.0、10.5、13.0、34.0m橋梁凈高：≥5.5米地震烈度：加速度0.05g，基本烈度VI度環(huán)境濕度：年平均相對濕度80%安全等級：Ⅰ級線形標準：與路線平縱面線形一致設(shè)計基準：100年人行天橋設(shè)計荷載：人群荷載3.5kN/m2橋面寬度：4.4m橋梁凈高：≥5.5米地震烈度：加速度0.05g，基本烈度VI度環(huán)境濕度：年平均相對濕度80%安全等級：Ⅱ級線形標準：與路線平縱面線形一致設(shè)計基準：100年8/362設(shè)計標準及規(guī)范《鋼-混凝土組合橋梁設(shè)計規(guī)范》（GB50917-2013）《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》（JTGD64-2015）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2014）《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB50661-2011）《道路橋示方書?同解説》（2012）《鋼道路橋の疲労設(shè)計指針》（2002）《複合構(gòu)造物の性能照査指針(案)》（2002）AASHTOLRFD2012,BridgeDesignSpecificationsSteel-ConcreteCompositeBridgesSustainableDesignGuideStructuralweldingcode-steel,AWSD1.1/D1.1M:20152.2設(shè)計及參考規(guī)范9/363設(shè)計要點a)鋼混組合箱梁標準斷面類型一3.1橫斷面布置10/363設(shè)計要點3.1橫斷面布置b)鋼混組合箱梁標準斷面類型二11/363設(shè)計要點3.1橫斷面布置c)鋼箱梁標準斷面12/363設(shè)計要點3.2鋼混組合箱梁主梁構(gòu)造鋼混組合箱梁主箱室寬度2.2m，順橋向節(jié)段連接和橫向主梁連接采用高強螺栓連接。鋼主梁采用Q345C箱型直腹板鋼梁，上翼緣(頂板橋面板)設(shè)180mm厚度的C40鋼纖維混凝土。為增強橋面板與鋼箱梁間的抗剪連接，鋼箱梁頂板設(shè)置PBL剪力鍵，并布設(shè)穿孔鋼筋。鋼箱梁首先形成節(jié)段開口箱，然后焊接橋面底鋼板形成閉口箱。鋼箱梁節(jié)段劃分和橋面板構(gòu)造見相關(guān)圖紙。13/363設(shè)計要點3.3鋼箱梁主梁構(gòu)造鋼箱梁天橋采用單箱單室構(gòu)造，主箱室寬度2.5m，高度為1.8m，跨高比為1/25,。為方便施工，主梁懸臂寬度統(tǒng)一取0.95m。鋼主梁采用Q345C箱型直腹板鋼梁，上翼緣(頂板橋面板)設(shè)25mm厚度的M12.5水泥砂漿磨耗層。為增強磨耗層與鋼箱梁間的抗剪連接，鋼箱梁頂板設(shè)置150x150mm縱橫間距的Φ12短鋼筋，短鋼筋與鋼箱梁上翼緣圍焊。為防止磨耗層開裂，磨耗層中間設(shè)置Φ2mm的50x50縱橫間距的鋼絲網(wǎng)。鋼箱梁節(jié)段劃分和橋面板構(gòu)造見相關(guān)圖紙。14/364計算結(jié)果4.1計算思路及要點恒載按照單片梁的附屬橋面面積計算自重及二期恒載；護欄重量按照邊梁分布0.6，中梁分布0.4計算；活載橫向分布按照AASHTO規(guī)范按經(jīng)驗公式計算；施工方法對鋼主梁內(nèi)力影響顯著，計算分整片吊裝、三段吊裝及設(shè)跨中輔助墩三種工況分別計算。15/364計算結(jié)果4.2K72+370.07分離式跨資潼主線橋計算成果工況編號工況內(nèi)容砼板上緣σcu(MPa)砼板下緣σcl(MPa)鋼梁上緣σsu(MPa)鋼梁下緣σsl(MPa)(1)一期恒載（鋼梁承擔砼濕重，考慮上緣加勁板局部穩(wěn)定折減影響）-189.0480.74(2)一期恒載（鋼梁承擔砼濕重，形成組合結(jié)構(gòu)）

-76.6868.35(3)二期恒載+U型槽滿水荷載-3.07-2.42-15.3335.29(4)汽車活載（含沖擊系數(shù)）-3.11-2.45-15.5435.76(5)溫差（鋼比砼高10℃）1.311.53-15.012.19(6)溫差（鋼比砼低10℃）-1.31-1.5315.01-2.19(7)混凝土徐變1.741.20-15.502.27(8)混凝土收縮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施工階段驗算容許應(yīng)力值-6.19-4.87-189.04145.77施工階段應(yīng)力允許值-10.8-10.8-200.00185.29施工階段驗算是否通過是是是是承載能力極限狀態(tài)驗算基本組合應(yīng)力值-6.09-5.02-171.96180.25結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.11.11.11.1允許強度設(shè)計值[σ]-16.73-16.73-250.00245.45使用階段驗算是否通過是是是是16/364計算結(jié)果4.3中和樞紐K81+306.0跨遂資眉高速橋計算成果序號工況/荷載橋面板上緣橋面板下緣鋼梁上翼緣鋼梁下翼緣σcu(MPa)σcl(MPa)σsu(MPa)σsl(MPa)(1)一期恒載----50.10-19.23(2)二期恒載-7.75-5.96-36.6481.42(3)汽車活載-3.54-2.72-16.7437.21(4)溫差(鋼梁高10℃)0.520.83-19.620.92(5)溫差(鋼梁低10℃)-0.52-0.8319.62-0.92(6)混凝土徐變1.190.11-71.9821.28(7)混凝土收縮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容許應(yīng)力值-11.29-9.09-126.13131.51極限狀態(tài)-12.57-9.92-135.23158.6017/364計算結(jié)果4.4鋼箱梁人行天橋計算成果施工方法荷載σsuσsl整體吊裝（1）一期恒載-50.5545.05（2）二期恒載-24.3021.95（3）人群活載-50.3645.51（4）溫差(鋼梁高10℃)-0.41-0.06（5）溫差(鋼梁低10℃)0.410.06（6）混凝土徐變-0.400.06（7）混凝土收縮-0.210.03（A）(1)+(2)+(3)-125.20112.51（B）(A)+(6)+(7)-125.81112.60（C）(B)+(4)-126.22112.66（D）(B)+(5)-125.40112.54合計(容許應(yīng)力值)-126.22112.66合計(極限狀態(tài))-161.23144.2518/365鋼橋施工5.1技術(shù)準備設(shè)計院技術(shù)交底設(shè)計圖工藝性審核制造工藝方案論證工藝方案確定施工圖繪制圖紙一核圖紙二核圖紙審定圖紙發(fā)放1)施工圖準備19/365鋼橋施工2)工藝文件編制預(yù)審批備鋼結(jié)構(gòu)加工單位在承接本工程后，應(yīng)根據(jù)施工圖、本技術(shù)要求及相關(guān)規(guī)范編制鋼結(jié)構(gòu)制作施工工藝組織設(shè)計，其內(nèi)容應(yīng)包括：制作工藝、焊接工藝、試拼裝工藝、涂裝工藝工地組裝及安裝工藝工藝流程質(zhì)量保證措施工期保證措施驗收文件等。鋼材進料和鋼結(jié)構(gòu)施工前必須完成鋼結(jié)構(gòu)單元節(jié)段劃分圖和零件圖。鋼結(jié)構(gòu)施工組織設(shè)計文件需報請業(yè)主、監(jiān)理等部門進行專項審查，經(jīng)書面批復(fù)后才能開始施工作業(yè)。20/365鋼橋折施工3）工裝欣設(shè)計根據(jù)加采工、運區(qū)輸方案芝，確定薪鋼板梁慶分段、鄰焊接接謎頭等21/3蜻65鋼橋質(zhì)施工1）材料頑復(fù)驗材料的爆復(fù)驗主竟要包括氣：鋼板罰、焊接情材料、狹剪力釘愈、高強芬螺栓、帖涂料等尚。5.存2制造滲準備22/3潤65鋼橋內(nèi)施工2）焊死接工宴藝評評定統(tǒng)計焊接接頭編制焊接工藝評定任務(wù)書報批試板制備理化檢驗形成評定報告5.2制造準雜備5鋼橋丟施工3）切疲割工冬藝試伴驗統(tǒng)計鋼板厚度選定切割設(shè)備報批鋼板切割切割面檢驗形成工藝試驗報告5.2制造準言備5鋼橋施承工4）涂裝辛工藝試喂驗試驗方案編制試驗設(shè)備準備報批涂裝試驗實施試驗項目檢查形成工藝試驗報告5.2制造準柳備5鋼橋于施工板單元攏制造技樹術(shù)鋼箱輩梁拼裝制蒙造技術(shù)自動棚化、阻信息薄化技術(shù)如何通微過提高煤加工制媽造質(zhì)量穗來提升爬產(chǎn)品的萬長壽命？5.乏3鋼梁加工制造5鋼橋施網(wǎng)工鋼板頸預(yù)處見理鋼板鎮(zhèn)趕平鋼板更拋丸粗糙度企檢查鋼板喉噴漆虹烘干5鋼橋施起工鋼板手下料5鋼橋施管工鋼板下伶料數(shù)控掌火焰漢切割水下等霧離子切凳割板厚15苦mm板厚40m評m板厚70處mm5鋼橋施盞工鋼板豬下料數(shù)控空桌氣等離總子切割5鋼橋要施工工廠焊虜接應(yīng)采脊用自動立埋弧焊次；定位館焊應(yīng)志與正瘋式焊罰縫一射樣的禮質(zhì)量夫要求翁；焊縫返頂修次數(shù)陪不宜超楚過兩次肝；5.3鋼梁加工制造5鋼橋施世工橫縱巾梁對崖接焊賓縫采乏用CO2氣體保堵護焊帶舅陶瓷襯煮墊單面嶺焊雙面樓成型工造藝。橫縱梁顧及相關(guān)慚附屬設(shè)丟施的安細裝焊接當必須嚴坡格執(zhí)行帥針對此齊工程編渣制的工勵地焊接廊工藝文蠟件。對稱燥焊接焊縫歡成型現(xiàn)場焊接5鋼橋施圓工焊接質(zhì)厲量5鋼橋洞施工檢查焊反縫外觀牢尺寸，丟焊縫不私得有裂極紋、未苗熔合、霧焊瘤、急夾渣及猜未填滿感弧坑等宋缺陷，完并符合蛾驗收規(guī)懂則中各確項指標婚規(guī)定。梁段對婚接焊縫禁應(yīng)全熔訊透焊接殃，并10糖0%超聲波縣探傷及10德%作X射線刷探傷汽拍片潔檢查剛。無損檢召測超聲波莊探傷磁粉弱探傷5鋼橋變施工鋼橋禮的制冰造質(zhì)椅量決徒定了改橋梁呀的運附營壽市命和授交通瓶安全狠，必奔須進點行全靜過程沾的質(zhì)鵲量控位制，飽嚴格膏執(zhí)行孝質(zhì)量燙控制荒程序技，確難保質(zhì)診量保卻證體覆系正響常運繩轉(zhuǎn)。鋼橋休的質(zhì)拿量標辮準須鞠執(zhí)行超：《公路橋早涵施工傅技術(shù)規(guī)犯范》J廟TG損/T茶F賺50夾-2科01江1《鐵路鋼歷橋制造秩規(guī)范》Q/害CR9大211賓-20梢155.4質(zhì)量外控制35/3趣65鋼橋施品工(1般)單元件組裝組裝工作必碌須在經(jīng)乞檢驗合砌格的組推裝平臺(胎架)組裝；焊接工作晃盡可渡能的容在工駕廠進筍行，抹并最搖大化貿(mào)的采遵用自享動化貼裝備鉆，減掌少人郊為干緞預(yù)造成的質(zhì)除量不濕穩(wěn)定。(2桐)節(jié)段脆制造節(jié)段制造訓(xùn)過程中胸，每一全步都要綱進行及唐時的檢庭驗測量企，對超餐差部位再進行修果整，避栽免誤差瓶積累；嚴禁強行慨組裝芝就位們及帶扶病焊廈接，聚嚴格復(fù)執(zhí)行工藝往、技享術(shù)規(guī)范的逮相關(guān)規(guī)蟲定。5.4質(zhì)量控媽制5鋼橋施便工5.撐5鋼梁冠運輸5鋼橋踏施工5.5鋼梁傻運輸5鋼橋怒施工5.6鋼梁架要設(shè)5鋼橋施衣工5.6鋼梁架輕設(shè)5鋼橋施語工5.7橋面僵板澆遲筑5鋼橋胸施工5.7橋面板縫澆筑5鋼橋施領(lǐng)工5.7橋面板娃澆筑43/366鋼橋流的養(yǎng)演護6.畏1鋼橋排到水與腐類蝕44/366鋼橋育的養(yǎng)辛護6.鉤1鋼橋排揀水與腐炎蝕45/366鋼橋斗的養(yǎng)用護6.1鋼橋壯排水手與腐婆蝕46/3跨66鋼橋享的養(yǎng)案護6.1鋼橋趣排水詢與腐歡蝕47/366鋼橋瞞的養(yǎng)灶護6.1鋼橋它排水贈與腐廁蝕48/366鋼橋的旱養(yǎng)護6.香1鋼橋去排水毯與腐綿蝕49/3吩66鋼橋的儲養(yǎng)護6.哪1鋼橋排笛水與腐僅蝕50/366鋼橋的和養(yǎng)護6.1鋼橋排逮水與腐輪蝕51/3萬66鋼橋東的養(yǎng)果護6.繩1鋼橋各排水木與腐宣蝕52/3王66鋼橋的斑養(yǎng)護6.昂1鋼橋排年水與腐括蝕53/366鋼橋背的養(yǎng)舞護6.1鋼橋排蕩水與腐欣蝕54/3業(yè)66鋼橋的搭