安庆长江公路大桥设计说明和竣工说明

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1、第一部分.总 体 设计说明 / 15一、设计范围本册图纸为安庆长江公路大桥施工图第二册主桥设计的第四分册钢箱梁设计,内容包括钢箱梁梁段划分、钢箱梁梁体构造、钢箱梁腹板与纵横隔板构造、钢箱梁竖向支座框架构造、斜拉索锚箱构造、临时吊点与支点构造、检修道与风嘴构造等.本册图纸替代原二OO二年七月版对应施工图,原施工图同时废止.二、设计依据1. 安庆长江公路大桥安庆长江公路大桥勘测、设计合同.2. 交通部交办发2079号文20XX9月11日关于#省安庆长江公路大桥初步设计的批复.3#省交通厅皖交基发200198号关于安庆长江公路大桥施工图设计的批复.4#省交通厅皖交基发200245号关于安庆长江公路大

2、桥钢箱梁技术设计的批复.5#省交通厅皖交基发200285号关于安庆长江公路大桥钢箱梁施工图设计的批复6. 同济大学土木工程防灾国家重点实验室20#10月提交的安庆长江公路大桥主桥抗风性能研究报告.7. 同济大学土木工程防灾国家重点实验室20#10月提交的安庆长江公路大桥主桥抗震性能研究报告.三、设计标准与规范1. 设计标准1桥梁设计等级：四车道高速公路特大桥2设计行车车速：100Km/h.3桥面宽度：四车道桥面标准宽度26m,中间设2.0m宽中央分隔带,两边各设0.5m防撞护栏.主桥斜拉桥两边增设,桥面总宽度为30m.4桥面纵坡：3%5桥面横坡： 2%6荷载标准a.车辆荷载等级：汽车-超20级

3、,挂车-120b.设计风速：桥位区常年主导风向NE方向.距地面10m高度处100年一遇10分钟平均最大风速为23.65m/s.按安庆长江公路大桥主桥抗风性能研究报告,桥面高度处横桥向设计基准风速取为33.58m/s,顺桥向设计基准风速取为29.80 m/s.参与汽车荷载组合的横桥向设计基准风速取为28.10 m/s,纵桥向设计基准风速取为24.93 m/s.c.船舶撞击荷载：主墩按顺水流方向为27000KN,横水流方向为13500KN.辅助墩按主墩的一半考虑.d.地震烈度：场地地震基本烈度6度,由于大桥属沉陷敏感的乙类建筑,应按7度考虑.并实测地震动参数计算地震力.7设计洪水频率：1/300,

4、相应水位见下表.8通航水位a.最高通航水位,采用重现期20年一遇的相应水位.b.最低通航水位,采用保证率为99%的相应水位.各桥位的设计洪水位与最高、最低通航水位黄海高程：m桥位东门汽渡推荐桥位设计洪水水位300年一遇18.970最高通航水位 20年一遇16.930最低通航水位保证率99%2.480 9通航净空：最小净高24m,主通航孔双向航宽不小于460m,边通航孔单向航宽不小于204m. 2.设计规范主要规范1公路工程技术标准JTJ 001-972公路桥涵设计通用规范JTJ 21-893公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范JTJ 023-854公路桥涵钢结构与木结构设计规范JTJ 02

5、5-865公路工程抗震设计规范JTJ 004-896公路斜拉桥设计规范JTJ 027-96试行7公路桥涵施工技术规范JTJ 041-20008公路桥梁抗风设计指南1996年10月9建筑钢结构焊接规程JGJ 081-91参考规范1铁路桥涵设计规范2英国标准学会：钢桥混凝土桥与结合桥BS54003日本本四联络桥公团：上部结构设计基准.同解说.19894美国公路桥梁标准规范,1997四、主要材料1.钢材1钢箱主体结构与临时匹配件均采用Q345-D钢,应符合GB/T1591-94的要求.考虑到主梁为全焊结构,为保证材料的焊接性能与冲击韧性,对其化学成分要求如下：钢材碳含量0.18%、磷含量0.025%

6、、硫含量0.015%.碳当量应小于等于0.44%.对其机械性能要求如下：30mm厚度以下钢板屈服强度340Mpa,抗拉强度500Mpa.全部钢板均须做冲击韧性试验,要求-20冲击功不小于34J.对于板厚30mm的钢板要做断面检查,按GB168-70要求180冷弯试验d=1.5a,要求不裂. 同时钢箱梁腹板因锚箱受力要求,应采用抗层状撕裂钢材,Q345-D-Z25,且应作Z向超声波探伤.磷、硫含力量均应小于0.01%,其它力学与化学成分符合GB5315-85的要求.2检修道栏杆、行车道路缘石、防撞护拦与路灯底座、排水设施等均采用Q235-C钢,应符合GB700-88的要求.3钢箱梁连接用高强螺栓

7、应符合GB1228-91的要求,螺母应符合GB1229-91的要求,垫圈应符合GB1230-91的要求. 2.焊接材料1焊接材料应结合焊接工艺,通过焊接工艺评定试验进行选择,保证焊缝性能不低于母材,工艺简单,焊接变形小；焊条应采用低氢型焊条,焊丝应采用药性焊丝；相关材料均应符合相应的国标要求. 2CO2气体保护焊的气体纯度应大于99.5%. 3.桥面铺装材料钢桥面板上铺设厚度为7.5cm的优质沥青混凝土.铺设时在钢桥面板上涂装防护剂与粘结剂,保证铺装层与桥面板牢固粘结,在车轮作用不搓动,不滚包.沥青混凝土在60高温下应不翻油,不软化,在-15低温下应不脆裂.桥面铺装的材料与施工工艺有待专题研究

8、确定.五、设计要点1.主桥上部结构概况安庆长江公路大桥主桥为50+215+510+215+50m五跨连续钢箱梁斜拉桥.桥面纵坡为2.75%,其中主跨处于R=20000m的圆弧竖曲线上.主梁为全焊扁平流线形闭口钢箱梁,其上翼缘为正交异性板结构.斜拉索采用钢绞线拉索,标准索距为15m.最大索长269.37m,重17.2吨.斜拉索锚固于钢箱梁腹板侧的斜拉索锚箱上.斜拉索的减振采用液压阻尼器与减振橡胶块共同作用的方式.全桥共设有六对竖向支座,其中主塔处竖向支座兼有纵向限位功能,过渡墩与辅助墩处竖向支座兼有与抵抗部分横向力功能；横向抗风抗震支座2对,设于桥塔处.2.钢箱梁断面选择安庆长江公路大桥桥址处风

9、力处于内陆地区一般水平,但风况复杂.大桥在施工期与运营期间的抗风稳定性仍是设计关注的重点问题.安庆长江公路大桥委托同济大学土木工程防灾国家重点实验室进行主桥抗风性能研究,对桥梁风致振动进行了全面的分析研究.根据第一阶段数值风试验结果,计算得出：不论是在施工期间还是运营期间,颤振临界风速均大于颤振检验风速；涡激共振检验表明在常遇低风速下不会发生明显的涡激共振现象.结果表明,本设计所选用的扁平钢箱梁截面是恰当的.3.钢箱梁各部主要尺寸梁高 3.00m双向横坡 2%顶板宽26.4m底板宽4.1586m+18.8m+4.1586m检修道宽1.0m风嘴宽0.8m总宽30.0m顶板厚14mm底板厚12mm

10、,16mm腹板厚28mm顶板U形加劲肋厚8mm上口宽300mm下口宽170mm高280mm间距600mm底板U形加劲肋厚6mm上口宽250mm下口宽400mm高260mm间距800mm加劲扁钢厚10mm高200mm横隔板间距3.75m横隔板厚10mm、12mm、20mm实体式纵隔板10mm桁架式纵隔板上弦杆板厚12mm下弦杆板厚12mm节点板厚12mm斜杆1946.54.设计要点1主梁自重与其所承受的各种荷载均由斜拉索传至主塔.为保证斜拉索具有足够的安全性、耐久性,本桥选用钢绞线拉索体系.2锚固斜拉索锚箱与钢箱梁的腹板焊为一体,此处为本桥承力关键区,要求各焊缝均按图纸要求进行,并确保质量.要求

11、按工厂批量生产的条件制做1：1节段模型,进行静载与疲劳试验,以验证结构的可靠性.3钢箱梁的腹板与其附近的构件为主要传力构件,腹板横向的所有连接焊缝均需按设计要求溶透,并应采用焊缝金属量少、焊后变形小的坡口,要求对焊缝表面进行处理,以减少应力集中,腹板与顶底板与横隔板的连接焊均需按设计要求溶透,要求对焊缝表面进行处理.4为保证钢箱梁在大桥运营期间的有效性与桥面铺装层的长久性,要求顶、底板的纵横焊缝均需溶透,并应用焊缝金属量少、焊后变形小的坡口.顶板U形纵向加劲肋与顶板间的焊缝采用开单面V形坡口焊的形式,要求其熔透深不小于0.8倍的板厚；底板U形纵向加劲肋与底板要有良好的焊接,以确保底板在较大压力

12、下不屈曲.U形加劲肋采用冷加工制作前,应进行工艺试验,要求圆角外边缘不得有裂纹,否则应采用热煨.5钢箱梁的横隔板标准间距采为3.75m,该间距能充分保证钢箱梁的横向刚度、抗扭刚度,支承其上的正交异性板的局部变形亦满足要求,横隔板由上接板、下接板与中间板组成,上、下接板与顶、底板相焊,其间挖空,U形纵向加劲肋直接通过.除支座处横隔板板厚为20mm外,其余横隔板板厚为10mm.6钢箱梁的纵隔板除辅助跨与有竖向支承区段为实体式外,其余均为桁架式.实体式纵隔板板厚为10mm；桁架式纵隔板上下弦杆为T形截面,斜杆为194圆钢管.由实体式纵隔板变为桁架式纵隔板的过渡段构造详见ZG4构造.7检修道与风嘴与主

13、梁同时加工、架设,但不参与主梁受力,仅承受其自身重量、检修人员与工具荷载.这样可减小该部分尺寸,节省钢材用量.检修道板采用10mm厚钢板式加劲,风嘴采用8mm厚钢板加板式加劲.8为确保在正常运营荷载下,过渡墩与辅助墩不出现上拔力,在辅助跨与边跨合拢段处钢箱梁内施加压重.压重分两次施加,第一次是在第十一号斜拉索张拉完成后,第二次与桥面铺装同时进行.压重采用铸铁件与铁矿砂混凝土,每侧铸铁块件不少于750吨,容重要求达到75KN/m3,铁矿砂混凝土不少于210吨,容重要求达到35KN/m3.压重块平铺于底缘U形纵向加劲肋之上的压重槽中.压重槽与U形纵向加劲肋之间铺有槽钢,压重槽与槽钢通过塞焊连为整体

14、,并放于U形纵向加劲肋之上.为了防止压重体与梁体间的相对滑动,U形纵向加劲肋上设有剪力键.9根据构造与施工架设的需要,主梁划分为AN共14种梁段.其中A、B、C、D为零号段梁段；JN为辅助跨梁段；E为标准梁段；F为跨中合拢段；E为边跨合拢段.图中给出了除F梁段外的其它所有梁段的计算长度,该长度均为基准温度15下的尺寸,未计入焊缝的收缩.F梁段长度需根据合拢时的实际情况定出.10主梁南北两端各设有伸缩缝,其不受约束的伸缩总量为1.44m.11主桥所有竖向支承均采用静刚度大,压力与横向力的球型钢支座,这样可省去众多的限位牛腿,简化支座处钢箱梁构造.主塔处的横向抗风抗震支座仍采用通常的板式橡胶支座.

15、过渡墩处将根据抗震专题研究,确定是否采用横向限位消能块,以减小地震对墩柱的冲击. 12高强螺栓材料20MnTiB,10.9S级.螺母材料采用45#钢.摩擦面应采用喷铝处理,要求出厂前抗滑系数0.55,工地0.45.5.上部结构计算 计算荷载 a.竖向荷载：恒载、汽车超20级、挂车120. b.横向荷载：设计基准风速取桥位处距地面10m高度处100年一遇的10min平均最大风速23.65m/s计算； c.温度荷载：体系升温25,体系降温27.5,温差效应按BS5400第条执行. d.地震荷载：按地震烈度7度与桥位实测地震动参数进行地震力计算. 计算分析体系钢箱梁计算分析主要按如下三个作用体系进行

16、： a.总体作用体系总体作用体系的纵向分析是将钢箱梁作为斜拉桥的组成部分参与全桥共同作用.该体系由竖向荷载、横向荷载、温度荷载作用产生的弯矩、轴力和剪力采用平面有限元杆系程序计算分析；由竖向荷载作用产生的扭矩采用空间有限元程序计算分析.总体作用体系的横向分析主要是对横隔梁在竖向荷载作用产生的应力进行分析,截取节段模型,采用空间有限元程序计算分析. b.桥面体系 桥面体系是正交异性板桥面结构承受桥面车轮荷载作用.其计算分析是采用正交异性板桥面设计分析系统OTCAS进行桥面体系的受力分析,并按空间有限元程序进行了复核. c.盖板体系盖板体系是桥面板支承于横梁和纵肋之上的连续各向同性板,直接承受轴荷

17、载作用,此体系的应力可以略去不计.d.结构验算钢箱梁主体结构的强度验算,是根据前述的分析结果,计算在竖向荷载、横向荷载和温度荷载的分别作用和组合作用下,结构可能产生的弯矩作用正应力,剪力作用剪应力,扭矩作用剪力和畸变正应力,按照公路桥涵钢结构与木结构设计规范的要求进行正应力、剪应力、换算应力验算.钢材容许应力提高系数按第1.2.10条的规定取值.六、钢箱梁的制造1.钢箱梁焊接钢箱梁制造工艺是保证焊接质量的关键,所以钢箱梁的焊接应严格遵照本桥招标文件的技术规范与国内有关规程、规范实施.钢箱梁制造分AN共14种类型87个梁段,具体梁段见设计图.设计图中所标注的钢箱梁全部尺寸,均为15基准温度下的尺

18、寸.钢箱梁梁段原则上按矩形制造,即梁段断面与盖板垂直.由于钢箱梁为全焊结构,结构焊缝较多,所产生的焊接变形和残余应力较大,制造过程中,在保证焊缝质量的前提下,应尽量采用焊接变形小焊缝收缩小的工艺,所有类型的焊缝在施焊前,应做焊接工艺评定试验.焊缝在焊接前的预热温度由箱梁制作单位通过焊接性能试验和焊接工艺评定确定.对接焊缝除要求焊透外,还应要求焊后对焊缝进行打磨,以保证有较高的抗疲劳性能.全部焊缝均应作超声波探伤,并抽取全部焊缝长度的10%15%进行X射线检查,对角焊缝也应作100%的超声波探伤.对X射线检查的焊缝要求达道一级标准,对超声波探伤的角焊缝要求达道二级标准.2.钢箱梁梁段组拼、堆放与

19、运输板件组成梁段的步骤：底板腹板横隔板顶板.组装必须在胎架上进行,胎架长度不得小于五个梁段的长度.预拼装必须不少于五个梁段,按设计线形与梁段间预留的间隙使相邻梁段连接面相匹配,然后施焊组装焊缝.施焊完毕,标记梁段号,将前三个梁段运出堆放,留下最后两个梁段,与下三个梁段进行预拼装.梁段拼装顺序与吊装顺序相同,吊装时不允许调换梁段号.梁段宜单层堆放,堆放支点必须位于纵隔板下,应尽量使各点受力均匀,不允许出现翘板的情况.梁段的运输包括场内运输与装船运输,所有运输过程,在起吊时只能利用临时吊点.在堆放与运输过程中,在梁端部均应用特制块体将U形加劲肋口封住,以防雨水侵入.该块体在梁对接时取掉.3.钢箱梁

20、防腐涂装由于钢箱梁各部位所处环境不同,故各部位采用的防腐涂装也不尽相同. 钢箱梁外表面钢箱梁外表面系指除桥面车行道铺装部分与检修道铺装部分以外的所有直接暴露于大气中的钢箱梁外表面部分,包括腹板外表面,其涂装要求耐久性为30年. 钢箱梁内表面钢箱梁内表面系指除箱内所有部分,该部分处于封闭环境中,由于采用抽湿系统,箱内相对湿度小于45%.因此,防腐涂装要求可低于钢箱梁外表面.U形加劲肋在与桥面焊接前,其内侧应完成涂装.压重区段钢箱梁底板与U型加劲肋附近区域干空气流动不顺畅,相对湿度如难以保证在50%以下,则该区段底板与U型加劲肋外表面采用与外表面相同的漆,但不涂面漆. 钢箱梁桥面车行道与检修道铺装

21、部分的涂装该部分涂装应根据桥面铺装专题研究结果而定. 护栏、栏杆、路缘石与路灯灯柱栏杆包括行车道系防撞护拦和检修道护栏,涂装的耐久性要求为25年.七、钢箱梁的架设1.钢箱梁划分与吊重根据桥位自然条件、架设时间安排、运输设备、起吊设备等因素,将钢箱梁划分为AN共14种类型87段.其中标准梁段分为1种类型共52段,梁段长15m,吊装重量约为206吨；零号块分为4种类型共14段,其长度为7m、7.25m、7.5m,吊装重量A梁段约为147吨、B梁段约为106吨、C梁段约为118吨；辅助跨梁段分为4种类型共12段,其长度为7.5m,吊装重量分别为132吨、124吨、105吨；边跨合拢段长度15.0米,

22、吊装重量约为206吨；端梁段1种类型共2段,其长度为6.0m,吊装重量约为111吨；边跨在排架上拼装的梁段分为3种类型共6段,吊装重量分别为113吨、129吨、116吨.中跨合拢梁段1种类型共1段,共长度视合拢时的具体情况确定,吊装重量约为121吨.2.钢箱梁架设顺序(1) 辅助跨施工 a钢箱梁架设：在辅助墩与主、引桥过渡墩间架设支承钢箱梁用支架. 边跨压重铺设：一侧边跨压重重量为960吨,分两次铺设.A11、J11号斜拉索架设张拉完成后进行第一次压重铺设,重量约为750吨.剩余210吨压重与桥面铺装同时铺设. b.主跨与边跨上部构造施工 索塔中塔柱施工的同时,于索塔下横梁处拼装零号块主梁施工

23、用托架；利用浮吊起吊已在工厂完成的零号块A、B、C、D各梁段并在托架上焊接梁间接头,焊接完成后张拉第一对斜拉索,张拉到位后利用浮吊起吊主梁吊机散件并在梁上拼装完成.此后开始对称吊装15m的标准梁段,其标准施工工序见上图：重复以上施工工序,直至第十一号索对应梁段吊装. 主梁合拢段施工 a.边跨合拢：待J11号斜拉索第一次张拉完后,将主梁吊机前移就位,起吊边跨合拢段,精确定位后,将已焊接为一体的辅助跨向江侧顶推适当距离,焊接合拢. b.主跨跨中合拢：待J16号斜拉索第一次张拉完后,将主梁吊机前移,就位后,对梁端位移进行24或48小时测量,根据测量结果确定驳船就位、合拢段吊装与连接时间,以顺利合拢.

24、3.钢箱梁梁段间连接钢箱梁梁段间工地连接除顶板U肋采用栓接外,其余部分采用焊接,主梁线型主要采用调节梁上、下盖板张口大小来实现.当该调节方法不能满足要求时,需对梁端面进行必要的处理.主梁腹板与纵隔板工地连续均为立焊,要求有经验的高级焊工施焊,以确保焊缝质量.特别是主梁腹板焊缝质量,要求与车间焊缝相同.4.钢箱梁架设注意事项 施工中各梁段端部标高的确定必段在日出之前进行.梁端部标高确定之后,应迅速将临时匹配件连接起来.然后进行接缝施焊工作.原则上要求所有焊缝质量检查合格后,方可第一次张拉斜拉索,张拉到位后可放松吊机,并前移之. 施工控制的原则是以标高和斜拉索索力双控.各施工控制节段的标高误差纵向

25、不宜大于10mm；横向相对误差不宜大于5mm.各施工控制节段的斜拉索索力误差纵向不宜大于张拉值的2.5%；横向相对误差不宜大于2%.当实测值与设计值相差较大时,应查明原因,再确定补救办法. 所有张拉斜拉索用千斤顶必须配备相应的测力传感器,以控制千斤顶的张拉力.正常情况下,每张拉四对斜拉索,应对测力传感器标定一次,以确保测力的标准性. 工地焊接的精度要求应按本桥招标文件的技术规范以与国内有关规程、规范执行.主梁于塔处的竖向支座在全桥合拢后,拆除临时支承前安装.其余的竖向支座与塔处的横向抗风支座与梁段同时安装.八、其他1伸缩缝 主桥在主1、主6号墩与过渡孔桥交界处各设一伸缩量为1440mm的大型道

26、伸缩缝,以适应较大的伸缩与转动变位.安装时可根据需要在端部横隔板上焊接牛腿与有关构件,并应避免与引桥连续箱梁结构尺寸发生冲突.2涂装安庆长江公路大桥地处长江中下游,属较典型的亚热带气温,年平均气温较高,空气湿润,腐蚀的发生较为活跃.主要自然腐蚀介质是氯离子、氧气、水汽和强度的紫外线照射.根据安庆长江公路大桥所在地的实际气候条件,并参考国内类似情况下一些桥梁成功的防腐蚀方案, 提出如下涂桩方案：方案说明表部位涂装用料道数厚度钢箱梁风咀外表面除桥面无机硅酸锌车间底漆1道20m二次表处电弧喷铝2道180m环氧封闭漆2道50m聚氨酯面漆2道80m钢箱梁内部布置抽湿机,湿度小于45%无机硅酸锌车间底漆1

27、道20m环氧面漆1道125m风咀内部锚 箱无机硅酸车间底漆1道20m二次表处无机富锌底漆2道100m环氧封闭漆1道25m环氧面漆2道60m桥 面无机硅酸锌车间底漆1道20m二次表处Sa3电弧喷锌2道120m防水封闭粘接剂1道40m栏杆、路缘石与灯柱底座无机富锌底漆2道80m环氧封闭漆2道50m环氧面漆2道60m聚氨酯面漆2道80m3锚箱 锚箱为关系桥梁安全的主要构件之一,由于国内有关该结构的设计规范还不完善,为保证该部分结构的安全,做到万无一失,建议业主在锚箱正式制造前,安排锚箱模型试验,根据试验结果,最终调整确定锚箱构造.4有关要求有关施工单位应根据设计和有关规范、要求,认真编制施工组织计划

28、.待业主组织审查后再严格按要求组织实施.第二部分.桥面 系 设计说明一、设计范围本册图纸为安庆长江公路大桥施工图第二册主桥设计的第五分册上册桥面系与附属设施设计,内容包括防撞护栏构造、路缘石构造、灯柱底座与泄水管布置与构造、检修道栏杆布置与构造.本册图纸替代原二OO二年七月版对应施工图,原施工图同时废止.二、设计依据1. 安庆长江公路大桥安庆长江公路大桥勘测、设计合同.2. 交通部交办发2079号文20XX9月11日关于#省安庆长江公路大桥初步设计的批复.3#省交通厅皖交基发200198号关于安庆长江公路大桥施工图设计的批复.4#省交通厅皖交基发200285号关于安庆长江公路大桥钢箱梁施工图设

29、计的批复5#省交通厅皖交基发200245号关于安庆长江公路大桥钢箱梁技术设计的批复.三、设计标准与规范2. 设计标准1桥梁设计等级：四车道高速公路特大桥2设计行车车速：100Km/h.3桥面宽度：四车道桥面标准宽度26m,中间设2.0m宽中央分隔带,两边各设0.5m防撞护栏.主桥斜拉桥两边增设锚索与检修宽度,桥面总宽度为30m.4桥面纵坡：3%5桥面横坡： 2%6荷载标准a.车辆荷载等级：汽车-超20级,挂车-120b.设计风速：桥位区常年主导风向NE方向.距地面10m高度处100年一遇10分钟平均最大风速为23.65m/s.计入地形系数后设计基准风速为33.58m/s.c.船舶撞击荷载：顺水

30、流方向为27000KN,横水流方向为13500KN.d.地震烈度：场地地震基本烈度6度,由于大桥属沉陷敏感的乙类建筑,应按7度考虑.并实测地振动参数计算地震力.7设计洪水频率：1/300,相应水位见下表.8通航水位a.最高通航水位,采用重现期20年一遇的相应水位.b.最低通航水位,采用保证率为99%的相应水位.各桥位的设计洪水位与最高、最低通航水位黄海高程：m桥位东门汽渡推荐桥位设计洪水水位300年一遇18.970最高通航水位 20年一遇16.930最低通航水位保证率99%2.480 9通航净空：最小净高24m,主通航孔双向航宽不小于460m,边通航孔单向航宽不小于204m. 2.设计规范主要

31、规范1公路工程技术标准JTJ 001-972公路桥涵设计通用规范JTJ 21-893公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范JTJ 023-854公路桥涵钢结构与木结构设计规范JTJ 025-865高速公路交通安全设施设计与施工技术规范；四、主要材料一钢材1.抽湿系统预留孔处的补强钢板与风嘴内灯柱处局部加劲肋采用Q345-D钢,应符合第四分册对Q345-D钢的各种要求.2.行车道路缘石、防撞护栏与路灯底座、排水设施、抽湿系统的非补强钢板部分均采用Q235-C钢,应符合GB700-88的要求.3.检修道栏杆采用不锈钢/碳素钢复合管.4.支座垫石中所用钢筋均为II级.二焊接材料焊接材料采用与母材相

32、匹配的焊丝、焊剂和手工焊条,且应符合相应的国标要求.三桥面铺装钢桥面行车道铺装层厚度按75mm设计,具体结构由专题研究而定.四桥面铺装检修道上铺设厚度为30mm的沥青砂,颜色根据景观设计确定.铺设时在检修道上涂防护剂和粘接剂,以保证铺桩层与检修道钢板牢固粘接.五、 桥面系设计要点 防撞护栏 本桥计标行车速度100km/h,防撞护栏等级为PL3级.桥面防撞护栏采用金属梁柱式护栏,立柱采用ZG-25,标准间距为1875mm,横梁为Q235-C的方钢.横梁分二种规格,其尺寸为1401405与76764,标准长度为3735mm,分别以1271274与65654的套管相连,横梁在套管内留有15mm空隙.

33、 防撞护栏立柱底座板在工厂与桥面板焊接,底座板与立柱采用螺栓连接,底座板在工厂应完成攻丝,攻丝螺纹尺寸应与连接螺栓相配套. 防撞护栏各部件在安装前应进行涂装,涂装方案与钢箱梁涂装方案相同,表面涂装颜色根据景观设计的要求确定.检修道栏杆为了确保大桥检修人员的安全,检修道外侧设置栏杆,立柱采用5mm钢板制成,材质为235-C,横梁采用80.03的不锈钢/碳素钢复合管.检修道栏杆底座板与桥面板在工厂焊接,检修道栏杆各部件除不锈钢/碳素钢复合管外在安装前应进行涂装,涂装方案与钢箱梁涂装方案相同,表面涂装颜色根据景观设计的要求确定.主桥路缘石、挡水板、泄水管主桥桥面横坡为2,桥面纵坡为2.75%.在桥面

34、两侧设置路缘石,在边缘防撞护栏处设置挡水板,路缘石、挡水板高175mm,路缘石在工厂与钢箱梁焊接.为满足桥面排水要求,在桥面两侧每隔7.5m设置一个直径为168mm的泄水管,泄水管在工厂与钢箱梁焊接.泄水管采用无缝钢管,应符合GB8162-87的要求.照明灯柱底座照明灯柱底座设置在风嘴横隔板上,承受有照明灯柱的风嘴横隔板两侧设置局部加劲肋,材质为Q345-D,灯座材质为Q235-C.灯柱底座各部件涂装方案与钢箱梁涂装方案相同.伸缩缝主桥与引桥衔接处设置两道伸缩量为1440mm的大位移型钢伸缩缝,以适应较大的伸缩与转动变位.六、桥面系施工要点主桥桥面系施工工艺与质量应符合公路桥涵施工规范JTJ0

35、41-89、高速公路交通安全设施设计与施工技术规范JTJ074-94与公路工程质量检验评定标准JTJ071-94规定.防撞护栏防撞护栏底座板在焊接前应完成防锈涂装与攻丝孔,攻丝孔内应涂油防锈,并严防杂物掉入孔内,防撞护栏底座板在工厂与钢箱梁焊接.要求横梁方钢表面光滑无划伤痕迹,螺栓孔尺寸位置应准确.防撞护栏所有螺栓、螺母都应镀锌钝化并清理螺纹.防撞护栏立柱应光滑美观.防撞护栏制造、安装的精度要求为：立柱平面容许偏差每10根立柱通线检查2mm,方钢横梁平面容许偏差30m通线检查2mm,立柱高度容许偏差1mm. 主桥路缘石、挡水板、灯柱底座板主桥路缘石焊接前应完成涂装防锈,路缘石在工厂与钢箱梁焊接

36、密水.主桥路缘石平面位置容许偏差小于5mm,路缘石的焊接接头偏差小于1mm.为便于主桥防撞护栏立柱的安装,边缘防撞护栏立柱处的路缘石挡水板应在立柱完成之后,在现场与桥面板与路缘石焊接.泄水管泄水管在焊接和安装前完成防锈涂装,焊接和安装后应密封不漏水,平面位置应准确.七、钢箱梁抽湿系统设计 为保证大桥钢箱梁内侧长期处于干燥空气之中,建议在钢箱梁内部分区安装除湿系统.以保持该室内部空气的相对湿度水平, 以便达到钢梁箱内侧金属长期防腐的目的.设计要求将箱梁内相对湿度控制在45%.1 本桥箱较长,全长1040米.内部纵、横隔板也较多,且有部分实体式纵隔板阻断气流的通畅.因此,根据分布的情况,把全桥按纵

37、横中心线划分为8个区域.其中,有4个属于全面循环干空气的系统区域；有4个属于专为实体式纵隔板隔开的区域设置的干空气补充循环系统区域. 2 根据以上8个区域,共采用8台每小时处理风量为1100m3/h的抽湿机组成8个干燥风循环系统,造成每个区域内的空气循环.3抽湿系统由业主委托专业公司进行设计、安装.在抽湿系统设计完成后,将对钢箱梁U肋进行补强设计.八、钢箱梁内检修照明系统设计为给安庆长江大桥主桥钢箱梁检修提供照明,设置检修照明系统.检修照明系统、照明灯具设置起点为K20+118.5,终点为K21+148.4,照明灯采用60W检修照明灯带防护罩,整个大桥主桥钢箱梁内设置840套检修照明灯.梁内照

38、明系统可与梁内抽湿系统一并设计、安装.1检修照明灯具布置纵向设置3排检修照明灯,3排灯分别布置在如下位置：a箱梁左侧腹板和左侧纵向隔板中间；b左侧纵隔板和右侧纵向隔板中间位置；c箱梁右侧腹板和右侧纵向隔板中间,在每两块横向隔板之间均设置了照明灯具.灯具采用吊装方式,上端固定在箱梁顶板上.2检修照明供电3排检修照明分别由设置在主桥上的变电所引出3个回路进行供电,平时处于无电状态,只有检修时才供电,同时必须合桥头的开关柜的手动开关才能正常供电.供电电缆敷设于箱梁内电力管道内.3检修插座箱大桥主桥钢筋梁内沿纵向设置了三排检修插座箱以用于钢筋梁内检修时的供电,检修插座箱纵向间隔为100m左右,三排检修

39、插座箱均安装在纵向隔板上.由设置在主桥上的变电所出一供电回路,分三路对三排插座箱进行供电.供电电缆敷设于钢箱梁内的电力管道内.第三部分.主桥钢箱梁补充修改设计说明安庆长江公路大桥主桥钢箱梁因各种条件发生变化,对安庆公路大桥两阶段施工图设计二零零二年九月版进行补充修改,原二零零二年九月版施工图设计与本次修改说明不一致处,以本次修改补充设计为准.补充修改设计内容如下： 钢箱梁顶板=20与=14对接,改为下缘平齐,厚板斜面过渡仍采用1:8. 钢箱梁跨中合拢段F,加工余量为625mm,梁段制造长度为9125mm.横隔板间距为2375+3750+30000,在3000mm单端配切. 钢箱梁底板U形加劲肋

40、工地连接长度增大到450mm,各梁段底板U肋作相应调整. 为便于钢箱梁制造厂划分梁段板块,对HG1与HG2横隔板进行重新设计,在角点加劲处增加一块弯板,以便于磨光顶紧.HG3HG7横隔板参照HG1,HG2在角点加劲处增设一块弯板. 在钢箱梁BH,JN梁段中心处开设一临时人孔,尺寸如图.完工后封闭. 实体式纵隔板不同板厚的弦杆对接,全部采用1:8的斜面过渡. 支座处横隔板上的N21厚度由50mm改为70mm.索塔下横隔板上的N21板与支座相连接面,纵桥向加工成1.275%坡度,中心线处厚62.1mm.辅助墩处横隔板上的N21板与支座相连接面,纵桥向加工成2.35%坡度,中心线处厚54.5mm.过

41、渡墩处横隔板上的N21板与支座相连接面,纵桥向加工成2.592%坡度,中心线处厚53.9mm.主桥球形钢支座上座板与N21板焊接相连. 钢箱梁桁架式纵隔板上弦杆工地接头,高强螺栓间距改为4x102mm. 钢箱梁临时节点在顶板上的栓孔,采用锥销封堵,尺寸,数量如图. 钢箱梁段工地临时匹配件进行了重新设计,增设顶、底板上的对接螺杆,以与腹板上的连接件. 因索塔上的斜拉索上锚点发生变化,对锚箱与风嘴处的斜拉索护筒进行了重新设计 抗风支座连接梁N3板,在N1之上的标准尺寸不变,在N1之下的尺寸调整为140x10x480. 承担桥面吊桥前支点的HG2横隔板进行加劲,如图示. 对一些焊缝的形式与要求进行修

42、改,内容如下：钢箱梁腹板与斜底板焊缝形式修改如图示,取消熔透要求.钢箱梁腹板与腹板加劲肋的焊缝形式修改如图示,取消熔透要求.腹板与横隔板的角焊缝,除HG2与HG5外,其余取消熔透要求.取消HG2横隔板=16钢板与顶,底板角焊缝的要求熔透的要求.取消腹板水平加劲肋与HG2、HG5横隔板焊接熔透的要求.所有对接焊缝要求打磨的要求不变,请施工单位遵守.第四部分.竣工说明一、 概述安庆大桥主桥采用50+215+510+215+50m双塔双索面五跨连续钢箱斜拉桥,主跨510米,钢箱梁全长1038.5m.桥面纵坡为2.75%,主跨处于R=20000米的圆弧竖曲线上,横向设2%双向排水坡.钢箱梁划分为14种

43、87节,标准节段长15m,单节段最重206t,梁段接口之间除顶板U形肋采用M22-10.9S级高强螺栓连接外,其余部位均采用焊接连接.安庆长江公路大桥自20#3月厂内板块制作开工以来,在各方的密贴配合下,经过一年多的时间,于20#3日完成了钢箱梁现场预拼装,并于20XX5月18日终于实现了安庆桥主桥的顺利合龙,经检验各项指标均达到设计和监理要求,为安庆人民交上了一封满意的答卷.安庆桥钢箱梁制造和安装施工过程为：厂内板块和单元件的制造、现场板单元的接宽、钢箱梁的组焊与预拼装、钢箱梁的涂装、钢箱梁的运输与吊装、桥位环缝的焊接等各项环节.安庆长江公路大桥在借鉴其它同类型桥梁制造经验的基础上,采用了以

44、下新工艺：1. 所有板块的隔板连接板均在拼装现场组装,提高火车装载率.存在问题是顶板板块需增 加翻身次数.2. 总拼胎架全部采用螺栓连接,便于安装、拆卸,并可保存备用.3. U形肋先刨边、钻孔,再折弯成形工艺.4. U形肋在试验的基础上实施以切代刨工艺.5. 大范围采用各种形状的陶质衬垫单面焊双面成型工艺.6. 对钢箱梁永久性外露边倒圆R2mm,提高涂装质量.7. 对所有焊缝外观进行打磨处理,以消除焊接残余应力.二、 施工中遇到的问题与采取的措施在钢箱梁制造过程中,由于梁段结构复杂、焊缝多,所产生的焊接变形和残余应力较大,为保证箱体的焊接质量和几何精度,我们严格执行了安庆桥钢箱梁制造工艺方案和

45、钢箱梁制造规则.施工中遇到的问题与采取的措施：1.在钢箱梁制造过程中,箱口自由端由于隔板位置的影响处于无约束状态,往往造成梁段接口不平,给预拼装与桥位接口的匹配和焊接带来了很大的影响,为此,我们设计了临用工艺隔板,安装于箱口端,确保了箱体几何精度达到了设计要求.2.板块作为钢箱梁的重要构件之一,对其焊接变形的控制是保证箱体组焊质量的重要因素.在厂内板块组装中,我们采用无码组装技术,在焊接中,采用了反变形焊接胎架；在现场板单元接宽过程中,我们设计制作了板单元组装胎架采用增加焊接补偿量的方法,以确保板单元组焊质量.3.为确保钢箱梁的下水运输,我们设计了专用的下水滑道、运梁斜船架、运梁渡泊.由于自2

46、0#1月以后进入了长江有史以来最严重的枯水期,此时正值钢箱梁下水吊装最紧张的时期,梁段下水采用斜船架与渡泊对接后通过穿心式千斤顶上拉方案不能实施,为确保桥位工作的顺利开展,我们采用了浮吊吊梁上船方案,为安庆桥钢箱梁中跨的按期合拢争取了宝贵的时间.4.由于桥位安装索力和线形的调整,会出现部分梁段接口的匹配不能恢复到预拼装时的状态,从而导致部分拼接板不能顺利复位连接,必须重新配制拼接板,由于制作拼接板需要一定的周期,为了保证桥位作业不受配制拼接板而耽误工期,为此,我们根据桥位作业的实际情况,采用了提前制造一定数量的墨孔拼接板的办法.三、执行原设计与设计变更情况无论在厂内单元制造中,还是在现场预拼装

47、中,我们始终本着尊重设计的指导思想,未经设计同意,任何人不得随意更改设计,对于制造、拼装中遇到的问题,必须得到设计同意后方可实施.设计变更情况：1.原设计HG3HG5与顶板直接进行焊接,给现场隔板的组装带来了很大的困难,我们在借鉴其它钢桥制造经验,提出了此类隔板与顶板连接采用接板的设计变更建议,后经设计同意用于横隔板的加工制作中,取得了明显的效果.2.原设计横隔板与顶、底板接板搭接采用K8角焊缝,该仰位角焊缝采用一道施焊难度大且焊后变形大,经设计同意,我们采用了K6角焊缝；同时,为控制焊接变形,将边跨压重件底板与边围板、底板与隔板的连续焊经设计同意改为间断焊.3.跨中合拢段两接口顶板U形肋设计

48、采用栓接,由于合拢段一端不参与预拼装,拼接板不能提前配制,只能在合拢时配制,这无疑延长了合拢的时间,再者,温度变化对合拢接口间隙给拼接板、环缝焊接带来了很大的困难.通过借鉴以往钢桥的经验,我们提出了合拢段一端采用栓接,另一端采用嵌补段焊接的工程变更申请方案,最终得到了设计方的同意,取得了良好的效果. 四、钢箱梁施工组织设计、计划编排与调整1.施工组织设计的指导思想与施工目标以优质精品、安全生产、按期供梁为目标,最大限度地采用国内外先进设备,保证质量和工期,改善劳动环境,减轻劳动强度,降低制造成本,确保钢箱梁生产任务的圆满完成.工期目标： 公司内制造：20#12月开工,20#7月结束 安庆工地：

49、20#4月开工,20#12月结束. 桥位施工：20#10月开工,20#4月结束.质量目标：争创鲁班奖,造精品钢箱梁.安全目标：确保安全文明生产,杜绝重大工伤事故.2. 编制方案的指导原则2.1在平台和组装胎架上布设统一基准,控制闭口肋、板条肋,纵向、横向隔板位置.2.2在保证精度的条件下,尽可能全面使用精密切割,减少机加工量,提高劳动效率.2.3钢箱梁采用正位组装并同时完成予拼装.2.4选择焊接变形小的工艺,利用机械化程度高的焊接设备保证焊接质量稳定,采用反变形、对称、分段施焊等作业方法控制变形.2.5钢箱梁几何精度以弹性约束为主,热矫正为辅并利用工艺隔板控制箱口尺寸和变形.2.6按两阶段异地

50、造桥的总体模式.3. 施工进度3.1公司内生产板单元用工装在12月底前制造完成.3.2.闭口肋生产大型关键设备折弯机12月31日完成安装工作.3.3.南一次预总拼板单元约1240吨配套20#2月完成.3.4.北一次预总拼板单元约1240吨配套20#3月完成.3.5.全桥约14670余吨板单元制造,按预总拼顺序每10天配套一次总拼的进度完成工期要求20#6月结束.3.6.附属设备的制造20#7月完成.4.设备与人员进场安排4.1成立安庆项目部,负责现场施工前期技术生产设备.根据现场基建施工的情况,10月底进入安庆现场进行考察,确定现场工艺布局布置,物资供应选点,基建项目,动力动能进行确定.4.2

51、. 11月中旬部分人员进入现场,进行基建设计施工、胎架制造,与胎架料件到场后的安装制做和测量,下水滑道的设计施工,安排施工现场的布局达到生产条件并进行生活设施地布置和完善. 4.3.各种施工设备与工具20#11月至20#3月底陆续运抵安庆现场工地安装、调试.4.4.现场随着工作面展开,将逐步派人进入工地,20#1月底施工人员全部到位,进入全面工作5. 施工组织机构框图中铁宝桥股份#安庆桥项目经理部生产部 办公室 质检部 技术部 计划运输设备物资调度定额质检技术探伤技术电焊技术涂装技术结构技术五、发生质量事故处理情况在安庆桥制造与安装过程中,我们通过加强现场管理,合理安排,加强技术指导和质量检查；同时,服从监理指令,与时纠正存在的质量问题,对质量检查中发现的问题,与时制定整改措施,认真解决.最终在我们总拼现场与桥位作业中未发生一起重大质量事故.