混凝土叠合梁施工方案

根据设计文件要求，为不影响通车高速公路运营，本工程汾灌高速公路的桥梁均采用槽形钢-砼叠合梁。

（一）钢梁制作

钢梁采用工厂定制加工，采用D345qD和Q235等钢材，其制作与普通钢结构的制作基本上差不多，具体应经过以下工序：

材料复试→放线→下料切割→校正→组拼装→焊接→校正→表面喷砂→钢板打孔→验收。

钢梁制作过程中应注意以下事项：

1、钢梁预制下料前必须放样，翼、腹板下料应在组对好的拼板上，根据翼、腹板宽度分别划线，保证钢梁的起拱高度，因为由于钢梁的跨度较大，钢梁在施工过程中必须按规范的要求进行起拱。

2、下料后应对翼、腹板进行检查，对焊接边缘应进行切坡口处理。坡口的坡度一般应为角度60º±5º。

3、由于钢材在下料时经过了高温的切割，从材料的性质来说钢材极易变形，这时一定要注意进行校正，在校正合格后方可进行组拼焊接。

4、对大型钢梁的组拼应采用专用的夹具，保证组对后接头的根部间隙应控制在0-2mm内且均匀一致，各部位尺寸偏差和形位偏差应控制在规范要求范围内，对接接头的组对间隙应控制在0-2mm内且均匀一致，组对好后进行点焊，然后进行检查，检查合格后方可敬进行型钢或钢板的焊接。

5、作为大型钢梁的加梁一般应采用机械自动焊加手工补焊。主要焊缝采用机械焊接，对不具备机械焊接条件的部分焊缝则采用手工电弧焊，焊接时，焊接时电流应符合大型构件焊接的电流要求。

6、焊接的要求
① 参加施焊的焊工必须持有相应的焊工合格证，严格按焊接工艺进行施焊。

② 焊条选用应符合设计的要求，一般手工焊采用E5015，自动焊采用H08MnA，焊剂HJ431。

③ 施焊前焊工应检查组装质量和焊缝区处的处理情况，如不符合要求，应修理合格后方可施焊。

④ 在施焊过程中，焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，而应及时申报技术人员查清原因，订出修补措施后方可处理。

7、抗剪栓钉和加劲板焊接：

为了使混凝土与钢梁有更好的连接，设计中往往均设计有抗剪锚栓，栓钉的长度、间距及强度必须符合设计要求，以保证钢结构梁与混凝土梁板的有效连接。加劲板的焊接主要是为了满足钢梁高度范围内的侧向刚度。位置尺寸要严格按照图纸位置，并且应在现场测量核对具体准确的位置，无误后方可进行焊接。

8、钢梁的喷砂要求

这是钢-混凝土结构组合结构的一大重要环节，凡混凝土与钢梁接触的部位均应进行喷砂处理，混凝土与钢板的连接主要取决于钢板表面的磨擦系数。所以，如果喷砂不好，将严重的影响混凝土与钢梁的粘接程度，本工程的喷砂采用的是机械自动化喷砂处理，钢梁摩擦面抗滑移系数ц值为0.55。在钢梁喷砂后一定要通过检测得出真实的数据后方可使用。

9、钢材的防腐

钢梁制作完成后，应进行除锈、涂漆工作，同时有的钢梁还应进行防火处理。

（二）运输

本工程钢梁构件尺寸较大，属于超宽超重件，需要根据厂家的具体位置选择火车或汽车运输。运输前需要与经过线路的交管部门协商好运输时间，同时调查各线路的道路桥梁情况，需要加固的进行临时加固，运输通过市区时选择在凌晨进行，并有值勤人员疏散交通。

（三）钢梁安装

钢梁运抵现场后，采用两台履带起重机安装。安装时需封闭下穿高速公路交通。

钢梁安装采用两台履带起重机进行安装，安装从两端向中间进行，最后在中间合拢。高程调整采用在顶部设枕木垛，利用千斤顶进行调整。

在吊装前按设计要求将永久支座准确安装在盖梁支座垫石上，为防止支座移动，需要永久支座适当固定。临时支座设置在永久支座两侧和中央临时墩上。临时支座由钢筒制作，内装细砂，落梁时使细砂流出，梁体缓缓落在永久支座上，最后拆除临时支座。

钢梁的对接处应采用高强螺栓连接，腹板上为与钢梁同材质钢板2块对夹，翼板采用底端完全满焊形式。本工程的夹板采用规格尺寸，符合规范要求。

安装高强螺栓时，螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，不得用气焊割孔，穿入方向一致并便于操作，高强度螺栓的安装应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并应在当天终拧完毕。高强度螺栓的初拧矩为386.1KN，终拧应用专用扳手将尾部梅花头拧掉。

（四）钢梁焊接工艺

1、焊条（丝）、焊剂的选用

埋弧焊丝及焊剂：H08MnA+HJ431。

CO2 气体保护焊焊丝：CHW-50C6 或TWE-711。

手工焊焊条：E5015。

2、焊接材料的管理和使用

① 焊条、焊丝及焊剂的管理和使用，必须按产品说明书及有关规范的要求执行；

② 埋弧焊用焊剂使用前必须烘干；

③ E5015 手工焊条使用前必须按产品说明书要求在烘箱内烘干并放入保温箱保温，在施工现场将焊条、焊剂放入保温桶内，随用随取；

④ 当天使用不完的焊条必须返还至保管处，E5015 焊条须进保温箱保温，否则第二天不得使用；

⑤ 焊材保管仓库对本工程所用焊材，专门堆放，专材专用，并做好进出库登记记录。

3、焊接人员要求

① 焊工应经考试并取得合格证后或在合格证有效期内才能从事本工程相应等级的焊接工作。本工程钢结构焊接的焊工资质为ZC 或YC 认可的焊工。焊接前，提交焊工合格证复印件给监理备案。

② 特殊部位的焊接人员，尚需专门培训和补充考核，待取得经验后方能进行焊接。

③ 特殊部位的焊缝，应对应名称、件号、焊接日期，做好焊工记录。

④ 焊工必须严格按焊接工艺评定的要求，进行焊接。

4、焊接前的准备

① 焊接前坡口将打磨平顺，清除杂物。

② 对接或组合焊缝的两端设置引、熄弧板，其材质和坡口与焊件相同，引、熄弧板的尺寸按有关标准。

③ 本工程中使用的中厚板，施焊前需预热，预热温度按工艺评定的要求，预热的区域按《公路桥涵施工技术规范》的要求，平板采用红外加热器、特殊形状的构件可采用火焰加热的方法进行预热。测温点在加热侧的背面，距焊缝75mm 处。

⑤ 工厂构件施焊，一般不允许加固定码，如需临时加码，应经监理工程师批准。该码拆除时，应距钢板1～3mm，火焰切除，然后用砂轮磨光与钢板齐平。

⑥ 冬季焊接需按标准或工艺评定要求。

5、焊接工艺

① 定位焊要求

a.定位焊前应符合与正式焊缝一样的质量要求；

b.定位焊前，必须按要求检查焊脚坡口尺寸，根部间隙等，不合要求时，不得进行定位焊；

c.定位焊的焊缝长度一般为25～50mm，现场顶板接头为80～100mm，定位焊位置应布置在焊道以内，厚度不超过设计焊缝厚度的2/3，且不应大于8mm；

d.在正式焊接预热前，必须先检查定位焊缝有无裂缝。预热后再次检查，确无裂缝后才正式焊接；

e.定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。凡最后不溶入焊缝的定位焊缝应该清除。

② 一般焊接要求

a.所有的焊接，均按照已批准的焊接工艺评定规程进行，若改变焊接工艺，需重新进行焊接工艺评定试验；

b.工厂或现场焊接，将对焊接作业区进行有效保护，配置合适的防风、防潮、预热去湿设施，否则不得在雨天及母材表面潮湿或大风天气进行露天焊接；

c.一般用埋弧自动焊和CO2 气体保护焊，以提高焊接质量和焊接速度，小区域采用手工焊；

d.焊接方式一般为向下横焊和立焊，以保证质量。特殊区域也可少量采用仰焊；

e.所有焊接的引、熄弧板一律放在坡口或焊接区域内进行，不允许在母材表面引弧；

f.焊接所使用的引熄弧板，应待焊缝冷却后，方可割除，焊缝端面应打磨齐平。

6、厂内的焊接

① 钢板对接缝主要采用埋弧自动焊。坡口形式将根据不同板厚，分别采用X 型、Y 型及V 型陶瓷衬垫焊。

② 角焊缝主要采用埋弧自动焊和CO2 气体保护焊，少量区域采用手工焊。坡口形式将根据不同的板厚，分别采用K 型、V 型或无坡口型。

③ 钢箱梁顶板、底板上的U 型纵肋，采用CO2 气体保护焊焊接。

④ 钢箱梁内其他纵向加劲肋及横隔板与顶板、底板、腹板之间的焊缝，采用CO2 气体保护焊和手工焊。

7、现场的焊接

现场的焊接质量是全桥的关键，必须提高到压倒一切的高度来认识。

① 现场的焊接必须采取措施，对母材焊接部位进行有效的保护，配置合适的防风、防潮设备和预热设施，在符合工艺的条件下，方可进行焊接。严禁在无任何防护措施下，在雨、雪天及母材表面潮湿或大风天气进行露天焊接。工地焊接环境条件：风力＜5 级（施焊部位），温度≥5℃，湿度≤85％。

② 现场焊接工艺必须超前进行试验和工艺评定，取得重要参数和经验，指导现场焊接施工。该工艺必须经监理工程师会同设计、业主、专家审查批准后方可使用，实际操纵必须严格按该工艺进行，不得任意修改。

③ 工地现场施焊前，应检查对钢结构节段接头焊口状况。包括接头坡口角度间隙尺寸、焊接高差等是否符合要求，不符合要求必须进行修补和矫正。

④ 对接接头焊缝两侧50mm 范围内用钢丝砂轮除锈、清理表面，并达到GB8923 St 3 级要求。清理接头后，一般应在24 小时之内完成焊接，以防接头再次生锈或被污染。

⑤ 如定位焊缝出现裂缝或其它严重缺陷时，应把缺陷清除，再行焊接。

⑥ 各类构件节段施焊顺序应对称于桥轴线，并对称于构件自身的对称轴，均匀、对称、同步协调的实施。

8、焊后处理

①构件的焊接，应采取自然冷却的方法，不得采用浇水、高压吹风等强制冷却。

②所有焊缝的检验，必须在焊缝冷却至自然温度后方可进行，焊缝的无损伤探伤检验，必须在焊接完成24 小时以后方可进行。

9、焊缝缺陷的修补

经检测的工厂焊缝或工地焊缝，凡无损探伤不合格者，应按JTJ041-2000 规定的方法予以返修纠正，并重新检查，直到合格为止。

事先应严格确定裂缝和修补的范围，返修的焊缝不得重复两次，必须保证一次修补成功，确保焊缝工程质量。

10、焊缝质量要求检验

① 本工程钢结构加工过程中，将根据组装前、组装时、焊接时和焊接后的需要，对焊缝质量进行检查和试验，并及时提交监理验收，以保证材料和加工质量符合制作技术要求。

② 本工程检验人员均需持有相应的检测证书，无损探伤人员资格；经中国船级社（ZC）认可，并取得相应的合格证书，无证人员严禁上岗操作。

③ 本工程使用的焊接设备及检测仪器均是经国家检测部门检测合格的产品，并在规定使用期限内。

④ 焊缝的外观检验

a.检查所有焊缝尺寸、长度和位置是否符合技术规定、规范和图纸的要求；

b.检查焊接材料、品种、规格是否应用正确；

c.焊缝的目测检验按JTJ041-2000 中的要求执行；

d.所有的焊缝在无损探伤前，待焊缝冷却到环境温度后应目测合格后，方可进行无损探伤。

⑤ 对焊缝的无损探伤要求

a.对接全焊透焊缝

对于主要受力构件的对接全焊透焊缝，应进行100%的超声波（UT）探伤。其中主要受力构件受拉横向对接焊缝的探伤部位为全长，主要杆件受压横向对接焊缝、纵向对接焊缝探伤部位为焊缝两端各1000mm。

用射线抽探其数量的10%（并不得少于一个接头），探伤范围为焊缝两端各250～300mm，焊缝长度大于1200mm 时，中部加探250～300mm，当发现裂纹或较多其他缺陷时，应扩大该条焊缝的探伤范围，必要时可延长至全长。进行射线探伤的焊缝，当发现超标缺陷时应加倍检验。

b.主要熔透角焊缝，应100%超声波探伤。

c.超声波探伤必须使用化学液剂，以利涂装。

⑥ 无损探伤的规范要求

a.主要杆件受拉横向对接焊缝为BⅠ级焊缝。

b.主要杆件受压横向对接焊缝、纵向对接焊缝及主要熔透角焊缝为BⅡ级焊缝。

c.超声波探伤的其它技术要求按现行GB11345〈钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级〉执行。

d.焊缝的射线探伤应符合国家现行标准GB3323〈钢熔化焊对接接头照相和质量分级〉的规定。

（五）钢-混凝土叠合梁结构混凝土施工

钢梁安装结束并经验收后，开始其上混凝土面板的模板和钢筋安装，验收合格后浇筑混凝土。模板安装必须与钢梁的尺寸相吻合。保证混凝土结构和钢梁能有效的连接。

四、交通组织方案

根据现场实际情况及招标文件、设计文件要求，本工程施工中需保证“尽量减小跨越构造物施工时对高速公路正常运营的干扰，尽量不采用搭设满堂支架的施工方案”的原则，采用槽形钢叠合梁，施工时采取如下交通安全措施。

（1）组织施工人员学习培训，掌握施工方案和安全防护措施，以及交通法规，保证施工人员持证上岗。

（2）操作人员上岗前，必须穿戴交通安全防护用品，施工负责人员和安全检查员随时检查劳动防护用品的穿戴情况，不按规定穿戴防护用品的人员不得上岗。

（3）施工所用的各机具设备和劳动保护用品，定期进行检查和必要的检验，保证其经常处于完好状态，不合格的机具设备和劳动保护用品严禁使用。

（4）施工前，必须事先取得批准，有明确的疏导方案、警示标志。

（5）钻孔机械就位后，对钻机及配套设备进行全面检查。钻机安设必须平稳、牢固。

（6）墩台及上部结构施工前，必须搭好脚手架和作业平台，并在平台外侧设栏杆及防护网。

（7）上部结构施工时，桥下布设安全网，并布设蓬布，以防发生意外和掉下杂物。

（8）保证通行路面清洁，防止飞石伤人和雨后道路泥泞影响通车。

（9）在施工路段的两端按GB5768·1999<<道路交通标志和标线》的要求竖立显示正在施工的警告标志，在车辆驶入前方设置指示方向和减速慢行、限速60公里/小时、道路变窄、右(左)道封闭等标志。

（10）在路上距施工部位前后各1.5 公里处设置强制性限高门框，门框上用反光油漆标明限速、限高数值，确保行车及施工支架安全。

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