鋼腹桿組合桁架梁施工方案一、工程概況本工程為城市快速路跨線橋項(xiàng)目，主橋采用鋼腹桿組合桁架梁結(jié)構(gòu)，跨徑布置為（50+128+50）m，全長228m。主桁采用空腹桁架形式，上弦桿內(nèi)高1600mm、內(nèi)寬1000mm，下弦桿內(nèi)高1600mm、內(nèi)寬800mm，均采用Q345qD鋼材制作的箱形截面。腹桿系統(tǒng)采用"人"字形布置，端斜桿采用對接式拼接，其余腹桿采用插入式與主桁整體節(jié)點(diǎn)連接，插入式腹桿外寬分別為1000mm（上弦區(qū)）和800mm（下弦區(qū)）。橋面系采用密布橫梁正交異性整體鋼橋面板，道砟橋面設(shè)計(jì)，橫梁間距16m，節(jié)點(diǎn)處設(shè)置倒T型結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)橫梁（腹板厚16mm，翼板寬1000mm，板厚40mm），所有橫梁上緣擋砟墻范圍內(nèi)設(shè)置2%人字坡。主桁節(jié)點(diǎn)采用整體節(jié)點(diǎn)形式，上平縱聯(lián)節(jié)點(diǎn)板與整體節(jié)點(diǎn)板焊接連接，要求熔透焊后打磨勻順。橋面板與下弦桿連接采用弦桿頂板加寬伸出豎板的方式，與鋼橋面板工地對接焊接，節(jié)點(diǎn)板范圍內(nèi)橋面板開槽處理以保證節(jié)點(diǎn)板穿過。全橋鋼結(jié)構(gòu)總重約2800t，設(shè)計(jì)荷載等級為城-A級，設(shè)計(jì)使用年限100年。二、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審與深化設(shè)計(jì)組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行圖紙會(huì)審，重點(diǎn)核查主桁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、腹桿連接方式及橋面板與弦桿連接細(xì)節(jié)。針對整體節(jié)點(diǎn)焊接變形控制、插入式腹桿安裝精度等關(guān)鍵技術(shù)問題，編制專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)方案，明確上弦桿、下弦桿及腹桿的加工精度要求（軸線偏差≤2mm，截面尺寸偏差±3mm）。施工工藝文件編制編制《鋼構(gòu)件加工工藝規(guī)程》《焊接專項(xiàng)方案》《吊裝施工手冊》等文件，其中焊接工藝需明確：熔透焊縫采用GTAW打底+SMAW填充蓋面，角焊縫采用SMAW焊接，焊接環(huán)境溫度低于0℃時(shí)需采取預(yù)熱措施（預(yù)熱溫度80-120℃）。測量控制網(wǎng)建立在橋位兩岸布設(shè)4個(gè)永久性控制點(diǎn)，采用全站儀按二等三角測量精度建立施工控制網(wǎng)，平面位置中誤差≤15mm，高程中誤差≤20mm。墩頂設(shè)置強(qiáng)制對中觀測墩，用于桁架梁安裝過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測。（二）資源準(zhǔn)備材料準(zhǔn)備鋼材：Q345qD鋼板（厚度16-40mm），進(jìn)場時(shí)需提供質(zhì)量證明書，并按規(guī)定進(jìn)行力學(xué)性能和化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)，屈服強(qiáng)度≥345MPa，伸長率≥20%。焊接材料：E5015焊條（用于主桁焊接）、E4303焊條（用于次要構(gòu)件焊接），使用前經(jīng)350-400℃烘干2小時(shí)，存入80-100℃保溫筒內(nèi)。防腐材料：環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）、環(huán)氧云鐵中間漆（干膜厚度120μm）、脂肪族聚氨酯面漆（干膜厚度80μm）。設(shè)備準(zhǔn)備加工設(shè)備：數(shù)控等離子切割機(jī)（切割精度±1mm）、H型鋼組立機(jī)、門式埋弧焊機(jī)、三維數(shù)控鉆床。起重設(shè)備：250t汽車吊（主吊）、75t汽車吊（輔助吊裝）、20t手拉葫蘆（微調(diào)定位）。檢測設(shè)備：全站儀（測角精度0.5″）、萬能材料試驗(yàn)機(jī)、超聲波探傷儀（UT）、磁粉探傷儀（MT）。人員準(zhǔn)備組建鋼結(jié)構(gòu)施工專業(yè)團(tuán)隊(duì)，包括：持證焊工25人（其中持AWSD1.1認(rèn)證焊工10人）、起重工8人、測量工4人、無損檢測人員3人，所有特種作業(yè)人員持證上崗，并進(jìn)行崗前培訓(xùn)和技術(shù)交底。（三）場地準(zhǔn)備工廠加工區(qū)設(shè)置材料堆放區(qū)（硬化地面+防雨棚）、切割下料區(qū)（配置除塵系統(tǒng)）、焊接區(qū)（設(shè)置防風(fēng)棚）、涂裝車間（恒溫恒濕），各區(qū)域劃分明確，配備消防器材和警示標(biāo)識(shí)?，F(xiàn)場安裝區(qū)清理橋位兩側(cè)場地，平整壓實(shí)后鋪設(shè)200mm厚級配碎石，作為鋼構(gòu)件臨時(shí)堆放區(qū)（承載力≥150kPa）。在墩頂設(shè)置臨時(shí)支撐體系，采用Φ630×10mm鋼管立柱（間距6m），頂部設(shè)置雙拼I45a分配梁，分配梁上放置50mm厚鋼板作為桁架梁安裝臨時(shí)支座。三、鋼構(gòu)件制作與運(yùn)輸（一）構(gòu)件制作工藝流程原材料預(yù)處理鋼板進(jìn)場后進(jìn)行拋丸除銹（Sa2.5級），表面粗糙度50-80μm，然后噴涂車間底漆（干膜厚度20μm）。采用數(shù)控套料軟件優(yōu)化排版，最大利用率達(dá)92%。下料與加工主桁弦桿：采用數(shù)控等離子切割下料，腹板、翼板預(yù)留3mm焊接收縮量，節(jié)點(diǎn)板采用數(shù)控切割下料，保證坡口角度（30°±2°）和鈍邊尺寸（2mm±0.5mm）。腹桿：插入式腹桿端部加工成30°斜角，與節(jié)點(diǎn)板配合間隙≤1mm；對接式腹桿加工成直邊，端面垂直度偏差≤0.5mm/m。組裝與焊接弦桿組裝：在胎架上進(jìn)行箱形截面組裝，采用"先點(diǎn)焊固定，后焊接"的工藝，組裝偏差控制：腹板垂直度≤1mm/m，翼緣板平面度≤2mm/m。焊接順序：先焊縱向角焊縫（埋弧焊，焊接電流600-800A，電壓32-36V，速度30-40cm/min），后焊橫向?qū)雍缚p；主桁節(jié)點(diǎn)采用"對稱焊接法"，減少焊接變形。焊接檢驗(yàn)：所有熔透焊縫100%UT探傷（Ⅱ級合格），角焊縫20%MT探傷（Ⅰ級合格）。整體拼裝在工廠1:1拼裝胎架上進(jìn)行桁架梁節(jié)段預(yù)拼裝，每個(gè)節(jié)段長24m，拼裝偏差控制：節(jié)段總長±5mm，上弦桿中心線偏差≤3mm，節(jié)點(diǎn)板平面度≤2mm。預(yù)拼裝合格后，在構(gòu)件上標(biāo)注中心線、控制軸線和吊裝吊點(diǎn)位置。（二）構(gòu)件運(yùn)輸運(yùn)輸單元?jiǎng)澐謱㈣旒芰簞澐譃?個(gè)運(yùn)輸節(jié)段（每節(jié)段重約65t），采用"平躺運(yùn)輸"方式，運(yùn)輸車輛選用40m低平板拖車（軸距16m，承載能力100t）。運(yùn)輸加固構(gòu)件與拖車之間采用Φ20mm鋼絲繩+手拉葫蘆固定，每個(gè)節(jié)段設(shè)置4個(gè)加固點(diǎn)，支點(diǎn)位置設(shè)在弦桿節(jié)點(diǎn)處，避免運(yùn)輸過程中產(chǎn)生彎曲變形（撓度≤L/2000，L為支點(diǎn)間距）。運(yùn)輸路線規(guī)劃提前勘察運(yùn)輸路線，要求路面寬度≥4.5m，最小轉(zhuǎn)彎半徑≥15m，橋梁承載力≥100t。運(yùn)輸時(shí)間選擇夜間（22:00-次日6:00），配備引導(dǎo)車和應(yīng)急搶修人員。四、安裝工藝（一）安裝總體流程臨時(shí)支撐搭設(shè)→測量放樣→下弦桿安裝→腹桿安裝→上弦桿安裝→橫梁安裝→橋面板安裝→臨時(shí)支撐拆除→體系轉(zhuǎn)換（二）關(guān)鍵安裝工序臨時(shí)支撐體系施工墩頂鋼管立柱采用法蘭盤連接，基礎(chǔ)為C30混凝土承臺(tái)（尺寸2m×2m×1m），立柱頂部設(shè)置砂箱（調(diào)節(jié)高度范圍0-150mm）。支撐體系搭設(shè)完成后進(jìn)行1.2倍設(shè)計(jì)荷載預(yù)壓（采用沙袋堆載），消除非彈性變形。下弦桿安裝采用250t汽車吊將下弦桿節(jié)段吊至臨時(shí)支撐上，吊點(diǎn)設(shè)置在節(jié)點(diǎn)處（經(jīng)受力驗(yàn)算，吊點(diǎn)反力≤80t）。利用全站儀進(jìn)行三維定位，軸線偏差控制在±3mm內(nèi)，高程偏差控制在±5mm內(nèi)，通過砂箱和手拉葫蘆微調(diào)。節(jié)段間采用臨時(shí)螺栓連接（M30高強(qiáng)度螺栓，預(yù)緊扭矩600N·m），待整體調(diào)整到位后焊接拼接縫。腹桿安裝插入式腹桿采用"從上往下"安裝順序，吊裝時(shí)用纜風(fēng)繩控制穩(wěn)定性，插入節(jié)點(diǎn)板后，調(diào)整垂直度偏差≤1mm/m，然后點(diǎn)焊固定。端斜桿（對接式）安裝時(shí)，先將兩端臨時(shí)法蘭連接，測量調(diào)整后焊接，焊接完成后進(jìn)行100%UT探傷。上弦桿安裝安裝方法與下弦桿類似，重點(diǎn)控制上弦桿中心線與下弦桿中心線的平行度（偏差≤3mm），以及桁架梁整體撓度（跨中預(yù)拱度按L/5000設(shè)置，L為主跨跨度）。橋面板安裝橋面板采用"分塊吊裝、現(xiàn)場焊接"工藝，塊體尺寸6m×12m（重約15t），吊裝前在桁架梁上弦桿設(shè)置臨時(shí)滑移軌道，通過卷揚(yáng)機(jī)牽引就位。橋面板與弦桿焊接采用"跳焊法"，減少焊接應(yīng)力，焊接完成后對開槽部位進(jìn)行補(bǔ)焊和打磨。（三）體系轉(zhuǎn)換當(dāng)全橋鋼結(jié)構(gòu)安裝完成，且焊接強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%后，進(jìn)行臨時(shí)支撐拆除。拆除順序遵循"從跨中向兩端、對稱同步卸載"原則，采用砂箱分級卸載（每級卸載量5mm），實(shí)時(shí)監(jiān)測桁架梁撓度變化（最大允許撓度≤L/400）。五、焊接與防腐施工（一）焊接工藝焊接環(huán)境控制現(xiàn)場焊接需在防風(fēng)棚內(nèi)進(jìn)行，環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，對構(gòu)件進(jìn)行預(yù)熱（采用電加熱片，預(yù)熱溫度80-120℃，加熱范圍為焊縫兩側(cè)100mm）；相對濕度大于85%時(shí)，停止焊接作業(yè)。主桁焊接節(jié)點(diǎn)板與弦桿焊接：采用"多層多道焊"，第一道焊縫采用Φ3.2mm焊條打底，后續(xù)各層采用Φ4.0mm焊條，層間溫度控制在150-200℃。熔透焊縫焊接：反面采用陶質(zhì)襯墊，保證根部焊透，焊后24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行UT探傷。焊接變形控制采用"反變形法"（預(yù)設(shè)3mm反變形量）和"剛性固定法"（用夾具固定構(gòu)件），焊接后進(jìn)行200-300℃局部退火處理（保溫時(shí)間1小時(shí)），消除焊接殘余應(yīng)力。（二）防腐施工表面處理焊接完成后，對焊縫區(qū)域進(jìn)行打磨（表面粗糙度50-80μm），采用噴砂除銹（Sa2.5級），除銹后4小時(shí)內(nèi)完成底漆涂裝。涂裝施工底漆：采用高壓無氣噴涂，干膜厚度80μm，間隔4小時(shí)后涂中間漆。中間漆：干膜厚度120μm，間隔8小時(shí)后涂面漆。面漆：干膜厚度80μm，總干膜厚度≥280μm，涂裝后7天內(nèi)避免雨淋和碰撞。特殊部位處理節(jié)點(diǎn)板縫隙采用聚硫密封膠填充（寬度≥10mm），高強(qiáng)螺栓連接部位涂無機(jī)富鋅防銹漆（干膜厚度60μm），安裝完成后對螺栓頭進(jìn)行封閉處理。六、質(zhì)量控制（一）原材料控制建立材料臺(tái)賬，實(shí)行"二維碼"追溯管理，每批鋼材、焊接材料、防腐材料進(jìn)場時(shí)需提供出廠合格證和復(fù)驗(yàn)報(bào)告，不合格材料嚴(yán)禁使用。（二）工序質(zhì)量控制加工精度控制構(gòu)件尺寸：弦桿長度偏差±3mm，截面高度偏差±2mm，腹板中心距偏差±1mm?？孜痪龋郝菟撞捎脭?shù)控鉆孔，孔徑偏差+0.5mm，孔距偏差±1mm。安裝精度控制軸線偏差：桁架梁中心線與設(shè)計(jì)軸線偏差≤10mm，相鄰節(jié)段錯(cuò)邊≤2mm。高程偏差：跨中高程偏差±15mm，支點(diǎn)高程偏差±5mm。焊接質(zhì)量控制每道焊縫應(yīng)有焊接記錄（焊工編號、焊接日期、環(huán)境溫度、焊接參數(shù)），無損檢測不合格焊縫需進(jìn)行返修（最多返修2次），返修后重新檢測。（三）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)工廠驗(yàn)收構(gòu)件出廠前進(jìn)行100%外觀檢查和尺寸復(fù)核，預(yù)拼裝驗(yàn)收需提交《預(yù)拼裝記錄》《焊縫檢測報(bào)告》等資料?，F(xiàn)場驗(yàn)收安裝完成后，進(jìn)行靜載試驗(yàn)（加載至設(shè)計(jì)荷載的1.1倍），跨中撓度實(shí)測值與理論值偏差≤10%，卸載后殘余變形≤0.2mm。七、安全措施（一）高處作業(yè)安全安裝作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，作業(yè)平臺(tái)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿和18cm高擋腳板，滿鋪5cm厚腳手板（腳手板兩端用12號鐵絲固定）。高空焊接時(shí)，下方設(shè)置接火斗（采用防火帆布制作），作業(yè)區(qū)下方10m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆放易燃物品，配備2個(gè)8kg干粉滅火器。（二）起重作業(yè)安全吊裝前檢查起重設(shè)備性能（鋼絲繩、吊鉤、制動(dòng)系統(tǒng)），吊具使用前進(jìn)行1.5倍額定荷載試吊，確認(rèn)無誤后方可正式吊裝。吊裝指揮采用對講機(jī)指揮（頻率433MHz），信號統(tǒng)一（"上升"為右手握拳上舉，"停止"為雙手交叉胸前），嚴(yán)禁違章指揮和超載吊裝。（三）用電安全施工現(xiàn)場采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱設(shè)置漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流30mA，動(dòng)作時(shí)間0.1s），焊接設(shè)備外殼接地電阻≤4Ω，電纜架空敷設(shè)（高度≥2.5m）。（四）應(yīng)急預(yù)案編制《高處墜落應(yīng)急預(yù)案》《火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案》，配備急救箱（含擔(dān)架、止血帶、消毒用品），定期組織應(yīng)急演練（每季度1次），現(xiàn)場設(shè)置醫(yī)務(wù)室，配備專職醫(yī)護(hù)人員。八、施工進(jìn)度計(jì)劃本工程鋼結(jié)構(gòu)施工總工期為180天，關(guān)鍵線路如下：構(gòu)件加工（60天）→運(yùn)輸（10天）→下弦桿安裝（20天）→腹桿及上弦桿安裝（30天）→橋面板安裝（25天）→焊接及防腐（25天）→驗(yàn)收（10天）。采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理，每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，延誤時(shí)采取增加作業(yè)班組、延長作業(yè)時(shí)間（夜間施工需辦理許可）等趕工措施。九、環(huán)境保護(hù)噪聲控制加工區(qū)設(shè)置隔聲屏障（高度3m），晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB，焊接作業(yè)采用低噪聲焊機(jī)（噪聲≤85