橋梁外伸橫梁結構施工方案一、工程概況本項目為城市快速路高架橋工程，主線橋全長4.485km，設計時速60km/h，橋梁安全等級一級。其中左主線橋第6聯(lián)上跨排洪渠段落采用4×28.9m連續(xù)鋼箱梁結構，跨越15.1m寬排洪渠及既有北新高架，與橋下排洪渠交角24.8°，與既有高架橋交角22.7°。為滿足泄洪凈空要求（不小于5.0m）及規(guī)避地下管線，該聯(lián)在Z16#～18#墩設置外伸橫梁結構，采用單箱單室鋼箱梁斷面，橫梁高度3.0～3.386m，寬度2.5m，外伸長度最大達12.3m。上部結構主要材料選用Q345C鋼材，橫梁頂?shù)装搴穸?0mm，腹板厚度20mm，頂板采用倒T形加勁肋，底板及腹板采用板式加勁肋。下部結構為雙柱式矩形墩（2.0m×2.0m），樁基礎采用直徑1.8m鉆孔灌注樁。支承體系采用JQZ-Ⅱ球型支座，橫梁端部支座距梁端1.5m，為平衡負反力在主梁端6.25m范圍內設置C25素混凝土壓重（厚度45～60cm）。二、設計要點2.1結構設計參數(shù)鋼橫梁構造斷面形式：單箱單室變高度箱梁高度變化：Z16#墩3.0～3.315m，Z17#墩3.0～3.344m，Z18#墩3.0～3.386m加勁肋布置：頂板倒T形加勁肋（間距50cm），底板及腹板板式加勁肋（厚度12mm）橫隔板設置：標準間距3.0m（厚度16mm），支座處加厚至20mm鋼主梁構造斷面形式：單箱雙室等高度箱梁（梁高1.82m）頂?shù)装鍖挾龋?.7m（頂板）、5.5m（底板）板厚分布：頂板一般段16mm/加厚段40mm，底板20mm，腹板16mm加勁肋體系：頂板U型肋（高25cm），底板及腹板板式肋（間距60cm）節(jié)點構造處理橫梁與主梁相交處共用頂板，橫梁腹板開設U型槽口（寬18cm）供主梁縱向加勁肋貫通主梁底板及加勁肋在橫梁腹板處斷開，采用全熔透焊接（焊腳高度8mm）橫梁與主梁連接節(jié)點設置20mm厚環(huán)形補強板，采用栓焊組合連接2.2預拱度設置根據(jù)MIDAS/Civil有限元分析結果，結構預拱度按自重+1/2活載效應組合設置：Z16#橫梁跨中：15mm（上拱）Z17#橫梁跨中：22mm（上拱）Z18#橫梁跨中：23mm（上拱）主梁各跨跨中：10～26mm（按跨徑線性分配）2.3橋面系設計橋面鋪裝總厚度7cm，從上至下依次為：3.6cmSMA-10瀝青馬蹄脂碎石（抗滑表層）3.5cmGA-10澆筑式瀝青混凝土（防水層）0.5mm厚高分子防水黏結層鋼箱梁頂板噴砂除銹+電弧噴鋁（200μm）防腐處理三、施工總體部署3.1施工組織架構項目管理團隊項目經(jīng)理（1人）：負責總體協(xié)調技術負責人（1人）：鋼結構施工專項管理施工員（3人）：分區(qū)域負責現(xiàn)場施工質量員（2人）：鋼結構焊縫及安裝精度控制安全員（2人）：高空作業(yè)及吊裝安全管理專業(yè)施工班組鋼結構加工班（25人）：構件工廠加工吊裝作業(yè)班（15人）：現(xiàn)場吊裝及定位焊接作業(yè)班（20人）：現(xiàn)場焊接施工測量監(jiān)控班（5人）：施工過程監(jiān)測橋面系施工班（15人）：鋪裝及附屬工程3.2施工平面布置臨時設施鋼結構加工場地：設置在橋位西側300m處，占地2000㎡，配置數(shù)控切割機床2臺、H型鋼組立機1臺、門式埋弧焊機4臺臨時堆放區(qū)：分設構件堆放區(qū)（硬化處理+10cm厚木方墊層）、焊接材料庫（恒溫除濕存儲）吊裝設備停放區(qū)：配置250t汽車吊1臺（主吊）、50t汽車吊2臺（輔助）施工便道沿橋軸線兩側各設6m寬施工便道，采用20cm厚C20混凝土硬化，每500m設置會車區(qū)3.3施工進度計劃關鍵節(jié)點控制鋼結構加工：第1～45天（工廠加工）基礎及下部結構施工：第1～60天（與鋼結構加工平行作業(yè)）鋼橫梁吊裝：第46～55天（每天2個節(jié)段）鋼主梁安裝：第56～70天焊接及檢測：第71～90天橋面系施工：第91～110天驗收及交付：第111～120天四、主要施工工藝4.1鋼結構加工制作構件加工流程原材料預處理鋼板進場驗收（抗拉強度、屈服強度、伸長率檢測）數(shù)控切割下料（腹板采用等離子切割，精度±1mm）零件邊緣打磨（粗糙度Ra≤50μm）構件組裝加勁肋與板件組裝：采用門式埋弧焊機，焊接電流500～600A，電壓32～36V箱梁節(jié)段組裝：在胎架上進行，采用全站儀三維定位（偏差≤2mm）橫隔板安裝：采用專用定位工裝，確保與腹板垂直度≤1/1000焊接工藝焊接方法：主焊縫采用埋弧焊（焊絲H08MnA，焊劑SJ101），角焊縫采用CO?氣體保護焊焊接順序：先焊縱向焊縫，后焊橫向焊縫；先焊對接焊縫，后焊角焊縫焊后處理：200～300℃后熱2小時，采用振動時效消除應力預拼裝在工廠進行1:1全尺寸預拼裝，采用全站儀檢測三維坐標控制指標：節(jié)段對接錯邊量≤1mm，軸線偏差≤2mm，總長偏差≤5mm4.2鋼橫梁吊裝施工吊裝準備吊具設計：采用4點吊裝，吊耳設置在橫梁1/4及3/4跨度處，吊耳板厚度24mm（Q345C）地基處理：吊裝區(qū)地基采用30cm厚級配碎石+20cm厚C30混凝土硬化，承載力≥250kPa試吊：正式吊裝前進行1.2倍額定荷載試吊，持荷30分鐘檢查吊具及結構變形吊裝工藝測量放樣在墩頂放出橫梁軸線、支座中心線及標高控制線設置臨時支墩（鋼格構柱，高度12m，承載力500kN）吊裝流程構件運輸：采用炮車運輸，支點設置在橫梁1/3跨度處吊裝就位：250t汽車吊主吊，起吊角度控制在60°以內，起吊速度≤0.5m/min臨時固定：采用4組纜風繩（φ16鋼絲繩）對稱張拉固定，張拉應力50kN精度調整標高調整：通過臨時支墩頂千斤頂微調（精度±2mm）軸線調整：采用全站儀三維定位，橫橋向偏差≤3mm，順橋向偏差≤5mm4.3現(xiàn)場焊接施工焊接工藝參數(shù)對接焊縫：采用埋弧焊，焊接電流600～800A，電壓34～38V，焊接速度30～40cm/min角焊縫：采用CO?氣體保護焊，電流200～250A，電壓28～32V，氣體流量20～25L/min焊接質量控制焊前準備坡口處理：采用機械打磨，露出金屬光澤，坡口角度60°±5°預熱：環(huán)境溫度低于0℃時進行預熱，預熱溫度80～120℃（測溫儀監(jiān)控）焊接過程控制多層多道焊：每層厚度≤4mm，層間溫度控制在150～200℃對稱焊接：兩名焊工對稱施焊，減少焊接變形中斷處理：焊接中斷時需進行250℃后熱，重新焊接前需打磨接頭焊縫檢測外觀檢查：表面不得有裂紋、氣孔、咬邊（深度≤0.5mm）無損檢測：100%超聲波檢測（Ⅰ級合格），20%射線檢測（Ⅱ級合格）4.4橋面系施工防腐處理鋼箱梁表面處理：噴砂除銹達Sa2.5級，表面粗糙度50～80μm電弧噴鋁：采用99.5%純鋁絲，噴涂層厚度200μm，封閉漆采用環(huán)氧富鋅底漆（80μm）防水層施工基層處理：噴砂除銹后24小時內施工防水層涂刷工藝：采用高壓無氣噴涂機，分兩遍涂刷，干膜厚度≥200μm驗收標準：電火花檢測（3000V無擊穿）瀝青鋪裝施工澆筑式瀝青混凝土：采用專用攤鋪機，攤鋪溫度180～200℃，碾壓采用10t鋼輪壓路機（靜壓2遍）SMA-10面層：采用瀝青攤鋪機連續(xù)攤鋪，初壓溫度160～170℃，終壓溫度≥130℃四、質量控制措施4.1原材料質量控制鋼材驗收每批鋼材進場需提供質量證明書，按規(guī)定進行力學性能（抗拉、屈服、伸長率）和化學成分檢驗Q345C鋼材屈服強度≥345MPa，伸長率≥21%，-40℃沖擊功≥34J焊接材料焊條、焊絲、焊劑進場需進行烘焙（焊條350℃×1小時），存入80～100℃保溫筒CO?氣體純度≥99.5%，含水量≤0.05%4.2施工過程質量控制測量控制建立三級控制網(wǎng)：首級控制網(wǎng)（精度±5mm）、加密控制網(wǎng)（±2mm）、施工控制網(wǎng)（±1mm）采用LeicaTS60全站儀（測角精度0.5″，測距精度1mm+1ppm）進行三維定位鋼結構加工精度零件加工允許偏差：長度±1mm，寬度±0.5mm，對角線差≤1mm構件組裝允許偏差：腹板垂直度≤1mm/m，頂板平面度≤2mm/m焊接質量控制焊縫尺寸允許偏差：對接焊縫余高0～3mm，角焊縫焊腳尺寸±1mm無損檢測：UT檢測Ⅰ級合格，MT檢測Ⅰ級合格4.3驗收標準分項工程驗收鋼結構安裝：軸線偏差≤5mm，標高偏差±10mm，垂直度≤H/3000（H為構件高度）橋面鋪裝：厚度偏差±5mm，平整度≤3mm/3m，抗滑構造深度≥0.8mm竣工驗收結構承載力：靜載試驗最大撓度≤L/2000（L為計算跨度），卸載后殘余變形≤0.2mm外觀質量：焊縫表面光滑，無裂紋、氣孔，涂裝均勻無漏涂五、安全管理措施5.1高空作業(yè)安全防護設施設置安全通道（寬度1.2m），滿鋪腳手板（厚度5cm），兩側設1.2m高防護欄桿作業(yè)平臺：采用鋼制操作平臺（面積≥2㎡），設置防墜器（承載力15kN）個人防護強制佩戴雙鉤安全帶、防滑鞋、安全帽，安全帶高掛低用作業(yè)人員每2小時輪換一次，嚴禁酒后作業(yè)5.2吊裝作業(yè)安全吊裝設備管理起重機械定期檢查（每月1次），重點檢查鋼絲繩（斷絲≤10%）、吊鉤（無裂紋）、制動系統(tǒng)吊裝前進行試吊，檢查吊具、索具及制動性能吊裝區(qū)域管理設置警戒區(qū)（半徑20m），配備專職安全員，使用紅白警示帶隔離吊裝時設專人指揮（持有效證件），采用對講機（頻道單獨設置）指揮5.3焊接作業(yè)安全防火措施焊接作業(yè)點配備2個8kg干粉滅火器，設置接火斗（防火棉襯里）易燃物品（油漆、乙炔瓶）與焊接點保持10m以上安全距離用電安全焊接設備接地電阻≤4Ω，電纜絕緣層完好，配電箱設漏電保護器（動作電流30mA）5.4應急預案應急組織成立應急小組（項目經(jīng)理任組長），配備急救員2名（持急救證書）配備應急物資：急救箱（含止血帶、夾板等）、應急照明、通訊設備常見事故應急高空墜落：立即停止作業(yè)，啟動應急預案，撥打120急救電話，同時對傷者進行初步處理火災事故：立即切斷電源，組織人員疏散，使用滅火器撲救初期火災，撥打119六、環(huán)境保護措施6.1施工揚塵控制施工現(xiàn)場出入口設置洗車平臺（高壓水槍+三級沉淀池）材料堆場采用防塵網(wǎng)覆蓋（2000目），堆場周邊設置噴淋系統(tǒng)（每2小時噴淋1次）6.2噪聲控制夜間施工（22:00-6:00）禁止使用噪聲超70dB的設備焊接作業(yè)采用低噪聲焊機，距離居民區(qū)50m內設置聲屏障（高度3m，降噪量25dB）6.3廢棄物處理鋼結構加工廢料分類回收（鋼材、焊渣、油漆桶），交由有資質單位處理生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運七、施工監(jiān)測7.1結構變形監(jiān)測在橫梁跨中及1/4跨度處設置監(jiān)測點，采用全站儀監(jiān)測撓度（精度0.1mm）監(jiān)測頻率：吊裝階段每小時1次，焊接階段每天1次，橋面施工階段每3天1次7.2應力監(jiān)測在橫梁與主梁連接處布置應變片（精度±2με），監(jiān)測焊接殘余應力監(jiān)測內容：焊接過程應力變化、恒載作用下應力分布、活載作用下應力增量7.3溫度監(jiān)測在鋼箱梁頂板、底板及腹板設置溫度傳感器，監(jiān)測日照溫差（精度±0.5℃）合龍施工溫度控制在15±3℃，當晝夜溫差超過10℃時采取保溫措施八、驗收與交付8.1分項工程驗收鋼結構加工驗收：工廠內進行，提交加工檢驗記錄、焊縫檢測報告現(xiàn)場安裝驗收：提交測量記錄、吊裝記錄、焊接質量報告8.2竣工驗收竣工資料：含設計變更、施工記錄