文档内容
一、工程概况(P4)
绛溪四线为新建道路,位于简阳玉成乡、三岔镇,起点接北二线,桩号 K0+000,
终点至三岔一线(同期设计),桩号 K7+901.53,全长约 7.9km,道路规划红线宽
45m。为空港新城先期启动的重要道路之一。是串联新城内部居住片区、产业组团、
文旅节点、绿色基础设施、景观展示等的重要廊道,同时还是机场、空管中心和地
铁 18 号线电力的重要通道、空管中心通信的重要通道。
本桥梁中心桩号位于(本标段设计范围)K2+268.63 至K2+448.63 处,桥梁全
长180米。
采用 V 形钢构的桥梁型式,以增大桥下通透性,桥下最大净空达到 15m。综
合防洪规划的需求以及桥梁的结构需求,桥梁全长设计为 180m,桥台与 V墩间距
为 48m,两V墩间距为 84m。V墩顺着河道布置,与道路中心线夹角为 73.5 度。
桥面划分基本与道路保持一致,机动车道为双向六车道,中间设置中分带。两
侧分别为非机动车道与人行道。机动车道与非机动车道之间均设置分隔带,非机动
车道与人行道间错高设置,并采用栏杆隔离,从而体现慢行优先,以人为本的理念。
桥面处分隔带均采用镂空处理,以增大桥下的舒适感。
车行道上部结构均采用钢箱梁,通过四道主横梁、两道边梁以及四道内外主梁
形成梁格体系,外主梁与内主梁间设置次横梁,内外主梁之间设置钢桥面板,钢箱
梁顶板及钢桥面板下均设置倒 T 肋,底板设置板肋。钢箱梁跨径布置为
27+42+42+42+27=180m,斜交角度为73.5度。横向宽度为 24.5m,单幅宽度 11.5m,
包含宽2m 外主梁、宽 1.45m 内主梁以及 8.05m 宽钢桥面板,两幅主道简设置 1.5m
间隙。
二、工程重难点分析(P9)
一、实施阶段施工组织在空间与时间上的调和
1)现场涉及大型构件的运输(常规状态下采用 17.5m 长平板拖车,最长运载
时车+构件达41m,单构件重可达 70t)、大型起重设备场内活动(450t 轮式起重机),
场地必须保证能够满足12m转弯半径以及极限3~5%以内纵坡方能安全运输构件及
开展施工作业,此时大桥桥台已施工完成,进入桥区进行 V 墩及箱梁吊装安装作
1业的施工道路需设置在道路红线与桥台之间,需满足纵坡要求的设置空间极度有限;
2)在设计支撑架设置位置前需先对大桥受力模型进行分析,以便在合理的节
点位置进行分段,示意图如下:
大桥节点受力分析示意图
根据上部结构钢梁节点节段的分布情况在相应位置设置支撑架,但场地内的实
际条件对支撑架设置部位干扰较大,如已建成的 110KV电力隧道井室及雨水管道,
同时还需考虑改移河道的围堰布置等,此时又需考虑绛溪河河道的水文情况,以确
保改移河道时围堰、管道等设置位置与临时支撑架的位置不产生冲突的条件下保证
绛溪河河道水系贯通。
3)大桥在钢箱梁架设阶段跨越汛期,汛期水位可达 420.5m,较枯水期水位高
7m 左右,在施工阶段需保持河道的畅通,对三次改移河道,尤其是汛期改移河道
的泄洪能力提出较高的要求,以确保河流处于汛期时支撑架与各作业人员、机械设
备能够安全作业,为此需针对绛溪河河道改移施工内容开展行洪论证,文本见另册
“绛溪河大桥河道改移行洪论证与河势稳定报告”。
二、Q420qd桥梁结构用厚钢板焊接质量控制及变形控制
本桥主要承重构件采用 Q420qd 最厚 100mm 厚钢板焊接,厚板焊接时填充焊
材熔敷金属量大,焊接时间长,热输进总量高,构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残
余应力大,焊后应力和变形大。焊接施焊过程中,易产生热裂纹与冷裂纹,围绕后
钢板开展焊接工艺工作及焊接质量控制是本工程施工重难点之一。具体有:
1)下墩柱、斜腿及 V 腿板件厚度普遍为 50-100mm,且焊缝均为熔透焊,不
同厚度钢板的对接施焊质量控制具有较高难度,对此在焊接作业开展前需进行“焊
接工艺试验”并评定,编制“焊接作业指导书”,焊接工艺评定试验结果按《公路
2桥涵施工技术规范》JTG/T 3650-2020的要求进行评定,焊接工艺评定具体标准如
下:
① 焊缝强度:拉伸试验结果(屈服强度、抗拉强度及延伸率) 不低于母材的标
准值时,则判为合格;当试验结果低于母材标准值,则允许从同一试件上再取一个
试样重新试验,若试验结果不低于母材标准值,则仍可判为合格,否则,判为不合
格。
② 弯曲:侧弯试验结束后,若试样受拉面没有裂纹,或仅在棱角处有撕裂且
裂 纹长度不大于 3mm 时,则判为合格;当试验结果未满足上述要求,则允许从
同一试 件上再取一个试样重新试验,若试验结果满足上述要求,则仍判为合格,
否则,判 为不合格。
③ V 型缺口冲击韧性试验:若一组(3 个) 冲击试验结果平均值不低于规定值,
且每个试验值都不小于规定值的 70%时,判为合格;当试验结果未满足上述要求
是, 允许从同一试件上再取一组(3 个) 附加试样重新试验,若总计 6 个试验值
的平均 值不小于规定值,且低于规定值的试验值不多于 3 个(其中,不得有两个
以上的试 验值低于规定值的 70%,也不得有任一试验值低于规定值的 50%),则
仍判为合格, 否则,判为不合格。(V 型缺口冲击韧性试验的试验温度为-20℃,
母材材质为 Q420qD 时标准值为 47J;母材材质为 Q345qD 时标准值为 34J)。
④ 当焊接接头硬度值不大于 HV10380 时,则判为合格,否则,则判为不合
格。
2)箱体及V腿腔室内结构密集,局部位置空间狭小,施工人员无法进入进行
施工,采用钢衬垫熔透焊接,焊接质量控制难度大;
3)箱体构件四周隅角焊缝均为全熔透,焊后箱体的尺寸和变形控制,是制造
的难点;
4)大桥横坡与不规则纵坡(高低起伏)在桥梁为斜交桥的加持难度下,现场
整体拼装焊接变形及整体线型控制是本工程的重点和难点,桥梁结构设计示意图如
下:
3桥梁结构设计示意图
桥梁工程的线性对接及各单元构件的加工采用钢结构设计软件在三维场景中
预先模拟对接拼装,而后再进行加工制作,并针对桥梁的变形检测另编制“绛溪河
大桥变形监测方案”以确保绛溪河大桥各构件在架设安装过程中和架设安装卸架结
束后一段时间内的变形监控。
三、形墩腔体内压注混凝土
绛溪四线绛溪河大桥 V 型主墩长 21.5 米,受景观造型要求,主墩设计为矩形
钢管混凝土结构,横向宽度 1.5~2m,纵向厚度 1.1~0.6m, 空间狭小且内部设置多
道纵腹板与横隔板,构造复杂,示意图如下:
4墩腔室结构示意图
在结构复杂的腔室内进行混凝土压注施工难度大,在需确保混凝土强度条件下
对混凝土的流动性、灌注后的密实性有较高要求,需要对混凝土配合比、坍落度、
膨胀率、密实度、后期养护等内容进行试验研究,V形墩腔室内混凝土的压注施工
工艺详见“绛溪河大桥 V墩混凝土压注施工方案”。
三、施工部署相关(P43、P49)
一、场地准备的主要考量
场地布置主要考虑临时支撑架的设置点位、梁段的运输路线和钢梁的吊装场地,
临时支撑架的设置点位需考虑的因素依次如下:(1)需根据上部结构钢梁受力情况
和模拟分段后的梁段重量分析最佳分节点,确保分节段安装能够保证变形量达到最
小值,同时各梁段的重量不超过运输路线各路面和结构的运输限重要求,此时临时
支撑架需根据分节情况设置在相应位置;(2)临时支撑架的设置不得与现场已实施
完成的 110KV 电力隧道井室、雨污水管道、河道等冲突,此时需根据实际情况调
整临时支撑架的布置位置;(3)根据现场水文条件,如汛期水位高程考虑现场的场
5地高程,由此再确定支撑架的底部高程。
当临时支撑架的点位设置完毕后再进行各个梁段的吊装工况分析,以确定施工
现场桥区需使用的场地范围,根据选用吊装机具的重量、吊装梁段重量等进行受力
计算,分析得出场地所实施的结构层厚度及形式。
在确定完成场地吊装范围后,根据最长构件运输情况确定进场便道的最小转弯
半径,根据最重构件运输情况确定进场便道的最大纵坡和结构层设置情况,并选择
确定好构件运输路线等。
二、场地平整主要内容
(1)K3+800 处为场内运输入口,经绛溪四线已施工完毕的主路直抵桥区范围,
考虑后期构件运输车辆(运载构件状态)转弯半径为 12m 及现场已施工完毕的结
构物(110KV电力通道通风井)等影响,由绛溪河大桥 3#桥台后 50m 处已填筑完
成的主路基修筑10m 宽便道接入 3#桥台内侧桥区,并在桥区西侧形成总长约 232m
长便道,东侧考虑施工前期场平及小型构件运输将现有便道拓宽和修整,形成总长
约 73m 长便道,所有便道结构层按 50cm 厚建渣+35cm 厚砂砾石+25cm 厚 C20 混
凝土实施;便道过河段跨河新修 2#钢便桥桥面高程为 418.00m,桥面宽度设计为
11 米,净宽 10m,长度为 36m,桥体设计荷载按照 450t 吊车行车荷载及 1440KN
运梁车行车荷载考虑,便桥设计位置在桥梁西侧约 26m 处,并距电力箱涵结构边
缘不少于5m,便桥具体实施见《绛溪河大桥 2#钢便桥专项施工方案》。
(2)桥区范围地势相对较为平坦,最大高差约 12m,结合桥区实际施工环境、
地质条件,为满足大型机械行走吊装及部分构件临场堆放和加工需要,需将场地整
体整平处理,处理横桥向宽度按北侧边界 76m,南侧边界 75m,中部 80m 的斜交
对齐标注桥宽(西侧需通过大型车辆,需堆放半成品材料及临时构件等),顺桥向
长度186m 范围进行场地处理。根据填挖数据推出场地平整(未计承台开挖)填方
1405.9m³,挖方为 37626.3m³(最终方量按照现场收方为准)。全场在基底压实后
填筑 50cm 厚建渣并用压路机(振动力不小于 30t 级)往还多次压实,再填筑碾压
35cm 厚砂砾石并在砂砾石层上浇筑 20cm 厚 C30 混凝土,场地硬化的混凝土在初
凝后按5*5m 矩形框切假缝灌缝处理。部分低凹处回填按照路基施工工艺进行控制
并分层回填分层压实,回填材料选用页岩、砂岩或硬质土,每层厚度不大于 30cm,
6压实度不小于95%。场地经砂砾石层填筑碾压处理完成后需进行高程、纵横坡、压
实度及地基承载力的检查和检测,要求平整面高程不超过支撑架基础顶面高程,平
整后的单块场地横纵坡不大于 5%,地基承载力不小于 0.25Mpa,压实度大于等于
96%,如地基承载力经检测仍不满足施工要求则视现场情况加深换填砂砾石厚度和
采用冲击碾压设备进行补强夯实,直至其承载力达到 0.25Mpa以上,填筑的土石方、
建渣或换填砂砾石的数量需联系相关单位和管理人员收方确认。
三、改移河道主要内容
改移河道主要考虑在保通河道的前提下避免大面积修建高造价的钢平台,故根
据河道水流量和桥梁上部结构安装施工情况将河道改移分为三期,考虑北侧钢箱梁
施工节点安排2022 年8月-2022年9月,一期将河道暂改移至南侧,北侧修筑临时
河堤;
南侧钢箱梁吊装安装施工安排在 2022 年9月~2022年11月,此阶段绛溪河汛
期基本结束,处于枯水期,平均水深不足 2m,水面宽度不足 12m,但此阶段施工
完成后仍需渡过汛期后再进行第三阶段钢箱梁合龙,故二阶段河道改移采用在南侧
设置与北侧一致的临时河堤的措施;
第三阶段河道埋管保通施工时,南北两侧已完成钢结构吊装施工的钢支撑架暂
无法拆除,导致纵桥向相邻两排支撑架间准予埋管沟槽开挖的宽度无法满足要求,
且为避免南北两侧钢箱梁架设场地的地面硬化产生二次破除和重复工作,故三阶段
的改河埋管施工时间需安排在一阶段改河施工期间一并完成。
第三阶段钢箱梁合龙段施工安排在2022年12月后进行,此期间已进入枯水期,
已埋设完成的管道可以满足通水要求,第二阶段完成的桥跨中河道开始清淤、抽水、
回填。河道改移采用埋管的方式施工,枯水季过水量需满足 30㎡(12*2.5m)过水
量,故需设置两处 5 排¢2.0m 三级钢筋混凝土企口管(过水面积 3.14*1²*5*2=31.4
㎡),涵管由桥区西侧引至东侧保通水系(北侧 96m,南侧98m),进出水口两侧各
修筑图示长度的临时挡水河堤与开挖的河槽顺接至原河道,河堤施工做法除高程等
特殊参数外其余均参照一阶段改河临时河堤做法实施。注意施工完成的管道入水口
处的河堤尽头需设置河道漂浮物拦截网浮体,安排专人和机械定期清理漂浮物,防
止河道漂浮物堵塞排水钢筋混凝土企口管。
7现场的改移河道及施工平面布置如下图所示:
场地平面布置图
四、施工工艺技术(P65、P94、P113、P127)
一、钢梁加工
本桥钢箱梁制造可分为:单元制造阶段、节段块体组装及试拼装阶段、工地连
接阶段。
梁段分段示意图如下:
梁段分段示意图
8梁段分段示意图Ⅱ
结合本桥结构特点,综合考虑公司资源的充分利用和运输等因素,确定本桥钢
箱梁单元件在公司的车间内完成;节段块体制造及试拼装在公司车间内完成;桥上
拼装焊接在架设现场节段吊装就位后完成。
工艺流程图
二、钢梁运输
(1)根据构件尺寸及重量,运输钢梁拟采用一台 17.5m 大型平板拖车进行,
钢梁运输应尽量在夜晚进行,由于钢梁超长、超宽,因此在运输时应设置信号灯。
(2)运输前应向运输部门办理超宽运输手续,批准后方可进行运输,在运输
9过程中应保持匀速行驶、遵守交通规则,避免发生交通事故。要求运输道路的允许
宽度满足箱体分块宽度,路面条件良好,表面平整。
(3)装车时,必须有专人监督,清点上车的箱号及打包件号,并办好移交或
交接手续。为了保证运输机吊装过程中钢箱梁不变形,采用专用枕木作为箱梁体底
部的托架,选用Φ16mm 钢索与运输车箱体固定牢靠,同时采用倒链与车厢绑紧。
钢箱梁固定方式图
(4)钢梁搁在枕木上,设置枕木时应使钢梁尾部高于头部,而且钢梁尾部不
应悬挑太长,应控制在 6m 范围内,为防止钢梁侧向移动,还应在钢梁两侧与车箱
之间加焊连接板,使钢梁固定在车厢上不能产生位移。
(5)由于钢结构超宽,在通过路段需要护送,并采取限速行驶,最高行驶速
度:液压动力额定不大于 30km/h
道路不平路段行驶速度:不大于 5km/h
通过各种障碍时行驶速度:不大于 5km/h
通过弯道时行驶速度:不大于 5km/h
通过桥梁时行驶速度:不大于 3km/h
钢梁在运输过程中应支承牢固,防止产生变形,钢梁支承点应垫置纸板或胶皮,
防止油漆损伤,对临时加固的焊点在安装前应及时打磨及刷油,封车钢丝绳与主梁
接触处也应加放胶皮,防止油漆损伤。
三、钢梁架设及安装
根据本次工程钢结构的结构特点和吊装单元的分段,分析各吊装单元之间的主
次关系和空间位置关系,整体上遵循由东向西、先北侧后南侧的吊装顺序原则,先
完成 V 墩吊装,再完成主桥吊装,最后施工悬吊桥;支撑架随吊装顺序,在构件
10吊装之前进行安装。其施工流程如下。
步骤 内容 施工示意图
吊车站跨内安
第一步 装1#桥台处Va、
Vc
V-1-1~V-1-4、
V-3-1~V-3-4,单个
构件重87吨,采用
450T汽车吊进行吊
吊车站跨内依 装,臂长31.8m,作
次分别安装 业半径12m,吊装
V-1-1、V-1-2、 工况分析见4.4.1节
第二步
V-1-3、V-1-4、
V-3-1、V-3-2、
V-3-3、V-3-4
11步骤 内容 施工示意图
吊车站跨外依
第三步 次分别安装
ZHL-1~6
吊车站跨外依
次分别安装
FJDZL-2、
FJDZL-2-1、
WZL-2、
第四步
WZL-2-1、
WZL-2a、
WZL-2a-1、
FJDZL-2a、
FJDZL-2a-1
12步骤 内容 施工示意图
吊车站跨外依
次分别安装
NZL-2、
第五步
NZL-2-1、
NZL-2a、
NZL-2a-1
吊车站跨外依
次分别安装
RXDZL-2、
第六步
RXDZL-2-1、
RXDZL-2a、
RXDZL-2a-1
13步骤 内容 施工示意图
吊车站跨外依
次分别安装
第七步
CHL-6~13、
CHL-6a~13a
吊车站跨内依
次安装0#桥台
第八步 处FJDHL-1、
DHL-1、
FJDHL-3
吊车站跨内从
东往西依次安
装RXDZL-1、
FJDZL-1、
第九步 WZL-1、NZL-1、
NZL-1a、
WZL-1a、
FJDZL-1a、
RXDZL-1a
14步骤 内容 施工示意图
吊车站跨外依
次分别安装
第十步
CHL-1~5、
CHL-1a~5a
吊车站跨内安
第十一
装1#桥台处Vb、
步
Vd
V-2-1~V-2-4、V-4-1~V-4-4,单个
构件重87吨,采用450T汽车吊
进行吊装,臂长31.8m,作业半径
吊车站跨内依 12m,吊装工况分析见4.4.1节
次分别安装
第十二 V-2-1、V-2-2、
步 V-2-3、V-2-4、
V-4-1、V-4-2、
V-4-3、V-4-4
15步骤 内容 施工示意图
吊车站跨外依
第十三
次分别安装
步
ZHL-7~12
吊车站跨外依
次分别安装
FJDZL-4、
FJDZL-4-1、
第十四 WZL-4、
步 WZL-4-1、
WZL-4a、
WZL-4a-1、
FJDZL-4a、
FJDZL-4a-1
吊车站跨外依
次分别安装
第十五 NZL-4、
步 NZL-4-1、
NZL-4a、
NZL-4a-1
16步骤 内容 施工示意图
吊车站跨外依
次分别安装
第十六 RXDZL-4、
步 RXDZL-4-1、
RXDZL-4a、
RXDZL-4a-1
吊车站跨外依
第十七 次分别安装
步 CHL-22~29、
CHL-22a~29a
吊车站跨内依
次安装3#桥台
第十八
处FJDHL-2、
步
DHL-2、
FJDHL-40
17步骤 内容 施工示意图
吊车站跨内从
东往西依次安
装RXDZL-5、
FJDZL-5、
第十九
WZL-5、NZL-5、
步
NZL-5a、
WZL-5a、
FJDZL-5a、
RXDZL-5a
吊车站跨外依
第二十 次分别安装
步 CHL-30~34、
CHL-30a~34a
吊车站跨内从
东往西依次安
装RXDZL-3、
RXDZL-3-1、
第二十
FJDZL-3、
一步
FJDZL-3-1、
WZL-3、
WZL-3-1、
NZL-3、NZL-3-1
18步骤 内容 施工示意图
吊车站跨内从
东往西依次安
装NZL-3a、
NZL-3a-1、
第二十 WZL-3a、
二步 WZL-3a-1、
FJDZL-3a、
FJDZL-3a-1、
RXDZL-3a、
RXDZL-3a-1
吊车站跨外依
第二十 次分别安装
三步 CHL-14~21、
CHL-14a~21a
吊车站跨内依
第二十
次分别安装
四步
XDQ8~1
第三十
检测合格,拆除支架;吊装施工完毕。
五步
四、支撑架的卸载
支架的卸落顺序整体由悬臂端向支撑端卸落,因临时支撑均为刚性焊接支撑,
故卸落方式采用割除焊接的方式。
本项目卸载先将连接纵向主梁间的横梁支撑架完全卸载后,进行全桥支撑架卸
载,卸载方法如下:
19第一次卸载完成后,稳定 5分钟,测量记录沉测变形观察点数值,比较前后变
化量是否与卸载值同步,若不同步则停止卸载,报项目部分析后由项目部指令重启
卸载程序;若数据变化同步,则进入第二次卸载。
第二次卸载完成后,稳定 5分钟,测量记录沉测变形观察点数值,比较前后变
化量是否与卸载值同步,若不同步则停止卸载,报项目部分析后由项目部指令重启
卸载程序;若数据变化同步,进入第三次卸载。
至此第三次卸载总量 90mm,预计在第三次卸载后,支架脱空;若此时支架尚
未脱空,则稳定5分钟后,测量记录沉测变形观察点数值,比较前后变化量是否与
卸载值同步,若不同步则停止卸载,报项目部分析后由项目部指令重启卸载程序;
若数据变化同步,进入第四次卸载。
若此时支架尚未脱空,则稳定 5分钟后,进入第五次卸载。第五次卸载方式和
方法同第四次卸载,如此反复直至支架脱空为止,后续卸载以此类推
当支撑架同时脱空时,支撑架卸载完成,将最终沉测变形观察数据记录后,进
入支架拆除工序,示意图如下:
20支架拆除流程图Ⅰ
21支架拆除流程图Ⅱ
22支架拆除流程图Ⅲ
23支架拆除流程图Ⅳ
24支架拆除流程图Ⅴ
25支架拆除流程图Ⅵ
26五、关键节点处理方式
主横梁与 V 腿节点位置,隔板较矮,空间狭小,人员无法进入施焊。结合
咨询会各方意见,建议 V腿下腹板对应隔板位置开槽塞焊施工。
隔板
②
④
①
③
中腹板
加劲
乐
主横梁与V腿节点示意图
图示中 3类板件(隔板、中腹板、加劲)与盖板(已影藏)间焊接的具体方
案如下:
(1)隔板与盖板间的焊接
1)将 1道50mm 厚横隔板中间打断处理,然后拉开 50mm 间隙进行拼板焊
接,如下图所示。(对接凸起边单侧开制正 25°坡口)
S S
拆分
3 0 5 0 5 3 5 5
隔板与盖板间的焊接示意图Ⅰ
2)将拼板后的1道50mm厚横隔板与3道25mm横隔板S侧隔板凸起侧(与
盖板塞焊侧)开制坡口,坡口大样如下。
2725mm厚隔板 50mm厚隔板
62 30°
30° 10
15 ° 15° 43 43
0 0 0 0
5 5 5 5
5 5 10 10
5
1
25
50
隔板与盖板间的焊接示意图Ⅱ
(2)中腹板与盖板间的焊接
将 4道中腹板在其S 侧隔板凸起侧(与盖板塞焊侧)开制坡口,坡口大样如
下。
25mm厚隔板 50mm厚隔板
62 30°
30° 10
15 ° 15° 43 43
0 0 0 0
5 5 5 5
5 5 10 10
5
1
25
50
中腹板与盖板间焊接示意图
(3)加劲与盖板间的焊接
1)将 4 道加劲开槽,如下图所示。开槽位置居中,间距保证即可,开槽深
度20mm。
0
2
300 300 300 15050150 15050150 300 200 300
5
8
1
1127 50 461 25 474 25 972
加劲与盖板间焊接示意图
2)与盖板塞焊坡口大样如下。
2825mm厚隔板 50mm厚隔板
62 30°
30° 10
15 ° 15° 43 43
0 0 0 0
5 5 5 5
5 5 10 10
0
2
25
50
塞焊坡口示意图
(4)盖板开孔示意图如下:
加劲塞焊孔
盖板折弯线 隔板塞焊孔 与直段连接口
腹板塞焊孔
加劲塞焊孔
盖板开孔示意图
29