大跨度钢结构桥的施工技术

上海市政建设有限公司 上海 200438

1 工程概况

大芦线航道整治工程一期（临港新城段）19标Y6桥工程位于上海市原南汇区南芦公路马五公路东北侧。其中，主桥为下承式系杆拱桥，主桥桥面由左右前后各2 根钢结构箱型系梁和端梁组成，中间由BH型钢中横梁连接，通过钢梁面上的栓钉与混凝土桥面形成钢混凝土组合结构梁；桥梁上部拱肋采用月牙形叠合拱，上下层拱均为钢箱型截面，左右两片钢拱肋的跨中位置设有X形风撑一道，截面为工字形（图1）。

图1 大桥效果图

2 施工原则

（a）根据构件运输路况、构件结构形式和现场工况条件，对桥面钢箱梁和钢拱肋系统构件进行合理分段，同时明确各分段构件吊装顺序。

（b）钢桥系梁两侧投影线向外各20 m，为吊装机械作业和分段构件拼装场地。

（c）根据各分段构件的质量和重心位置，确定吊耳规格及布置尺寸。

（d）需要工厂在分段钢梁上焊制吊耳和搁排的，事先向工厂提交零件图和布置图。

（e）现场安装所需分段构件上的标记和标识，必须在工厂内完成；所有分段构件对接部位（安装焊缝一侧）上的粘着物也须在出厂前清除。

（f）施工过程中的测量定位，采取安装位置角度测距和地面放线垂准同步控制。

（g）现场构件运输车辆和吊机行驶路线的地面必须夯实，且基本平整，必要时需铺设道渣或石子。

（h）桥面系梁下方设置的临时钢支架落地部位须夯实，并设混凝土基础。

3 钢结构桥施工技术[1-6]

3.1 施工流程

土建资料交接→轴线标高复测→拱脚埋入段安装→结构吊装→拼装焊接→总体验收

3.2 吊机选用

梁底钢支架吊装选用12 t汽车吊；桥面钢梁系统吊装、钢拱肋卸车及拼装、上部钢支架吊装选用125 t履带吊；钢拱肋构件吊装选用125 t履带吊和200 t汽车吊双机抬吊；风撑吊装选用200 t汽车吊；桥面边梁吊装选用16 t汽车吊。

3.3 吊耳及吊索具

桥面系梁、端梁和拱肋分段构件吊点均配置吊耳，其他构件吊装采用钢丝绳捆扎方式。技术要求为：

（a）吊耳和两侧加强板的材料采用A级或与其相接近的钢构件材料。

（b）吊耳切割后的切割断面应打磨光顺，且表面不允许有咬口、凹凸不平等现象。吊耳的吊孔应磨光，孔的边缘必须倒角。

（c）吊耳在分段构件上设置时，重要受力构件的吊耳应进行专项设计，特殊情况时进行加强处理。

（d）吊耳的焊接要求：吊耳开坡口处，坡口焊后，再增加6～8 mm焊脚；吊耳不开坡口处的角焊缝，其焊脚为其中薄板板厚的0.7 倍；所有吊耳零件间的焊缝都为连续焊缝，如有端头需进行包角焊，其包角焊的焊脚须符合设计要求。

（e）吊耳所处位置反面的结构焊接要求：吊耳反面的纵、横结构是双面连续焊的，应对在距吊耳中心1 m范围内所有纵、横向构架进行加强焊，其加强焊焊脚高度在原焊脚高度的基础上再增加2～3 mm；若吊耳反面的纵横结构在规定加强焊的范围内不连续，其结构端头均应进行包角焊，其包角焊的焊脚高度为加强焊的1.2K（K为加强焊的焊脚高度）。

3.4 钢结构施工

3.4.1 总体吊装流程

梁下临时钢支架架设→系梁吊装→端梁吊装→中横梁吊装→拱肋地面拼装（桥面钢梁吊装期间同步施工）→架设上部临时钢支架→吊装侧向拱肋→吊装拱肋合拢段→吊装风撑→桥面两侧挑梁吊装

3.4.2 结构吊装

（a）经复测和复核，如土建标高存在偏差，书面确认后按实配制的调整钢垫板安置在橡胶支座下。

（b）钢结构进场前，吊机停车位置的地耐力必须符合要求；汽车吊支腿必须伸足，支腿下设置路基箱或铁板，确保支腿稳定。

（c）吊装作业时，对吊机起吊幅度、把杆长度、起重量、起吊能力和站车位置等进一步复核，复核重点是吊装的可实施性和安全余量。

（d）钢结构梁和钢拱肋的起吊、回转、放置到位、吊点变换和双机抬吊等必须由持有效证件的起重司索人员统一指挥。

（e）钢结构吊运过程中，起重指挥人员实时与吊机驾驶员进行信息沟通，随时了解钢结构移位时的吊机荷载值。

（f）钢结构梁和拱肋安装到位，立即对其两端进行固定，并用型钢撑实其底部，及时施焊。

（g）邻接的钢结构件吊装到位后（图2），马上用手动葫芦和拉接码板对其合拢拼装；拱肋合拢段的受力状态由设计单位复核明确。

图2 中间合拢段构件吊装工况

3.4.3 安装焊缝的焊接

（a）焊接的次序：先对钢结构的横隔板、腹板进行焊接，并进行竖向T形角接焊缝（连接构件）的焊接；然后焊接钢结构上下翼板，此时由对称且同方向的2 个焊工同速对焊缝进行施焊。现场对安装焊缝进行施焊时，其纵向的焊缝由跨中朝两边施焊，其横向的焊缝由中间往两边对称进行焊接，保证焊缝约束应力和焊接变形的对钢结构的影响减少到最小。

（b）焊条干燥：烘焙温度300 °C～350 °C，烘焙时间60 min，保温温度100 °C～150 °C，允许存放时间4 h，回烘温度300 °C～350 °C，回烘时间60 min，允许回烘2 次。

（c）所有的焊接接头应连续一次施焊完成，每一层焊道焊接好后，马上进行清理，如果存在影响焊接质量的缺陷、必须处理完毕后才能进行下一步的焊接。

4 主要质量控制点

（a）施工现场起重吊装机械位置验算；

（b）钢梁吊装过程中结构稳定性的验算[7]；

（c）对土建施工的相关轴线和标高的复测，以及吊装前的测量放线；

（d）钢梁和拱肋安装定位的设计尺寸：纵横轴线的定位与四角部位的标高[8]；

（e）相邻钢梁对接的连接构架定位尺寸；

（f）安装对接焊缝间隙和焊缝打磨擦白；

（g）对接焊缝的外观和内部的无损检测（包括装配角焊缝的外观和内部的无损检测）。

5 结语

本文对大芦线13标航道整治工程一期（临港新城段）19标Y6桥工程的现场施工技术进行了介绍，由于该工程运用了有针对性的施工技术措施，钢结构桥在安全和质量管理方面都取得了不错的效果。