18周军 东明黄河公路大桥改造工程关键技术施工控制1

3、焊接施工流程
1、下料及加工
顶底板及腹板均采用 多头切割机下料，宽 度方向每边各留 5~10mm加工余量，长 度方向两端各留30mm 整体切割余量。
2、组装及焊接
采用倒装法在组装平 台上放置好顶板，划 出隔板位置，将隔板 放置于相应位置点固 牢靠（点固前隔板上 下端面必须铣平顶紧 处理）。 将校正好的腹板单元 组拼到隔板两侧，从 中间向两侧顺序焊接 隔板纵缝和横缝（先 纵后横），探伤合格 后加盖底板。 将组装好的托梁放到 焊接托架上，从中间 向两侧焊接腹板与顶 板底板的纵长缝。
4、遇见问题及处理措施
箱形杆件要求腹板与顶底板采用全熔透焊接，箱室截面面积小，内无焊接操作 空间。 处理措施： • 采用倒装法施工。在组装平台上放置好顶板，划出隔板位置，将隔板放置于相 应位置点固牢靠（点固前隔板上下端面必须铣平顶紧处理）；将校正好的腹板 单元组拼到隔板两侧，从中间向两侧顺序焊接隔板纵缝和横缝（先纵后横）， 探伤合格后加盖底板；将组装好的托梁放到焊接托架上，从中间向两侧焊接腹 板与顶板底板的纵长缝。
2、施工过程
4、斜拉索牵引 就位，安装锚具 。
2、施工过程
5、斜拉索循环 张拉。拉索采用 对称、同步、分 级张拉，按施工 监控流程共分8级 ，分别为30%、 50%、65%、75%、 85%、90%、95%、 100%，最终张拉 控制力以监控单 位的监测值为准 。
3、遇见问题及处理措施
斜拉索采用PPWS法预制，截面为不规则的正六边形，拉索卷盘时钢丝会发生 起鼓，运抵施工现场展索可能发生散丝情况，导致无法成型。 处理措施： • 成品索体出厂前在索体外层间距5m设置一个索箍，索鞍范围内制作索鞍模架 ，将索体固定在索鞍模架上，有效解决了索体成型问题。
六、40mT梁拆除、更换施工控制
1、T梁快速检测和破坏性试验
根据T梁快速检测 和破坏性试验确 定更换T梁的位置 和数量。
2、施工过程
T梁拆除更换采用 双导梁架桥机， 运输采用运梁炮 车。
2、施工过程
边梁接触约束后 ，起拱严重，约 5cm左右，导致次 边梁更换后与边 梁之间存在高差 。
3、遇见问题及处理措施
山 东 省 德 州 市 交 通 工 程 监 理 公 司
G106 京广线东明黄河公路大桥改造工程 关键技术施工控制
周 军 济南
2016年10月
报告目录
项目概况 桩底后压浆施工控制 箱形截面钢结构焊接施工控制 托梁托架安装施工控制 索鞍、斜拉索整体吊装、张拉施工控制 40米T梁拆除、更换施工控制 T梁体外预应力张拉施工控制 结语
托梁托架植筋梁底竖向打孔，使用常规钻机冷却水无法供至钻头位置，导致钻 头受热损坏严重，施工无法进行；冷却水外流容易淹电机；钻机定位困难，钻 孔偏差大。 处理措施： • 根据工程特点，自主研发了“冲天钻机”，将钻机固定在胎架上，胎架直接固定 在托梁托加上，胎架设置自动升降设备和压力供水设备，冷却水在钻杆中间空 心位置直达钻头，电机至于胎架中部的防护罩下，防护罩上方接排水管，排除 外流的冷却水。
2、压浆施工工艺
1、压水开塞：成桩 3 -7天后先用压浆泵疏通 压浆管，从 1#、2#、 3#压浆管内压入清水， 冲洗孔底泥浆，直至 4#、5#、6#压浆管冒出 清水为止。 2、压浆：待桩基混凝 土达到设计强度，且桩 基超声波检测完成后进 行。单根桩基压浆采用 对称压浆管循环压浆， 即先压第 1 个回路， 压浆量约占总量的20%, 压完后再压第二个回路 达到总量的20%后，依 次第三个回路20%，完 成第一次循环压浆后将 剩余压浆量，平均分配 到三个回路中依次从第 1、2、3回路中压入。
托梁托架安装后，在采用高强螺栓与原桥箱梁连接，原桥箱梁属预应力体系， 配筋复杂，打孔植筋定位难度大。 处理措施： • 用钢筋探测仪探测构件安装位置的预应力和主筋分布情况，并做好标记，以便 进行植筋钻孔时错开预应力筋和主筋，然后把实际测量坐标展在图上，提供给 托梁托架制作厂家进行托梁托架孔位的确定。 用与托架连接板尺寸无误差的模具板代替托架连接板进行钻孔定位，解决连接 板定位死角问题。 托梁、托架调整定位并检测合格后，以托架为钻模，用记号笔或自喷漆标注托 架内角的25个孔（这25个孔为死角孔，托架紧贴桥底面时无法打孔），下落托 架后钻孔植筋。再次提升托梁托架，安装定位后，将托梁与桥面固定，以托架 为钻模将剩余安装孔钻孔植筋。
2、焊接工艺试验评定
主材材质为 Q345D钢。主要焊 接接头有全熔透对 接、全熔透型角接 接头等。为了保证 焊接质量，依据设 计文件及其引用的 《铁路钢桥制造规 范》（TB102122009）的要求，针 对本项目的结构特 点，共列举了9组 有代表性的焊接接 头（全熔透对接3 组，全熔透角接5 组，焊钉焊接1组 ），进行了焊接工 艺评定试验。
2、根据钢托梁及托架 重量及现场实际情况 ，钢托梁及托架的安 装采用1台跨距17.5m ，起重量2×50t龙门 式起重机进行安装， 龙门吊自重15T。
2、施工过程
3、将托梁与托架在周 转场地提前预装，运 至安装位置整体吊装 。
4、托梁、托架调整定 位并检测合格后，以 托架为钻模，用记号 笔或自喷漆标注托架 内角的25个孔（这25 个孔为死角孔，托架 紧贴桥底面时无法打 孔），下落托架后钻 孔植筋。再次提升托 梁托架，安装定位后 ，将托梁与桥面固定 ，以托架为钻模将剩 余安装孔钻孔植筋。
一、项目概况
1、原桥结构概况 东明黄河公路大 桥位于山东省菏 泽市东明县与河 南省濮阳市之间 的黄河上，是国 道106线上一座重 要跨黄河的特大 桥梁。大桥全长 4142.14m，主桥 系预应力混凝土 连续钢构-连续梁 结构，九孔一联 ，分跨为 75m+7*120m+75 m，全长990m。
引桥上部构造 为预应力混凝 土T型简支梁， 横向布置7片梁 ，桥面连续， 共11联， 6*40m一联， 6*50m五联， 7*40m五联。
3、遇见问题及处理措施
浆液现场拌合稠度大，现场按经实验室验证合格的配合比进行试拌，搅拌3分 钟拌合后净浆呈现糊状，净浆流动速无法满足桩底压浆要求。 处理措施： • 更换搅拌设备。将转速为200转/分钟的净浆搅拌机更换成转速1400转/分钟， 重新对配合比试拌，拌合完成后对净浆流动度进行试验，流动度为53S，仍然 不能满足桩底压浆要求。 改变投料顺序。现在搅拌机中加入水和减水剂，搅拌3分钟使其形成乳液，再 将水泥逐袋加入，搅拌3分钟后，浆液初始流动度为15S，满足桩底压浆要求。
2、加固改造设计 主桥采取部分 斜拉体系改造 多跨连续梁-连 续钢构桥梁、 更换桥面系设 施；引桥横隔 板凿除重新浇 筑、增加横向 预应力、桥面 补强层、纵向 预应力、更换 桥面系、支座 ；以及全桥混 凝土缺陷处理 和耐久性防护 处理等。
本工程尚属世界首例采取 部分斜拉体系改造多跨连 续钢构-连续梁组合结构 体系桥梁，环境特殊，不 可预见因素多，任务艰巨 ，技术复杂，受各级有关 领导的高度重视。
三、箱形截面钢结构焊接施工控制 钢托梁采用Q345D
1、钢托梁结构设计
钢板焊接，托梁全 长23.5m，采用变 高箱形断面，中部 梁高2.0m，端部梁 高1.2m，采用直线 过渡。顶板与底板 厚均为45mm，宽度 为900mm。腹板设2 道，托架外侧悬臂 部分厚度均为40mm ，托架内侧跨中部 分厚度为20mm，腹 板净高1110mm（位 于距梁左端0-2.3m 处），腹板变高段 净高1110-1910mm （距梁左端2.3m6.7m间），腹板净 高1910mm（位于距 梁左端6.7m11.75m），对称布 置。
3、研发设备
本着托梁托架在斜 拉索初应力张拉前植筋 锚固体系不受力的原则 ，根据托梁的倾角制作 了起吊工装，锚固于原 桥面顶部。起吊前调整 整个构建的角度，校正 整个构建的重心，并在 起吊工装内层加垫橡胶 软板保护构件外漆。
为解决梁底竖向打 孔难题，自助研发了“ 冲天钻机”。
4、遇见问题及处理措施
由于托梁与梁底成一定角度，安装时在空中托梁角度调整困难，精度难以控制 。且托梁托架安装后，斜拉索初应力张拉前，托梁托架植筋不允许承受荷载， 托梁托架需临时固定，临时固定力的方向必须与托梁的倾角一致。 处理措施： • 严格按托梁的角度制作起吊工装，托梁托架植筋后，起吊工装不拆除，兼做临 时固定的吊具，用根高强圆钢锚固于原桥顶面，保证临时固定力的方向与托梁 倾角一致。
五、索鞍、斜拉索整体吊装、张拉施工控制
1、结构设计
拉索采用不 锈钢斜拉索，为 289和217根直径 5.6mm不锈钢丝。 滑动索鞍鞍体材 料为铸钢，包括 索鞍鞍体、滑轮 组件、索鞍底板 三个部件。
2、施工过程
1、斜拉索入鞍
2、施工过程
2、鞍槽填塞锌 块，安装鞍盖。
2、施工过程
3、斜拉索整体 吊装。采用三台 吊车同步作业。
•
单个回路压浆量不足 处理措施： • 根据单个回路的实际压浆量情况，适当加大其他回路的压浆量，保证总压浆量 满足设计要求。
压浆压力急剧变化 处理措施： • 桩底压浆压力随压浆进展呈现出由低到高的变化规律。若压浆过程中压力突然 急剧下降，表明发生冒浆或漏浆现象，应在浆液中加入相应的添加剂（如速凝 剂）和采取间歇灌浆（中间停顿30min左右）措施以确保桩底压浆效果。
不锈钢索体刚度大，索鞍鞍槽空间小，索鞍、斜拉索分步吊装施工，高空作业 斜拉索入鞍困难。 处理措施： • • 先在桥面上将斜拉索入鞍，采取索鞍、斜拉索整体吊装方式。 制索时将索体编成4°扭角，有效解决了每根钢丝受力不均问题。 不锈钢丝数量多，张拉时每根钢丝可能受力不均。 斜拉索的循环张拉涉及原桥结构受力体系转换，无成功的经验可借鉴，最终张 拉力的控制难度大。 • 监控单位在主梁、塔柱、托梁托架、索体安装监测原件，对各结构部位的应力 、应变进行跟踪监测，实际的张拉力根据监控单位监测结果进行调整。
全熔透焊缝，焊接产生热量大，反面清根对钢板的热损伤较大，变形严重。 处理措施： • 全熔透焊缝采用钢衬垫或陶瓷衬垫，尽量少使用反面清根施工工艺。 大跨径箱形截面杆件焊缝残余变形和残余应力加大，且对后期结构受力影响较 大。 处理措施： • 钢托梁主要焊缝均采用40mm厚低合金钢板熔透焊接，在焊接完成后应进行消 氢处理，火焰加热至250℃~350℃（用红外测温仪控制温升），保温2小时自然 冷却。为提高整体节点的焊接疲劳强度，减小残余应力和应力集中，对焊缝端 部圆弧部位使用HY2050型超声波锤击设备进行超声波锤击。