叠合梁

一、工程概况

杭州市德胜快速路工程中段A2标德胜路高架南北主线高架共有两联叠合梁，分别位于PS19～PS20和PN20～PN21墩位之间。叠合梁的钢结构部分采用全焊接钢梁，钢梁由主梁（三片U型钢梁）、横隔梁及加劲肋组成，通过翼缘板顶面设置的剪力键与C50钢筋混凝土桥面板连成整体，钢主梁高为2.1m，总重量约为606吨。钢筋混凝土桥面板采用C50低收缩砼，板厚为0.22～0.27m，其中PS19～PS20长48.407m，宽18.698～17.848m，砼192m3；PN20～PN21长43m，宽20.138～17.427m，砼185m3。

PS19～PS20和PN20～PN21主梁立面分别设0.85％和1.0％纵坡，竖曲线为单向直线坡。桥梁跨中设置10mm的预拱度，拱度线型为抛物曲线，工厂制作时必须加以考虑。

两联叠合梁均采用GYZφ500×90圆板式橡胶支座，共24个。

二、技术标准

1、《桥梁用结构钢》(GB／T714－2000)

2、《优质碳素结构钢》(GB699—88)

3、《热轧钢板品种》(GB709－88)

4、《圆柱头焊钉》(GBl0433－89)

5、《气体保护焊用钢焊丝》(GB8110－95)

6、《低合金药性焊丝》(GB／T17493－98)

7、《低合金钢埋弧焊用焊剂》(GBl2470—90)

8、《低合金钢焊条》(GB5118－95)

9、《陶质焊接衬垫》(GB／T3715—95)

10、《焊接材料质量管理规程》(JB3223－96)

11、《无机硅酸锌涂料》、《环氧云铁涂料》、《聚胺酯涂料》(GB44030－G3458－95)

12、《铁路钢桥制造规范》(TBl0212－98)

13、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041－2000)

14、《埋弧焊焊缝坡口的基本型式和尺寸》(GB986—88)

15、《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》(GB985—88)

16、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923—98)

17、《铁路钢桥保护涂装》(TB／T1527－99)

18、《表面粗糙度参数及其数值》(GBl031－95)

19、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50221－2001)

20、《铁路特大桥质量评定验收标准》(JBJ416—87)

21、《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323－87)

22、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》(TBll345－89)

23、《压力容器无损检测》(JB4730—94)

三、叠合梁施工思路及工艺流程

1、施工思路

考虑到叠合梁运输到现场进行拼装、吊装以及现场吊装能力，并且结合设计单位的要求，决定采用工厂分段制作—→运输—→现场拼装—→桥面板施工的施工方案，即将叠合梁每片U型主梁分成3段，在工厂胎架上采用正造法，制作时以底板为基准，再安装加劲板、腹板、横隔板和翼缘。制作完成后用平

车板将主梁分段运输到施工现场，再在临时支墩上组装施工，待调整组装完毕后，再焊接对接缝。最后进行桥面板支架模板及砼施工。现以跨径较大PS19~PS20一联为例说明制作过程：

PS19~PS20叠合梁总长约47.229m，由3跨U型钢梁组合而成，考虑到吊装现场设有2个临时支墩，间距约为23.253m，故工厂内分段制作时将纵向主梁对接点设在临时支墩上，这样有利于对接焊接的作业，即对每跨主梁在工厂分3段（12.129m+23.253m+11.847m）制作，待运输至现场后先吊装中间23.253m分段，等中间3段23.253m梁全部依次吊装到位后再吊装两端12.129m和11.847m分段。故运输时的最大外形尺寸为23.253m×3.0m×2.1m，最长段的重量约为51.2t。

2、根据叠合梁的结构特点、尺寸大小等设计要求，以及施工现场的各种条件，并结合以往的施工经验，编制如下工艺流程：

消化图纸—→采购材料—→材料理化试验—→放样—→胎架制作—→钢材预处理—→焊接工艺评定—→号料排版下料—→零部件加工—→分段制作—→厂内焊接—→焊缝检验—→上总装胎架预拼装

并且矫正局部变形—→喷丸除锈—→喷涂底漆、中间漆—→运输至现场—→搭设临时支墩—→现场分段吊装—→检测调整—→现场焊接—→焊缝检验—→桥面板—→拆除临时支墩—→除锈、补漆—→喷涂面漆—→验收。

四、制作要求和主要技术措施

1、材料

对于本工程中所采用的材质，需严格把好质量关，以保证整个工程的质量。所有材料进场前应及时将有关质保资料及复试资料提供给现场监理工程师。

1.1 刚材

1.1.1 叠合梁主要材料为Q345qD，采购钢材时，要求生产厂家必须提供材质证明书，写明钢材的炉批号、钢号、化学成分及物理性能。钢材进厂后，应检查钢材的质量保证书是否与钢材上打印的标记符合，钢材的规格尺寸允许偏差是否符合国标规定，并按同一炉批、板厚每10个炉（批）号抽验一组试件进行理化试验，材料化学成份及力学性能应符合(GB／T714-2000)《桥梁用结构钢》的有关规定。见下表：

1.1.2 表面质量

钢材表面不应有裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂，钢材不应有分层。如有上述表面缺陷允许清理，

清理深度从实际尺寸算起，不应大于钢材厚度公差之半，并应保证最小厚度。清理处应平滑无棱角。

1.1.3 钢板的超声波探伤及材料复试。

本工程厚度大于20mm 的钢板，需进行100%超声波探伤，探伤等级Ⅲ级。

本工程厚度14~20mm 的钢板，需进行10%超声波探伤（按炉号取张数的10%），探伤等级Ⅲ级。如发

现缺陷则需加大抽检比例，如仍发现缺陷，则需进行100%超声波探伤。

原材料复试按炉批号每10个炉号抽验一组试件取样复试。

1.2 焊接材料

焊接材料进厂时，要求生产厂家提供质保书，写明材料的名称、型号、化学成分及物理性能，核对无误后方可使用。

1.2.1 使用的焊接材料其熔敷金属的屈服强度(σs)，极限强度(σb)，延伸率(σ5)及冲击韧性应

与母材相匹配，并不低子母材的各项力学性能（按照焊接工艺确定选用焊材）。

1.2.2 自动或半自动焊，采用符合国标GBl300-77 要求的焊接用钢丝——焊10锰2配HJ43l焊剂合用

（符合工厂焊接评定）。

1.2.3 手工焊接的焊条，采用符合GB981-76 要求的碳素钢及低合金钢焊条，焊条型号应与Q345q(D)

相适应，采用J507类焊条（符合工厂焊接评定）。

1.2.4 CO2气体保护焊采用CO2气体纯度≥99.99％，焊丝KFX712C（符合工厂焊接评定）。

1.3 焊钉

桥面板和钢梁之间的剪力通过剪力键传递，剪力键采用圆柱头焊钉，型号为GB10433，22×170，焊

钉材料应满足GB699-88的30号钢的要求。

1.4 涂料

防腐涂层采用《铁路钢桥保护涂装》（TB/T1527-1995）中Ⅳ涂装体系，颜色另外商定。涂装配套

工艺，其中叠合梁主梁外表面：环氧富锌底漆（2道）+环氧云铁中间漆（1道）+灰铝粉石墨醇酸面漆

（3道）；叠合梁主梁内部：无机富锌底漆（2道）+无机富铝面漆（2道）

1.5 砼

钢筋砼桥面板采用C50低收缩砼，28天收缩值小于2×10-4。

2、放样

由于该叠合梁平面为斜交形式，故工厂在制作(下料)前须进行1：1的样台放样，以确定各个斜交点

的尺寸。放样时需考虑纵向竖曲线以及预拱度，核对所有构件的几何尺寸，列出下料清单作为后续加工

生产的依据。由于主梁的横截面为U型结构，制作时容易变形，所以在放样时要做到非常仔细、认真，

放样结束后由质检部门进行专门检查，同时记录样台上画出的主梁纵向边线、斜交线、主梁翼缘板、横

隔板、纵向、横向加劲板的轮廓线和定位线，在关键部位做出明显的标记，检查确认无误后方可进行下

道工序，即对纵向斜交节点进行样板放样和横截面构件制作划线样板。该划线样板采用优质三合板或五

合板制作，并在划线样板上标出制作数量及定位位置。将样板整齐有序地排放同时给每块样板分别编号，

方便使用时按需领取。另外放样时要加放加工余量（由于温度应力引起的），焊接收缩量。

3、胎架制作

由于叠合梁结构为焊接构件，在施焊过程中容易产生焊接变形，并且有竖曲线、预拱度等要求，线