南航道橋鋼箱梁設(shè)計說明z20031027

1、說 明121.設(shè)計范圍本冊為杭州灣跨海大橋施工圖第三卷南航道橋第五冊鋼箱梁及斜拉橋，內(nèi)容包括鋼箱梁梁段劃分、鋼箱梁梁體構(gòu)造、風(fēng)嘴構(gòu)造、豎向支座連接框架構(gòu)造、抗風(fēng)支座及連接架構(gòu)造、橫向限位裝置、縱橫向阻尼限位裝置及連接架構(gòu)造、斜拉索與鋼箱梁銷接連接構(gòu)造、臨時吊點構(gòu)造、鋼箱梁工地連接構(gòu)造、斜拉索的規(guī)格及布置、斜拉索減震器構(gòu)造以及鋼箱梁架設(shè)、抽濕系統(tǒng)、防腐方案等。2.設(shè)計依據(jù)杭州灣大工程設(shè)計第一合同段合同書（合同編號：HT-SJ-2001-01）。杭州灣大橋初步設(shè)計文件及補充文件。交通部交公路發(fā)2003313號文對杭州灣跨海大橋初步設(shè)計的批復(fù)。杭州灣跨海大橋有關(guān)專題研究成果。3.設(shè)計規(guī)范3.1設(shè)計遵

2、守的主要規(guī)范公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）。公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTJ 02189）。公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ 02586）。公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范（試行）（JTJ 02796）。公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 0412000）。3.2設(shè)計參考的主要規(guī)范鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范（TB 10002.1-99）。英國標準BS5400鋼橋·混凝土橋及結(jié)合橋。日本本四連絡(luò)橋公團鋼床版設(shè)計要領(lǐng)·同解說（1989）。日本本四連絡(luò)橋公團上部構(gòu)造設(shè)計基準·同解說（1989）。美國公路橋梁設(shè)計規(guī)范（2000）。公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計指南。4.主要技術(shù)標準根據(jù)交通部交公路發(fā)

3、2003313號文對杭州灣跨海大橋的批復(fù)意見，主要技術(shù)指標如下：道路等級：雙向六車道高速公路。計算行車速度：跨海大橋計算時速采用100km/h。路基寬度：大橋?qū)?3m（不含錨索區(qū)），見圖1。 注：圖中單位為cm。圖1 橋梁寬度設(shè)計荷載：汽車超20級，掛車120。最大縱坡：2.5%。橋面橫坡：2%。設(shè)計洪水頻率：1/300。結(jié)構(gòu)設(shè)計基準期： 100年?？癸L(fēng)設(shè)計標準：運營階段設(shè)計重現(xiàn)期100年，V10（1/100）39m/s；施工階段設(shè)計重現(xiàn)期30年，V10（1/30）34.8m/s。通航標準：通航凈高按設(shè)計最高通航水位5.19m（1985國家高程基準）起算，南航道的主通航孔按3000噸級海輪標準

4、設(shè)計，通航凈寬125m、凈高31m，兩側(cè)副通航孔按300噸級海輪標準設(shè)計，通航凈寬50m、凈高20m。地震基本烈度為度。船舶撞擊力，見表1。 船舶撞擊力表 表1通 航 孔代 表 船撞擊速度(m/s) 船撞力（MN）橫橋向順橋向南航道主通航孔3000t沿海油輪4.015.27.6邊通航孔300t漁政船4.03.41.7其它指標均按交通部部頒公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）執(zhí)行。5.主要材料及性能5.1鋼材鋼箱梁主體結(jié)構(gòu)及臨時匹配件均采用符合GB/T1591-94要求的低合金鋼Q345-D。主梁為栓焊結(jié)構(gòu)，全部鋼板均須用夏比試件做沖擊韌性試驗，在-20溫度下，其沖擊功不小于34焦耳；對

5、于鋼板厚度大于等于36mm的鋼箱梁鋼板均應(yīng)作Z向超聲波探傷。橋面系、交通工程、景觀照明、檢查車等及其預(yù)埋件選用的材料標準參見相關(guān)圖冊（檢查車中的桁架和驅(qū)動機構(gòu)等主要總成和部件均采用Q345-D材料，銷軸、齒輪材料采用45鋼，應(yīng)符合GB700-88標準）。高強度螺栓應(yīng)符合GB 1228-91的要求，螺母應(yīng)符合GB 1229-91的要求，墊圈應(yīng)符合GB 123091的要求。普通螺栓的材料應(yīng)符合GB 70088或GB 307788的要求。耳板材料采用高強度結(jié)構(gòu)鋼，其各項性能指標應(yīng)滿足表2、表3的要求?；瘜W(xué)成分（Wt%） 表2CSiMnPSCuNiCrMoB 0.16 0.550.601.50 0.0

6、2 0.0150.150.500.401.500.400.800.150.60 0.005力學(xué)性能 表3取樣方向屈服強度sMPa抗拉強度bMPa延伸率5%冷彎試驗180°d=2a沖擊試驗試驗溫度取樣方向AkvJ橫向 665 760 16完好常溫縱向 47-20 27銷接連接件采用ZG35CrMo，性能指標應(yīng)符合YB/T 036.3-92的要求；銷軸材料采用40Cr，性能指標應(yīng)符合GB 3077-88的要求。耳板銷孔襯套材料采用SF-1（鋼背塑料三層復(fù)合軸承材料），主要物理機械性能應(yīng)滿足表4的要求。SF-1材料的物理機械性能 表4項 目SF-1最大抗壓強度（MPa）280使用溫度（）-

7、150+270線膨脹系數(shù)（1/）3×10-5導(dǎo)熱系數(shù)（Cal/seccm）0.1摩擦系數(shù)值0.050.1（動）、0.10.15（靜）5.2焊接材料焊接材料應(yīng)結(jié)合焊接工藝，通過焊接工藝評定試驗進行選擇，保證焊縫性能不低于母材，工藝簡單，焊接變形小，所選焊條、焊劑、焊絲均應(yīng)符合相應(yīng)國家標準的要求。CO2氣體保護焊的氣體純度應(yīng)大于99.5% 。5.3斜拉索鋼絲及錨具斜拉索采用直徑為7mm的高強度低松弛鍍鋅鋼絲，應(yīng)符合GB5223-85及表5要求。 冷鑄錨錨杯及螺母采用40Cr，坯件為鍛件，符合GB 3077-88要求。 斜拉索用高強鋼絲技術(shù)要求 表5序號項 目技 術(shù) 指 標1公稱直徑7.0

8、（+0.08,-0.02）mm2圓度 0.04mm3橫截面積38.48mm24抗拉強度 1670MPa5屈服強度 1410MPa6延伸率 4.0%（L=250mm）7彈性模量（1.952.10）×105MPa8反復(fù)彎曲 4次（R=20mm）9卷繞3d×8圈10松弛 2.5%（0.7G.U.T.S,1000h,20）11疲勞應(yīng)力幅360MPa（上限應(yīng)力0.45b,N=2×106次）12鋅層單位質(zhì)量 300g/m213鋅層附著性5d×2圈，不起層，不剝離14硫酸銅試驗5次（每次1min）15伸直性：弦與弧 的最大自然矢高 15mm（弦長1000mm）16自由

9、圈升高度 0.15m5.4高密度聚乙烯斜拉索外包高密度聚乙烯材料應(yīng)符合表6、表7的技術(shù)要求。內(nèi)層黑色高密度聚乙烯材料技術(shù)要求 表6序號項 目技術(shù)指標1密度0.9420.978g/cm22熔融指數(shù)0.2g/10min3拉伸強度20MPa4斷裂伸長率600%5邵氏硬度606維卡軟化點1157脆化溫度-708沖擊強度25kJ/m29耐熱應(yīng)力開裂96h10耐環(huán)境應(yīng)力裂性IU Igcpalco 6301500h11碳黑含量2.3±0.3%12碳黑粒度20m13碳黑分散度色譜法顯微鏡法4000合格141000C168小時空氣箱老化拉伸強度保留率斷裂伸長率保留率85%85% 外層黑色高密度聚乙烯材

10、料技術(shù)要求 表7序號項目技術(shù)指標1密度0.9420.978g/cm22熔融指數(shù)0.45g/10min3拉伸強度20MPa4斷裂伸長率600%5邵氏硬度606維卡軟化點1107脆化溫度-708沖擊強度25kJ/m29耐熱應(yīng)力開裂96h10耐環(huán)境應(yīng)力裂性IU Igcpalco 6301500h111000C168小時空氣箱老化拉伸強度保留率斷裂伸長率保留率85%85%12耐光色牢度7級5.5橋面鋪裝材料橋面鋪裝材料采用環(huán)氧瀝青混凝土，行車道橋面鋪裝為60mm厚的雙層環(huán)氧瀝青混凝土，應(yīng)保證鋪裝與橋面板牢固粘結(jié)，在車輪作用下不搓動、不滾動。環(huán)氧瀝青環(huán)氧瀝青混凝土所用的瀝青結(jié)合料采用半成品環(huán)氧瀝青材料，

11、該產(chǎn)品由美國ChemCo材料公司生產(chǎn)，包括兩組分：組分A（環(huán)氧樹脂）和組分B（一種由石油瀝青和固化劑組成的勻質(zhì)合成物）。組分A技術(shù)要求見表8。組分A技術(shù)指標 表8 技術(shù)指標技術(shù)要求試驗方法粘度（25） /cP100160ASTM D 445環(huán)氧當(dāng)量（含1克環(huán)氧的材料克數(shù)）185192ASTM D 1652顏色 /加德納（Gardner） 4ASTM D 1544含水量 /% 0.05ASTM D 1744閃點(COC) / 200ASTM D 92比重1.161.17ASTM D 1475外觀透明琥珀狀目視組分B是一種由石油瀝青和環(huán)氧樹脂固化劑組成的勻質(zhì)合成物(共兩種。一種用來配制粘結(jié)料，用B

12、1表示；一種用于配制結(jié)合料，用B2表示)。它不含不可溶物質(zhì)（比如無機填料或色素等）和污染物。其技術(shù)要求見表9。 組分B技術(shù)指標 表9 技術(shù)指標技術(shù)要求試驗方法酸值（KOH每克） /mg4060ASTM D 664閃點(COC) / 200ASTM D 92含水量 /% 0.05ASTM D 95粘度 (100,100轉(zhuǎn)/分) /cP 140ASTM D 2041比重（20時）0.981.02ASTM D 1475顏色黑目視兩組分按比例混合并固化后得到的環(huán)氧瀝青技術(shù)要求及性能見表10 環(huán)氧瀝青技術(shù)指標 表10技術(shù)指標技術(shù)要求抗拉強度（20） /MPa 1.52斷裂時的延伸率（20） /% 200

13、熱固性（300） /-不熔化浸耗率（20） /% 35吸水率（7天，20） /% 0.3在荷載作用下的熱撓曲溫度 /-18-25粘度增至1Pa.s(121)的時間 /min 50集料集料應(yīng)采用干凈、堅硬、耐磨的非酸性礦料，表面100%為破碎面，形狀以立方體為主。推薦采用江蘇句容方山集料。對其技術(shù)要求見表11。 集料的技術(shù)要求 表11指標項目技術(shù)要求實驗方法洛杉磯磨耗值（500轉(zhuǎn)） /% 22.0T0317-2000磨光值（BPN） 48T0316-2000針片狀顆粒含量（） 5.0T0312-2000視密度（g/cm3） 2.65T0304-2000砂當(dāng)量 60T0334-1994礦粉 礦粉性

14、質(zhì)的測定主要進行如下試驗：親水系數(shù)、視比重、加熱安定性試驗等，所有試驗均按公路工程集料試驗規(guī)程（JTJ058-2000）的相關(guān)方法進行。其技術(shù)要求見表12。 礦粉的技術(shù)性質(zhì)與技術(shù)要求 表12指標項目技術(shù)要求試驗方法視密度 / g·cm-3 2.5T0352-2000親水系數(shù) 1T0353-2000含水率 /% 1T0343-2000加熱安定性不變質(zhì)T0355-2000塑性指數(shù) /% 4T0354-2000粒度范圍0.3mm /%0.15mm /%0.075mm /% 90 80T0351-20006.設(shè)計要點6.1主橋上部結(jié)構(gòu)概況杭州灣跨海大橋南航道橋為100+160+318m三跨連

15、續(xù)半飄浮體系鋼箱梁斜拉橋。橋面縱坡為2.5%（-2.05）,位于R=20000m、切線長T=455m、外矢距E=5.176m的圓弧豎曲線上。主梁為栓焊流線形扁平鋼箱梁,梁高3.5m（中心線），頂板厚為14mm、16mm、20mm，底板厚為12mm、14mm、16mm，下斜腹板為20mm。鋼箱梁橫隔板標準間距為3.75m，鋼箱梁內(nèi)設(shè)置兩道中縱腹板，其距鋼箱梁中心線間距為8.50m。斜拉索通過斜拉索錨頭、錨固耳板、夾板及高強螺栓等與鋼箱梁銷接。斜拉索采用高強度低松弛平行鋼絲外擠包高密度雙層聚乙烯護層制成的扭絞型拉索，標準索距為15m，最大索長340.091m，重19.215噸。全橋共設(shè)有4對多向活

16、動豎向支座，分別設(shè)于D11、D12、D13、D14號墩上；2組橫向抗風(fēng)支座，分別設(shè)于D11、D14號墩處；4組橫向阻尼限位裝置，分別設(shè)于D11、D12、D14號墩上；在索塔橫梁處設(shè)一個縱、橫向限位裝置。在D11、D14號墩處各設(shè)一道大位移伸縮縫（DS480）。在邊跨過渡墩、輔助墩附近鋼箱梁內(nèi)設(shè)有預(yù)制混凝土壓重塊，避免過渡墩、輔助墩出現(xiàn)負反力。根據(jù)結(jié)構(gòu)靜力分析，主跨主梁在汽車荷載作用下的最大撓度為448mm，最大上拱度為34mm。6.2鋼箱梁斷面選擇根據(jù)杭州灣跨海大橋南航道橋橋址風(fēng)力、風(fēng)況的特點，為確保大橋在施工期間及運營期間的抗風(fēng)穩(wěn)定性，我院委托同濟大學(xué)風(fēng)洞試驗研究中心進行了鋼箱梁節(jié)段、最大雙

17、懸臂長度、全橋合攏等工況下的模型風(fēng)洞試驗，對大橋在施工階段及運營階段的風(fēng)致振動進行了全面的分析研究。結(jié)果表明：不論在施工期間還是在運營期間，顫振臨界風(fēng)速均大于顫振檢驗風(fēng)速；在常遇低風(fēng)速下不會發(fā)生明顯的渦激共振；本設(shè)計所選用的扁平鋼箱梁截面是恰當(dāng)?shù)摹?.3上部結(jié)構(gòu)主要尺寸 梁高（中心線處，內(nèi)輪廓） 3.5m 雙向橫坡 2% 頂板寬 33.6m 底板寬 25.1m 下斜腹板寬 4.4841m 風(fēng)嘴寬 1.75m 總 寬 37.1m 頂板厚 14mm、16mm、20mm 底板厚 12mm、14mm、16mm 下斜腹板厚 20mm 邊縱腹板厚 30mm 中縱腹板厚 10mm（支座處為20mm、30mm

18、） 頂板U形加勁肋 厚 8mm 上口寬 300mm 下口寬 170mm 高 280mm 間距 600mm 底板U形加勁肋 厚 6mm 上口寬 250mm 下口寬 400mm 高 260mm 間距 850mm、800mm 下斜腹板U形加勁肋 厚 6mm 上口寬 250mm 下口寬 400mm 高 260mm 間距 900mm 加勁扁鋼 厚 10mm、 16mm 高 150mm、160mm 橫隔板間距 3.75m（3.15m、3.0m、2.75m、2.5m、2.0m、2.08m、1.480m、0.967m） 橫隔板厚 10mm（無拉索處） 12mm（有拉索處） 20mm（支座處） 30mm（臨時固

19、結(jié)處）6.4設(shè)計要點主梁梁段劃分斜拉橋主梁受力復(fù)雜，安裝難度大，根據(jù)受力情況，運輸設(shè)備、起重能力、橋位自然條件及架設(shè)工期等因素，并考慮到安裝起吊能力，全橋鋼箱梁劃分為十類（AJ）42個梁段進行架設(shè)安裝。A梁段29個，梁段長15m，最大吊裝重量約2583kN，B梁段2個，梁段長15m，吊裝重量約2644kN, C梁段2個，梁段長8.50m，吊裝重量約1598kN，D梁段1個，梁段長7.0m，吊裝重量約1991kN，E梁段1個，為次邊跨合攏段，理論梁段長7.5m，其最終長度需視合攏時具體情況確定，吊裝重量約1362kN, F梁段1個，梁段長8.75m，吊裝重量約1998kN, G梁段1個，梁段長1

20、3.75m，吊裝重量約2535kN, H梁段3個，梁段長15m，吊裝重量約2678kN，I梁段1個，梁段長7.52m，吊裝重量約1830kN, J梁段1個，為主跨合攏段，其最終長度需視合攏時具體情況確定，最大吊裝重量約1377kN。鋼箱梁的豎曲線通過主梁頂、底板張口大小不同來實現(xiàn)。鋼箱梁分節(jié)段在工廠制造，駁船運輸至橋位，現(xiàn)場吊裝、焊接成橋。鋼箱梁采用橋面吊機四點平衡起吊，至安裝位置后利用臨時匹配件與已有梁段臨時連接，精確定位后完成頂板U肋高強螺栓施擰，并完成除頂板U肋外的全截面焊接，第一次張拉該梁段斜拉索，吊機前移，吊裝下一梁段，第二次張拉斜拉索。主梁自塔處向兩邊懸臂拼裝，最大雙懸臂長達到14

21、7m，在架設(shè)期間應(yīng)采取相應(yīng)的措施，以保證施工過程的安全。鋼箱梁是由橋面頂板、底板、邊縱腹板、中縱腹板、橫隔板、耳板、風(fēng)嘴等組成的單箱五室薄壁結(jié)構(gòu)。橋面頂板為正交異性板，根據(jù)面板受力不同采用不同板厚，橫橋向除20mm厚板與其相接板（14mm板厚）上緣齊平外，其它板件均為板下緣齊平；順橋向板件下緣齊平；底板順橋向不同板厚相接保證上緣齊平；邊縱腹板是箱體中最直接承受傳遞斜拉索索力的構(gòu)件，應(yīng)重點保證板件及焊縫質(zhì)量；橋面吊機支撐在中縱腹板與橫隔板相交處，橋面吊機設(shè)計時應(yīng)注意與之匹配，并根據(jù)吊機的形式確定后，應(yīng)對前支點的局部加強設(shè)計，以免橋面板局部出現(xiàn)壓屈現(xiàn)象；橫隔板主要提供橫橋向剛度，以防畸變變形，同時

22、為正交異性板提供支撐。橫隔板豎向由三塊板組成，上、下連接板分別與頂、底板單元一同組裝以保證加工過程中板的剛度，對接式橫隔板整體性好，受力好，用于受力較大處（在豎向支座和臨時固結(jié)處），搭接式橫隔板雖易于裝配，但其整體性、受力等較對接式橫隔板差，用于受力較小的地方；風(fēng)嘴為抗風(fēng)需要所設(shè)，不參與箱體受力，風(fēng)嘴面板、上下斜板由外掛于邊縱腹板的小隔板支撐，風(fēng)嘴下斜板與鋼箱梁斜腹板不焊接，通過環(huán)氧樹脂嵌縫。斜拉索為主梁的直接支撐體系，主梁所承受的恒載、活載均要通過斜拉索傳至橋塔，為保證斜拉索具有足夠的安全性、耐久性，本橋斜拉索設(shè)計選用工廠生產(chǎn)的擠包雙層PE護層的扭絞型成品拉索。根據(jù)受力大小，本橋斜拉索共分六

23、類，鋼絲根數(shù)分別為109、121、139、163、187、199絲。最大索長340.091m（Z20號索，型號為7-187），重19.215噸，斜拉索制造商應(yīng)制定完備的工藝細則，采用先進工藝、設(shè)備，加強質(zhì)量管理，保證成品質(zhì)量。斜拉索在鋼箱梁上的錨固采用耳板銷接連接方式，該部位質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到大橋的成敗，因此應(yīng)重點保證該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。所有耳板構(gòu)件應(yīng)作Z向超聲波探傷，使用時應(yīng)使鋼板的軋制方向與主要受力方向一致。錨固耳板與鋼箱梁邊縱腹板結(jié)合面的摩擦系數(shù)必須大于0.45。銷接連接件為鑄件，應(yīng)全部進行二級探傷。在進行精加工之前，先通過噴砂檢查，若發(fā)現(xiàn)嚴重缺陷應(yīng)報廢處理。連接件表面清潔度必須達到Sa3.

24、0級，除銷孔外均噴鋁處理。腹板上螺栓孔用密封膠密封，耳板外用密封墊圈密封，以防水汽侵入鋼箱梁內(nèi)部。為確保在正常運營情況下D11、D12號墩處支座不出現(xiàn)拉力，在D11、D12號墩附近的鋼箱梁內(nèi)采用混凝土預(yù)制塊壓重，為便于人工搬運，混凝土預(yù)制塊按一(兩)層鋪于鋼板焊成的格框內(nèi)。鋼箱梁主要采用橋面吊機吊裝，鋼箱梁吊裝采用四個吊點，吊點可用來調(diào)整梁段斜率。橋面吊機在箱梁上的支撐點均應(yīng)在中縱腹板與橫隔板的交點上，即橫橋向兩支點的間距應(yīng)為17m，順橋向前后支點的應(yīng)為間距15m。6.5結(jié)構(gòu)計算分析計算荷載豎向荷載：恒載、汽車超20級、掛車120。風(fēng)荷載：與汽車荷載組合的風(fēng)力荷載按橋面風(fēng)速30m/s控制計算，

25、不與汽車荷載組合的風(fēng)力荷載按設(shè)計風(fēng)速V10（1/100）=39.0m/s計算。溫度荷載：鋼箱梁設(shè)計標準溫度為20，允許合攏溫度為1525，鋼箱梁、斜拉索體系升溫24.1，體系降溫35.6；索塔體系升溫13.3，體系降溫21.3；日照溫差效應(yīng)遵照公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范（試行）并參考BS5400取值。地震荷載：按地震基本烈度度及橋位實測地震參數(shù)進行抗震驗算。計算分析體系主梁計算分析主要按下列三個受力體系進行：總體體系根據(jù)實際施工步驟，針對各階段受力工況，在全橋總體結(jié)構(gòu)分析中將鋼箱梁作為斜拉橋的組成部分參與全橋共同作用，分別計算豎向荷載、橫向荷載、溫度荷載、風(fēng)荷載和地震作用下產(chǎn)生的軸力、彎矩、剪力和扭矩

26、。橋面板體系按正交異性板計算分析，應(yīng)用PelikanEsslinger的方法，設(shè)定橋面板為支承在彈性肋上的正交異性連續(xù)板。蓋板體系蓋板體系是橋面板支承于橫梁與縱肋之上，直接承受輪軸荷載作用，應(yīng)用Pelikan-Esslinger的方法進行計算。按實體空間模型進行以上三個體系的綜合分析。主要驗算方法主體結(jié)構(gòu)驗算鋼箱梁主體結(jié)構(gòu)的強度驗算，是根據(jù)前述的分析結(jié)果，按照公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ 02586）的要求，計算在豎向荷載、橫向荷載和溫度荷載不利組合作用下，主梁體系的彎曲正應(yīng)力、剪切應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力、畸變剪應(yīng)力。驗算主梁在不利組合荷載作用下的豎向、橫向撓度。驗算主梁在不利組合荷載作用

27、下的穩(wěn)定性。局部構(gòu)造的驗算鋼箱梁局部構(gòu)造的強度驗算按照公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ 02586）的要求，參考國外規(guī)范，計算在豎向荷載、橫向荷載和溫度荷載不利組合作用下，主梁各局部構(gòu)造的彎曲正應(yīng)力、剪切應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力并進行強度、板件穩(wěn)定性的驗算。驗算鋼橋面板在豎向荷載和溫度荷載不利組合作用下的變位。主梁總體作用體系與正交異性板體系的組合驗算總體作用體系與正交異性板體系的組合驗算，是將前述總體作用體系計算所得應(yīng)力與橋面體系計算所得應(yīng)力迭加，按照公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ 02586）的要求進行正應(yīng)力及換算應(yīng)力的驗算，參考AASHTO規(guī)范，組合應(yīng)力的容許應(yīng)力提高25%。疲勞強

28、度驗算疲勞應(yīng)力考慮總體作用體系和正交異性板體系的應(yīng)力迭加，檢算方法根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ 02586）。正交異性板構(gòu)造細節(jié)的疲勞等級的確定參照了國外文獻。七、施工要點7.1鋼箱梁制造鋼箱梁的制造應(yīng)按照本橋招標文件技術(shù)規(guī)范以及國內(nèi)有關(guān)規(guī)程、規(guī)范實施。鋼箱梁制造分九類（編號為AJ）42個梁段進行,其中A梁段29個、B梁段2個、C梁段2個、D梁段1個、E梁段1個（次邊跨合攏段）、F梁段1個、G梁段1個、H梁段3個、I梁段1個、J梁段1個（主跨合攏段）。鋼箱梁梁段按矩形制造,即梁段斷面與橋面板垂直。工廠制造過程中所使用的一切量具、儀表等均需由二級以上計量機構(gòu)標定合格后方可使用，工地

29、用尺在施工使用前應(yīng)與工廠用尺相互校對。由于鋼箱梁的工地連接采用栓焊連接,即頂板加勁肋采用栓接，其余的工地連接均采用焊接。鋼箱梁的合攏線型采用通過主梁下蓋板張口大小不同來調(diào)整,本冊圖紙中僅給出基準溫度下各梁段上、下蓋板的名義長度，各梁段制造長度的確定需考慮：梁段上、下蓋板張口大小,工廠制造時焊縫的收縮,施工過程中梁段的壓縮量。實際加工中建議梁段長度標準化，通過調(diào)整張口大小來達到設(shè)計線形。耳板、夾板、臨時吊點、泄水管、路緣石及防撞護欄底座、檢查車軌道等構(gòu)造以及景觀照明、箱內(nèi)抽濕系統(tǒng)及交通工程的預(yù)埋件應(yīng)與鋼箱梁一起制造。鋼箱梁制造分為頂板單元、底板單元、下斜腹板單元、邊縱腹板單元、中縱腹板單元、橫隔

30、板單元、風(fēng)嘴單元及附屬結(jié)構(gòu)單元，由板件單元在胎架上組裝成箱梁。箱梁在胎架上應(yīng)匹配制造，進行試拼裝，匹配試拼裝不少于三個梁段。錨固耳板也必須在工廠安裝。鋼箱梁制造流程為：底板下斜腹板橫隔板縱腹板頂板風(fēng)嘴。工地焊接頂、底板及縱肋焊縫坡口形狀和焊接精度要求見表13、表14 ，同時應(yīng)根據(jù)焊接工藝評定試驗來確定。頂、底板的坡口形狀和精度要求 表13 縱肋對接焊間隙形狀 表14坡口形狀標準值和容許值坡口形狀標準值和容許值a項目標準容許項目標準容許角度a50°±5°角度a0°0°鈍邊P0mm2mm以下間隙b2mm210mm間隙b3mm010mm錯位s0mm2

31、mm以下錯位s0mm03mm由于鋼箱梁為栓焊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)焊縫較多，所發(fā)生的焊接變形和殘余應(yīng)力較大，制造過程中，在保證焊接質(zhì)量的前提下，盡量采用焊接變形小和焊縫收縮小的焊接工藝，所有類型的焊縫在焊接前應(yīng)做焊接工藝評定試驗，編制完善的焊接工藝評審實驗報告，建議所有手工焊采用CO2氣體保護焊。所有要求熔透的對接焊縫及連接焊縫均應(yīng)熔透，焊后還應(yīng)對焊縫打磨，以保證有較高的抗疲勞強度。所有坡口焊接的坡口形式及尺寸均依照GB 98588或GB 98688的要求處理，對坡口焊接的貼角焊縫，當(dāng)未給出貼角尺寸時，一般以不小于1.5 (t)1/2考慮取值，t為兩焊件中較厚焊件的厚度，且不得大于較薄板件厚度得1.2倍。

32、為保證U型加勁肋的質(zhì)量及精度，U型加勁肋宜采用輥式冷彎成型法施工，U型加勁肋成型后要求圓角外邊緣不得有裂紋，其精度誤差應(yīng)滿足本橋招標文件技術(shù)規(guī)范的要求。U型加勁肋與橋面板焊接前，在U型加勁肋內(nèi)側(cè)應(yīng)完成涂裝。所有自由切割處均要打磨平整。焊縫在焊接前的預(yù)熱溫度及道間溫度應(yīng)滿足表15的要求。同時應(yīng)根據(jù)焊接工藝評定試驗來確定。 焊縫預(yù)熱溫度及道間溫度 表15板厚(mm)預(yù)熱溫度()道間溫度()預(yù)熱定位焊、手工焊、CO2氣體保護焊埋弧焊對接焊棱角焊范圍(mm)£245551455125³80>2460202014520125返修焊的預(yù)熱溫度按表15規(guī)定的溫度提高50。錨固耳板及

33、銷接連接件為直接承受、傳遞斜拉索索力的結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系大橋的成敗，工藝設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先保證該結(jié)構(gòu)質(zhì)量及與邊縱腹板間高強螺栓連接質(zhì)量，從材料質(zhì)量、鑄造工藝、加工質(zhì)量、栓接工藝、焊接處理到探傷檢驗等幾方面層層把關(guān)，保證質(zhì)量。為消除鋼箱梁安裝過程的累積誤差，保證支座準確就位，利于全橋順利合攏，E梁段背塔側(cè)留有10cm加工余量，在安裝E梁段前，保證F梁段準確定位，測量E梁段所在位置實際長度，對E梁段二次下料后，再浮運到位進行安裝；J梁段兩側(cè)各留有15cm加工余量，在安裝J梁段前，測量J梁段所在位置實際長度，對I梁段二次下料后，再浮運到進行安裝。梁段宜單層堆放，堆放支點必須位于中縱腹板與橫隔板相交

34、點，應(yīng)盡量使各點受力均勻，不允許堆放地基礎(chǔ)產(chǎn)生大于2mm的不均勻沉降。梁段的運輸包括場內(nèi)運輸及裝船運輸，所有運輸過程中，在起吊時只能利用臨時吊點。在堆放與運輸過程中，梁端部均應(yīng)用特制塊體（如橡膠塊）將U形加勁肋口封住，以防雨水侵入，該塊體在梁對接時去除。鋼箱梁的加工制造單位應(yīng)制定本橋鋼箱梁制作和檢驗的廠內(nèi)標準，以確保鋼箱梁制造加工的質(zhì)量。7.2主梁及斜拉索安裝塔處零號塊（C、D梁段）及B1、Z1號索梁段（B梁段）安裝主塔中橫梁施工完成后，拼裝零號塊安裝所需施工支架，上平板運梁車，設(shè)梁段高程調(diào)節(jié)裝置。在高水位時利用駁船浮運梁段到位，再利用浮吊吊裝D梁段（零號塊）及塔處豎向支座、縱橫向限位裝置至支

35、架上，利用運梁平車運輸調(diào)整D梁段到設(shè)計位置，用高程調(diào)節(jié)裝置調(diào)整D梁段的高程，安裝D梁段豎向支座、縱橫向限位裝置等，完成D梁段與塔橫梁臨時固結(jié)，同樣方法安裝調(diào)整兩側(cè)C梁段至設(shè)計位置，與D梁段先臨時連接，再完成全截面栓焊連接。拼裝主跨側(cè)橋面吊機，利用浮吊將B梁段吊置鋼套箱的平臺上，此時浮吊不松鉤，然后利用橋面吊機吊裝B梁段，待橋面吊機起吊后，松開浮吊的吊鉤。橋面吊機將B梁段吊至設(shè)計位置，并調(diào)整B梁段的高程，然后完成與主跨C梁段栓焊連接。第一次張拉主跨Z1號斜拉索后，主跨側(cè)橋面吊機前移，為安裝邊跨側(cè)橋面吊機騰出空間。拼裝邊跨側(cè)橋面吊機，同主跨方法一樣吊裝焊接邊跨側(cè)B梁段。第一次張拉邊跨B1號索后，邊

36、跨橋面吊機前移，主跨橋面吊機后移就位，準備吊B2、Z2號索梁段。拆除施工支架對鋼箱梁的約束。A梁段及斜拉索安裝駁船浮運梁段到位，中、邊跨橋面吊機同時對稱吊裝梁段至設(shè)計標高，與前一梁段臨時連接，在合適的溫度區(qū)間，調(diào)整梁段高程、斜率及與前一梁段間縫寬至設(shè)計值，精確定位，進行全截面栓焊連接，第一次張拉該梁段斜拉索，向前移動吊機，起吊下一梁段，第二次張拉斜拉索。 按此方法以圖主梁及斜拉索施工流程（一）（三）中給出的順序安裝NB2NB9、B2B9、NZ2NZ9、Z2Z9號斜拉索及箱梁，直至次邊跨（160m跨）合攏；重復(fù)前述標準施工工序至邊跨（100m跨）、主跨合攏。過渡墩（D11、D14）、輔助墩（D1

37、2）墩頂梁段（NB16、04、NB10梁段）安裝墩頂設(shè)置滑軌及高程調(diào)節(jié)裝置，墩頂梁段及此處豎向支座在高水位時浮運到墩旁，用浮吊吊裝梁段至墩頂，安裝豎向支座、橫向抗風(fēng)支座及橫向阻尼限位裝置，同時向背塔側(cè)預(yù)偏一定距離。次邊跨（160m跨）、邊跨（100m跨）合攏在輔助墩（D12）墩頂梁段向背塔側(cè)預(yù)偏40cm后，從運梁駁船上吊裝次邊跨合攏梁段（NBH1梁段）到設(shè)計標高，與前一梁段臨時連接，墩頂梁段（NB10梁段）回退、調(diào)整，與NBH1梁段臨時連接，精確調(diào)整NBH1與前一梁段間縫寬，進行栓焊連接；精確調(diào)整、焊接NBH1、NB10梁段間接縫，完成次邊跨合攏。在過渡墩（D11）墩頂梁段向背塔側(cè)預(yù)偏40cm

38、后，從運梁駁船上吊裝邊跨合攏梁段（NBH2梁段）到設(shè)計標高，與前一梁段臨時連接，墩頂梁段（NB16梁段）回退、調(diào)整，與NBH2梁段臨時連接，精確調(diào)整NBH2與前一梁段間縫寬，進行栓焊連接；精確調(diào)整、焊接NBH2、NB16梁段間接縫，完成邊跨合攏。主跨合攏主跨合攏前，在過渡墩（D14）墩頂梁段向背塔側(cè)預(yù)偏40cm后，從運梁駁船上吊裝主跨合攏梁段（NZH1梁段）到設(shè)計標高，與前一梁段臨時連接，墩頂梁段（04梁段）回退、調(diào)整，與NZH1梁段臨時連接，精確調(diào)整NZH1與前一梁段間縫寬，進行栓焊連接；待溫度達到設(shè)計合攏溫度時，精確調(diào)整、焊接NZH1、04梁段間接縫，完成主跨合攏。拆除塔處臨時支座。鋼箱梁

39、梁段間連接鋼箱梁梁段工地連接采用栓焊連接，梁段吊至設(shè)計位置后，與前一梁段臨時連接，在一合適的溫度時段，精確調(diào)整焊縫間隙，調(diào)平板件錯邊，間段焊接定位馬板，根據(jù)工藝規(guī)程先頂板U肋栓接，再焊接其余周邊板橫向環(huán)縫，進行無損探傷，合格后焊接縱向加勁肋嵌補段，檢驗合格后，對焊縫進行必要的打磨處理，即完成梁段工地連接。鋼箱梁的豎曲線通過調(diào)整主梁頂、底板張口大小來實現(xiàn)。7.3橋面鋪裝環(huán)氧瀝青混凝土的鋪筑工藝及技術(shù)要點環(huán)氧瀝青混凝土橋面鋪筑工藝流程：先對鋼橋面板進行防腐和除銹處理，在鋼板的表面涂一防腐層。再在有過防腐處理的鋼板上進行粘結(jié)料的噴灑，形成一環(huán)氧瀝青粘結(jié)層（粘結(jié)下層）。然后在此基礎(chǔ)上攤鋪一層30mm厚

40、的環(huán)氧瀝青混凝土層（鋪裝下層）。攤鋪完畢后對環(huán)氧瀝青混凝土碾壓，和接縫的處理。粘結(jié)上層與鋪裝上層的施工方法與下層相同，可參見下層的施工工藝和技術(shù)要點。7.4有關(guān)注意事項為保證梁段在高空焊接順利，梁段制造中端口應(yīng)匹配制造，在制造、存放、運輸過程中應(yīng)注意防止板件變形，保證端口形狀及尺寸；梁段在存放、運輸中應(yīng)注意保證梁段的平衡穩(wěn)定，臨時支點利用圖紙中給出的位置，梁體與支撐間應(yīng)設(shè)置平面不小于500×500mm，厚不小于150mm的木塊。梁段制造中除閱讀本冊圖紙外，還應(yīng)同時閱讀橋面系、交通工程、景觀照明、檢查車等圖冊，所有要求在工廠制造的部件均要統(tǒng)籌考慮，編入施工組織設(shè)計文件中，制定詳細的工藝規(guī)程。本橋采用四點提升吊裝梁段的方法，為避免各吊點吊重和起吊速度不均勻，應(yīng)慢速啟動卷揚機，使各起重鋼索逐漸受力，經(jīng)反復(fù)調(diào)整，使其受力均勻，以保持提升過程中梁段平穩(wěn)。在梁段即將吊離駁船時，應(yīng)防止由于梁段位置偏移而產(chǎn)生的橫擺，為此每個梁段吊裝前應(yīng)用經(jīng)緯儀等測量儀器準確標定架設(shè)梁段的位置并進行吊具定位試驗。通過定位調(diào)整后，才能進行梁段起吊。梁段吊裝應(yīng)避開大風(fēng)期進行，以確保架設(shè)鋼箱梁的安全。梁段架設(shè)時梁段標高的確定應(yīng)在溫度穩(wěn)定、風(fēng)速較小的時段進行，