三角鋼構(gòu)墩橋梁質(zhì)量控制講義

1、中鐵三局集團(tuán)有限公司2015年3月廣雅大橋施工及質(zhì)量情況一、工程概況1.工程名稱：廣雅大橋2.工程類別：市政橋梁工程3.工程主要使用功能：城市交通4.工程規(guī)模：（1）工程規(guī)模：全長400m以上的橋梁工程（2）橋梁全長：1410.487米（3）主體結(jié)構(gòu)類型：中承式鋼箱拱橋（4）總投資額：51845萬元元； 決算價：66782萬元；5.工程開工日期：2009年09月20日6.工程竣工日期：2013年 12月30日中國中鐵三局集團(tuán)一、工程概況7.工程質(zhì)量等級：（1）工程質(zhì)量自評等級：柳州廣雅大橋工程：共8個分部工程，為基礎(chǔ)分部工程、主體分部工程、橋梁附屬工程、裝飾分部工程、道路分部工程、排水分部工程

2、、電氣照明分部工程，綠化分部工程各分部工程均符合設(shè)計及規(guī)范要求。本工程主體工程施工質(zhì)量控制資料和安全功能資料基本齊全，符合規(guī)范要求。柳州廣雅大橋工程質(zhì)量符合設(shè)計及規(guī)范要求，符合國家工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范，達(dá)到了施工合同的質(zhì)量目標(biāo)，質(zhì)量自評驗收合格。（2）工程質(zhì)量驗收等級：合格。 中國中鐵三局集團(tuán)一、工程概況8.工程竣工備案單位：柳州市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會9.承建單位及承建內(nèi)容：（1）承建單位：中鐵三局集團(tuán)有限公司（2）承建內(nèi)容：基礎(chǔ)工程、主體工程、橋梁附屬工程、裝飾工程、道路工程、排水工程、電氣照明工程，綠化工程。10.參建單位及參建內(nèi)容： 參建單位：中鐵交通投資集團(tuán)有限公司 參建內(nèi)容：廣西柳州

3、廣雅大橋生產(chǎn)過程的組織指揮、質(zhì)量安全措施的制定與落實，工程用地征拆、生產(chǎn)進(jìn)度、安全質(zhì)量、投資控制的總負(fù)責(zé)及協(xié)調(diào)配合工作。11.建設(shè)單位：柳州市城市投資建設(shè)發(fā)展有限公司12.監(jiān)理單位：甘肅鐵一院工程監(jiān)理有限責(zé)任公司13.設(shè)計單位：四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院14.質(zhì)量監(jiān)督單位：柳州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站中國中鐵三局集團(tuán)一、工程施工主要難點（1）主墩水上基礎(chǔ)施工主橋水中墩施工是本橋的重點。主橋13#、14#、15#三個橋墩在水中,13#墩靠近岸邊,另兩個墩在水中航道兩側(cè)覆蓋層厚僅0m1.70m，采用板凳式鉆孔平臺施工難度大，且柳江水位受洪水影響暴漲暴落，加大了板凳式平臺和鋼圍堰的施工難度。

4、（2）主橋鋼拱拱架設(shè)鋼拱的架設(shè)是本橋的最大難點。主橋鋼拱異形段拱六節(jié)段，尺寸最長為23米多，重量達(dá)230t，吊裝最高達(dá)到58米，在柳州柳江水域無施工吊裝設(shè)備的條件下具有相當(dāng)大的難度，且吊裝采用雙浮吊配合吊裝，在國內(nèi)也屬于難度非常大施工。（3）跨黔桂鐵路連續(xù)梁施工黔桂鐵路為既有線，河西路為柳州市區(qū)出入重要干道，兩路交通繁忙，特別是黔桂鐵路為電氣牽引鐵路，凈空高度以上施工高度僅預(yù)留1.5m安全距離小，跨兩路作業(yè)是安全施工的重點。中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 2、創(chuàng)新點（1）圍堰下水區(qū)域水深無法滿足圍堰自浮，采用了水陸結(jié)合拼裝、預(yù)設(shè)下水滑道、氣囊滾動、浮船抬浮圍堰下水進(jìn)行大型

5、雙壁鋼圍堰下水施工，提供了一種新的雙壁鋼圍堰下水施工方法。中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 （2）13#墩地質(zhì)水文條件，屬深水淺覆蓋層，汛期水流湍急，該墩采用了鎖扣鋼管樁圍堰，利用鋼管樁的剛度與強度，通過增加圍堰插打部分的覆蓋層、在迎水面的鋼護(hù)筒內(nèi)沖樁錨固圍堰，部分鋼管樁采用剪力鍵與封底混凝土毛骨連接增加了圍堰的抗沖刷、抗滑移、抗傾覆能力。中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 （3）15#墩利用在鋼護(hù)筒上焊接的倒牛腿做圍堰拼裝的支架，系梁部位增加了鋼管樁，減小了跨度。利用接高的鉆孔樁鋼護(hù)筒以及貝雷梁、千斤頂?shù)茸龅讓訃叩奶嵘到y(tǒng)，使用2臺10m空壓機對河床覆

6、蓋層進(jìn)行清理，安全、快速有效的保證了圍堰順利下水就位，汛期前完成封底工作，保證了圍堰的安全。中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 （4）三角剛構(gòu)施工在拱座內(nèi)預(yù)埋勁性骨架，在拱座外側(cè)設(shè)置牛腿，利用雙壁鋼圍堰，水中支架相結(jié)合的支架體系進(jìn)行鋼-砼V型墩鋼箱的安裝與調(diào)整，在支架頂部設(shè)置調(diào)節(jié)裝置，調(diào)整合龍口位置和三角剛構(gòu)墩線形。中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 （5）摒棄傳統(tǒng)的鋼箱拱橋施工工藝，采用浮吊配合，在臨時支墩上安裝大節(jié)段拱肋，通過對臨時支墩的設(shè)計與使用，明確了主拱各工況下結(jié)構(gòu)受力情況。即保證了河道通航要求，也滿足了工期要求，成橋線形和狀態(tài)滿足設(shè)計及監(jiān)控要求。

7、中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 （6）主橋鋼結(jié)構(gòu)采用部分+整體預(yù)拼裝的試拼模式，在胎架上即進(jìn)行了預(yù)拼，后又在廠內(nèi)進(jìn)行立式拼裝，分輪次，分批次發(fā)貨，滿足節(jié)段間的連接精度的同時也滿足了施工工期。（7）研制一種鋼箱內(nèi)運輸小車，實現(xiàn)了鋼箱內(nèi)狹小空間下進(jìn)行焊接工藝的設(shè)備、材料、人員等的運輸，確保了焊接質(zhì)量。中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 3.新技術(shù)推廣應(yīng)用情況（1）推廣應(yīng)用“建筑業(yè)10項技術(shù)”中的20個子項：柳州市廣雅大橋大力推廣“四新”技術(shù)應(yīng)用，施工中應(yīng)用了“建筑業(yè)10項新技術(shù)”9個大項中的20個子項新技術(shù)。分別為：灌注樁后注漿技術(shù)，自密實混凝土技術(shù)，纖維混

8、凝土，混凝土裂縫控制技術(shù)，高強鋼筋應(yīng)用技術(shù)，鋼筋焊接網(wǎng)技術(shù)，有粘接預(yù)應(yīng)力技術(shù)，索結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，組拼式大模板技術(shù)，厚鋼板焊接技術(shù)，鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)，高強度鋼材應(yīng)用技術(shù)，模塊式鋼結(jié)構(gòu)框架組裝、吊裝技術(shù)，基坑施工封閉降水技術(shù)，預(yù)拌砂漿技術(shù)，地下工程預(yù)鋪反粘防水技術(shù)，結(jié)構(gòu)安全性監(jiān)測（控）技術(shù)，高精度自動測量控制技術(shù)，虛擬仿真施工技術(shù)。中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 （2）改進(jìn)新工藝5項：大型雙壁鋼圍堰淺水區(qū)域整體拼裝下水施工技術(shù)；深水淺覆蓋層鎖口鋼管樁圍堰施工技術(shù)；大型“鋼-混凝土V型”剛構(gòu)墩施工技術(shù)；中承式系桿鋼箱拱原位拼裝施工技術(shù)；中承式系桿拱橋兩跨端錨整束擠壓式

9、柔性系桿施工技術(shù)；中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 （3）創(chuàng)新技術(shù)1項：大跨度海鷗式雙孔中承系桿拱與三角剛構(gòu)墩組合鋼箱拱橋綜合施工技術(shù)榮獲2012年中國施工企業(yè)管理協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎科技創(chuàng)新成果一等獎。通過了中國中鐵股份有限公司組織的專家組鑒定并一致認(rèn)為：該研究成果總體上達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 （4）專利3項： 斜腿鋼箱三角剛構(gòu)墩定位安裝施工方法獲得2012年發(fā)明及實用型專利，一種鋼箱內(nèi)運輸小車獲得2012年發(fā)明及實用型專利，深水無覆蓋層條件下組合鋼管樁圍堰獲得2012年實用型專利。 通過大力推廣應(yīng)用施工新技術(shù)，獲得技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益

10、567萬元，技術(shù)進(jìn)步效益率2 .2%，并為工程創(chuàng)優(yōu)奠定了基礎(chǔ)。中國中鐵三局集團(tuán)二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)推廣應(yīng)用情況 項目質(zhì)量控制堅持“質(zhì)量第一，預(yù)防為主”的方針和“PDCA”循環(huán)工作方法，不斷改進(jìn)過程控制。在建設(shè)單位、質(zhì)監(jiān)部門和監(jiān)理部門的指導(dǎo)下，對施工質(zhì)量實行全過程管理。工程材料按照要求全部抽樣檢測，其中水泥抽檢120批，沙石抽檢365批，鋼筋抽檢246批，水下C30標(biāo)養(yǎng)試塊448組，C30標(biāo)養(yǎng)試塊398組，C40標(biāo)養(yǎng)試塊107組，C50標(biāo)養(yǎng)試塊283組，C30同條件試塊111組，C50同條件試塊119組，鋼筋單面搭接焊檢測報告26份，直螺紋套筒機械連接檢測報告95份，350份橋梁焊縫超聲波檢

11、查資料，以上檢測結(jié)果均為合格。在廣雅大橋施工全工程中，工程質(zhì)量得到了有效的控制，未發(fā)生任何質(zhì)量事故。中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況1、地基與基礎(chǔ)工程全橋共136根孔樁，直徑分別為2.3m和1.8m，樁基以微風(fēng)化白云巖作為樁端持力層，由中鐵三局集團(tuán)有限公司承擔(dān)樁基施工，受柳州市城市投資建設(shè)發(fā)展有限公司的委托，核工業(yè)工程勘察院承擔(dān)柳州市廣雅大橋工程基樁的樁身完整性檢測工作。其中樁身完整類樁所占比例為96%。中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況2、主體結(jié)構(gòu)工程橋梁工程分為引橋和主橋，引橋為現(xiàn)澆梁混凝土結(jié)構(gòu)，主橋為中承式鋼箱拱橋，鋼箱拱焊縫質(zhì)量檢測全部合格。鋼箱拱拼裝精度控制在1cm以內(nèi)，滿足設(shè)計及相關(guān)

12、規(guī)范要求。3、鋼結(jié)構(gòu)防腐工程（1）鋼箱外表面。柳州市為多酸雨地區(qū)，鋼箱拱、橋面格子梁外表面長期處于大氣環(huán)境中，容易受到大氣中的水分、氧氣、腐蝕性介質(zhì)（可溶行酸、鹽、硫等）以及表面沉積物等的聯(lián)合作用而引起腐蝕。更為重要的是，由于直接暴露于陽光下，涂層受到紫外線照射而發(fā)生失光、粉化以及裂紋等老化現(xiàn)象。（2）鋼箱內(nèi)表面。通常情況下，箱拱、箱梁內(nèi)部濕度偏高，水蒸汽易在鋼結(jié)構(gòu)表面凝結(jié)而造成鋼材表面的銹蝕起泡。同時由于密閉的拱箱和箱梁內(nèi)部通風(fēng)較差，容易因空氣中有機溶劑大量集聚而發(fā)生火災(zāi)爆炸等事故。此外，在拱箱和箱梁返修時噴砂過程中產(chǎn)生的大量廢棄物難以排出，在空氣不流通的環(huán)境中對人體的傷害很大，大大增加人力

13、物力投資和工作難度。因此，鋼箱拱和主縱梁內(nèi)表面防護(hù)應(yīng)選擇具有高固含量的重防腐涂裝體系，以適應(yīng)大橋長效防腐要求，并避免溶劑的揮發(fā)，提高以施工的安全性，保證工作人員的人身安全。中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況（3）鋼箱加勁肋內(nèi)表面。作為箱拱和箱梁內(nèi)部的組成部分，加勁肋內(nèi)表面的腐蝕特點與箱拱和箱梁內(nèi)表面相似，不同之處在于它們是通過焊接而與箱梁主體連接的。因此可采用與鋼箱內(nèi)表面相同的長效防腐體系，但除銹時應(yīng)著重處理好焊縫部位。（4）工地焊接接頭區(qū)域。通過采用自動式埋弧焊和氣體保護(hù)焊相結(jié)合的施工工藝，采用錘擊法和構(gòu)件焊縫每側(cè)面使用保溫材料適當(dāng)覆蓋。此外，為保證焊接質(zhì)量在焊接接頭區(qū)域應(yīng)根據(jù)操作條件進(jìn)行表面

14、清理、磨光或沖洗，徹底檢查和修補如氣孔等結(jié)構(gòu)缺陷，補焊部位等部位必須打磨達(dá)到光滑平整，然后進(jìn)行預(yù)涂。 （5）工地高強度螺栓連接磨擦面。工地高強度螺栓連接磨擦面的特點：1）、兩個連接金屬之間具有一定的摩擦力和形變；2）、腐蝕性介質(zhì)滲入縫隙產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕；3）、基體與高強度螺栓不同質(zhì)引起的電偶腐蝕。因此，在安裝螺栓前可預(yù)先將其表面涂裝（亦可選用與基材同質(zhì)的連接螺栓），在磨擦面間的縫隙中灌注耐老化的彈性密封劑。中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況（6）吊桿、系桿錨具等外表面。吊桿、系桿錨具及其連接鋼構(gòu)件等都直接與鋼箱拱和主縱梁相連接，其外表面暴露于大氣環(huán)境中，并受到陽光中紫外線輻射，可采用常規(guī)的重防腐體

15、系進(jìn)行防腐。（7）護(hù)欄及燈柱附屬構(gòu)件。盡管護(hù)欄及燈柱等屬于附屬構(gòu)件，但作為大橋整體的一部分，亦應(yīng)采用常規(guī)重防腐體系，以保證它的結(jié)構(gòu)功能和裝飾功能。（8）支座及其連接鋼件表面。支座間隙因活載而產(chǎn)生形變，其間可用彈性密封劑密封，鋼件表面則采用常規(guī)重防腐體系。中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況（9）檢修道及檢修桁車。檢修道供檢修人員行走，因此需要漆膜具有一定的耐磨和耐候性能，而檢修桁車可采用常規(guī)的重防腐體系。（10）施工臨時構(gòu)件表面。介于施工臨時構(gòu)件在具體項目中工作期較短，且經(jīng)常拆裝，可采用常規(guī)的防腐體系。 （11）局部位置防腐中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況局部位置防腐方案總厚度鋼箱外表面環(huán)氧富鋅底

16、漆+環(huán)氧云鐵漆+丙稀酸脂肪族聚氨脂面漆280m吊桿、系桿錨具等外表面吊桿、系桿連接鋼件表面鋼箱內(nèi)表面環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧（厚漿）漆（淺色）300m支座及其連接鋼件表面斜拉橋索塔鋼錨箱護(hù)欄及燈柱附屬構(gòu)件環(huán)氧磷酸鋅底漆+環(huán)氧（厚漿）漆+丙稀酸脂肪族聚氨脂面漆260m檢修道及檢修桁車施工臨時構(gòu)件環(huán)氧防銹底漆+丙烯酸面漆140m端隔板、栓接板以及局部縫隙彈性密封劑密封工地高強度螺栓連接磨擦面工地焊接接頭區(qū)域環(huán)氧富鋅底漆80m加勁肋內(nèi)表面4、靜動載試驗1）主橋（1）在試驗荷載作用下，各測試斷面應(yīng)力校驗系數(shù)在0.560.99之間，均小于1，實測應(yīng)力在正常范圍之內(nèi)，表明各測試部位的應(yīng)力滿足設(shè)計及規(guī)范要求；（2

17、）在試驗荷載作用下，各測點位移測試結(jié)果均小于計算值，橋面位移校驗系數(shù)在0.760.96之間，拱肋位移校驗系數(shù)為0.780.93之間，均小于1，表明橋梁剛度滿足設(shè)計要求；（3）在對稱荷載作用下，橋梁受力具有較好的對稱性；在偏載作用下，應(yīng)力最大偏載系數(shù)為1.20，位移最大偏載系數(shù)為1.15；（4）各工況卸載后，橋面和拱肋實測最大相對殘余應(yīng)變和變形均很小，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)；（5）在中跨加載過程中，對主要受力的吊桿進(jìn)行索力測試，實測索力增量校驗系數(shù)在0.750.82之間，實測值與計算值較為吻合，且均小于計算索力增量，表明吊桿受力滿足設(shè)計要求；（6）在荷載試驗過程中，對廣雅大橋主橋拱肋和主梁重點

18、部位進(jìn)行裂紋觀測，未見由試驗荷載產(chǎn)生的受力裂紋；中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況（7）廣雅大橋工程主橋的實測豎向基頻為1.150Hz，計算頻率為0.9557Hz；實測橫向基頻為0.550Hz，計算頻率為0.5607Hz；實測扭轉(zhuǎn)基頻為1.350Hz，計算頻率為1.1596Hz。實測豎向、橫向和扭轉(zhuǎn)基頻與理論計算值吻合較好，且一般均比理論計算值大，表明橋梁豎、橫向、扭轉(zhuǎn)動力剛度滿足要求；（8）廣雅大橋工程主橋跑車工況下橋面豎向振幅最大值為6.62mm，車速為50km/h，橫向振幅最大值為3.64mm，車速為30km/h；拱肋豎向振幅最大值為6.49mm，橫向振幅最大值為5.56mm；原地跳車工況

19、下橋面豎向最大振幅3.24mm，橫向最大振幅為2.52mm；拱肋最大豎向振幅為6.41mm，橫向最大振幅為3.01mm。實測振幅均在合理范圍之內(nèi)；（9）廣雅大橋工程主橋?qū)崪y沖擊系數(shù)最大值為0.03，小于設(shè)計取值，沖擊系數(shù)滿足規(guī)范要求。中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況2）引橋第二聯(lián)左幅：（1）在試驗荷載作用下，各測試斷面應(yīng)力校驗系數(shù)在0.330.45之間，均小于1，實測應(yīng)力在正常范圍之內(nèi)，表明各測試部位的應(yīng)力滿足設(shè)計及規(guī)范要求；（2）在試驗荷載作用下，各測點位移測試結(jié)果均小于計算值，位移校驗系數(shù)在0.590.67之間，均小于1，表明橋梁剛度滿足設(shè)計要求；（3）各工況卸載后，橋面和拱肋實測最大相對

20、殘余應(yīng)變和變形均很小，表明結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)；（4）在荷載試驗過程中，對混凝土箱梁關(guān)鍵受力部位進(jìn)行重點觀測，未發(fā)現(xiàn)由試驗加載引橋的受力裂縫；（5）柳州市廣雅大橋引橋第二聯(lián)左幅實測一階豎向彎曲振動頻率為2.750Hz，大于計算值2.571 Hz，實測結(jié)果表明橋梁動力剛度滿足要求。中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況（6）跑車試驗時主梁各測點實測豎向最大振幅值為1.96mm，實測橫向最大振幅值為0.25mm，實測振幅均在正常范圍內(nèi)。 （7）沖擊系數(shù)實測最大值為0.12，小于理論計算值0.16，滿足規(guī)范要求。根據(jù)以上靜動載試驗的測試結(jié)果可以得出：廣雅大橋主橋、引橋第二聯(lián)左幅結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力和索力、動力特性和動力響應(yīng)等實測結(jié)果總體上與計算值吻合較好，橋梁結(jié)構(gòu)工作狀況處于彈性范圍，橋梁實際強度、剛度和承載能力總體上滿足設(shè)計及規(guī)范要求，可以按照設(shè)計荷載投入運營。中國中鐵三局集團(tuán)三、工程質(zhì)量情況5、單位工程質(zhì)量驗收記錄廣雅大橋工程共8分部，全部符合標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計要求，質(zhì)量控制資料共13項，安全和主要