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乌振岗人行天桥上部构造施工方案（修改）

乌振岗人行天桥上部构造施工方案

乌振岗人行天桥上部结构为单肋钢管混凝土拱，桥宽5m，桥面板为预应力混凝土结构，连续板高0.75m，板宽5m，用支架支撑于主拱圈上，全桥形成连续结构。桥面铺装为6～8cm不等厚防水混凝土，形成双向1%横坡。

主拱肋拱轴线采用二次抛物线，跨径为74.50m，主跨55m，矢高9.167m，矢跨比1/6。拱截面为圆端形，高0.8m，全宽1.3m，钢管壁厚20mm，内填C40微膨胀混凝土；支撑架基本垂直于拱圈设置，跨中附近为3个（6#、7#）钢箱，两侧为10个（1#～5#）三角形钢支架，下部座焊于拱肋之上，上与混凝土衔接。

GB／T39123-2020标准下载2.1钢管拱材料如下表：

1300*800*20

预应力砼现浇桥面板C50砼228m3

拱肋内填充C40微膨胀砼46m3

桥面防水混凝土铺装26m3

φj15.24钢绞线12003Kg

Ⅱ级钢筋49538Kg

（一）钢管拱内场制作工艺

主拱圈原设计图纸为7个节段，为增加安装精度及工厂加工制作时的方便，经设计院同意后我们改为了5个节段施工（见“主拱圈节段划分图”），具体接头尺寸如下表：

1#合拢口~2#合拢口

2#合拢口~3#合拢口

3#合拢口~4#合拢口

2.1.1、下料：根据放样展开后的线型实尺无余量切割，切割方式为半自动割，并按照“焊接工艺”的要求一次性将坡口开好。

2.1.2、主拱肋管采用Q345C钢板卷制，每段长度为1500mm左右,纵向分两块（见下图），钢板卷制后进行内场火工矫正后拼装搭缝（详见“焊接工艺”），焊接全部完成后再上三芯卷板机复圆，要求其失圆度≤3mm。

2.2、主拱肋节段线型加工。

考虑到本桥主拱肋管径较大、管壁较厚，加工成光顺抛物线难度很大，且过度的火工弯管对材料的理化性能会产生大的影响，再三权衡并经设计院同意后主拱肋管线型的成形采用以直代曲的方法，通过大样坐标在刚性胎架上将39根直管拼接成形，并形成5个节段，检测合格后运抵工地总装。

支架共分13片，以7号支架为中心对称布置，支架上宽为2800mm，高度各不相同，其中1、2、3、4、5号支架由三角架和横梁组成，6、7号为整体钢箱，所有支架与横梁均在工厂组装完备验收合格后到工地总装。

所有的钢箱、三角架和横梁的制作都在胎架上进行，以确保不得产生扭曲及对角变形，对产生单曲度变形超标的构件需采用火工加以校正，但同一位置的火工处理不得超过二次，以防材料性能产生变化。

主拱肋5个节段余量加放原则如下：

第I节段：无余量合拢；

第II节段：在2#合拢口处加放20mm余量；

第III节段：在2#3#合拢口处各加放10mm余量

第IV节段：在3#合拢口处加放20mm余量；

第V节段：无余量合拢。

在合拢口处的余量须留待节段预拼装时切除。

3.2、钢箱、三角架和横梁

由于在下料时，钢箱、三角架和横梁的相关构件都加放了焊接收缩余量，固在拼装接头处不再加放余量。

主拱肋节段在拼接成总拼装节段（共5个）时，在每道对接环形缝处各加放2mm的焊接补偿量，以保证总拼装节段的总尺度及其线型。

4.2、钢箱、三角架和横梁

4.2.1钢箱：宽度方向加放3mm焊接补偿量，高度方向加放2mm焊接补偿量。

4.2.2三角架和横梁：所有腹板和面板宽度方向加放1mm焊接补偿量，高度方向加放10mm焊接补偿量，待焊接结束测量后切除，横梁长度方向加放2mm焊接补偿量。

放样→下料→加工→零、部件组装→节段支架组装

1.1、主拱肋线型根据施工图提供的站点坐标（已考虑了32mm的预拱度）在计算机上采用数学放样，经检验光顺后，按I~V号五个总拼装节段截取五段后进行1:1实尺放样以确保节段拼接线型；结构放样采用数学放样和手工1:1实尺放样相结合的方法。

1.2、放样应完成所有配套表、下料草图、套料卡的编制工作，提供的配套表、下料草图、套料牌号、加工符号、尺寸及坡口型式等；工地安装零件（即散装件）应在配套表标明。

1.3、放样在主拱肋管(φ800×1300mm)环缝排板时，要求以主拱肋顶点为中心对称安排环缝。纵缝布置在垂直截面内应错开200mm。料卡应清楚标明零件的节段号、零件号、零件名称、零件数量、材质。

1.4、放样时应考虑焊接收缩补偿量的加放及其相关连的构件也应作相应处理。

1.5、放样应向后续工序提供以下样板

a、主拱肋钢管卷管检验用样板

b、三角架与主拱肋节段装配角度样板

2.1、所有零件下料前应验明材质不得混淆。

2.2、下料前，对有明显变形的钢板、型材应进行矫正。

2.3、下料时应依据套料卡下料，以提高钢材利用率。

2.4、下料应尽量采用半自动切割，切割边缘需进行清渣、打磨处理。

2.5、卷制钢管的板材下料应注意钢板轧制方向为其卷制时的压延方向。

2.6、卷制钢管的板材下料时应按展开后的型值划线并切割，坡口需由半自动切割。

3.1、所有用于卷制钢管的钢板其纵、环缝位置的坡口均使用半自动切割；利用半自动切割，切割边缘需进行清渣、打磨处理。

3.2、钢管卷制时应注意坡口朝外。

3.3、加工成型后的零件应标明下道工序所需各种符号，如节段号、零件号、零件名称、尺寸及各种标记线等。

3.4、钢管焊接完毕后尚需进行复圆，确保失圆度不超标。

3.5、所有切割好的零件都必须进行尺度检验，检验内容为：直线度≤2mm、平整度≤1mm/m、切割边缘是否有凹坑等，对于超标者进行热矫（加热温度600~800oC，且不得用锤击打），焊补打磨。

4.1、钢管纵、环缝装配

4.1.1、钢管纵、环缝装配在平面胎架或铁平台上完成。

4.1.2、纵缝装配时应从一端向另一端依次展开，不可跳格进行。

4.1.3、控制纵、环缝间隙，焊前设置“跨缝马”，其间距为600mm。

4.1.4、钢管环缝装配时应保证纵缝相互错开200mm。焊接在胎架上完成。

4.1.5、加劲环定位必须准确，以确保与三角支架腹板对齐不得错位，以利应力合理分部。

4.2、钢箱梁、三角架腹板片体组装

4.2.1、钢箱梁、三角架每片分两块腹板片体，片体内加劲板必须定位准确，其直线度、垂直度要严格把握，确保两个片体对合时加劲板在一个平面内。

4.2.2、片体组装焊接完毕后，要检查其平面度，对产生的超标变形量要进行校正，直至合格。

4.3、零、部件装配后的必要措施

4.3.1、零、部件装配焊接校正完毕后，其堆放要平整，不得产生塑性变形。

4.3.2、零、部件装配用临时加强措施在下道工序完成后方可拆除。

5）主拼装节段、三角支架组装

5.1、主拼装节段组装

5.1.1、根据数放提供的各节段坐标值在胎架上进行1：1实尺放样，同时勘划装配线，并报检合格。

5.1.2、按顺序吊装各节段，与装配线吻合后进行定位，在钢管下缘设置契形销控制钢管横向滚动，并加装跨缝马，跨缝马的内缘线必须与钢管完全贴合。

5.1.3、检查与装配线的吻合状况，焊接收缩量加放数据，余量端部数据。

5.1.4、以上确认无误后，按焊接工艺原则施焊。

5.2、钢箱、三角架组装

5.2.1、在胎架上进行1：1实尺放样，同时勘划装配线，并报检合格。

5.2.2、吊装基准片体（腹板）并定位，装配外侧面板、对称片体，加装临时加强材，经复尺合格后施焊，后附“支架装配顺序”图。

5.2.3、焊缝检查合格后，装配内侧面板，并焊接。

5.2.4、尺度、变形量检查合格后，切除上端余量。

1.1、线型放样完成后须提交报检。

1.2、放样应保证所有配套表、套料卡、下料草图的正确性与完整性。提交后续

工序的加工、装配的样板、样棒等均应清楚标明角度、尺寸、名称、数据等。

1.3、所有零件的下料须提交报检，超差零件不得流入下道工序。火焰切割下料零件其切割边缘均须清渣、打磨处理。

1.4、凡经火焰切割下料零件产生热变形后均须矫正后方可转入下道工序。

1.5、在钢板上切割零件时，应先从短边开始。切割大小不同的零件应先割小件，后割大件。

1.6、所有零件加工尺寸应到位，并提交报检。未经报检合格零件不得流入下道工序。

1.7、凡经半自动火焰切割坡口，坡口边缘直线度及垂直度应合乎公差要求。

2.1、胎架应具有足够的刚度，以控制结构变形。

2.2、胎架上应标明胎架中心线、定位基准线、辅助线等必要标记线。

2.3、胎架完工应提交报检合格后方可使用。

3.1、严格对线安装，控制装配间隙。

3.2、所有装配不得强制进行。

3.3、严格一步一矫原则。所有零件、部件、片体、节段装焊完成应及时矫正。

3.4、所有部件、片体、节段装配完成都应进行焊前报检。

3.5、杜绝在产品上起弧点割刀和电焊线破损引起损伤母材现象。

3.6、火工矫正时，应尽量对称构架中和轴或中性面进行，相邻不同刚性的构件，应先矫正刚性大的。

3.7、拱肋管火工矫正时应注意控制在600℃~800℃之间，并严禁使用水跟踪冷却。

3.8、测量时，测量人员所用计量工具须经过计量部门检验合格后方可使用。

3.9、测量时，应考虑温度影响，天气炎热时，测量时间可选在

（二）钢管拱桥焊接原则工艺

钢结构部分制作分两部进行，第一步将钢板卷制成钢管并拼接成五个主拱肋节段，将三角架、钢箱、横梁拼接成十三片三角支撑，底漆涂装完毕后运抵工地；第二步进行现场总拼装，将五个主拱肋节段拼接为主拱圈，焊接完毕后将十三片三角支撑用螺栓与主拱圈栓接牢固，待桥面预应力张拉后焊接，并完成涂装工作。

钢结构部分采取全电焊方式，焊缝质量等级分为Ⅰ、Ⅱ级，角焊缝为深熔焊，其中三角支撑与拱肋的连接方式为焊缝和高强度螺栓合用。

主要分以下几个阶段：焊接工艺评定焊接工艺编制焊前准备、焊接焊接质量检查并评级

2.1.1、工艺评定按照《规范》的要求进行。根据本桥焊接特点，共做“T”型接头试板两组，20mm*25mm/25mm*25mm，焊脚尺寸8*8mm，

坡口形式为单面坡口，采取单面多道焊成型，反面加钢衬垫8*25，适用于反面无法施焊的焊缝。共做对接接头试板两组，其中，一组为气保焊打底，埋弧焊盖面，适用于钢板卷管纵向对接缝；一组为CO2气体保护焊，单面焊反面加钢衬垫8*25，适用于钢管环型对接缝；。

2.1.2、试板焊接结束后，按照有关规定进行加工并做物理性能试验，各项数据都能达到规范要求，则可对此焊接工艺认可，以此为根据在实际操作中实施。

2.2.1、钢管肋焊接工艺

2.2.1.1、坡口准备：对接缝坡口如下图：

2.2.1.2、焊接：除采取强制反变形措施外，拼接时还应在钢性胎架上进行，并尽量安排双数焊工对称施焊，使得焊接产生的变形相互抵消，确保构件断面尺寸和外观尺度；焊接时按照从中间向两头施焊的原则，使得焊接产生的应力向外扩散从而减小了构件的内部应力；

2.2.2、三角支架、横梁焊接工艺

2.2.2.1、坡口准备：角接焊缝坡口如下图：

2.2.2.2、焊接参照2.2.1.2、的原则进行

2.2.3.1、焊接前必须彻底清除待焊区域内的所有杂质，如油污、氧化渣、灰尘等；检查定位焊不得存在裂纹、焊瘤、夹渣、气孔等缺陷。

2.2.3.2、本工艺所涉及的焊接母材均为Q345C低合金钢，焊接环境温度不得低于5OC，湿度应小于80%，且尽量不在室外施焊。

2.2.3.3、焊前检查焊条是否按要求烘培到250OC~300OC、其保温时间是否达到规定的时间2小时，焊条必须放在保温筒内；焊剂、焊丝中是否含杂质，检查CO2气体纯度需大于99.5%。

2.2.3.4、埋弧焊引弧板、熄弧板长度需达到100mm，且引、熄弧长度不小于80mm，焊接过程中如有断弧，则需将停弧处刨成1：5的斜坡后并搭接50mm再引弧施焊。

2.2.3.5、本工艺所涉及的焊接规范均为多层焊，应严格控制层间温度，以及焊接电流、电压，且尽量连续施焊，但在下道焊前必须清理检查，清除药皮、熔渣、飞溅、等表面缺陷。

2.2.3.6、反面碳刨清根施焊前，清除杂质，必须检查是否出白、缺陷是否完全清除，且不得存在积碳。

2.2.4、焊条、焊丝选用：本工艺中所有涉及的焊条均为507焊条，CO2气体保护焊丝均为H08Mn2Si，埋弧自动焊丝均为H08MnA焊剂均为SJ101。以上焊材的理、化性能均略高于Q345C钢板，满足规范要求的焊材与母材基本匹配的原则。

2.3、焊接质量检查并评级

2.3.1、焊缝表面质量检查

2.3.1.1、所有焊缝在全长范围内不得存在裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷。

直径小于1.0，每米少于3个；

≤2.0（任意25mm范围内）

不高于母材0.5，不低于母材0.3，粗糙度50

2.3.2、焊缝无损检验并评级

只有经外观检查合格的焊缝方可进行无损探伤。无损探伤分两种方式即UT和X射线照相。根据《规范》的有关规定，本工艺要求对纵横向对接缝采取UT和X射线照相相集合的方式进行无损探伤，焊缝UT内部质量等级分列如下表（未列部分焊缝均为深熔焊，不做探伤要求）：

拱脚与座板、三角架与座板、三角架与横梁角焊缝

X射线照相质量等级分列如下表：

焊缝UT应符合国标《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345）的规定，焊缝X射线照相（RT）应符合国标《钢熔化焊对接接头照相和质量分级》（GB3323）的规定。

工艺中用X射线和UT两种方法检验的焊缝，必须同时达到各自的质量要求，方可认为该焊缝合格。

进行局部UT和X照相时，若发现缺陷超标，则应扩大探伤比例。

（三）钢管拱桥总装施工工艺

本桥钢结构部分制作分两部进行，第一步将主拱肋拼接成五个节段，将三角架、钢箱、横梁拼接成十三片三角支撑，部分涂装完毕后运抵工地；第二步进行总拼装。

根据施工现场特点，工件通过施工便道进入现场，将拱肋沿桥长方向按顺序铺开，将三角支架按吊装顺序堆放平整。由于工件较长，最长达14米，吊高达9米，故采用两台25吨汽车吊进行抬吊拼装，工件拼装到位后与现场架设支架进行刚性固定，然后进行下一步工序。

1.1、架设支架：主拱肋共分五个节段，需架设四个临时支墩（临时支墩计算说明书及现场布置图后附），临时支墩顶标高需低于节段接头下缘100厘米，以便加装限位“马”（见下图），控制接头位移；支架基础要具有足够的刚性，且具备足够的抗侧移能力（用刚性构件30#槽钢与地锚“八”字形连接，大约需要16根*10米长，连接方式现场定），确保主拱肋拼装焊接时不得下沉和侧移；支架顶部要有足够的施工空间和安全设施，如走道、拦杆等。

1.2、工装准备：吊装用工装（如专用吊索具，吊环、对合限位装置、导入装置、拉拢眼环，见下图），应在工厂制作并安装到位，减少现场工作量，建议吊环布置要合理，吊装完毕后不再拆除，免得损伤母材，其油漆也应与工件同样要求。

2.1、拱脚拼装（第Ⅰ、Ⅴ节段）

2.1.1、用两部吊车同时分吊上下两个吊点，提升到拱脚平面略超出混凝土平面，然后移至基础上方慢慢将拱脚座板套入预埋螺栓，拱脚与预埋螺栓连接，注意在套入时将螺纹处用胶布包好，不得损伤螺纹，用经伟仪确定拱脚大接头坐标后，将自由端装焊限位装置与合拢支架连接，控制拱脚发生位移，然后将螺帽按图纸要求拧紧（要求用测扭矩扳手操作），应采用初拧、复拧、终拧的工艺方式操作，该工作当在同一工作日以内完成。本工艺要求初拧扭矩为终拧扭矩的50%，终拧后要求每只螺栓产生225kN的预拉力，由此所需的终拧扭矩为：

Tc=K.Pc.d（根据规范查得：K=0.13，Pc=225kN）

=0.13*225*24=702N.m

则初拧扭矩为351N.m

2.2、第Ⅱ、Ⅳ、Ⅲ节段拼装

2.2.1、吊装要求与2.1.1、相同，注意在大接头即将合拢时，应用手拉葫芦将合拢节段慢慢拉拢，依靠对合限位装置、导入装置将合拢节段进到预定位置，检查对合线、用经伟仪确定大接头坐标、拱肋垂向平面，调整后定位，将法兰螺栓插入拧紧，且须轮流二到三次施拧，确保受力均匀，同时将自由端装焊限位装置，加装限位“马”，跨缝“马”，与合拢支架焊固，在Ⅱ、Ⅳ段大接头环缝内缘加装钢衬垫（必须与母材贴紧）、在第Ⅲ节段大接头环缝内缘加装焊接钢垫板（必须与母材贴紧）、清理焊接坡口，准备焊接，详见焊接工艺。

2.2.2、待焊接结束验收合格后，清除所有工装，必须采用碳刨或火焰切割的方式清除，不得用锤击，

3.1、拼装顺序：1#支架、2#支架、3#支架、4#支架、5#支架、6#支架、7#支架。

3.2.1、将三角架移到合拢区，沿桥长方向平放，用两台吊车分吊两侧吊环，扳垂直后进到预定位置，沿导入装置进入合拢位置，先用螺栓将三角架底座钢板与拱脚栓接，操作人员进入拱肋钢管内部栓接螺栓，应注意安全、通风，螺栓拧紧方式与“2.1.1”相同，定位必须做到四面刚性固定，确保三角架不得偏移。

（四）主拱圈及三角架内砼浇注

1、主拱圈混凝土浇注采用泵送灌注，混凝土压注入口对称设在两拱角部位，在混凝土进入口各设一活塞，有两人（一边一人）专门负责防止混凝土，浇注孔进料管需用小角钢与拱肋连接牢固。

2、压注前连接进料闸阀和输送管道，并拧紧法兰螺栓，检查各接头的密封情况防止法兰漏气导致泵送压力损失。

3、在混凝土拌和车第一次装料之前，用1：1水泥砂浆或同等配合比不加石子或水泥素浆润滑输送管道，泵、管壁避免影响混凝土坍落度损失，该水泥砂浆在拱外输送排出，不得压入钢拱内。

4、拱肋设置一块横仓隔板，分两段浇注。

5、钢管拱压注出浆口应高出拱肋1.5m为实，压注砼必须保证和易性良好，坍落度控制在18～21cm，砼必须连续供应，从下往上压注。

6、在拱肋混凝土强度达到90%时，将进料管外露部分切除，将从该处切割下来的钢板焊回原位置，并打磨平顺光滑。

7、施工过程中要保证拱肋钢管内混凝土的密实，压注完成后用超声波进行检测，对有问题的部位，应以X射线拍片，如发现不密实的部位，要对钢管钻孔补浆、重新焊。

8、三角支架待主拱砼灌注之后再在支架内浇注砼，采用特制的长振捣器插入振捣，振捣过程中应避免碰撞钢板构件。

（五）钢管拱桥涂装施工工艺

本涂装工艺适用于内场和桥址区域的三角支架和拱肋涂装施工。

本工程采用海虹老人牌油漆。

主拱肋钢管内及腹板与主拱肋形成的腹腔内由于灌注水泥，因此不需涂装，但必须将浮锈及氧化皮清除干净。钢结构表面防腐方案见下表：

2.1设备、工具、辅助工具和配件：施工前准备好施工所需设备、工具和辅具，按工程所需准备好各种配件和劳保用品。

2.2原材料、辅助材料：按工程所需准备好原材料和辅助材料。

3.防腐施工工艺详细说明

每道油漆必须实干后并在涂装间隔期内涂装下道油漆。

防腐施工工艺详细说明见下表：

清扫工件表面浮尘和污物，对局部油污严重处，用脱脂剂、汽油等溶剂擦净油污，再用清水洗净并晾干。同时注意保护不得被二次污染。

喷砂结束后辅助人员进入车间清理铜矿砂，再用压缩空气吹净工件表面灰尘，准备好喷涂设备。

用毛刷或压缩空气清除涂层表面的灰尘、大颗粒等污物后，用环氧封闭漆封闭,膜厚25μm，环氧云铁漆50μm*2，并妥善保护，使涂层自然干燥。

表面清洁经检验合格后，采用高压无气喷涂喷聚氨脂面漆50μm*2。

4.工艺参数喷砂工艺参数：

5.钢结构焊缝及破损处防腐

到现场拼焊形成的焊缝需进行防腐处理。

钢结构的焊缝及破损处按要求进行防腐处理。

6.整体面漆涂装施工工艺详细说明

整体面漆涂装施工工艺详细说明见下表：

对工件表面除油、除污并干燥。

对焊缝处进行手工打磨达到St3.0级后按其所在处的防腐方案进行修补。

采用高压无气喷涂，膜厚为40μm（总膜厚为80μm），使涂层自然干燥。

7.防腐质量标准及检验方法

施工过程中应严格按照国家标准的要求进行。

7.1对喷砂除锈的检验

清洁度为Sa2.5级:钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，该表面显示均匀的金属光泽。

清洁度为St3.0级:钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。底材显露部分的表面应具有金属光泽。

用目测法检验。检验时必须有良好的光线。由于喷砂时距离和角度不同、新旧砂的痕迹不一样，工件表面所显示出的色调也不一样，检查时要注意区分。

7.2对封闭涂层、面漆涂层的检验

外观：表面平整某综合楼装饰工程施工组织设计方案.doc，无气泡、起皮、流挂、漏涂等缺陷。

附着力：有机涂层与金属结合牢靠。

底漆：无机富锌漆40μm*2；

中间涂层：环氧封闭漆、环氧云铁漆，厚度25μm+50μm*2；

面漆涂层：聚氨脂面漆，厚度2*50μm。

附着力：涂层与金属结合牢靠，不可有流挂、起皱等现象。

厚度：用涂层测厚仪测量涂层厚度。

施工环境温度应在5℃以上（在气温低于5℃的低温条件下，因封闭剂的固化化学反应已经停止，因而不能施工。），相对湿度在85%的条件中进行SL 551-2012标准下载，当工件表面受雨水或冰雪的影响时，则禁止施工。

喷砂除锈作业应在封闭的车间内进行，工件应能全面进入车间内，防腐车间应不漏雨，不漏砂。防腐车间应装备通风除尘系统，系统设计运行质量应确保粉尘、金属氧化物能及时排除。防腐车间内照明光线应均匀，需装备足够的碘钨灯，并加保护膜，以防砂粒击碎灯管，光线亮度应满足操作者在操作时能观察清楚工件表面的状态。防腐车间内放置工件的操作胎架应稳固、可靠，应设计安全的卡、扣，确保工件在除锈过程中不滑落。