1、全钢管混凝土桁架梁桥 全钢管混凝土桁架梁桥 施工技术交流一、工程概况 干海子特大桥地处石棉县栗子坪乡，是在高地 震度 复 境劣域 合交 震烈度、地质复杂、地形环境恶劣区域，配合交通 部2005年度典型设计示范工程 加大科研工作力度 部2005年度典型设计示范工程，加大科研工作力度， 建安全舒适之路，自然生态和谐之路、科学环保之 路、民族经济发展之路的产物。干海子大桥钢管混 凝土桁梁桥引用高强材料 减轻自重 发新结构 凝土桁梁桥引用高强材料，减轻自重，开发新结构， 减化施工工艺的新型方案，是山区高速公路建设发 减化施工工艺的新型方案，是山区高速公路建设发 展方向的探索。大桥全长1811米，下部结
2、构采用钢管混凝土格构桥墩， 上部为钢管混凝土桁架梁，全桥共分3联，主要跨径为44.5m 和62.5m。最大纵坡4，最高桥墩为107m，最小曲线半径为 356m ， 桥面板为 20cm 厚钢纤维预应力混凝土 。 大桥科技含量 356m ， 桥面板为 20cm 厚钢纤维预应力混凝土 。 大桥科技含量 高、施工工艺先进、桥型结构新颖，作为交通部科示范桥具 有四大亮点 ： 有四大亮点 ： 一是该桥为世界上第一座最长的全钢管混凝土桁架梁桥。 二是该桥为世界上第 座 最高的钢管混凝土格构桥墩 组合 二是该桥为世界上第 一座最高的钢管混凝土格构桥墩 、 组合 桥墩、混合桥桥墩。 三是干海子特大桥是世界上同类
3、结构中单联最长的连续结构， 该桥第二联共长1044.7米。 四是大桥第一次全面采用钢纤维钢管混凝土（包括管内混凝 土和桥面混凝土 ）。 土和桥面混凝土 ）。二、工程特点及重难点 工程特点 （1）大桥桥墩为钢管砼格构墩、主梁为钢管砼桁架梁，在桥梁中属于新 型的桥梁组合结构。大桥的施工对在新环境下，引用高强材料，减轻自重， 开发新结构 ， 减化施工工艺的新桥型方案具有很高的科研价值 ， 将为山区高 开发新结构 ， 减化施工工艺的新桥型方案具有很高的科研价值 ， 将为山区高 速公路建设探索出一条新路。 （2）本桥的承力结构为钢管混凝土格构墩及钢管混凝土桁架梁，对钢管 焊接施工工艺要求极高 施工技术难
4、度大 对钢管防腐技术要求也特别严格 焊接施工工艺要求极高 ， 施工技术难度大 。 对钢管防腐技术要求也特别严格 。 （3）本桥钢管内分别灌注C50、C60高强收缩补偿膨胀砼。根据本桥施工 特点梁体 主 弦杆钢管 砼 以泵压法自 主 梁 一 端向另 一 端压注 ， 墩身钢管混凝 土 特点梁体 弦杆钢管 以泵压法自 梁 端向另 端压注 墩身钢管混凝 采用高抛方式灌注。对混凝土低泡、大流动性、收缩补偿、延后初凝等性质 要求较高，所以，混凝土配合比设计难度极大。 （ 4 ） 钢管在运输 拼装焊接 吊装过程中的防碰撞 变形等必须采取切 （ 4 ） 钢管在运输 、 拼装焊接 、 吊装过程中的防碰撞 、 变
5、形等必须采取切 实可行的有效措施进行防范和控制。 （5）焊接参数的控制及焊接工艺要求高。二、工程特点及重难点 重难点 （ 1 ）大桥位于地震裂度高的地区； （ 1 ）大桥位于地震裂度高的地区； （2）线形复杂，弯、曲、陡，最小半径仅为356m； （ 3 ）气候条件恶劣， 对本桥主要以钢结构加工制造 、 焊接、 （ 3 ）气候条件恶劣， 对本桥主要以钢结构加工制造 、 焊接、 高墩吊装及焊接、外场主梁的总拼和顶推拖拉架设极其不利; （ 4 ）涉及钢结构制造、 防腐涂装、 砼工程等多种专业 ， 在复 （ 4 ）涉及钢结构制造、 防腐涂装、 砼工程等多种专业 ， 在复 杂条件的施工工艺； （ 5 ）
6、 第一次墩、 梁均采用钢管结构， 加工制造、 安装难度大 ； （ 5 ） 第一次墩、 梁均采用钢管结构， 加工制造、 安装难度大 ； （6）水平钢管砼灌注工艺技术含量高，总体布置受结构自身 和地形条件限制 ； 和地形条件限制 ； （7）墩、梁结构在复杂条件下的架设工艺； （ 8 ） 多专业 、 多工艺和专业人员的配合 、 管理和工序衔接。 （ 8 ） 多专业 、 多工艺和专业人员的配合 、 管理和工序衔接。三、主要关键施工技术介绍 钢管格构墩的制造与安装 钢管格构墩的制造与安装 钢结构防腐技术介绍 钢结构防腐技术介绍 主桁架梁架设技术介绍 主桁架梁架设技术介绍 现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍钢
7、管格构墩的制造与安装技术介绍 墩柱概况 格构墩由4根813（720）mm钢管混凝土立柱、横向每12m设一道钢管横 格构墩由 根 （ ） 钢管混凝 柱、横向每 设 道钢管横 联、纵向每2m一根连接杆组成格构，高墩部分根部设纵向钢筋混凝土肋板， 钢管墩根部单根外包3m高15cm厚钢筋混凝土，管内灌注C50砼。 钢管墩根部单根外包 高 厚钢筋混凝 管内灌注 砼 墩柱制作 安装难点 墩柱制作、安装难点 （1）所有钢管立柱、纵横连接杆件 （1）所有钢管立柱、纵横连接杆件 下料与焊接拼装； （2）墩柱高空施工的空中固定与位 置控制 置控制； （3）吊装设备的制备与高空吊装安 全、质量保证； 质保； （4）
8、施工操作平台的设置等。钢构件（墩柱）制作、安装技术介绍 临建工程 数控卷板机 数控卷板机 相贯线切割及格构墩拼装场地 相贯线切割及格构墩拼装场地 相贯线切割机钢构件（墩柱）制作、安装技术介绍 工作平台及人行通道设置 人行转梯 安装完成的 人行转梯及 工作平台钢构件（墩柱）制作、安装技术介绍 工艺流程介绍 钢板放线 钢板切割 钢板卷制 成型后进行调整校圆钢构件（墩柱）制作、安装技术介绍 工艺流程介绍 纵缝手工焊打底 焊缝打磨 纵缝埋弧自动焊 单元管对接钢构件（墩柱）制作、安装技术介绍 工艺流程介绍 环缝自动埋弧焊 半成品管 相贯线切割 格构墩放线预拼钢构件（墩柱）制作、安装技术介绍 工艺流程介绍
9、 格构墩焊接 横撑基管安装 单片横撑预拼焊接 横撑整体拼装钢构件（墩柱）制作、安装技术介绍 工艺流程介绍 格构墩及横撑防腐 整体拼装工装胎架安设 格构墩2+1预拼 格构墩现场组拼焊接钢构件（墩柱）制作、安装技术介绍 工艺流程介绍 尺寸校核及调整 临时横联装配 单阶段格构墩吊离工装运输 到现场 现场工作平台安装钢构件（墩柱）制作、安装技术介绍 工艺流程介绍 拆除临时连接 单元节段吊装 吊装到位后调整、复测、焊 接、焊缝检测。 上节段安装合格后进行转梯安装 并进行下节主梁吊装三、主要关键施工技术介绍 钢构件（格构墩）的制作安装 钢构件（格构墩）的制作安装 钢结构防腐技术介绍 钢结构防腐技术介绍 主
10、桁架梁架设技术介绍 主桁架梁架设技术介绍 现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍钢结构防腐技术介绍 临时工程 1 防腐车间 1 防腐车间 根据现场实际情况设置防腐车间，整个防 腐车间包括喷砂车间、喷铝车间以及油漆喷涂 车 整个车 全 内 使 车间，整个车间全封闭，内设防爆灯，以使防 腐环境达到工艺要求，油漆喷涂车间做成保温 车间内设加热器以便冬季施工。 2、移动工装设置 2、移动工装设置 根据防腐工作的需要,我们将防腐车间跟 拼装场地之间铺设两条连接轨道环绕一圈， 使防腐车间与拼装场地之间形成一个能循环 使防腐车间与拼装场地之间形成 个能循环 的流动生产线。移动平车轨道与行车轨道对 接处采用可拆卸轨道
11、,以不影响门架行走。运 行轨道平车采用自行式 轨道平车设置转向 行轨道平车采用自行式，轨道平车设置转向 装置，确保涂装工艺顺利转换钢结构防腐技术介绍 工艺试验 根据设计的防腐质量要求 按照施工工序现场施作防腐涂装工艺试验 包 根据设计的防腐质量要求，按照施工工序现场施作防腐涂装工艺试验，包 括漆模试验和涂层附着力试验，按照相关规范及试验要求进行，确定各项工艺 参数。作为整个钢结构防腐的施工指导。钢结构防腐技术介绍 喷砂除锈 构件在进入防腐车间前要进行预处理 再次检查焊缝外观成型 焊 构件在进入防腐车间前要进行预处理，再次检查焊缝外观成型，焊 接飞溅物，对所有棱角均要进行处理，同时还要对油污及表
12、面盐分进行 处理 确保构件无影响防腐的质量缺陷 处理，确保构件无影响防腐的质量缺陷。 除锈用的磨料为棱角钢砂，粒径0.8mm-1.6mm。为保证钢砂的流通性， 加入一定比例的钢丸，喷砂除锈后的钢砂，经23次循环使用后，应进 加入 定比例的钢丸，喷砂除锈后的钢砂，经2 3次循环使用后，应进 行尘砂分离。钢结构防腐技术介绍 喷涂铝镁合金 经喷砂除锈的表面应尽快进行热喷涂处理 电弧喷涂枪的喷嘴距离被喷工 经喷砂除锈的表面应尽快进行热喷涂处理，电弧喷涂枪的喷嘴距离被喷工 作表面150-250mm，喷枪的移动速度200-400/秒，喷枪与工作面的夹角不应 小于60，电弧喷涂200um厚的涂层时，分层喷涂
13、，前一层与后一层必须进行 90交叉或15交叉作业，以保证涂层的均匀致密。钢结构防腐技术介绍 油漆喷涂 热喷涂经检验合格后尽快进行封闭底漆的施工 时间间隔应小于4小时 以 热喷涂经检验合格后尽快进行封闭底漆的施工，时间间隔应小于4小时。以 免湿度过大出现渗锈现象。钢管底漆施工采用12C高压无气喷涂机在喷涂机进 气气压0.4Mpa-0.6Mpa，距喷涂面300-450mm处进行喷涂，根据不同构件的位置 从上到下、从左到右依次喷涂，喷涂时应走枪均匀，每枪覆盖1/2进行作业。 对不易喷涂的夹角应用毛刷先涂刷一遍。钢结构防腐技术介绍 成桥后面漆防腐 成桥后的最后道面漆防腐主要通过吊篮及用钢管支架搭设工作
14、平台的方法 成桥后的最后道面漆防腐主要通过吊篮及用钢管支架搭设工作平台的方法 进行，防腐时先将管结构表面的混凝土及其它附着物清除掉，对损伤涂层进行 修补，合格后总体进行最后道面漆涂装，然后逐步拆除工作平台并对搭设工作 平台的时的防腐死角进行处理。钢结构防腐技术介绍 墩柱面漆防腐 墩柱最后道面漆防腐 通过设计单人吊椅 吊椅钢丝绳固定在下弦杆上 墩柱最后道面漆防腐，通过设计单人吊椅，吊椅钢丝绳固定在下弦杆上， 吊椅上方设置自动伸缩装置，由坐在吊椅上的工人进行控制，吊椅轻巧，可随 意固定及进入空间狭小部位，可对墩柱、横撑任何部位进行防腐。三、主要关键施工技术介绍 钢构件（格构墩）的制作安装 钢构件（
15、格构墩）的制作安装 钢结构防腐技术介绍 钢结构防腐技术介绍 主梁架设技术介绍 主梁架设技术介绍 现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍主梁拖拉技术介绍 1 大桥所在区域为高山深切河谷区 山坡自然坡度一般大于50 主梁架设难点 1、大桥所在区域为高山深切河谷区，山坡自然坡度 般大于50 。 2、环境条件恶劣，雨雾冰雪大气多， 3、墩高，15#-26#为高墩区，最高墩107米，高空作业风险极大。 4、桥型为弯、坡、斜，最小半径仅为356m，为高难险工程。 方案选择 大桥第三联（3136跨）采用坚直提升完成整跨安装，第一、二联（1 大桥第三联（31 36跨）采用坚直提升完成整跨安装，第 、二联（1 30跨）
16、根据线形特点采取分段拖拉完成主梁架设。115跨分5次拖拉，即 2+2+3+3+5的模式完成前15跨主梁安装，1630跨分4次完成主梁架设，即 22335 的模式完成前15跨主梁安装，16 30跨分4次完成主梁架设，即 5+6+3+1的模式，最长拖拉单元为6跨，拖拉长度375m。主梁拖拉技术介绍主梁拖拉技术介绍 根据现场实际情况 在0#桥台路基设置1#拼装场 用龙门吊进行梁的拼装 拼装平台设置 根据现场实际情况，在0#桥台路基设置1#拼装场，用龙门吊进行梁的拼装， 负责1-15跨主梁总拼；在29-30#墩处搭设2#支架平台负责完成16-30跨主梁总 拼。 小桩号拼装场 大桩号拼装场主梁拖拉技术介
17、绍 滑道由承重结构、滑道钢板、润滑介 滑道设置 滑道由承重结构、滑道钢板、润滑介 质、纵横向限位装置、操作平台等组成。 滑道不设纵、横坡，分别以左右幅支 座顶面中心高程为控制基准面；墩帽支 座顶面中心高程为控制基准面；墩帽支 座周围补填找平砼。 滑道系统主梁拖拉技术介绍 托轮及滑块设置 小里程端（115跨）处于小 半径曲线内，桁架宽度由宽 变窄，盖梁宽度只有80cm, 所以0#14#墩选择托轮 托轮底部粘贴4mm厚四氟滑板， 与不锈钢板接触面涂抹润滑 小桩号托轮 板接 涂抹润 剂。主梁拖拉技术介绍 拖轮及滑块设置 大里程端（1530跨）采用 走板做为主桁架行走装置。 走板底部粘贴4mm厚四氟滑
18、板， 走板底部粘贴4mm厚四氟滑板， 与不锈钢板接触面涂抹润滑 剂。 大桩号走板 大桩号墩顶平台主梁拖拉技术介绍 动力系统设置 动力设置：在每个拖拉单元的 第一节段中间双横联位置，左 右幅各设置一套动力系统即连 右幅各设置 套动力系统即连 续作用千斤顶（200T），通过 一套总控台实现左右同步。小 桩号锚固点分别设置在前进方 桩号锚固点分别设置在前进方 向的前3个盖梁上，主桁架每 前进一跨就交替更换一根钢绞 线 时时保持单幅3根钢绞线 连续作用千斤顶 线，时时保持单幅3根钢绞线 （3个墩柱）承受拖拉动力。 大桩号采用同样原理，最大拖 桩采 样 最 拉力时保持单幅6根钢绞线（6 个墩柱）承受拖拉
19、动力。 动力系统操作平台主梁拖拉技术介绍 施工工艺介绍 1、安装托轮 2、安装前导梁 3、安装拆卸导梁承重架 4、各墩串联，拖拉钢绞线锚固主梁拖拉技术介绍 施工工艺介绍 5、平台搭设及动力系统安装 6、主梁顶升、落梁 7、对钢绞线进行预拉，保 证钢绞线受力均匀 8、左右幅千斤顶同时启动， 主梁向前移动主梁拖拉技术介绍 施工工艺介绍 9、对主梁实际线性进行测量 监控 10、调整主梁线性 11、调整完成后继续进行主 梁拼装 12、拼装完成后进行后几次拖 拉，直到拖拉单元拼装完成主梁拖拉技术介绍 施工工艺介绍 13、主梁横向移位 14、调整拖轮位置，导梁上墩 15、拖拉运行中主梁 16、采用人字扒杆
20、拆除后导梁主梁拖拉技术介绍 施工工艺介绍 施工工艺介绍 17、承重架拆除一节前导梁 18、主梁纵移，拆除下一节前 导梁 20、拖拉到位主梁 19、管口对接、完成拖拉三、主要关键施工技术介绍 钢构件（格构墩）的制作安装 钢构件（格构墩）的制作安装 钢结构防腐技术介绍 钢结构防腐技术介绍 主桁架梁架设技术介绍 主桁架梁架设技术介绍 现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍桥面板施工技术介绍 桥面板的厚度为20cm 现浇C50钢纤维砼 每个浇筑循环施工分三次浇 桥面系简介 桥面板的厚度为20cm，现浇C50钢纤维砼，每个浇筑循环施工分三次浇 筑：第一次砼浇筑至墩顶纵向预应力第一次张拉处，满足强度要求后， 进行
21、纵向预应力第 次张拉和灌浆 再进行第二次砼浇筑至纵向预应力 进行纵向预应力第一次张拉和灌浆。再进行第二次砼浇筑至纵向预应力 第二次张拉处，满足强度要求后，进行纵向第二次预应力张拉和灌浆。 期也进行桥面横梁预应力对称张拉和灌浆 最后进行翼缘板砼浇筑施 同期也进行桥面横梁预应力对称张拉和灌浆；最后进行翼缘板砼浇筑施 工。现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍 桥面板支架设计分两部分 部分是桥梁中间部分（浇筑 总体思路 桥面板支架设计分两部分，一部分是桥梁中间部分（浇筑 宽度为7.77m）采用自制钢支架悬挂在主梁上弦管上，两个横 肋间布置3榀 混凝土张拉后搭设钢管支架平台对钢支架和模 肋间布置3榀，混凝土张
22、拉后搭设钢管支架平台对钢支架和模 板进行拆除。 翼缘板模板采用定型钢模板 为适应曲线桥面宽度 两块 翼缘板模板采用定型钢模板，为适应曲线桥面宽度，两块 钢模之间用15mm厚竹胶板调整，悬臂模板采用2榀20#槽钢组 合梁悬吊 双槽钢横梁 端悬臂 端锚固于已浇筑砼桥面板 合梁悬吊，双槽钢横梁一端悬臂，一端锚固于已浇筑砼桥面板 预埋锚筋上。现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍 每个拖拉单元在拖拉出平台前提前安装支架 支架随主梁拖 支架安装 每个拖拉单元在拖拉出平台前提前安装支架，支架随主梁拖 拉带出，支架的安装在拼装平台上通过龙门吊或塔吊完成，其 余部分因受拖拉工况的制约 支架不能带上 待主梁架设到位 余
23、部分因受拖拉工况的制约，支架不能带上，待主梁架设到位 后安装卷扬机进行安装。现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍 模板采用竹胶板 待主梁体系转换完成 且上下弦管内混凝 模板安装 模板采用竹胶板，待主梁体系转换完成，且上下弦管内混凝 土灌注后开始模板的铺装，首先调整托架高程，再在支架上安 装方木 最后在方木上铺装竹胶板 安装完成进行标高及安装 装方木，最后在方木上铺装竹胶板，安装完成进行标高及安装 质量检验，合格后开始钢筋绑扎。现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍 钢筋及预应力安装现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍 混凝土浇筑现浇桥面板及悬臂翼缘板技术介绍 悬臂翼缘板施工 外侧翼缘板支架悬臂模板采用4根 20#槽钢组合为两根横梁悬吊，双槽 钢横梁一端悬臂，一端锚固于已浇 筑砼桥面板预埋锚筋上。 通过行车龙门吊完成模板安装， 待横向预应力张拉压浆完成后拆除 待横向预应力张拉压浆完成后拆除 模板。结束语 干海子大桥作为世界上第一座全管桁架结构梁桥。解决了钢管格构墩 的制造与安装 、高抛致密实砼灌注控制技术；钢管桁架梁的制造与主梁 安装技术、桁架梁水平钢管砼泵送技术；桥面板施工等技术。对新桥型进 行了有益实践与探索。 汇报完毕 汇报完毕 谢谢大家！ 谢谢大家！
