组合梁设计说明文档格式.docx
《组合梁设计说明文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《组合梁设计说明文档格式.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
表-1主要技术指标表
项目
40m
40+60+40m
设计荷载
公路－Ⅰ级
桥面宽度
20.6m
钢主梁数
3箱+2工字梁
钢主梁宽（m）
2.0
钢主梁高（m）
1.82
1.82～2.62
组合梁高（m）
2.00
2.00～2.80
钢-混组合梁构成为3片箱梁+2工字梁。
每片箱梁内设置横隔板、圈式加劲；
箱间和工字梁间横向通过大小横梁连接形成整体。
钢桥顶板采用焊接连接，其他位置的纵向、横向连接采用栓接。
钢梁顶板设18厘米的现浇钢纤维砼桥面板，通过开孔板和钢筋形成钢-混组合桥面板。
4主要材料
4.1混凝土
桥面板混凝土采用C40钢纤维混凝土，其技术标准应符合《钢—混凝土组合桥面板技术规程》（DB51/T1991-2015）、《钢纤维混凝土》（JG/T472-2015）的规范规定。
C40及以上混凝土的细集料必须采用中粗砂，不得采用细砂。
钢混组合端横梁的内灌混凝土采用C30混凝土。
桥面伸缩缝混凝土采用C50钢纤维混凝土。
4.1.1水泥
应选择同厂家同品牌的普通硅酸盐水泥，不宜选用早强性水泥。
水泥出厂时间不得大于3个月且不得受潮结块。
4.1.2细骨料
一般应采用级配良好、质量坚硬、颗粒洁净的河沙，并应分批检验，各项指标合格时方可使用。
砂中杂质含量应通过试验测定，砂中有害杂质应严格按《建筑用砂》（GB/T14684-2011）控制，特别是含泥量（淤泥和粘土总量）不得超过2%，最好采用同一料场的砂。
经配合比试验确认并报监理批准，细集料也可采用由质量占50%的硬质岩石加工的机制砂与天然砂组成的混合料。
4.1.3粗骨科
应选用热膨胀较小的石灰岩玄武岩或花岗岩，最大粒径不大于20mm，尽可能采用多级配或连续级配的粗骨料，降低粗骨料的空隙率。
确定选用的骨料前应进行必要的验证，以确保不出现碱骨料反应。
粗骨料中有害杂志应严格按《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）控制，特别是含泥量不得超过1%，最好采用同一料场的石料。
4.1.4外加剂
混凝土外加剂应采用品质稳定，且与胶凝材料具有良好相容性的产品。
减水剂宜采用高效聚羧酸高性能减水剂，性能指标应符合《混凝土外加剂》（GB8076-2008）的规定，减水剂惨量以及与水泥的适用性应由试验确定。
4.1.5外掺料
粉煤灰应选用符合《用于水泥混凝土中粉煤灰》（GB/T1596-2015）或《用于水泥混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046-2008）的I级粉煤灰的相关规定。
4.1.6拌和用水
除符合《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）外，氯离子含量超过0.35mg/cm³
的水不得使用。
4.2普通钢筋
采用HPB300、HRB400级钢筋及冷轧带肋焊接钢筋网，其技术标准应符合《钢筋混凝土用钢第1部分热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2017）、《钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2018）、《钢筋混凝土用焊接钢筋网》（GBT1499.3-2010）的规定。
4.3钢板
钢箱梁用钢采用Q355C、Q235C级结构钢，其化学成分、机械性能等应符合《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-2018）和《碳素结构钢》（GB-T700-2006）的规定。
钢材的质量等级依据桥梁所处地理环境，确定温度适用等级。
所有钢材必须具有国家技术质量监督部门确认的产品质量证明、出厂合格证明。
（1）钢梁：
主梁顶底板、腹板、横隔板、横梁、桥面板底钢板等结构均采用Q355，其冶炼方法须为转炉或电炉，供货状态须为控轧（TMCP）；
桥面板的开孔钢板Q235。
（2）焊接材料的选择应满足焊接工艺评定。
焊缝力学性能应不低于母材标准。
焊接所用材料必须满足《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）对焊接材料的要求。
CO2气体保护焊所用CO2气体纯度应大于99.5%。
（3）钢箱梁连接采用栓焊结合的构造形式，工厂连接采用焊接构造，工地连接原则上采用栓接构造。
无设计单位同意，不得更改连接形式。
4.4螺栓
高强螺栓均采用10.9级，其应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓》（GB1228-2006）的要求，螺母应符合《钢结构用高强度大六角头螺母》（GB1229-2006）的要求，垫圈应符合《钢结构用高强度垫圈》（GB/T1230-2006）的要求。
高强螺栓连接接头的摩擦面要求出厂抗滑移系数试验值μ≥0.55，安装前μ≥0.45。
普通螺栓除图纸中除特殊说明外均采用8.8级粗制螺栓。
普通螺栓、螺母应符合《六角头螺栓》（GB/T5782-2016）、（GB/T6170-2015）的技术要求，垫圈设置按相应规范选取。
4.5剪力钉
伸缩缝处的组合横梁与横梁内填充混凝土间采用Φ19mm、Φ22mm圆柱头焊钉连接，焊钉材料为ML15，焊钉尺寸、化学成分、机械性能等应符合《电弧螺柱焊用圆头焊钉》（GB/T10433-2002）的要求。
4.6桥面防水材料
桥面板混凝土顶面和面层（沥青砼层）之间须设置防水粘结层，粘结层选用Ⅱ型水性沥青基防水涂料。
桥面防水等级为Ⅰ级，防水涂料用量满足《城市桥梁桥面防水工程技术规程》（CJJ139-2010）规范大于1.8Kg/m2的要求。
水性沥青基防水涂料的性能和质量应满足《路桥用水性沥青基防水涂料》JT/T535-2015标准要求。
桥面连续端组合桥面板与沥青铺装层间结合面上需铺贴SBS防水卷材，SBS防水卷材应符合《道桥用改性沥青防水卷材》（JC/T974-2005）相关要求。
4.7锚固型钢纤维
钢箱-混凝土板组合梁桥的桥面板混凝土中掺入的钢纤维，采用多锚点带压痕的短钢纤维，钢纤维掺量为50kg/m³
。
其技术要求为：
①采用多锚固点的碳素冷拔钢丝切断型，表面应有明显的压痕；
其长度宜为30～35mm，直径或等效直径为0.6～0.9mm，抗拉强度大于600MPa；
②表面不得有锈蚀、油污等杂质，加工不良的粘连片、铁屑等杂质含量不得超过总重量的1.0%；
③长度、直径偏差不应超过长度、直径公称值的±
10%，长径比偏差不应超过±
15%，每根重量不应超过公称重量值的±
15%；
④应具有良好的外形，形状合格率不应低于90%；
⑤应具有良好的弯折性能，能承受一次弯折90°
而不断裂；
⑥在混凝土中应不变“V”形、不结团，具有良好分散性。
4.8附属构造
（1）支座组合高度包含：
支座垫石+支座+楔形调平。
（2）全桥采用防撞栏杆，防撞栏杆构造图及要求见《公用构造》。
（3）本设计从设计要求及行车舒适等多方面考虑，采用“长联少缝”的设计原则，伸缩缝采用240型梳齿型伸缩缝。
组合连续梁与主桥相接部分采用与主桥相适应的伸缩缝。
（4）桥梁每间隔5米处，或桥纵面最低处，在桥面低侧设置桥面雨水口，由于该桥位置穿越河流，全桥需设置雨水收集系统，经收集后再排入地面排水系统。
5简支组合梁设计要点
5.1总体设计
（1）钢箱梁桥采用3箱主梁+2工字梁的密布横梁体系。
（2）桥面板采用钢混组合桥面板结构。
（3）钢箱梁的架设不设置辅助墩，桥面板混凝土采用纵向分段浇筑。
（4）每片梁体梁端均设置一个支座。
（5）沥青层铺装厚度采用10cm。
5.2结构布置
简支梁为40m钢混组合简支箱梁桥，上部构造桥面有效使用宽度20.6m，设计为正交直线桥，简支结构、桥面板连续体系。
钢混组合梁结构体系主要由钢主梁（3箱主梁+2工字梁）、钢横梁（分为主次横梁及伸缩缝处加强横梁）、钢混组合桥面板三个主要构造单元组成。
钢主梁和工字梁采用工厂成节段，运输至现场后组拼为吊装梁片，主梁安装就位后，进行钢横梁、桥面板钢底板的安装，最后绑扎钢筋、浇筑桥面板混凝土。
5.3钢主梁构造
5.3.1节段划分
40m钢箱梁沿纵桥向共划分为3个节段，节段长度分别为13.97m、12m及13.97m，最大节段运输重量约为23.6t。
节段间预留10mm间隙，钢结构加工制造单位根据焊接工艺需求可对预留间隙进行适当调整。
钢梁节段在工地上采用高强螺栓连接成吊装梁片。
5.3.2钢主梁
综合桥梁的运输，控制钢主梁运输宽度3.5m，运输长度不超过16m。
单片钢箱梁箱高1820mm，箱宽2000mm,外悬臂宽度1000m。
钢箱梁底板水平，腹板竖直，顶板横坡i%（参照路线实际纵横坡、平曲线），箱内实腹式横隔板标准间距5.0m，与梁片间主横梁（M类）对应。
为增加钢箱梁顶板的局部屈曲稳定，在箱内两道横隔板间设置1道加强横肋，加强横肋标准间距5.0m。
箱梁底板设置3道纵向加劲肋，腹板间设置1道纵向加劲肋，箱梁顶板上缘设置开孔板作为加劲肋，同时作为组合桥面板的剪力键。
钢箱梁腹板厚度均为12mm；
中间节段顶板厚度20mm，底板厚度32mm；
两边节段顶板厚度12/18mm，底板厚度16/28mm；
顶底板厚度根据受力进行节段调整，顶底板厚度节段变化采用箱外对齐的方式。
横隔板：
采用实腹式隔板构造，中横隔板厚度12mm，端横隔板厚度16mm，为检修方面横隔板设置人孔，端横隔板设置人孔密封盖板。
加强横肋：
采用上下T型隔板+腹板板式构造，板厚均为10mm。
5.4钢横梁
根据桥面板的支承受力计算，钢箱间采用密布横梁支承体系，标准横梁间距2.5m；
横梁分主、次横梁两种类型，主次横梁交替设置。
主横梁（M类）与箱室横隔板对应布置，次横梁（S类）与箱室内的加强横肋对应布置。
横梁理论跨径6.3m（两箱室内腹板间距），制造长度5.3m。
主、次横梁均为工字钢构造，主横梁高度1400mm，次横梁高度350mm。
上下翼缘宽度均为250mm，除端横梁外，横梁翼缘厚度均为12mm，腹板厚度10mm。
桥面连续处端横梁上翼缘厚度12mm，腹板厚度14mm，下翼缘厚度16mm。
考虑到伸缩缝位置活载冲击的影响，伸缩缝端横梁采用外包混凝土的钢混组合横梁构造。
伸缩缝端横梁的腹板上焊接栓钉，再立模灌注C30混凝土。
横梁节段在工地上采用高强螺栓与钢主梁连接。
5.5组合桥面板
组合桥面板厚度180mm，钢底板厚度8mm。
钢底板上纵向布置开孔加劲板，横向间距250～300mm。
开孔板高度130mm，纵向开孔φ45mm，间距120mm。
考虑到伸缩缝端活载动力放大的影响，伸缩缝端870mm范围混凝土桥面板予以加厚至350mm。
钢底板在工地现场与钢主梁和钢横梁焊接形成整体。
开孔钢板箱梁顶板对应区域在工厂焊接，横梁对应区域在工地现场焊接。
组合桥面板混凝土采用C40钢纤维混凝土，钢纤维掺量50kg/m3。
5.6涂装设计
涂装环境按照温和气候条件下的中等大气腐蚀类别C4进行防腐设计，钢结构外的涂装防腐参考了《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722）的规定，防腐涂装体系的寿命不少于20年。
下表给出了推荐的防腐涂装设计体系，并按照钢箱梁外表面、内表面、钢箱梁顶板与混凝土的接触面、伸缩缝端及高强螺栓部位进行了分区涂装，具体方案详见下表。
部位
涂装体系
技术要求
道数
场地
钢箱梁、工字梁外露表面（含钢主梁、钢横梁）
表面净化处理
无油、干燥
工厂
二次表面喷砂除锈
Sa2.5级，Rz30-70μm
环氧富锌底漆
2×
40μm
2
环氧云铁中间漆
60μm
自清洁氟碳面漆
40μm
焊缝修补
工地
钢箱梁内表面
环氧厚浆漆
120μm
1
St3级除锈后补涂
伸缩缝处钢箱梁端头
（伸缩缝处2m纵向梁长范围，含端横梁）
环氧封闭漆
1×
钢箱梁、工字梁与混凝土的接触面
（组合桥面板底钢板）
高强螺栓连接部
摩擦面
无机富锌防滑涂料
终拧后
表面处理
除油除污，对螺栓、螺帽的外露部位进行打磨，St3级
底漆涂装
对螺栓（帽）、垫圈的外露部位涂装环氧富锌底漆80μm
整体喷涂环氧厚浆漆
6组合梁设计要点
6.1总体设计
（3）钢箱梁的架设可根据需要设置辅助墩，桥面板混凝土采用纵向分段浇筑，浇筑顺序为先正弯矩区，再负弯矩区，待桥面铺装铺好之后再拆除辅助墩。
6.2结构布置
连续组合梁上部构造桥面有效使用宽度20.6m。
钢主梁采用工厂成节段，运输至现场后组拼为吊装梁片，主梁安装就位后，进行钢横梁、桥面板钢底板的安装，最后绑扎钢筋、浇筑桥面板混凝土。
6.3钢主梁构造
6.3.1节段划分
40+60+40m钢箱梁沿纵桥向共划分为13个节段，节段长度类型有5.44m、11.25m、12.5m、11.5m、10.25m、及5.5m，最大节段运输重量约为29t。
40m钢箱梁沿纵桥向共划分为3个节段，节段长度分别为13.97（13.94）m、12m及13.97（13.94）m。
最大节段运输重量约为23.6t。
6.3.2钢主梁
钢箱梁：
单片钢箱梁箱高1820mm～2620mm，箱宽2000mm,外悬臂宽度1000m，箱梁高度变化采用二次抛物线。
钢箱梁底板水平，腹板竖直，顶板横坡i%（参照路线实际纵横坡、平曲线），箱内实腹式横隔板标准间距5.0m，与梁片间主横梁（M类）对应。
为增加钢箱梁顶板的局部屈曲稳定，在箱内两道横隔板间设置1道加强横肋，加强横肋标准间距5.0m。
箱梁底板设置3道纵向加劲肋，腹板间设置1道纵向加劲肋，箱梁顶板上缘设置开孔板作为加劲肋，同时作为组合桥面板的剪力键。
钢箱梁的顶底板厚度根据受力进行节段调整，顶底板厚度节段变化采用箱外对齐的方式。
采用实腹式隔板构造，标准横隔板厚度12mm，中支点横隔板厚度22mm，端横隔板厚度16mm，为方便检修，横隔板设置人孔，端横隔板设置人孔密封盖板。
采用上下T型隔板+腹板板式构造，板厚为12mm。
工字梁：
单片工字梁高1820mm～2620mm，工字梁上翼缘横向宽1000mm,下翼缘宽800mm，工字梁高度变化采用二次抛物线。
下翼缘水平，腹板竖直，上翼缘横坡i%（参照路线实际纵横坡、平曲线）。
腹板上设置横向加劲肋及纵向加劲肋。
6.4钢横梁
根据桥面板的支承受力计算，双钢箱间采用密布横梁支承体系，标准横梁间距2.5m；
主横梁（M类）与箱室横隔板对应布置，次横梁（S类）与箱室内的加强横肋对应布置。
横梁理论跨径3.15m（箱室腹板与工字梁腹板间距），制造长度2.15m。
主、次横梁均为工字钢构造，主横梁高度1320～2120mm，次横梁高度450mm。
上下翼缘宽度均为250mm，除端横梁外，一般横梁翼缘厚度均为12mm，腹板厚度10mm。
伸缩缝端横梁的腹板上焊接栓钉及钢筋网，再里立模灌注C30混凝土。
6.5组合桥面板
考虑到伸缩缝端活载动力放大的影响，伸缩缝端1070mm范围混凝土桥面板予以加厚至350mm。
组合桥面板混凝土采用C40钢纤维混凝土，钢纤维掺量50kg/m3。
6.6涂装设计
钢结构涂装应满足按《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722-2008）的规定，防腐涂装体系的寿命不少于20年。
连续组合梁的涂装要求同简支组合梁。
7施工要点
7.1.总则
所有钢梁预制构件必须在生产车间制造时按照图纸实际纵横坡、平曲线进行1:
1放样制作。
由于本桥均处在平曲线上，箱梁长度应按照实际尺寸放样，梁长与理论长度不同时应调整梁端的间距，保证中隔板、端隔板对齐及横梁对应、工整。
除连续箱梁采用曲线预制、加工外；
简支钢箱梁均应采用直线预制、加工，以简化施工。
由于曲线桥梁采用折线代替所产生的悬臂弓弦差，可以通过适当加长悬臂宽度的措施予以调整。
1）本技术要求适用于组合梁钢结构的制作、安装及验收，设计图未能说明的内容，均应按照《铁路钢桥制造规范》（Q/CR9211-2015）、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）执行，当两者不一致时，执行较严规范。
2）钢结构制作前，首先应了解结构所处位置的道路设计线平面线型、纵坡以及与墩柱、支座、桥面排水构造等的关系，了解与相邻结构的衔接形式，了解架桥方案及交通组织等要求，并通读图纸中的钢结构主体、附属、排水等构造，做好施工策划。
3）钢结构箱梁在制作时的分段单体，应进行成型组装预拼装，经预拼装合格后，方可进入现场安装。
4）钢结构梁制作安装时应确保线型顺畅，分段接口平滑过渡，以满足整桥线条流畅的美观要求。
5）钢结构在加工制造中，必须对关键性构件、构件的半成品和成品分阶段性进行检查、验收，并做好加工及检查记录以备跟踪和查考。
6）设计图中所标注的钢结构尺寸，均为15.0℃基准温度下的尺寸，未计入焊缝的收缩。
钢结构加工制作过程中应自行考虑这部分的影响。
7）钢材必须满足设计文件和相关国家标准和规范要求，并且有相关质量保证书。
8）在钢材进料和钢结构施工前须完成施工组织方案、钢结构运输与安装方案、钢结构制作、钢结构焊接工艺评定、钢结构验收标准的编制；
并组织专家评审会或进行相关单位会审。
以上评审修改后的施工文件必须报请业主、监理和设计同意。
9）钢结构分块制作、运输、吊装过程中，要保证构件的稳定和刚度，确保钢构件不发生过大变形，不发生倾覆等。
临时加固构造、吊装构造不得损害钢结构本身。
10）钢梁结构不得随意开孔，尤其是钢梁顶、底板。
若确实需要开孔，须征得设计同意，并采取相应的补强措施。
同时不得随意在母板上焊接临时附件、码板，若确实需要，应征得监理工程师同意，并优化施工方案，尽量减少附件数量，减少焊接损伤。
11）工地焊接必须在监理单位现场监督下由钢结构制造加工单位实施。
12）钢桥涂装的施工单位应具有防腐保温二级及以上资质或国家一级级以上企业，具备保证工程质量的能力。
施工单位应通过涂装专业培训；
关键施工工序（喷砂、喷漆、质检）的施工人员应获得涂装中级工及以上证书；
特种作业人员应具备相应资格。
7.2钢梁加工与制造一般要求
1）本图结构形式为钢箱组合梁，为确保制造质量，制造厂家必须具备相应钢结构加工制造资质，并优先选择具有钢结构特级资质的加工企业，且避免分包施工。
2）本图制造使用的钢板，在材质或规格方面，原则上不允许制造厂家自行更换，如有意外变化，对原设计需作任何改变时，须事先征得设计单位同意后方可实施。
3）钢结构的加工制造必须在加工厂（车间）进行，不允许在露天进行作业。
4）板单元加工应优先考虑采用板单元加工自动化生产线，必须在相应的平台或胎架上进行板单元加工。
完成板单元的焊接后，应对加工制作产生的变形进行矫正。
5）组装
部件制作和单元节段组装前必须对零件、板单元等进行检查，经监理确认合格后的零件、板单元等才能用于部件制作和单元节段组装。
部件和单元节段必须在相应的平台或胎架上进行组装，平台或胎架应按道路线形，根据设计文件和施工监控指令设置预拱度。
连续结构必须多段连续匹配加工制作，每个加工制作轮次的连续匹配长度不少于3个节段或结构全长。
后一个加工制作轮次的单元节段必须与前一个加工制作轮次的一个单元节段连续匹配加工制作。
附属结构连接件和吊具、连接匹配件等施工临时构件应与单元节段同时制作，合龙段应预留足够的现场配切余量。
完成部件和单元节段的焊接和组装后，应对部件和单元节段加工制作产生的变形进行矫正。
预拼装的精度必须满足《铁路钢桥制造规范》（Q/CR9211-2015）、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）等相关标准、规范和设计文件的相关要求，相关规定有冲突时应按较严格的规定执行。
检测过程必须有监理见证，检测结果必须经监理
升级会员 