连续组合钢桁架桥的施工监理

宋建东

（上海精达工程建设咨询有限公司，上海市 201499）

1 工程概况

奉干公路浦南运河桥位于上海市奉贤区，跨越浦南运河及北岸规划二路。该桥采用主跨为40m的连续组合钢桁桥，桥梁全长为90 m，桥面宽度为30.6 m，河道中心线处桥梁顺交约20.6°，桥梁总体布置见图1。成桥实景见图2。

该桥的桥面纵坡为2.95%，桥中设置R=2 000 m竖曲线，机动车车道、非机动车道的桥面横坡为2%，而人行道则采用方向1%横坡。桥梁设计荷载为公路—Ⅱ级，汽车设计速度为60 km/h，主桁架采用圆形钢管和型钢构成的三角形截面，一共四榀桁架，上弦通过焊钉连接件与混凝土桥面板连接，上弦之间通过钢横梁连接，下弦按竖曲线变化，上下弦之间通过斜腹杆连接，桥面板宽30.6 m。下部结构中墩采用“V”形墩，斜柱钢管直径为1.0 m，内灌注C50微膨胀混凝土，其上端与下弦杆钢管采用焊接连接，下端设置锚箱埋置在承台内，形成固接体系；边墩采用桩柱式桥墩，盖梁为预应力混凝土结构。桩基础均采用Φ800 mm钻孔灌注桩。

2 工程特点和难点

（1）钢桁架构件加工焊接工作量大，精度要求高。

本工程钢桁架为钢管桁架，V型墩柱和钢管桁架梁都需焊接而成，工厂的加工焊接工作量很大，且钢管之间都为对接焊缝和相关线焊缝，均为一级焊缝施工，焊接精度要求高。

（2）钢桁架构件现场吊装难度大，安装定位精度控制难。

钢桁架采取分段吊装，构件吊装体量较大，重量重，中跨最重钢桁架梁长39.1 m，宽4.6 m,重约58 t，且在河道上架设，安全施工难度大，钢桁架梁截面为倒三角形，架设时防止倾覆也是施工监控的重点。分段构件要完成对接施工，测量难度极大，如何来保证安装中的精度，是本工程质量控制的难点。

（3）钢桁架构件现场焊接拼装质量要求高。

钢桁架分段架设，但分段的构件都要现场焊接拼装，如V型墩柱与桁架梁、分段桁架梁、榀与榀间下弦杆连管与上弦杆间T型连结板等焊接拼装.

3 施工准备阶段的监理控制

连续组合钢管桁架桥形式在国内类似的项目很少，施工经验比较缺乏，且处在奉贤区通航的主干河道上，加上又是为奉贤区重点高中的市政配套工程，开学前必须竣工通车，工期相当紧张。为此，项目监理机构会同参建各方在工程施工前全面系统地讨论各类施工影响因素，制定具体的方案和措施，并严格建设程序。

（1）资质、人员的审核，钢管桁架制作厂家的考察，分包单位资质的审查。主要材料供应商的考察审核。

（2）施工组织设计、主要施工方案、安全专项方案、文明施工方案的审批。

（3）监理规划和主要监理细则的编制与交底。

（4）通航河道上施工前，监理督促施工单位向航务所报批相关手续。航务所工作人员进行现场交底，施工单位根据航务通航河道施工规定设置河道施工安全设施和警示标识。

（5）工程施工前的各方交底动员会。因本工程列为区重大工程，故参建各方通过施工前的动员会统一思想，提高认识，增强各参建工作人员的工作责任感。

图1 桥梁整体布置图（单位：mm）

图2 成桥实景图

（6）测量定位复核。对大桥的导线及水准控制网进行复测，审批施工方上报的导线点联测成果；对桥位坐标进行检核测量。

（7）监督现场安全文明施工设施的实施。监理根据施工单位已审批的安全文明施工专项方案和例会统一的要求，督促施工单位完成施工前的安全文明施工各项措施。

4 施工阶段的监理工作

4.1 钻孔灌注桩监理

根据钻孔灌注桩监理细则和监控程序，建立24 h跟踪旁站监理制度，保证成桩质量和施工安全。

4.2 钢管桁架制作厂家进行驻场监理

确保材料加工质量，从源头上确保。

4.3 工程开工准备

（1）审查加工制作厂的工程项目组织管理系统，加强彼此之间的沟通和联系，建立与技术部门及质保部门的正常工作联系。

（2）审查加工厂的质量控制方案，与技术部门及质保部门共同商定本工程实际质量检查的内容、质量控制点、监理验收的内容。

（3）与技术部门、质保部门商定用于本工程的各类质检报告内容与格式，落实送检的试验室。

（4）审查材料质保书，确定材料复查内容，参与材料复查试验。审查涂装材料质保书。

（5）检查材料仓库收发制度以及焊接材料库环境的情况，焊接材料焙烘、保温设备完好情况（含温度鉴定有效期）及相应的记录登记。焊接材料发放台帐、焊条回收制度。

（6）审查工厂提交的焊接工艺评定任务书或焊接工艺评定报告，批准焊接工艺评定任务书或焊接工艺评定报告。

（7）参加焊接工艺评定试验。

（8）审查焊工资质及有效证件。

（9）审查无损检测人员资质及有关设备的鉴定有效期。

（10）审查用于工程的量测设备、器具的计量鉴定有效期。

（11）检查除锈、涂装设备情况，是否符合有关技术要求，其产品质量是否能符合技术的要求。

4.4 制作施工阶段

制作施工阶段钢结构监理分下列四个专业进行控制，即：结构监理、焊接监理、无损检理及涂装监理。

4.4.1 结构监理

（1）放样质量抽检，内容为草图、号样、下料情况。

（2）角钢、槽钢、钢管等到加工厂实地进行质量抽检、送检。

（3）上弦杆、下弦杆、腹杆及各结点钢板的外形尺寸、坡口切割质量抽检。

（4）上弦杆、下弦杆、腹杆及钢板的装配构件划线。

（5）复验加工厂提交的每榀桁架检验报告数据，签证认可。

（6）焊后各段预留焊接口的坡口状况及板材边势平整度。

4.4.2 焊接监理

（1）巡视检查：在工件施工焊接时，焊接监理加强巡视检查，焊接材料使用是否正确、焊前准备工作是否到位、焊接工艺条件是否满足、工人是否持证有效、焊接规范是否合适等。

（2）焊缝质量监理

a.对接焊缝：对一、二类焊缝表面质量 100%进行外观质量检查签证并要求做100%超声波检测。

b.全焊透视焊缝外观质量抽检并要求做20%表面探伤。

c.贴角焊缝外观质量抽检并要求做 20%表面探伤。

4.4.3 无损检测监理

（1）审查各类焊缝无损检测的类别及长度是否满足设计技术条件的要求。

（2）指定 RT（X光拍片），核查 RT检测部位是否符合技术条件，复证RT检验报告。

（3）审查 UT（超声波探伤）报告。

（4）请业主委托的第三方检验，对部份焊缝及整改后的焊缝进行复查，在检测过程中旁站监理，以确保检测质量。

4.4.4 涂装监理

（1）检查除锈工装设备是否符合技术条件。

（2）预处理质量复测，粗糙度、除锈等级是否达到，除锈质量检查。

（3）按检验批检查涂层膜厚、均匀度、牢度、平整度、电火花测试等质量情况。

（4）检查并签署报告。

（5）现场准备实施监理。

钢管支墩的预埋。钢管支墩经出厂和到现场检查验收后，在承台中就位固定，因支墩自重很重，必须用钢架垫脚支在桩的顶部，保证位置和不沉降，重点控制好支墩上部两个斜墩的标高和坐标，因为支墩上要焊接桥梁的下弦杆，所以钢管支墩位置和标高不能有偏差。

两侧混凝土支墩的施工质量控制。两侧混凝土支墩和混凝土盖梁一起施工，按程序检查模板和钢筋，混凝土浇筑旁站监督。

5 钢管桁架的吊拼装

（1）钢管桁架吊装方案的评审。钢结构厂家编制了详细的桁架吊装方案，本工程钢结构安装和吊装的跨度已达到40 m，超过36 m跨度范围，已属于超过一般规模的危险性较大工程，故桁架吊装方案组织专家评审，项目部根据专家评审意见对原方案进行优化完善。

（2）在钢管桁架吊装前，根据审核过的吊装方案，监理审核吊装单位的资质、操作与指挥人员的上岗证，审核吊装用的吊装机械的吨位是否与方案一致，检查现场航道的安全设施、吊装安全措施和安全应急措施等是否按方案要求布置到位，负责指挥调度航道船只通行的航务所等相关部门人员到位情况。

（3）在整个桁架吊装过程中，监理始终旁站监理，密切关注吊装的每一个环节。每榀桁架安装就位，复核每榀桁架的线形和标高，确保桁架间对接无任何差错。

（4）桁架与V型支墩、桁架拼接对接、四榀桁架间联系梁的现场焊接拼装。桁架与V型支墩的焊接前，先要保证每榀桁架分三段拼装位置的准确，和每榀桁架与V型支墩的临时固定牢靠。焊接拼装时监理经常检查焊接质量，焊接完成后，见证焊接部位的探伤试验，确保这些重要部位的焊接质量。

6 钢桁架上部现浇板模板支架搭设的监理工作

支架预压，支模，钢筋安装。因边跨基本上在岸上，采用满堂落地支架搭设，比较简单，这里主要简述钢管桁架中跨部位的支架搭设。桁架上部现浇板是搁在桁架上弦板上，上弦板间的孔洞大多是4 m×4 m,少部分孔洞达4 m×8 m左右，道路横断面的两侧现浇板悬挑，悬挑有大小（应桥在曲线线形位置上），最大在2.4 m，下面中间20 m要保证通航，给支架搭设带来相当困难。开始想用槽钢搭在下弦和下弦间的联系钢管梁上，但搬运槽钢费时工期来不及，故后来方案改为满堂脚手架，脚手架间距步距均设置在400 mm内，支撑在钢管桁架上的立杆间距也就在4 m，中间立杆悬空形成网架系统，靠扣件把力传递到立到钢管桁架上的立杆上，两侧悬挑板部位，在上述系统基础上在增加三道斜杆支撑，另外在最外侧上弦板上每4 m加一立杆，再用直径20的钢筋像斜拉索桥一样，把悬挑端部钢管焊接拉住，此方案结构请设计院建模型验算，保证刚度变形在很小范围内。现场在陆地搭一单元用扣件算好吨位加上1.2的安全系数进行实验试压，测量变形值。经过计算、实验，方案心中有底，再报公司总工审批，审批后请专家进行了评审，专家提出在现场模板完成后，需再一次进行试压，故在现场模板搭设完成后用袋装石子再一次进行了试压，测量变形很小，中跨模板支架这一难关基本攻克。然后顺利进行了钢筋安装。

7 钢桁架上部现浇板现浇的监理工作

根据设计要求，钢桁架三跨需分段浇筑，保证混凝土不受钢桁架温度变形影响，方案采取分两次浇筑，施工缝留置按设计要求留置在墩台三角中间处，因浇筑时正处七月，故选择在傍晚开始浇筑，每次浇筑可在凌晨结束，避免白天阳光暴晒影响混凝土的收头。方案细化确定后，施工方按方案顺利实施，浇筑时模板支撑体系保持良好，混凝土浇筑质量完好。

8 钢管桁架的涂装

钢管桁架在出厂前先喷涂一遍环氧富锌底漆，浇筑完上部混凝土拆除模板后，喷涂两遍面漆，施工完成后，监理组织对漆膜厚度进行检测，油漆厚度远大于设计要求。

9 工程试验检验工作

根据设计和规范要求，监理对主要结构原材料进行严格把关，特别是混凝土拌厂进行了实地考察，对高标号混凝土的初凝时间、配合比、粉煤灰矿粉的掺量等提出指标要求，要求对C50高标号混凝土进行试配和验证，为混凝土的顺利浇筑提供了保障。

对进场的商品混凝土、钢筋及焊接、钢绞线等，监理及时见证送检，对钢管桁架的焊接在厂里或现场试验均进行监理见证，全部满足要求。

10 结论

2011年9月，奉贤区建设和交通委员会作为业主组织工程参建各方，并邀奉贤区公路管理署（工程接收单位）会同交接验收，各方对桥梁进行了内业资料、现场外观、实测实量等全面检查，支座、伸缩缝、钢架系统、桥面等状态良好，结果未发现任何结构性缺陷，工程质量得到了各方的肯定，验收予以一次性通过。随后在上海市金属行业协会的评选中，奉干公路浦南运河桥钢桁架项目荣获上海市钢结构优质工程“金钢奖”。