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一、50度到负40度环境中的钢结构采用什么型号钢材?

在极寒环境下，如气温从50度骤降至负40度的环境中，钢结构的选材至关重要。为确保结构安全，通常会选用负40度冲击钢板。这种钢板能够承受极低温度下的冲击载荷，保障结构的稳定性。根据不同的强度需求，负40度冲击钢板分为E级、Q235E、Q390E和Q460E等不同级别。其中，E级钢板主要用于需要较高韧性的场合，而Q235E、Q390E和Q460E则分别适用于不同强度等级的要求。

具体来说，Q235E级别的钢材强度适中，适合用于一般的建筑和桥梁结构。Q390E则具有更高的强度和韧性，适用于要求较高的钢结构。Q460E级别钢材的强度更高，适用于需要承受更大载荷的重型钢结构。选择合适的钢材级别，对于确保结构在极端低温条件下的安全性和耐久性至关重要。

值得注意的是，负40度冲击钢板在设计和施工过程中需要严格遵循相关的规范和标准，确保钢材性能在低温环境下的稳定性。此外，还需要考虑钢材的焊接性能、防腐蚀处理以及施工温度等因素，以确保结构的整体安全和可靠。

在实际应用中，不同级别的负40度冲击钢板根据其力学性能和使用场景，可以灵活选择。例如，在寒冷地区的桥梁建设中，可能需要使用Q390E或Q460E级别的钢材来确保桥梁的安全性和耐久性。而在一些要求较低的建筑结构中，Q235E级别的钢材可能就足够了。

二、Q345qE简介

Q345qE是一种专为铁路和公路桥梁设计的特殊钢板，其主要应用于桥梁的构建。这种钢材要求具有极高的强度和韧性，以承受重型机车车辆的载荷和冲击力，同时具备优良的抗疲劳性能，能在低温环境中保持足够的韧性，且能抵抗大气腐蚀。为了确保焊接质量，Q345qE还需要具备良好的焊接性能，以及较低的缺口敏感性。

其牌号的编排方式反映出钢材的具体特性，由几个关键部分组成。例如，Q345qD，其中Q代表“屈服”一词的拼音首字母，345表示屈服强度的数值，单位为兆帕(MPa)，q则代表“桥梁”一词的拼音首字母。D后面的字母代表质量等级，有C、D和E三级，分别对应不同的性能标准。C级适用于0度冲击，D级适用于-20度，E级适用于-40度冲击，冲击性能会根据温度的不同有所调整。如果需要考虑钢板在厚度方向的性能，会在原有牌号后加上Z15等表示符号。

桥梁桥面系及附属结构施工

1.排水设施

（1）桥面应设置纵、横坡及泄水孔，以减少桥面积水，达到防、排结合的目的。除设置纵横坡排水外，桥面需要设置一定数量的泄水管道，以便组成一个完整的排水系统。

（2）汇水槽、泄水口顶面高程应低于桥面铺装层10?15㎜，且在泄水口边缘设渗水盲沟。

（3）泄水管下端至少应伸出构筑物底面100?150㎜。泄水管宜通过竖向管道直接引至地面或雨水管线，其竖向管道应采用抱箍、卡环、定位卡等预埋件固定在结构物上，其安装施工应符合设计要求，并合理设置其位置，使其不会冲刷基础。

2.桥面防水系统施工技术

桥面防水系统施工技术要求，包括基层要求及处理、防水卷材施工、防水涂料施工、其他相关要求和桥面防水质量验收。

1）一般要求

（1）防水材料与基层处理剂、胶粘剂、密封胶、其间的胎体增强材料、其上的过渡层和两种复合使用的防水材料之间应具有相容性。

（2）桥面防水施工应符合设计文件的要求。

（3）从事防水施工验收检验工作的人员应具备规定的资格。

（4）防水施工验收应在施工单位自行检查评定的基础上进行。

2）基层要求

（1）基层混凝土强度应达到设计强度的80%以上，方可进行防水层施工。

（2）当采用防水卷材时，基层混凝土表面的粗糙度应为1.5?2.0㎜；当采用防水涂料时，基层混凝土表面的粗糙度应为0.5?1.0㎜。对局部粗糙度大于上限值的部位，可在环氧树脂上撒布粒径为0.2?0.7㎜的石英砂进行处理，同时应将环氧树脂上的浮砂清除干净。

（3）混凝土的基层平整度应小于或等于1.67㎜/m。

（4）当防水材料为卷材及聚氨酯涂料时，基层混凝土的含水率应小于4%。当防水材料为聚合物改性沥青涂料和聚合物水泥涂料时，基层混凝土的含水率应小于10%。

（5）基层混凝土表面粗糙度处理宜采用抛丸打磨。基层表面的浮灰应清除干净，并不应有杂物、油类物质、有机质等。

（6）水泥混凝土铺装及基层混凝土的结构缝内应清理干净，结构缝内应嵌填密封材料。嵌填的密封材料应粘结牢固、封闭防水，并应根据需要使用底涂。

（7）当防水层施工时，因施工原因需在防水层表面另加设保护层及处理剂时，应在确定保护层及处理剂的材料前，进行沥青混凝土与保护层及处理剂间、保护层及处理剂与防水层间的粘结强度模拟试验，试验结果应满足规程要求后，方可使用与试验材料完全一致的保护层及处理剂。

3）基层处理

（1）基层处理剂可采用喷涂法或刷涂法施工，喷涂应均匀，覆盖完全，待其干燥后应及时进行防水层施工。

（2）喷涂基层处理剂前，应采用毛刷对桥面排水口、转角等处先行涂刷，然后再进行大面积基层面的喷涂。

（3）基层处理剂涂刷完毕后，其表面应进行保护，且应保持清洁。涂刷范围内，严禁各种车辆行驶和人员踩踏。

（4）防水基层处理剂应根据防水层类型、防水基层混凝土龄期及含水率，结合《城市桥梁桥面防水工程技术规程》CJJ139—2010中表5.2.4规定选用。

4）防水卷材施工

（1）卷材防水层铺设前应先做好节点、转角、排水口等部位的局部处理，然后再进行大面积铺设。

（2）当铺设防水卷材时，环境气温和卷材的温度应高于5℃，基面层的温度必须高于0℃；当下雨、下雪和风力大于或等于5级时，严禁进行桥面防水层体系的施工。当施工中途下雨时，应做好已铺设卷材周边的防护措施。

（3）铺设防水卷材时，任何区域的卷材不得多于3层，搭接接头应错开500㎜以上，严禁沿道路宽度方向搭接形成通缝。接头处卷材的搭接宽度沿卷材的长度方向应为150㎜，沿卷材的宽度方向应为100㎜。

（4）铺设防水卷材应平整、顺直，搭接尺寸应准确，不得扭曲、皱褶。卷材的展开方向应与车辆的运行方向一致，卷材应采用沿桥梁纵、横坡从低处向高处的铺设方法，高处卷材应压在低处卷材之上。

（5）当采用热熔法铺设防水卷材时，应满足下列要求：

①应采取措施保证均匀加热卷材的下涂盖层，且应压实防水层。多头火焰加热器的喷嘴与卷材的距离应适中并以卷材表面熔融至接近流淌为度，防止烧熔胎体。

②卷材表面热熔后应立即滚铺卷材，滚铺时卷材上面应采用滚筒均匀辊压，并应完全粘贴牢固，且不得出现气泡。

③搭接缝部位应将热熔的改性沥青挤压溢出，溢出的改性沥青宽度应在20㎜左右，并应均匀、顺直封闭卷材的端面。在搭接缝部位，应将相互搭接的卷材压薄，相互搭接卷材压薄后的总厚度不得超过单片卷材初始厚度的1.5倍。当接缝处的卷材有铝箔或矿物粒料时，应清除干净后再进行热熔和接缝处理。

（6）当采用热熔胶法铺设防水卷材时，应排除卷材下面的空气，并应辊压粘贴牢固。搭接部位的接缝应涂满热熔胶，且应辊压粘贴牢固。搭接缝口应采用热熔胶封严。

（7）铺设自粘性防水卷材时应先将底面的隔离纸完全撕净。

（8）卷材的储运、保管应符合《道桥用改性沥青防水卷材》JC/T974-2005中的相应规定。

5）防水涂料施工

（1）防水涂料严禁在雨天、雪天、风力大于或等于5级时施工。聚合物改性沥青溶剂型防水涂料和聚氨酯防水涂料施工环境气温宜为-5?35℃；聚合物改性沥青水乳型防水涂料施工环境气温宜为5?35℃；聚合物改性沥青热熔型防水涂料施工环境气温不宜低于-10℃；聚合物水泥涂料施工环境气温宜为5?35℃。

（2）防水涂料配料时，不得混入已固化或结块的涂料。

（3）防水涂料宜多遍涂布。防水涂料应保障固化时间，待涂布的涂料干燥成膜后，方可涂布后一遍涂料。涂刷法施工防水涂料时，每遍涂刷的推进方向宜与前一遍相一致。涂层的厚度应均匀且表面应平整，其总厚度应达到设计要求并应符合规程的规定。

（4）涂料防水层的收头，应采用防水涂料多遍涂刷或采用密封材料封严。

（5）涂层间设置胎体增强材料的施工，宜边涂布边铺胎体；胎体应铺贴平整，排除气泡，并应与涂料粘结牢固。在胎体上涂布涂料时，应使涂料浸透胎体，覆盖完全，不得有胎体外露现象。

（6）涂料防水层内设置的胎体增强材料，应顺桥面行车方向铺贴。铺贴顺序应自最低处开始向高处铺贴并顺桥宽方向搭接，高处胎体增强材料应压在低处胎体增强材料之上。沿胎体的长度方向搭接宽度不得小于70㎜、沿胎体的宽度方向搭接宽度不得小于50㎜，严禁沿道路宽度方向进行胎体搭接以免形成通缝。采用两层胎体增强材料时，上下层应顺桥面行车方向铺设，搭接缝应错开，其间距不应小于幅宽的1/3。

（7）防水涂料施工应先做好节点处理，然后再进行大面积涂布。转角及立面应按设计要求做细部增强处理，不得有削弱、断开、流淌和堆积现象。

（8）道桥用聚氨酯类涂料应按配合比准确计量、混合均匀，已配成的多组分涂料应及时使用，严禁使用过期材料。

（9）防水涂料的储运、保管应符合《道桥用防水涂料》JC/T975—2005中的相应规定。

6）防水层要求

（1）防水层铺设完毕后，严禁车辆在其上行驶和人员踩踏，并防止潮湿与污染。

（2）涂料防水层上严禁直接堆放物品。

（3）防水层上沥青混凝土的摊铺温度应与防水层材料的耐热度相匹配。卷材防水层上沥青混凝土的摊铺温度应高于防水卷材的耐热度；涂料防水层上沥青混凝土的摊铺温度应低于防水涂料的耐热度。

3.桥面铺装层

1）桥面铺装结构

（1）城市快速路、主干路桥梁和次干路上的特大桥、大桥，桥面铺装大多数采用沥青混凝土，一般为两层：上层为细粒式沥青混凝土，具有抗滑、耐磨、密实稳定的特性；下层为中粒式沥青混凝土，具有传力、承重作用。铺装层厚度不宜小于80㎜，粒料宜与桥头引道上的沥青面层一致。

钢筋混凝土桥的桥面铺装一般在沥青混凝土路面铺装层以下设有水泥混凝土整平层，整平层起到保护桥面板和调整桥面标高、平整并借以敷设桥面防水层的作用。水泥混凝土整平层强度等级不应低于C30，厚度宜为70?100㎜，并应配有绑扎钢筋网或焊接钢筋网。

当为次干路、支路时，桥梁沥青混凝土铺装层和水泥混凝土整平层的厚度均不宜小于60㎜。

（2）水泥混凝土桥面铺装层具有强度高、耐磨强、稳定性好、养护方便等优点，但接缝多，平整度差影响行车舒适性，且存在修补困难等缺点，目前仅在道路为水泥混凝土路面时采用。

水泥混凝土铺装层的面层厚度不应小于80㎜，混凝土强度等级不应低于C40，铺装层内应配有绑扎钢筋网或焊接钢筋网，钢筋直径不应小于10㎜、间距不宜大于100㎜，必要时可采用纤维混凝土。

（3）钢桥的桥面铺装一般采用沥青混凝土材料。钢桥桥面沥青混凝土铺装结构根据铺装材料的性能、施工工艺、车辆轮压、桥梁跨径与结构形式、桥面系的构造尺寸以及桥梁纵断面线形、当地的气象与环境条件等因素综合分析后确定。钢桥桥面铺装结构如图2.5-2所示。

2）桥面铺装材料

常用的桥面铺装材料有普通改性沥青混合料（SMA、AC），高粘高弹改性沥青混合料（SMA、OGFC），高弹改性沥青混合料（SMA）、浇筑式沥青混合料（GA）、环氧沥青混合料（EA）、高韧性轻集料混凝土、纤维混凝土和钢筋混凝土等材料。对于混凝土桥面铺装，采用较多的结构形式仍然是普通改性沥青混凝土AC/SMA的双层铺装结构。

3）桥面铺装施工技术

（1）在水泥混凝土桥面铺装沥青混凝土前，应对桥面进行预处理，预处理应包括桥面病害处理、调平、凿毛和清扫干燥等工序，预处理后桥面应平整、粗糙、干燥、清洁。

（2）钢桥面预处理除应进行表面清理外，还应包括喷砂除锈和防腐涂装等工序。钢桥面预处理完成后应及时进行界面功能层施工。

（3）改性普通沥青混合料（SMA、AC）施工参见本书1.3.3中1.相关内容。

（4）环氧沥青混合料（EA）有热拌环氧沥青混合料和温拌环氧沥青混合料，环氧沥青混合料施工要求如下：

①摊铺过程中随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，应根据使用混合料总量与面积校验平均厚度。

②摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断摊铺。

③摊铺速度不宜超过3m/min，同时应根据供料能力及混合料容留时间适当调整。

④摊铺后的环氧沥青混合料应表面均匀，无离析、波浪、裂缝、拖痕、鱼尾纹等现象。

⑤热拌环氧沥青混合料从拌合出料到复压结束时间宜控制在2h以内，超过3h应废弃；温拌环氧沥青混合料从拌合出料到复压结束时间应符合产品说明书的要求，超过规定时间应废弃。

⑥温拌环氧沥青混合料养护期不宜少于25d，热拌环氧沥青混合料养护期不宜少于5d。

（5）浇筑式沥青混凝土铺装要求：

①采用专用摊铺机械摊铺；在摊铺机无法摊铺到的边带、中央分隔带及人行道位置宜采用人工摊铺。

②摊铺前宜采用不小于摊铺厚度的钢板或木板设置侧向模板。

③运输车宜在摊铺机行走方向的前方将混合料卸在桥面板上。摊铺机的布料器应左右移动使熨平板前充满混合料，并应前行摊铺混合料至规定厚度。

④接缝应进行预热处理或使用预制贴缝条。

⑤摊铺速度宜为1.5?3m/min，摊铺过程中不应停机待料。

⑥混合料应满足摊铺和易性要求。

⑦当摊铺中出现气泡或鼓包等缺陷时，应立即用钢针由气泡顶部插入放气。

⑧碎石撒布宜采用自行式撒布机撒布，碎石撒布量根据现场试验确定，覆盖率宜控制在50%?70%，碎石撒布后，应及时压入浇筑式沥青混合料中。

（6）功能调联层与高粘高弹改性沥青（SMA）组合铺装：

①高韧性轻集料混凝土和纤维混凝土浇筑前，先将钢桥面清理干净，洒水湿润但不得积水，宜采用泵送浇筑。混凝土自由倾落高度不应超过2m，采用振动梁或平板振动器振捣密实。混凝土浇筑整平后，及时覆盖塑料薄膜或喷洒混凝土塑性阶段水分蒸发抑制剂。硬化后，采用洒水保湿养护，养护时间不应小于14d。

②高粘高弹改性沥青（SMA）混合料摊铺温度不应低于165℃。采用质量10℃以上的水平振荡钢轮压路机碾压，在边角部位碾压时，采用小型压路机。用于初压开始内部温度不应低于160℃，碾压终了温度不应低于90℃，开放交通路表温度不应高于50℃。

（7）高粘高弹改性沥青混合料（OGFC）使用钢轮压路机碾压时，采用大于10t的水平振荡压路机。初压开始内部温度不应低于160℃，碾压终了温度不应低于90℃，开放交通路表温度不应高于50℃。

4.伸缩装置安装技术

为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的较接位置上设置伸缩装置。桥梁伸缩缝的作用在于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结。要求伸缩装置在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由伸缩，牢固、可靠。车辆行驶过时应平顺，无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易、方便。在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。

桥梁伸缩装置按传力方式和构造特点可分为：对接式、钢制支承式、组合剪切式（板式）、模数支承式以及弹性装置。

1）伸缩装置的性能要求

（1）伸缩装置应能够适应、满足桥梁纵、横、竖三向的变形要求，当桥梁变形使伸缩装置产生显著的横向错位和竖向错位时，要确定伸缩装置的平面转角要求和竖向转角要求，并进行变形性能检测。

（2）伸缩装置应具有可靠的防水、排水系统，防水性能应符合注满水24h无渗漏的要求。

2）伸缩装置储存

伸缩装置不得露天堆放，存放场所应干燥、通风，产品应远离热源1m以外，不得与地面直接接触，存放应整齐、保持清洁，严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等接触。

3）伸缩装置施工安装

（1）施工安装前按照设计图纸提供的尺寸，核对梁、板端部及桥台处安装伸缩装置的预留槽尺寸，并检查核对梁、板与桥台间的预埋锚固钢筋的规格、数量及位置。

（2）伸缩装置上桥安装前，按照安装时的气温调整安装时的定位值，并应由安装负责人检查签字后方可用专用卡具将其固定。

（3）伸缩装置吊装就位前，将预留槽内混凝土凿毛并清扫干净，吊装时应按照厂家标明的吊点位置起吊，必要时做适当加强。

（4）安装时，应保证伸缩装置中心线与桥梁中心线重合，伸缩装置顺桥向应对称放置于伸缩缝的间隙上，然后沿桥面横坡方向测量水平标高，并用水平尺或板尺定位，使其顶面标高与设计及规范要求相吻合后垫平。随即，将伸缩装置的锚固钢筋与桥梁预埋钢筋焊接牢固。

（5）浇筑混凝土前，应彻底清扫预留槽，并用泡沫塑料将伸缩缝间隙处填塞，然后安装必要的模板。混凝土强度等级应满足设计及规范要求，浇筑时要振捣密实。

（6）伸缩装置两侧预留槽混凝土强度在未满足设计要求前不得开放交通。

5.地袱、缘石、挂板

（1）地袱、缘石、挂板应在桥梁上部结构混凝土浇筑支架卸落后施工，其外侧线形应平顺，伸缩缝必须全部贯通，并与主梁伸缩缝相对应。

（2）安装预制或石材地袱、缘石、挂板应与梁体连接牢固。

（3）尺寸超差和表面质量有缺陷的挂板不得使用。挂板安装时，直线段宜每20m设一个控制点，曲线段宜每3?5m设一个控制点，并应采用统一模板控制接缝宽度，确保外形流畅、美观。

6.护栏设施

（1）栏杆和防撞、隔离设施应在桥梁上部结构混凝土的浇筑支架卸落后进行对称施工，其线形应流畅、平顺，伸缩缝必须全部贯通，并与主梁伸缩缝相对应。

（2）防护设施采用混凝土预制构件，在搬运和安装过程中应对棱角处混凝土采取适当保护措施；安装的砂浆强度应符合设计要求，当设计无要求时，宜采用M20水泥砂浆。

（3）预制混凝土栏杆采用梯槽连接时，安装就位后应用硬塞块固定，灌浆固结。塞块拆除时，灌浆材料强度不得低于设计强度的75%。采用金属栏杆时，焊接必须牢固，毛刺应打磨平整，并及时除锈防腐。

（4）在设置伸缩缝处，栏杆应断开。

（5）防撞墩必须与桥面混凝土预埋件、预埋筋连接牢固，并应在施作桥面防水层前完成。

（6）护栏、防护网宜在桥面、人行道铺装完成后安装。

7.人行道

（1）人行道结构应在栏杆、地袱完成后，桥面铺装前施工。

（2）人行道下铺设其他设施验收合格后，方可进行人行道铺装。人行道梁、板应采用由里向外的次序铺设。

（3）悬臂式人行道构件必须在主梁横向连接或拱上建筑完成后方可安装。

（4）盲道在施工前应对设计图纸进行会审，根据现场情况，盲道施工不能为了避让树木、电线杆、拉线等障碍物而出现多处转折的现象。

（5）人行道施工应符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1—2008的有关规定。

2.5.2桥梁附属结构施工

1.隔声和防眩装置

（1）隔声和防眩装置应在基础混凝土达到设计强度且对焊接预埋件安全性能进行检查后，方可安装。安装前对安装位置放线定位及高程复核，且连接牢固，保证其稳定性。

（2）检查验收隔声与防眩安装质量及外观质量，合格后对间断缝进行填缝处理。并对预埋件、螺栓外露丝杆做防腐处理；施工中应做好半成品、成品材料的保护措施。

（3）防眩板安装应与桥梁线形一致，防眩板的荧光标识面应迎向行车方向，板间距、遮光角应朝向来车方向，板间距、遮光角应符合设计要求。

（4）隔声障加工与安装应符合下列要求：

①隔声障的加工模数宜由桥梁两伸缩缝之间长度而定。

②隔声障应与钢筋混凝土预埋件牢固连接。

③隔声障应连续安装，不得留有间隙，在桥梁伸缩缝部位应按设计要求处理。

④安装时应选择桥梁伸缩缝一侧的端部为控制点，依序安装。

⑤5级（含）以上大风时不得进行隔声障安装。

2.桥头搭板

（1）现浇和预制桥头搭板，应保证桥梁伸缩缝贯通、不堵塞，且与地梁、桥台锚固牢固。

（2）现浇桥头搭板基底应平整、密实。

（3）预制桥头搭板安装时应在与地梁、桥台接触面铺20?30㎜厚水泥砂浆，搭板应安装稳固不翘曲。预制板纵向留灌浆槽，灌浆应饱满，砂浆达到设计强度后方可铺筑路面。

3.防冲刷结构（锥坡、护坡、护岸、海墁、导流坝）

（1）防冲刷结构的基础埋置深度及地基承载力应符合设计要求。锥坡、护坡、护岸、海墁结构厚度应满足设计要求。

（2）干砌护坡时，护坡土基应夯实达到设计要求的压实度。砌筑时应纵横挂线，按线砌筑。需铺设砂砾垫层时，砂粒料的粒径不宜大于50㎜，含砂量不宜超过40%。施工中应随填随砌，边口处应用较大石块，砌成整齐坚固的封边。

（3）栽砌卵石护坡应选择长径扇形石料，长度宜为250?350㎜。卵石应垂直于斜坡面，长径立砌，石缝错开。基脚石应浆砌。

（4）栽砌卵石海堤，宜采用横砌方法，卵石应相互咬紧，略向下游倾斜。

（5）为防止冲刷破坏，造成海墁甚至护坦的坍陷破坏，应在护坦末端、坡脚及斜坡位置设置防冲槽。

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