津静公路外环桥施工方案.doc

津静公路外环桥改扩建工程施工方案
一、工程概况
1.1项目背景与地理位置
津静公路外环桥位于天津市西南部，是省道S110线的关键节点工程，连接中心城区与西青、静海两区，全长25公里。本次改扩建工程北起津沧高速原津静收费站收费广场，南至津沧高速津静路立交桥桥尾，将原双向四车道跨线桥拓宽至六车道，并增设入市地道（J匝道）和出市匝道桥（C匝道），同步改造地面环岛及辅道系统。项目建成后可实现天津南站核心区至中心城区9分钟直达，缓解华苑环外区域交通压力，促进海泰产业园区与市区的快速联动。
1.2主要工程内容
本工程包含四个核心部分：
· 主线桥改造：将既有220米跨线桥由24.5米宽扩建至33.5米，采用左右幅分离式结构，单幅宽度16.75米（含0.5米防撞护栏）
· 匝道工程：新建J匝道（入市方向）为3孔连续框架地道，全长480米，净宽9米；C匝道（出市方向）为钢混叠合梁结构，跨径组合25m+30m+25m，桥面宽度8.5米
· 排水系统：在J匝道终点处设置雨水泵站1座，设计排涝能力300m³/h，配套DN800-DN1200雨水管道1.2公里
· 地面工程：改造桥下环岛面积1.8万平方米，新建辅道2.3公里，同步实施交通标志、绿化及照明工程
二、结构设计与技术标准
2.1桥梁结构形式
结构部位
上部结构
下部结构
基础形式
主线桥
预应力混凝土连续箱梁（跨径25m+35m+25m）
双柱式桥墩，盖梁采用C40钢筋混凝土
钻孔灌注桩基础（直径1.5m，桩长35m）
J匝道地道
钢筋混凝土闭合框架结构，顶板厚度80cm
重力式挡土墙，墙身采用C30混凝土
筏板基础（厚度1.2m）
C匝道桥
钢混叠合梁（钢梁采用Q355qD钢材，混凝土桥面板C50）
独柱式桥墩，墩柱直径1.3m
钻孔灌注桩基础（直径1.2m，桩长30m）
2.2主要技术指标
· 设计荷载：公路-Ⅰ级（城A荷载验算）
· 设计车速：主线60km/h，匝道30km/h
· 抗震设防：地震动峰值加速度0.15g，抗震设防烈度7度
· 环境类别：Ⅱ类（碳化环境）
· 设计洪水频率：1/100
三、施工总体部署
3.1施工分区与流程
采用"分区分段、立体作业"模式，划分为三个施工大区：
1. 北区（K0+000-K0+500）：含原收费站改造及C匝道桥施工，先行施工临时便道后封闭作业
2. 中区（K0+500-K1+200）：为主线桥拓宽核心区，采用半幅施工半幅通车方案，分两阶段实施
3. 南区（K1+200-K1+800）：含J匝道地道及雨水泵站，采用明挖顺作法施工，优先完成地下结构
3.2施工平面布置
· 临时设施：在K1+500右侧设置项目经理部（占地3000㎡），K0+300左侧布置混凝土搅拌站（HZS120型，产能120m³/h）及钢筋加工棚（20m×40m）
· 材料堆放：划分钢材区（硬化+防雨棚）、模板区（设置1.2m高支垫）、砂石料仓（分仓隔离，容量800m³）
· 便道系统：沿主线右侧修建6m宽施工便道，采用20cm厚C20混凝土硬化，每500m设置会车平台
3.3施工进度计划
总工期480日历天，关键线路如下：
施工准备（30d）→ 地下管线迁改（45d）→ 主线桥桩基施工（60d）→ 箱梁现浇（90d）→ 桥面系施工（45d）→ 交通导改（30d）→ 匝道施工（120d）→ 系统调试（30d）
四、关键施工技术与工艺
4.1主线桥拓宽施工
4.1.1既有结构加固
· 植筋施工：在原桥盖梁侧面植入Φ25HRB400E钢筋，植入深度20d（50cm），采用喜利得RE500植筋胶，抗拔力不小于150kN
· 裂缝处理：对原箱梁腹板0.2mm以上裂缝采用环氧树脂压力注浆，表面粘贴碳纤维布（300g/m²，抗拉强度≥3400MPa）
4.1.2挂篮悬臂现浇
1. 支架搭设：采用盘扣式满堂支架（立杆间距60cm×60cm，横杆步距120cm），地基处理采用30cm厚级配碎石+20cmC25混凝土，预压荷载为设计值的1.2倍
2. 模板体系：外模采用6mm厚钢模板（面板）+8#槽钢背楞，内模采用18mm厚酚醛覆膜胶合板，接缝处粘贴5mm厚EPDM密封条
3. 混凝土施工：分三次浇筑（底板→腹板→顶板），采用泵送C50混凝土（坍落度180±20mm），腹板采用Φ50振捣棒（插入间距≤30cm），顶板表面采用真空吸水工艺
4.2地道工程施工
4.2.1基坑开挖与支护
· 采用"钢板桩+内支撑"支护体系：拉森Ⅳ型钢板桩（长度9m），间距1.2m，设置两道Φ609钢支撑（间距3m），预加轴力500kN
· 基坑降水采用管井+轻型井点联合系统，管井深度15m，间距10m，确保地下水位降至基底以下1m
4.2.2框架结构施工
· 模板采用15mm厚竹胶板+50×100mm方木背楞，支撑系统为Φ48×3.5mm满堂脚手架（立杆间距50cm×50cm）
· 混凝土分两次浇筑：第一次浇筑至底板以上50cm（施工缝设30cm宽止水钢板），第二次浇筑剩余墙体及顶板，采用输送泵对称布料，初凝前进行二次振捣
4.3钢混叠合梁施工
4.3.1钢梁加工与安装
· 工厂分段加工钢梁（每段长12m），采用门式起重机吊装（最大吊重50t），安装精度控制：轴线偏差≤5mm，顶面高程偏差±10mm
· 现场焊接采用CO₂气体保护焊，焊接完成后24h内进行100%UT探伤检测
4.3.2湿接缝施工
· 采用"先简支后连续"工艺，临时支座采用砂箱（承载力≥200kN），体系转换时分级卸载（每级50kN）
· 湿接缝钢筋采用直螺纹连接（Ⅰ级接头），混凝土采用C50微膨胀混凝土，掺加聚丙烯纤维（掺量0.9kg/m³）
五、施工难点与对策
5.1既有桥梁保护
难点：主线桥拓宽需在既有结构3m范围内进行钻孔桩施工，易产生振动影响。
对策：
· 采用套管跟进钻进工艺（Φ180mm套管），控制钻进速度≤1.5m/min
· 设置防震沟：在既有桥墩周围开挖1.2m深、0.8m宽沟槽，内填级配碎石+聚苯乙烯泡沫板
· 实时监测：在原桥支座处布设百分表，控制施工期间沉降≤2mm/d，累计沉降≤5mm
5.2地下管线迁改
难点：施工区域存在Φ1200给水管、DN800燃气管及110kV电缆等12条地下管线，最小埋深仅1.2m。
对策：
· 采用BIM技术建立管线三维模型，标注管线埋深、走向及产权单位
· 给水管采用"临时倒虹"方案：新建DN800临时管线绕行，原管道采用机械切割分段吊出
· 电缆保护采用"套管+托梁"体系：Φ200MPP套管隔离，下方设置C30混凝土托梁（截面30cm×40cm）
5.3交通导改
难点：施工期间需保证津静公路双向4车道通行，最小通行宽度7m。
对策：
· 分三期导改：第一期利用中央分隔带开辟施工通道，第二期转换至新建半幅通行，第三期恢复全幅交通
· 设置"四防"安全设施：防撞墩（高度1.2m，间距1.5m）、防眩板（高度1.8m）、LED爆闪灯（间隔50m）、减速带（每200m设置）
· 配备交通协管员12名（每班次6人），高峰期（7:00-9:00、17:00-19:00）增加巡逻频次
六、材料控制与质量保证
6.1主要材料技术要求
材料名称
规格型号
关键指标要求
检验频率
钢筋
HRB400E Φ12-32mm
屈服强度≥400MPa，伸长率≥16%
60t/批
钢绞线
1×7-15.2mm
抗拉强度≥1860MPa，弹性模量1.95×10⁵MPa
60t/批
水泥
P.O 42.5R
3d抗压强度≥28MPa，安定性合格
500t/批
机制砂
Ⅱ区中砂
含泥量≤3%，石粉含量≤7%
400m³/批
碎石
5-25mm连续级配
压碎值≤10%，针片状含量≤8%
400m³/批
6.2质量管控体系
1. 试验检测：建立工地试验室（通过CMA认证），配备全自动压力试验机、抗渗仪等设备32台套，开展混凝土强度、钢筋力学性能等常规检测项目
2. 工序控制：实行"三检制+监理验收"制度，关键工序（如预应力张拉）执行"首件认可制"，留存影像资料
3. 测量监控：采用Trimble S9全站仪进行三维坐标放样，桥梁轴线偏差控制在3mm内，墩柱垂直度≤1/3000
6.3常见质量问题防治
· 箱梁裂缝：优化配合比（粉煤灰掺量15%），采用低水化热水泥，覆盖养护≥14d，内表温差控制≤25℃
· 桥头跳车：台背回填采用透水性材料（级配碎石+3%水泥），分层碾压厚度≤20cm，压实度≥96%，设置6m长搭板
· 防水层失效：基层平整度控制在3mm/2m，采用"喷涂+刮涂"双道施工工艺，实干后进行闭水试验（24h无渗漏）
七、安全文明施工与环境保护
7.1安全防护措施
· 高空作业：2m以上设置临边防护（高度1.2m，横杆间距0.6m），挂篮施工设置兜底安全网（网目密度≥2000目/100cm²），作业人员配备双钩安全带
· 临时用电：采用TN-S接零保护系统，配电箱实行"三级配电两级保护"，每台设备设置专用开关箱（含漏电保护器，动作电流≤30mA）
· 消防管理：在施工现场、生活区设置消防沙池（2m×2m×1m）及灭火器（每50㎡配置2具4kg干粉灭火器），氧气瓶与乙炔瓶间距≥5m，距明火≥10m
7.2环境保护措施
1. 扬尘控制：施工便道每日洒水4次（早中晚及夜间），料场设置6m高围挡及雾炮机（覆盖率100%），出入口安装洗车平台（含三级沉淀池）
2. 噪声防治：选用低噪声设备（如液压破碎锤），夜间（22:00-6:00）禁止强噪声作业，必要时设置声屏障（降噪量≥25dB）
3. 水土保持：基坑排水经三级沉淀（总容积50m³）后排入市政管网，钻孔桩泥浆采用密闭罐车运输至指定消纳场，弃渣场周边设置截排水沟及防渗膜（HDPE，厚度1.5mm）
7.3应急管理
· 编制专项应急预案（含坍塌、触电等6类），每季度组织演练，配备应急物资（担架2副、急救箱3个、应急照明10套）
· 与天津市第四医院建立绿色通道，设置24小时应急电话，确保伤员15分钟内到达救治点
八、施工机械设备配置
设备名称
型号规格
数量
主要用途
旋挖钻机
SR280C
2台
钻孔灌注桩施工（日均成孔4-5根）
汽车吊
25t/50t
各1台
钢筋骨架吊装、模板安装
混凝土泵车
37m
2台
箱梁及墩柱混凝土浇筑
挂篮系统
菱形挂篮（自重65t）
4套
连续箱梁悬臂浇筑
振动压路机
徐工XS263J
1台
路基及台背回填碾压
全站仪
Trimble S9
1台
平面控制测量
注浆机
HJB-3
2台
桩基后注浆及裂缝处理
九、验收标准与流程
9.1分部分项验收节点
1. 地基基础：桩身完整性检测（Ⅰ类桩≥95%），承载力试验（单桩竖向抗压极限值≥2800kN）
2. 主体结构：混凝土强度达到设计值100%，结构尺寸偏差符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650-2020）要求
3. 桥面系：防水层粘结强度≥0.3MPa，沥青铺装层厚度偏差±5mm，平整度≤σ1.8mm
9.2竣工验收资料
需提交竣工图、试验报告、测量记录等12类资料，其中隐蔽工程验收记录需包含影像资料（每道工序3张以上照片，附时间水印）。所有资料采用"一案一档"管理，按《天津市市政工程资料管理规程》（DB/T29-209-2019）组卷归档。
本方案实施过程中将根据现场实际情况动态调整，关键工序变更需经建设、设计、监理三方确认，确保工程质量达到国家优质工程标准。