斜拉桥投标施工方案.doc

预应力混凝土斜拉桥投标施工方案
一、工程概况
1.1 项目总体情况
本项目为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主桥全长1080米，采用（150+480+150）米跨径布置，桥面总宽33.5米，双向六车道设计，设计荷载等级为公路-I级。桥梁结构体系采用半漂浮体系，主梁与索塔之间设置纵向活动支座，墩塔固结，辅助墩与主梁之间设置双向滑动支座。
1.2 主要结构形式
索塔结构：采用H型钢筋混凝土索塔，南塔高186米，北塔高182米，塔柱采用C50混凝土，下横梁为C45混凝土，上横梁为C40混凝土。索塔顺桥向宽度6.5米，横桥向宽度3.2米，塔柱设置2道横梁，下横梁高4.5米，上横梁高3.8米。
主梁结构：采用预应力混凝土双边箱截面，梁高3.2米，顶面宽33.5米，底面宽14.0米。主梁采用C55混凝土，纵向预应力采用15.2mm钢绞线，顶板横向预应力采用15.2mm钢绞线，腹板竖向预应力采用32mm精轧螺纹钢筋。
斜拉索体系：采用平行钢丝斜拉索，双索面扇形布置，每个索塔共36对斜拉索，全桥共计144根。斜拉索钢丝直径7mm，标准强度1670MPa，索体采用双层PE防护，锚具采用冷铸镦头锚。最长斜拉索长268米，重约28吨。
基础结构：索塔基础采用钻孔灌注桩群桩基础，南塔桩基础为24根直径2.5米钻孔灌注桩，桩长68米；北塔桩基础为22根直径2.5米钻孔灌注桩，桩长65米。承台为钢筋混凝土矩形结构，南塔承台尺寸18m×14m×4.5m，北塔承台尺寸16m×14m×4.5m，均采用C35混凝土。
二、施工总体部署
2.1 施工组织架构
本项目采用项目经理部负责制，设立"五部一室"管理体系：
· 工程技术部：负责施工技术管理、方案编制、测量监控
· 质量安全部：负责质量控制、安全管理、环保监测
· 物资设备部：负责材料采购、设备管理、物资调度
· 计划合同部：负责进度计划、成本控制、合同管理
· 财务部：负责资金管理、成本核算、财务审计
· 综合办公室：负责行政后勤、对外协调、文档管理
2.2 施工平面布置
施工区域划分：
· 索塔施工区：设置塔柱施工平台、钢筋加工区、模板堆放区
· 主梁施工区：布置挂篮拼装场地、预应力张拉区、材料转运区
· 斜拉索施工区：设置索盘存放区、张拉设备区、索头处理区
· 混凝土搅拌区：建设HZS120搅拌站2座，配套水泥罐8个，粉煤灰罐4个
· 办公生活区：布置管理人员宿舍、工人营房、食堂、浴室等设施
临时设施：
· 临时道路：修建6m宽施工便道3.2km，采用20cm厚C20混凝土硬化
· 临时用电：安装630KVA变压器2台，配备300KW柴油发电机2台作为备用电源
· 临时用水：打深井2口，建设500m³蓄水池2座，供水管网采用DN150钢管
· 大型起重设备：配置250t履带吊1台，160t汽车吊2台，300t.m塔吊2台
2.3 施工总体流程
1. 施工准备阶段（2个月）：场地平整、临时设施建设、设备进场
2. 基础施工阶段（6个月）：钻孔灌注桩、承台、塔座施工
3. 索塔施工阶段（10个月）：塔柱、横梁施工
4. 主梁施工阶段（14个月）：0号块、悬臂浇筑、合龙段施工
5. 斜拉索施工阶段（8个月）：索安装、张拉、调索
6. 桥面系施工阶段（4个月）：桥面铺装、防撞护栏、伸缩缝
7. 收尾验收阶段（2个月）：竣工清理、资料整理、竣工验收
三、主要施工方法与技术措施
3.1 基础工程施工
3.1.1 钻孔灌注桩施工
施工工艺：
· 采用旋挖钻机成孔，泥浆护壁，孔口设置钢护筒，护筒直径2.8m，长度3m
· 钻进参数控制：转速6-10r/min，钻进速度1.5-2.0m/h，泥浆比重1.2-1.3
· 清孔采用换浆法，孔底沉渣厚度控制在50mm以内
· 钢筋笼分节制作，每节长9m，采用汽车吊吊装，焊接连接，声测管随钢筋笼一同下放
· 混凝土灌注采用导管法，导管直径300mm，埋管深度控制在2-6m，混凝土坍落度200±20mm
质量控制要点：
· 桩位偏差≤50mm，孔垂直度≤1/200，孔径允许偏差+50mm
· 钢筋笼保护层厚度70mm，采用混凝土垫块，每2m设置一道
· 混凝土连续灌注，初凝前完成，充盈系数控制在1.1-1.2
· 每根桩留置混凝土试块3组，进行28天强度检测
· 成桩后采用超声波检测桩身完整性
3.1.2 承台施工
施工工艺：
· 基坑开挖采用液压反铲挖掘机，深度8.5m，边坡坡率1:1.25，设置轻型井点降水
· 基底处理：铺设30cm厚级配碎石垫层，浇筑15cm厚C20混凝土垫层
· 钢筋绑扎：底层钢筋采用25mmHRB400E钢筋，间距20cm，设置20cm×20cm钢筋马凳，梅花形布置
· 模板采用1.5m×3m大块钢模板，面板厚度6mm，背楞采用双拼10#槽钢，对拉螺栓直径25mm，间距60cm×80cm
· 混凝土浇筑采用分层连续浇筑，分层厚度50cm，采用插入式振捣器振捣，初凝前进行二次振捣
技术措施：
· 预埋冷却水管，采用DN50钢管，间距1.5m×1.5m，通水冷却7天，进出水温差控制在5℃以内
· 混凝土表面覆盖土工布洒水养护，养护期不少于14天
· 设置温度监测点，混凝土内外温差控制在25℃以内
· 预埋塔柱钢筋，采用型钢支架固定，位置偏差控制在10mm以内
3.2 索塔施工
3.2.1 塔柱施工
施工工艺：
· 采用液压爬模系统施工，模板高度4.5m，每次浇筑高度4.0m，模板配置3套
· 钢筋施工：主筋采用28mmHRB400E钢筋，采用直螺纹连接，连接套筒等级I级，钢筋保护层厚度50mm
· 混凝土施工：采用输送泵泵送，布料机布料，分层浇筑厚度30cm，振捣采用高频振捣棒，振捣时间20-30s
· 预埋件安装：包括斜拉索锚固套筒、爬模附着装置、监测传感器等，位置偏差控制在5mm以内
爬模系统组成：
· 模板系统：由面板、背楞、桁架组成，面板采用12mm厚冷轧钢板
· 爬升系统：液压千斤顶驱动，单组爬升能力500kN，爬升速度0.1m/min
· 操作平台：设置3层作业平台，宽度1.8m，承载能力2kN/m²
· 安全系统：配备防坠装置、安全防护网、操作平台防护栏杆
质量控制措施：
· 塔柱轴线偏差控制：≤10mm（全高），≤5mm（节段）
· 截面尺寸偏差：±3mm
· 混凝土表面平整度：≤3mm/2m
· 施工缝处理：凿毛深度≥5mm，露出新鲜混凝土面积≥75%，浇筑前洒水湿润并铺筑10cm厚同配比无石子砂浆
3.2.2 横梁施工
施工工艺：
· 下横梁采用落地式钢管支架施工，支架采用φ630×8mm钢管，间距1.2m×1.2m，横杆步距1.5m，设置双向剪刀撑
· 上横梁采用托架法施工，托架采用2I32a型钢，通过预埋件与塔柱连接，托架间距1.5m
· 模板采用18mm厚酚醛覆膜多层板，背楞采用100×100mm方木，间距30cm，对拉螺栓直径20mm，间距60cm×60cm
· 预应力施工：纵向束采用两端对称张拉，张拉力控制应力1395MPa，伸长值偏差控制在±6%以内
支架预压：
· 预压荷载为横梁自重的120%，采用沙袋分级加载，分3级（50%、80%、120%）
· 每级加载后静置12小时，测量沉降值，卸载后测量回弹值
· 预压时间不少于72小时，地基沉降稳定标准为24小时沉降量≤2mm
· 根据预压结果设置预拱度，最大值为18mm，按二次抛物线布置
3.3 主梁施工
3.3.1 0号块施工
施工工艺：
· 采用支架法施工，支架采用盘扣式脚手架，立杆间距60cm×60cm，横杆步距120cm，扫地杆距地面20cm
· 模板系统：底模采用15mm厚竹胶板，侧模采用定型钢模板，内模采用组合钢模板
· 钢筋施工：先绑扎底板钢筋，再安装腹板钢筋，最后绑扎顶板钢筋，纵向钢筋采用直螺纹连接
· 预应力管道安装：采用金属波纹管，坐标偏差控制在10mm以内，接头采用大一号波纹管连接，长度30cm
· 混凝土浇筑：分3层浇筑，底板→腹板→顶板，每层浇筑时间间隔不超过4小时
关键技术措施：
· 支架基础处理：铺设30cm厚级配碎石+20cm厚C25混凝土，设置排水盲沟
· 支架预压：采用水箱预压法，分3级加载，预压时间5天，预拱度设置考虑支架变形、混凝土收缩徐变等因素
· 临时固结：在0号块与索塔之间设置4组临时支座，采用C50混凝土浇筑，内置10根32mm精轧螺纹钢筋
3.3.2 悬臂浇筑施工
挂篮设计与施工：
· 采用菱形挂篮，自重65吨，设计承载能力150吨，最大变形量≤20mm
· 挂篮组成：主桁架、底篮、侧模架、后锚系统、走行系统
· 走行方式：液压千斤顶牵引，走行速度0.5m/min，轨道采用43kg/m钢轨
· 挂篮预压：采用砂袋分级预压，预压荷载120%设计荷载，持荷时间72小时
梁段施工流程：
1. 挂篮前移就位→2. 调整挂篮位置及标高→3. 安装底模及侧模→4. 绑扎底板及腹板钢筋→5. 安装预应力管道→6. 安装内模→7. 绑扎顶板钢筋→8. 安装斜拉索预埋管→9. 浇筑混凝土→10. 养护→11. 拆除内模→12. 张拉预应力束→13. 安装斜拉索→14. 张拉斜拉索
混凝土施工控制：
· 配合比设计：坍落度180±20mm，初凝时间≥12小时，28天强度≥55MPa
· 浇筑顺序：从悬臂端向根部浇筑，水平分层厚度30cm，腹板采用对称浇筑
· 养护措施：采用喷淋养护+土工布覆盖，养护期14天，保证混凝土表面湿润
· 施工缝处理：凿毛后露出新鲜混凝土，涂刷界面剂，铺设5cm厚同配比砂浆
3.3.3 合龙段施工
合龙顺序：先边跨合龙，后中跨合龙，边跨合龙段长2.0m，中跨合龙段长2.5m
边跨合龙施工：
· 支架搭设：采用钢管支架，基础处理同0号块，支架预压荷载为合龙段自重的110%
· 劲性骨架安装：采用2I45a型钢，在合龙前24小时安装，锁定温度控制在15±3℃
· 合龙段钢筋：采用绑扎连接，预留30cm搭接长度，在劲性骨架锁定后进行连接
· 混凝土浇筑：选择在一天中气温最低时进行，浇筑时间控制在4小时内，采用C60微膨胀混凝土
· 预应力施工：合龙段混凝土强度达到设计强度90%后进行张拉，先张拉临时束，再张拉永久束
中跨合龙施工：
· 采用吊架法施工，吊架设计荷载120kN/m，由型钢桁架组成
· 配重设置：在合龙段两侧各设置80吨水箱配重，浇筑过程中同步卸载
· 温度控制：合龙段采用彩条布全封闭，设置碘钨灯加热，保证混凝土养护温度不低于10℃
· 体系转换：合龙完成后解除临时固结，转换为设计体系，分级卸载配重
3.4 斜拉索施工
3.4.1 斜拉索安装
施工工艺：
· 采用"塔端牵引、梁端提吊"的安装方法，塔端设置卷扬机，梁端设置提升装置
· 索盘架设：采用专用索盘支架，设置制动装置，索体放出速度控制在0.5m/s以内
· 索体牵引：采用φ18mm钢丝绳作为牵引索，通过塔顶导向轮转向，牵引速度0.8m/min
· 梁端安装：采用25t汽车吊配合安装，索头插入锚杯深度符合设计要求，误差≤2mm
防护措施：
· 索体在运输、安装过程中严禁拖拽、弯折，弯曲半径不小于3m
· 安装临时防护套，防止索体PE层损伤，损伤面积超过0.01m²时需进行修补
· 雨天停止安装作业，已安装索体两端进行密封，防止雨水进入索体
3.4.2 斜拉索张拉
张拉设备：
· 采用YCW400型千斤顶，额定张拉力4000kN，配套高压油泵、压力表
· 张拉控制方式：双控法，以张拉力为主，伸长值校核，张拉设备定期标定，标定周期不超过1个月
张拉工艺：
· 张拉顺序：从塔底向塔顶，先长索后短索，对称同步张拉，每索分3级张拉（30%、70%、100%）
· 张拉程序：0→初应力（10%σcon）→30%σcon→70%σcon→100%σcon→持荷5min→锚固
· 索力监测：采用频率仪进行索力测试，每个索力测试3次，取平均值，误差控制在±3%以内
· 张拉记录：详细记录张拉力、伸长值、索力、环境温度等参数，形成张拉台账
3.4.3 索力调整
调索原则：
· 成桥索力误差控制在±5%以内，相邻索力差不超过10%
· 调索顺序：先调整中跨索力，后调整边跨索力，从跨中向塔根调整
· 调索方法：采用"循环逼近法"，每次调整量不超过设计索力的5%
· 监测控制：调索过程中同步监测主梁标高、塔柱偏位、索塔应力
调索施工：
· 建立索力-位移影响矩阵，采用最小二乘法进行优化计算
· 调索设备采用专用张拉千斤顶，配备高精度压力传感器
· 每次调索完成后静置12小时，待结构稳定后进行索力复测
· 全桥调索分3轮进行，第一轮粗调，第二轮精调，第三轮微调
3.5 桥面系施工
3.5.1 桥面铺装
施工工艺：
· 基层处理：采用抛丸机处理桥面混凝土表面，露出新鲜骨料，清洁度达到Sa2.5级
· 防水层施工：喷涂甲基丙烯酸甲酯防水涂料，厚度1.5mm，分2遍施工，实干后粘结强度≥1.5MPa
· 沥青铺装：采用双层式结构，下面层为8cm厚AC-25C沥青混凝土，上面层为4cm厚SMA-13沥青玛蹄脂，采用摊铺机连续摊铺，碾压温度控制在160-180℃
质量控制：
· 桥面平整度：采用3m直尺检测，最大间隙≤3mm
· 沥青铺装厚度：允许偏差±5mm，采用钻芯取样检测
· 抗滑性能：构造深度≥0.8mm，摩擦系数≥65BPN
· 渗水系数：≤10ml/min
3.5.2 附属工程
防撞护栏施工：
· 采用定型钢模板，分节长度2m，模板接缝处粘贴海绵条，防止漏浆
· 混凝土采用C30混凝土，坍落度140±20mm，采用振捣棒振捣，表面收光2次
· 护栏预埋件：包括伸缩缝、排水孔、通信管道等，位置偏差≤10mm
伸缩缝安装：
· 采用模数式伸缩缝，型号D-160，安装前检查槽口尺寸，深度、宽度符合设计要求
· 伸缩缝与桥面钢筋焊接牢固，焊接长度≥10d，采用C50钢纤维混凝土浇筑
· 安装完成后采用泡沫板填塞，型钢表面覆盖保护措施
四、施工进度计划
4.1 关键线路计划
本项目总工期36个月，关键线路为：
施工准备→钻孔灌注桩→承台施工→索塔施工→主梁0号块→悬臂浇筑→合龙段施工→斜拉索张拉→桥面系施工
4.2 主要节点工期
· 施工准备：第1-2个月
· 桩基施工完成：第5个月
· 承台施工完成：第7个月
· 索塔封顶：第17个月
· 主梁悬臂浇筑完成：第30个月
· 全桥合龙：第31个月
· 斜拉索张拉完成：第32个月
· 桥面系施工完成：第34个月
· 竣工验收：第36个月
4.3 进度保障措施
· 资源保障：投入2套索塔爬模、3套挂篮设备，保证平行作业
· 材料保障：建立材料储备库，钢材、水泥、钢绞线等主要材料储备量满足3个月需求
· 设备保障：关键设备配备备用设备，如混凝土输送泵备用1台，发电机备用2台
· 技术保障：采用BIM技术进行进度模拟，提前发现关键线路风险点
· 组织保障：实行周进度考核、月进度奖惩制度，延误超过3天启动预警机制
五、质量保证体系
5.1 质量目标
· 分项工程合格率100%，优良率≥95%
· 单位工程优良率100%
· 杜绝重大质量事故，减少一般质量缺陷
· 争创国家优质工程
5.2 质量控制措施
原材料控制：
· 钢材：每批进场钢材进行力学性能检验，取样频率为60t/组
· 水泥：检验安定性、强度、凝结时间，取样频率为200t/组
· 混凝土：每个台班留置3组试块，分别检测7天、28天强度
· 斜拉索：每批索进行破断试验、弹性模量测试，取样频率为3根/批
施工过程控制：
· 测量控制：建立三级复核制度，采用全站仪、水准仪进行观测，精度达到毫米级
· 模板工程：实行"三检制"，检查模板标高、尺寸、接缝、稳定性
· 钢筋工程：重点检查钢筋数量、规格、间距、保护层厚度、连接质量
· 混凝土工程：控制配合比、坍落度、浇筑顺序、振捣密实度、养护条件
· 预应力工程：张拉设备定期标定，张拉应力、伸长值双控，灌浆饱满度检测
试验检测计划：
· 第三方检测：委托具有甲级资质的检测单位进行第三方检测
· 常规检测：建立工地试验室，配备压力试验机、抗渗仪、钢筋扫描仪等设备
· 特殊检测：包括超声波检测、回弹法检测、电磁感应检测等无损检测
5.3 质量通病防治
· 混凝土裂缝：优化配合比，控制水泥用量，设置后浇带，加强养护
· 钢筋保护层不足：采用专用垫块，间距≤80cm，强度≥C30
· 预应力孔道堵塞：采用波纹管接头密封，定期通孔检查，浇筑混凝土时专人看管
· 斜拉索PE层损伤：安装专用保护套，严禁机械碰撞，损伤及时修补
六、安全生产管理
6.1 安全目标
· 杜绝重伤及以上安全事故
· 轻伤事故频率控制在3‰以内
· 特种设备合格率100%
· 安全培训覆盖率100%
6.2 安全保障措施
高空作业安全：
· 索塔施工设置安全网、防护栏杆，高度1.2m，横杆间距0.6m
· 挂篮作业平台满铺脚手板，设置1.5m高防护栏杆，挂密目安全网
· 作业人员佩戴双钩安全带，攀登设施采用固定式爬梯，设置休息平台
起重作业安全：
· 制定吊装专项方案，进行安全技术交底，吊装区域设置警戒区
· 起重设备定期检查，钢丝绳、吊钩、制动装置等关键部件每周检查
· 斜拉索吊装设置牵引绳，控制索体摆动，风速超过10.8m/s时停止吊装
临时用电安全：
· 采用TN-S接零保护系统，设置三级配电两级保护，漏电保护器动作电流≤30mA
· 高压线防护：施工区域与高压线安全距离不足时设置防护棚，高度≥4m
· 电动工具：定期绝缘检测，手持电动工具使用Ⅰ类工具，配备漏电保护器
消防安全：
· 施工现场设置消防通道，宽度≥4m，保持畅通
· 办公区、宿舍区每50m²设置2具4kg干粉灭火器，木工棚设置8具灭火器
· 动火作业办理动火证，配备看火人，设置接火斗，清除周围易燃物
6.3 应急预案
· 成立应急领导小组，配备应急救援队伍20人，定期组织应急演练
· 配备应急物资：急救箱、担架、灭火器、应急照明、通讯设备等
· 针对高处坠落、物体打击、触电、火灾等事故制定专项应急预案
· 与当地医院建立联动机制，设置应急通道，确保伤员40分钟内到达医院
七、施工监测与控制
7.1 监测内容与频率
索塔监测：
· 塔身垂直度：采用全站仪，每施工5节段监测1次，精度1mm
· 塔柱应力：埋设钢筋应力计，每节段浇筑后监测1次
· 基础沉降：采用水准仪，每周监测1次，精度0.1mm
主梁监测：
· 线形监测：采用全站仪，每个悬臂段施工完成监测1次，测点间距5m
· 应力监测：在主梁关键截面埋设应变计，施工阶段每天监测1次
· 温度监测：沿梁高布置温度传感器，每小时记录1次数据
斜拉索监测：
· 索力监测：采用频率仪，张拉完成后监测1次，运营前监测1次
· 索体振动：采用加速度传感器，大风天气后监测1次
· 锚具变形：采用百分表，张拉过程中实时监测
7.2 控制标准
· 索塔倾斜：顺桥向≤H/30000，横桥向≤H/50000
· 主梁线形：合龙前偏差≤30mm，合龙后偏差≤20mm
· 索力误差：施工阶段≤±5%，成桥阶段≤±3%
· 混凝土应力：压应力≤0.5fck，拉应力≤0.15fck
7.3 数据处理与反馈
· 建立监测数据库，采用专用软件进行数据处理，生成趋势图表
· 监测结果超过预警值时，24小时内提交分析报告，制定调整措施
· 每周召开监测例会，分析施工偏差，优化后续施工参数
· 监测数据作为工程验收依据，纳入竣工资料归档
八、环境保护措施
8.1 环境保护目标
· 施工废水排放达标率100%
· 施工扬尘控制符合国家标准
· 噪声排放符合施工场界标准
· 固体废弃物分类处理率100%
8.2 环保措施
水污染防治：
· 设置沉淀池，施工废水经三级沉淀后排放，沉淀池容积50m³
_ 油料库房设置防渗池，防止油料泄漏污染土壤，防渗层采用HDPE土工膜
· 混凝土养护用水采用喷雾养护，减少用水量，提高利用率
大气污染防治：
· 施工现场主要道路硬化，配备2台洒水车，每天洒水4次
· 水泥罐、粉煤灰罐设置除尘装置，粉尘排放浓度≤10mg/m³
· 焊接作业采用低尘焊条，作业人员配备防尘口罩
噪声控制：
· 高噪声设备设置隔音棚，如发电机、空压机等，降噪量≥20dB
· 夜间施工噪声控制在55dB以下，必要时设置声屏障
· 合理安排施工时间，避免夜间进行打桩、混凝土振捣等强噪声作业
固体废弃物处理：
· 设置分类垃圾桶，分为可回收、不可回收、危险废物三类
· 建筑垃圾分类处理，钢筋头、废模板等可回收材料回收率≥80%
· 危险废物如废油、废油漆等交由有资质单位处理，签订处置协议
九、结论与建议
本施工方案基于项目实际情况编制，涵盖了斜拉桥施工全过程的关键技术和管理措施，方案的实施将确保工程质量、安全、进度目标的实现。为进一步优化施工组织，建议：
1. 开展BIM技术深化应用，建立全桥三维模型，实现碰撞检测、进度模拟、成本控制的一体化管理
2. 加强与设计单位沟通，优化索塔锚固区构造，简化施工工艺
3. 提前进行斜拉索张拉试验，验证张拉程序和索力控制方法
4. 与气象部门建立长期合作，建立恶劣天气预警机制，提前做好防范措施
通过科学管理、技术创新、精细施工，本项目将打造成为优质、安全、高效的精品工程，为区域交通发展做出积极贡献。