资源描述
特大桥悬浇段施工方案
一、工程概况
1.1 项目背景
本项目为跨江河特大桥工程,主桥采用(66+3×106+66)m预应力混凝土连续刚构体系,全长450m。桥梁跨越Ⅴ级航道,设计通航净宽80m、净高8m,设计洪水频率1/300,最高通航水位12.6m。全桥共分4个"T"构同步施工,采用挂篮悬臂浇筑工艺,最大悬臂段重量1251kN,施工总工期18个月。
1.2 结构设计参数
· 箱梁截面:单箱单室变截面结构,顶板宽12.0m,底板宽6.0m,翼缘板悬臂长3.0m。梁高从根部6.2m按二次抛物线变化至跨中2.9m,高跨比1/17.14~1/41.37
· 节段划分:0号块长5.0m,1-14号悬浇段长度3.0~4.5m渐变,中边跨合龙段均为2.0m,边跨现浇段长9.0m
· 材料规格:C55混凝土总量11512m³,预应力钢绞线784.134t,HRB400钢筋1201t,竖向精轧螺纹钢筋86.9t
· 关键构造:腹板厚度65~45cm,底板厚度30~85cm,顶板厚度28cm,墩顶设180cm厚横隔板
1.3 工程地质条件
桥位处地质为第四系松散堆积层,覆盖层厚8~15m,下伏基岩为中风化砂岩。地下水位埋深0.5~2.0m,对混凝土具微腐蚀性。场地地震烈度Ⅵ度,设计基本地震加速度0.05g。施工区域6-9月为雨季,最大日降雨量180mm,需采取专项防雨措施。
二、施工总体部署
2.1 施工流程规划
1. 前期准备:施工平台搭设→测量控制网建立→0号块托架施工
2. 悬臂浇筑:0号块施工→挂篮安装调试→1-14号块对称悬浇→边跨现浇段施工
3. 合龙作业:边跨合龙→中跨合龙→体系转换→桥面系施工
4. 关键线路:0号块施工(45d)→挂篮悬浇(12段×10d/段)→合龙段施工(30d),总工期205d
2.2 施工平面布置
· 材料加工区:设置钢筋加工棚(30m×15m)、预应力张拉区(20m×10m)、模板堆放区(40m×20m)
· 混凝土系统:HZS50搅拌站2座(生产能力50m³/h),配备10m³混凝土罐车4台,37m汽车泵1台
· 临时设施:施工便道采用20cm厚C25混凝土硬化,宽6m;钢栈桥长120m,宽4.5m,承载能力50t
· 水电供应:布设315KVA变压器1台,供配电线路采用架空+埋地方式;打深井2口,安装150m³/h水泵2台
2.3 资源配置计划
· 机械设备:25t汽车吊2台、50t履带吊1台、菱形挂篮4套、400t张拉千斤顶4套、真空压浆设备2套
· 人力资源:项目经理1人、总工程师1人、专职安全员3人、施工班组6个(钢筋班25人、模板班20人、混凝土班15人、张拉班10人、起重班8人、机电班6人)
· 材料供应:每月计划供应C55混凝土650m³、钢筋80t、钢绞线65t,所有材料进场需经试验室检验合格
三、关键施工工艺
3.1 0号块施工
3.1.1 托架设计与安装
托架采用贝雷梁+型钢组合结构,主承重梁为321型贝雷片(3排×6组),分配梁采用I36a工字钢,立杆采用Φ630×8mm螺旋钢管。托架安装前进行1.2倍设计荷载预压,分级加载(50%→80%→100%→120%),每级持荷1h,监测沉降量不超过2mm。
3.1.2 模板施工
· 外模:采用18mm厚钢模板,面板为6mm钢板,背楞采用[10槽钢,横肋间距50cm
· 内模:组合钢模板+满堂脚手架支撑,立杆间距60×60cm,横杆步距120cm
· 安装精度:轴线偏差≤3mm,顶面高程偏差±5mm,截面尺寸偏差+5/-2mm
3.1.3 混凝土施工
采用分层浇筑法,厚度30cm/层,使用50型振捣棒振捣,振捣时间控制在20~30s/点。混凝土初凝前进行二次收面,覆盖土工布洒水养护,养护期不少于14d。当强度达到设计值90%且龄期不少于7d时,方可进行预应力张拉。
3.2 挂篮悬浇施工
3.2.1 挂篮构造与拼装
挂篮采用菱形桁架式结构,总重75t,承载能力1800kN。主要由主桁架(2榀,间距6.1m)、底模平台(长12.8m)、悬吊系统(Φ32精轧螺纹钢吊杆)、走行系统(轨道+液压千斤顶)组成。拼装流程:轨道安装→主桁架组拼→横向联结系安装→底模平台吊装→模板系统安装,拼装完成后进行静载试验。
3.2.2 挂篮预压
采用砂袋分级加载法,模拟最大悬臂段1251kN荷载。在挂篮前、中、后三个断面布设位移计,测量弹性变形和非弹性变形。预压结果作为后续节段立模标高调整依据,立模标高=设计标高+预拱度+挂篮变形值。
3.2.3 悬臂浇筑施工流程
1. 挂篮前移:解除后锚→安装走行轮→液压同步顶推(速度5cm/min)→就位后锚固,两侧同步偏差≤5cm
2. 钢筋施工:底板钢筋→腹板钢筋→顶板钢筋,绑扎间距误差±10mm,保护层厚度偏差±3mm,预应力管道采用Φ100mm波纹管,设置定位钢筋(间距50cm)
3. 混凝土浇筑:采用水平分层、纵向分段方式,从悬臂端向已浇段推进,浇筑时间控制在6h内,掺加缓凝剂延长初凝时间至10h
4. 预应力张拉:纵向采用两端对称张拉,张拉力控制(19φS15.2钢束张拉控制力2738kN),伸长量偏差控制在±6%内;竖向张拉采用单端张拉,张拉顺序从外向内,对称进行
3.3 合龙段施工
3.3.1 施工顺序
先边跨合龙,后中跨合龙。合龙段采用"临时锁定+体外劲性骨架"法施工,劲性骨架采用2[32b槽钢,通过预埋钢板与梁体连接,锁定温度控制在15±3℃。
3.3.2 配重控制
合龙前在悬臂端设置水箱配重,重量为合龙段混凝土重量的1/2,浇筑过程中同步放水卸载。边跨合龙配重80t,中跨合龙配重100t,卸载速率与混凝土浇筑速度保持一致(1.5m³/h)。
3.3.3 混凝土施工
选择在夜间低温时段浇筑(22:00-6:00),采用微膨胀混凝土(C55P8),掺加JM-Ⅲ型膨胀剂(掺量8%),初凝时间≥12h。浇筑完成后覆盖保温,保持养护温度不低于10℃,当强度达到设计值100%时进行预应力张拉。
3.4 预应力施工
3.4.1 钢绞线加工
钢绞线采用砂轮切割机切断,编束时梳理顺直,每束偏差≤5mm。穿束前检查管道通畅性,采用卷扬机牵引+导帽辅助穿束,穿束完成后检查外露长度(≥30cm)。
3.4.2 张拉工艺
· 纵向张拉:采用"双控法",张拉程序0→10%σcon→20%σcon→100%σcon(持荷5min)→锚固,油表精度0.4级,千斤顶定期校验(周期不超过200次)
· 压浆施工:采用真空压浆工艺,真空度-0.06~-0.08MPa,压浆压力0.5~0.7MPa,水泥浆水灰比0.4~0.45,掺加0.01%钢纤维改善泌水性能
四、施工监控与测量
4.1 监控体系建立
成立专项监控小组,采用全站仪(Leica TS60)进行三维坐标测量,水准仪(DSZ2)进行高程监测。监控内容包括:立模标高、节段挠度、轴线偏位、应力应变、温度场分布。
4.2 监测频率与精度
· 施工阶段:每节段监测3次(立模后、浇筑后、张拉后)
· 合龙阶段:每2h监测1次,持续48h
· 精度控制:轴线偏差≤5mm,高程偏差±10mm,节段累计挠度偏差≤20mm
4.3 数据处理与调整
建立线性监控模型,根据实测数据与理论计算对比,每3个节段进行一次参数修正。当实测挠度与预测偏差超过15mm时,在下一节段立模时进行调整,确保合龙精度满足规范要求。
五、质量安全控制措施
5.1 质量保证措施
· 原材料控制:水泥采用P.O52.5R,砂选用中砂(含泥量≤2%),碎石采用5-26.5mm连续级配(压碎值≤10%)
· 混凝土质量:坍落度控制在160±20mm,含气量3±1%,初凝时间≥8h,28d强度≥58MPa
· 工序检验:实行"三检制"(自检、互检、交接检),隐蔽工程需经监理工程师验收签字后方可进行下道工序
· 质量通病防治:模板接缝粘贴双面胶防止漏浆,预应力管道采用定位钢筋固定防止移位,混凝土养护采用智能喷淋系统确保湿度≥90%
5.2 安全防护措施
· 高空作业:设置1.2m高防护栏杆,满挂密目安全网,作业人员佩戴双钩安全带,挂篮走行时设置防倾覆装置
· 张拉作业:张拉区设置警示标志和防护挡板,千斤顶后方严禁站人,张拉人员佩戴防护眼镜
· 水上施工:配备救生衣20件、救生圈8个,栈桥两侧设置防撞护栏,夜间设置警示灯
· 用电安全:实行"三级配电两级保护",配电箱接地电阻≤4Ω,潮湿环境作业采用36V安全电压
5.3 应急预案
编制专项应急预案,包括高处坠落、物体打击、触电、火灾、水上救援等事故处理程序。配备急救箱(含担架、急救药品)、灭火器(8kg干粉灭火器10具)、应急发电机(150kW)。每月组织一次应急演练,提高应急响应能力。
六、施工进度计划
6.1 关键线路工期
· 施工准备:20d
· 0号块施工:45d
· 挂篮拼装与预压:15d
· 悬臂浇筑(14段):140d(10d/段)
· 边跨现浇段:30d
· 合龙段施工:30d(边跨15d+中跨15d)
· 桥面系及附属工程:40d
· 总工期:320d
6.2 进度保障措施
· 组织保障:每周召开进度例会,分析滞后原因,制定赶工措施
· 资源保障:关键材料提前15d进场,机械设备备用率15%
· 技术保障:采用BIM技术进行施工模拟,优化施工顺序;推广应用快速张拉工艺,缩短工序间隔时间
· 奖惩机制:实行进度考核与绩效挂钩,对提前完成节点任务的班组奖励2000-5000元
七、环境保护措施
7.1 扬尘控制
· 施工便道每日洒水3次,料场设置雾炮机(覆盖率≥80%)
· 水泥罐安装除尘装置,混凝土搅拌站设置封闭料仓
· 弃渣运输车辆加盖篷布,出场前冲洗轮胎
7.2 噪声防治
· 高噪声设备(破碎机、空压机)设置隔音棚,噪声排放≤70dB
· 夜间施工(22:00-6:00)办理夜间施工许可,噪声≤55dB
· 合理安排施工工序,避免多台设备同时作业
7.3 水土保持
· 设置沉淀池(三级,总容积50m³)处理施工废水,排放水质SS≤150mg/L
· 施工区域设置排水沟和挡渣墙,防止水土流失
· 桥梁下部施工完毕后及时进行植被恢复,绿化面积≥80%
八、验收标准与流程
8.1 验收标准
· 模板工程:轴线偏位≤10mm,表面平整度≤5mm,标高±10mm
· 钢筋工程:保护层厚度偏差±5mm,间距偏差±20mm,绑扎牢固无松动
· 混凝土工程:表面平整度≤8mm,蜂窝麻面面积≤0.5%,强度合格率100%
· 预应力工程:张拉伸长量偏差±6%,压浆饱满度≥95%,锚具回缩量≤6mm
8.2 验收流程
1. 施工单位自检合格后提交验收申请
2. 监理工程师进行平行检验
3. 关键工序需邀请设计单位参与验收
4. 验收合格签署验收记录,不合格项限期整改并重新验收
5. 所有验收资料需归档保存,作为竣工验收依据
本方案未尽事宜,应严格按照《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)及设计文件执行。施工过程中如遇特殊情况,应及时与设计、监理单位沟通解决,确保工程质量与施工安全。
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