辽宁大跨度桥架施工方案

辽宁大跨度桥架施工综合技术方案一、工程设计方案（一）结构选型与材料选择辽宁地区大跨度桥架设计需充分考虑东北严寒气候与丘陵山地地形特点，采用钢桁梁与型钢组合梁结构体系。该体系通过Q355ND低温韧性钢材作为主受力构件，其屈服强度≥355MPa，抗拉强度达470-630MPa，-40℃冲击功≥34J，可有效抵抗冬季极端低温对结构的脆性破坏。主桁采用三角形桁架形式，节间长度控制在6-8米，上弦杆选用HW300×300×10×15热轧H型钢，下弦杆采用HM390×300×10×16型钢，腹杆则根据受力特点搭配Φ200×8无缝钢管，形成自重轻、刚度大的受力体系。桥面系采用正交异性钢桥面板，板厚16mm，纵肋选用U肋（300×280×8mm）与球扁钢（120×80×10mm）组合布置，横向间距500mm，通过熔透焊与主桁上翼缘连接。为提升耐久性，所有钢结构表面采用三层防腐处理：底漆选用环氧富锌底漆（干膜厚度80μm），中层为环氧云铁中间漆（120μm），面漆采用氟碳面漆（60μm），总干膜厚度不小于260μm，确保在海洋性气候影响下的15年免维护周期。（二）跨度与分节设计根据跨越对象不同，主桥跨度设计分为32m、48m、64m三个标准跨径，最大主跨达128m。采用节段预制拼装工艺，工厂预制梁段长度控制在12-18m，重量不超过150t，便于运输车辆通过辽宁地区三级及以上公路。节段间采用M30高强度螺栓连接，摩擦面经喷砂处理后抗滑移系数≥0.45，每个拼接面螺栓数量按受力计算结果的1.2倍配置，且不得少于6个。墩台基础采用钻孔灌注桩群桩基础，直径1.5-2.0m，桩长35-55m，按端承摩擦桩设计。承台为六边形实体结构，厚度2.5-3.0m，采用C40抗渗混凝土（抗渗等级P8），并在承台与墩身连接处设置1.2m高的渐变段，避免应力集中。对于地震烈度VII度区，基础设计需考虑水平地震作用下的桩身配筋加强，桩顶3倍直径范围内箍筋间距加密至100mm。二、施工总体部署（一）施工分区与流程规划将工程划分为三个施工工区：基础施工区（含桩基、承台）、钢结构加工区（含工厂预制、涂装）、现场安装区（含吊装、焊接）。采用"工厂化预制+装配式安装"的施工模式，关键线路为：桩基施工（60天）→承台浇筑（30天）→墩身施工（45天）→钢结构工厂加工（90天）→架梁施工（120天）→桥面系施工（60天），总工期控制在365天内。施工平面布置遵循"三区分离"原则：材料堆放区设置在距桥位500m范围内，划分钢材区（硬化地面+防雨棚）、水泥罐区（带自动除尘装置）、砂石料区（分仓隔离+防雨覆盖）；加工区设置钢结构拼装胎架（精度±2mm）、焊接工作站（配备焊烟净化系统）、涂装车间（恒温恒湿控制）；办公生活区与施工区保持300m安全距离，配备VR安全体验馆和质量样板展示区。（二）资源配置计划人力资源配置采用"专业班组+劳务分包"模式，高峰期投入管理人员32人（其中高级工程师5人，持证安全员6人），作业人员210人，具体配置如下：钢结构加工班组：焊工35人（持AWSD1.1认证）、铆工20人、涂装工15人桥梁安装班组：起重工8人（持Q3证书）、测量工6人（持测绘师资格）、架子工20人混凝土班组：木工30人、钢筋工25人、混凝土工18人机电班组：电工5人、机械维修工4人、特种设备操作工9人机械设备配置实行"专机专人"管理制度，关键设备包括：加工设备：数控等离子切割机（精度±0.5mm）、H型钢组立机、门式埋弧焊机、三维钻床起重设备：250t汽车吊（3台）、500t履带吊（1台）、架桥机（额定起重量180t）测量设备：LeicaTS60全站仪（测角精度0.5"，测距±1mm+1ppm）、TrimbleS9GNSS接收机检测设备：超声波探伤仪（2台）、磁粉探伤仪（1台）、涂层测厚仪（3台）三、关键施工技术（一）基础工程施工桩基施工采用旋挖钻机干成孔工艺，孔径1.8m时选用SR280R型旋挖钻，配备自动垂直度控制系统（偏差≤1%）。清孔采用气举反循环法，孔底沉渣厚度控制在50mm以内，钢筋笼分节吊装（每节9m），接头采用直螺纹连接（I级接头），声测管随钢筋笼一同下放，管内注满清水并密封。混凝土灌注采用导管法，导管直径300mm，埋管深度控制在2-6m，首盘混凝土用量确保导管埋深≥1.0m，灌注连续时间不超过4小时。承台施工采用钢板桩围堰，选用SP-IV型拉森桩（长度12m），采用液压振动锤沉桩，入土深度9m。围堰内设置轻型井点降水系统，将地下水位降至承台底以下1.0m。钢筋绑扎时设置型钢骨架支撑，确保保护层厚度（70mm）偏差≤±5mm。混凝土采用分层浇筑（每层厚度500mm），插入式振捣棒（Φ50型）振捣间距≤300mm，初凝前进行二次振捣。养护采用覆盖土工布+自动喷淋系统，保持表面湿润不少于14天，当气温低于5℃时启用蒸汽养护，确保强度增长满足拆模要求。（二）钢结构工厂制造钢桁梁制造执行《铁路钢桥制造规范》TB/T10212-2019，在恒温车间内进行。胎架采用100mm厚钢板焊接而成，设置可调支腿（调节精度±0.5mm），并通过全站仪进行三维定位。零件加工采用数控切割，腹板下料预留10mm焊接收缩量，钻孔采用数控三维钻床，孔位偏差≤±0.7mm。焊接工艺采用"以焊定序"原则，主桁弦杆焊接优先采用门式埋弧焊机（电流600-800A，电压32-38V），焊接速度35-45cm/min；节点板与弦杆连接采用CO₂气体保护焊（ER50-6焊丝，直径1.2mm），层间温度控制在80-150℃。所有熔透焊缝100%进行UT探伤（II级合格），角焊缝进行10%MT探伤（I级合格）。焊接完成后进行24小时时效处理，消除焊接应力，然后采用机械矫正法调直，直线度偏差≤L/5000且不大于10mm。（三）节段吊装与拼装架梁施工采用JQJ180型架桥机，该机额定起重量180t，适应纵坡±3%，横坡±2%。架桥机拼装在桥头路基上进行，采用250t汽车吊辅助，拼装完成后进行静载试验（1.1倍额定荷载）。梁段运输采用自行式模块化运输车（SPMT），车组配置4纵列8轴线，液压悬挂系统确保运输过程中梁段挠度≤L/2000。安装精度控制采用"三维定位法"，每个梁段设置6个控制点（上翼缘4个，腹板2个），通过全站仪实时监测。节段对位偏差控制标准：轴线偏差≤3mm，高程偏差≤±2mm，相邻节段错边≤1mm。临时支点采用螺旋千斤顶（50t级），每个节段设置4个，顶力施加按设计预拱度的1.1倍控制。高强度螺栓施拧采用扭矩法，初拧扭矩为终拧扭矩的50%，终拧采用扭矩扳手（精度±3%），并按10%比例进行扭矩复拧检查。四、质量安全保障体系（一）质量控制措施建立"三检制+第三方检测"质量管控模式，设置12个关键质量控制点（KCP）：钢材进场验收（抗拉强度、低温冲击功、化学成分）焊接工艺评定（每个焊工每种焊接方法必做）摩擦面抗滑移系数试验（每2000套螺栓一组）桩基完整性检测（100%声波透射法）钢结构几何尺寸验收（全站仪三维扫描）焊缝无损检测（UT/MT/PT组合检测）高强螺栓终拧扭矩检测（扭矩扳手标定）桥面平整度检测（3m直尺，偏差≤3mm/2m）防水层粘结强度试验（≥0.3MPa）钢结构涂层厚度检测（85/15规则）混凝土强度回弹检测（每个承台不少于3个测区）成桥静载试验（跨中最大挠度≤L/5000）引入BIM技术进行全过程质量追溯，建立包含材料证明、检测报告、施工记录的数字化档案。对钢构件采用"身份证"管理，每个构件生成唯一二维码，扫码即可查看加工、检验、安装全过程信息。每月开展质量分析会，运用PDCA循环持续改进，质量通病防治重点针对焊接变形（采用反变形工艺）、螺栓松动（涂抹螺纹锁固剂）、混凝土裂缝（优化配合比+温控措施）。（二）安全防护体系实施"五位一体"安全管控：教育培训：特种作业人员持证上岗，每日开展"三交三查"（交任务、交安全、交技术；查衣着、查三宝、查精神状态）防护设施：高空作业设置双护栏（高度1.2m+0.6m），安全网采用阻燃型密目网（2000目/100cm²），通道设置防滑踏步（踏步高度15cm）过程监督：配备6名专职安全员，采用智能安全帽（带定位+语音对讲）进行实时监控，危险作业实行"作业许可"制度应急管理：编制12项专项应急预案，每季度组织防高坠、防坍塌应急演练，现场配备AED除颤仪和急救箱智能监测：架桥机安装应力传感器（监测值超1.1倍设计值报警），深基坑设置测斜仪（日变形超5mm预警）针对辽宁冬季施工特点，制定专项安全措施：当气温低于-10℃时停止焊接作业，确需施工时采取预热至80℃措施；脚手架搭设采用防滑底座，雪后必须清理积雪并检查架体稳定性；施工便道采用融雪剂（氯化钙含量≥90%），撒布量控制在20g/m²，确保摩擦系数≥0.6。五、施工进度计划（一）四级进度控制体系总进度计划：明确关键节点（桩基完成、钢结构开始吊装、合龙、竣工验收）月进度计划：每月25日编制下月计划，明确各工区工程量（钢构件加工500t/月，架梁4跨/月）周滚动计划：每周一召开进度协调会，调整资源配置，确保周计划完成率≥90%日作业计划：每个作业面下达日任务单，包含人员、设备、材料用量明细（二）进度保障措施资源保障：钢材储备量不低于3000t，水泥库存保持500t以上，关键设备备用率100%（如备用2台电焊机）技术保障：对64m以上跨径梁段采用BIM预拼装，提前发现碰撞问题；冬季混凝土采用P.O42.5R水泥，掺加NC-4型防冻剂（掺量3%）制度保障：实行进度奖惩制度，提前完成节点奖励2万元/个，滞后超3天处罚1万元/天应急保障：准备2套架梁方案（架桥机+顶推法），当架桥机故障时48小时内可切换施工工艺六、环境保护措施（一）生态保护方案施工期环境保护重点针对辽宁东部山区生态敏感区：水土保持：在弃渣场设置挡渣墙（高度2.5m）和截排水沟（坡度3%），弃渣分层碾压（压实度≥90%）植被恢复：临时用地完工后进行植被恢复，选用乡土树种（油松、刺槐），成活率≥85%噪声控制：破碎机、空压机等设备设置隔音罩（降噪量≥25dB），夜间施工噪声≤55dB（居民区）扬尘治理：拌合站安装PM10在线监测仪，超标自动启动雾炮；运输车辆必须覆盖篷布（覆盖率100%）（二）绿色施工技术节能措施：加工区采用太阳能路灯（光效≥130lm/W），办公区安装智能电表，总能耗控制在300kW·h/m²以内节水措施：混凝土养护采用滴灌系统（节水率60%），设置三级沉淀池（处理能力50m³/h），废水回用率≥80%节材措施：钢结构边角料回收率≥95%，模板采用盘扣式脚手架（周转次数≥50次），木模板用量≤0.02m³/m²减排措施：焊接烟尘收集率≥90%，涂装废气经活性炭吸附处理（效率≥85%），固体废弃物分类率100%七、特殊季节施工措施（一）冬季施工保障当室外日平均气温连续5天低于5℃时，启动冬季施工预案：混凝土工程：采用热水拌合（≤80℃），掺加早强防冻剂，保证入模温度≥10℃，采用电伴热养护（温度控制在5-30℃）钢结构工程：焊接前预热至100℃（采用履带式加热器），层间温度不低于80℃，焊后立即包裹保温棉缓冷机械设备：柴油选用-35#抗凝柴油，水箱添加防冻液（冰点≤-35℃），每日开机前预热20分钟（二）雨季施工措