提篮施工方案

提篮式钢管混凝土系杆拱桥施工方案一、工程概况1.1项目基本信息本工程为跨XX河1-112m提篮式钢管混凝土系杆拱桥，位于XX市XX区，桥梁轴线与航道斜交70°，设计时速350km/h，为高速铁路关键控制性工程。桥梁全长136m，计算跨径112m，矢高22.4m，矢跨比1/5，拱轴采用悬链线（系数m=1.347）。上部结构由系梁、拱肋、吊杆及桥面系组成：系梁为单箱三室预应力混凝土结构，梁高2.5m，宽17.8m；拱肋采用双肢哑铃型钢管混凝土结构，单肢钢管直径1.2m，拱肋中心距5.6m；吊杆采用127根φ7平行钢丝索，纵向间距8m；两拱肋间设5道钢结构横撑（含1道拱顶一字撑及4道K型撑）。1.2地质与水文条件桥位处为长江三角洲平原区，地质分层自上而下为：①素填土（厚0.5～1.2m）；②软塑粉质黏土（厚1.8～4.5m，承载力特征值80kPa）；③流塑淤泥质粉质黏土（厚9～10m，承载力特征值60kPa）；④硬塑粉质黏土（厚2.2～4.4m，承载力特征值180kPa）；⑤中密粉土（厚1.5～2.2m，承载力特征值150kPa）。地下水位埋深1.0～2.0m，对混凝土结构具弱腐蚀性。航道等级为Ⅲ级，设计最高通航水位1.96m，最低通航水位0.3m，通航净宽30m，净高5.0m。施工期间需保证通航安全，临时支架梁底标高不低于+7.684m（黄海高程）。1.3工程重难点结构复杂性：提篮拱空间受力体系对施工精度要求高，拱肋安装轴线偏差需控制在±5mm内。水上作业难度大：跨河支架搭设需应对软土地基及通航干扰，需采用钢便桥+钢管桩复合基础。钢管混凝土施工：拱肋钢管内混凝土需连续灌注，确保密实度，防止脱空、空洞等缺陷。工期紧张：总工期349天，需优化工序衔接，关键线路为“支架搭设→系梁施工→拱肋安装→吊杆张拉”。二、施工组织设计2.1施工总体部署采用“先梁后拱、对称施工”总体方案，即先施工系梁，再安装拱肋、张拉吊杆，最后施工桥面系。施工分区划分为：陆上作业区：221#、222#墩两侧陆地，设置钢筋加工场、材料堆放区及拱肋预拼场地（硬化处理采用20cm厚C20混凝土+15cm碎石垫层）。水上作业区：跨航道区域，采用φ630×8mm钢管桩支架体系，搭设通航孔临时钢便桥（宽4m，净空5.7m）。2.2施工进度计划工序名称工期（天）开始时间结束时间关键节点施工准备45第1天第45天场地硬化、设备进场支架及基础施工60第30天第90天钢管桩施工完成系梁施工75第75天第150天系梁混凝土浇筑完成拱肋加工及安装90第120天第210天拱肋合龙钢管混凝土灌注20第200天第220天拱肋混凝土强度达标吊杆张拉及体系转换30第215天第245天吊杆初张拉完成桥面系施工60第230天第290天沥青铺装完成支架拆除及验收59第290天第349天竣工验收2.3资源配置人员：项目经理1人，技术负责人1人，专职安全员3人，施工班组8个（钢筋班、模板班、混凝土班等），高峰期投入劳动力180人。设备：起重设备：25t汽车吊2台，50t浮吊1台，200t架桥机1台；混凝土设备：HZS90搅拌站1座，输送泵3台，布料机2台；测量设备：TrimbleS9全站仪1台，LeicaLS15水准仪2台，应力监测设备1套。材料：Q355B钢管（φ1200×16mm），C60自密实微膨胀混凝土，φs15.2钢绞线（抗拉强度1860MPa）。三、主要施工方法与技术措施3.1基础及支架工程3.1.1钢管桩施工桩位放样：采用全站仪按坐标法放样，误差≤10mm，设置护桩。沉桩工艺：采用DZ60振动锤沉桩，桩长24～30m，单桩承载力≥800kN。沉桩前进行试桩，确定最佳锤击参数。桩顶设20mm厚钢盖板，焊接100×100×10mm加劲肋。桩顶连接：桩顶安装双拼I56b工字钢横梁，横梁与桩顶采用M30高强螺栓连接，节点处灌注C40无收缩灌浆料。3.1.2系梁支架搭设支架形式：采用盘扣式满堂支架，立杆间距60×60cm，横杆步距120cm，扫地杆距地面20cm。支架底部设15cm×15cm方木垫块，顶部设U型顶托（可调行程30cm）。预压方案：采用沙袋分级预压，预压荷载为设计荷载的1.2倍（分3级加载：50%、80%、120%），每级持荷24h，监测支架沉降（弹性变形≤15mm，非弹性变形≤5mm）。3.2系梁施工3.2.1模板工程模板体系：采用18mm厚酚醛覆膜胶合板（面板）+50×100mm方木（次楞）+双拼10#槽钢（主楞）。侧模采用对拉螺栓（φ16mm，间距50×60cm）加固，底模标高按预压变形值+设计预拱度（L/5000）设置。接缝处理：模板接缝处粘贴2mm厚EVA密封条，拼缝错台≤2mm，表面平整度≤3mm/2m。3.2.2钢筋及预应力施工钢筋绑扎：主筋采用直螺纹连接（Ⅰ级接头），接头面积百分率≤25%。腹板钢筋设“井”字形定位架，确保保护层厚度（50mm）。预应力施工：纵向预应力采用15-12钢绞线束，孔道采用金属波纹管（内径90mm），间距50cm。张拉控制应力σcon=0.75fptk，采用两端对称张拉，张拉顺序为“先腹板后顶板，先下后上”。3.2.3混凝土施工配合比设计：C50混凝土（掺粉煤灰20%、矿粉15%），坍落度180±20mm，初凝时间≥12h。浇筑工艺：分3层浇筑（厚度分别为60cm、80cm、60cm），采用布料机对称布料，插入式振捣棒振捣（振捣时间15～30s）。养护采用覆盖土工布+喷淋养护，养护期≥14d，强度达85%后张拉预应力。3.2拱肋加工及安装3.2.1钢管拱加工工厂加工：在钢结构加工厂分节制造，每节长6～8m，采用数控切割下料，坡口角度30°±5°。卷管采用三辊卷板机，椭圆度≤D/500（D为管径）。焊接工艺：主焊缝采用埋弧自动焊，焊接材料H08MnA，焊剂SJ101。焊接前进行预热（温度80～120℃），焊后进行200～250℃后热，保温2h。焊缝100%UT探伤，Ⅰ级合格。3.2.2拱肋安装吊装方案：采用“支架法+分节吊装”，单节段重35～45t，50t浮吊主吊，25t汽车吊辅助。安装顺序为“先两边后中间，对称同步”，每侧分5个节段（含拱顶合龙段）。轴线控制：每节段安装时，采用全站仪三维坐标法监测，调整偏差后临时固定（设置缆风绳+刚性支撑）。合龙段长度按实测温度（设计合龙温度15±5℃）调整，预留20mm焊接收缩量。3.3钢管混凝土灌注材料要求：C60自密实微膨胀混凝土，扩展度≥750mm，竖向膨胀率0.02%～0.05%，初凝时间≥6h。灌注工艺：采用“高位抛落+分层振捣”，从拱脚向拱顶连续灌注，单肢钢管分3次灌注（每次高度≤6m）。灌注前在钢管底部开设φ20mm排气孔，顶部设压力表（监测压力≥0.3MPa）。质量检测：灌注完成7d后采用超声波检测，密实度≥98%，缺陷处采用钻孔压浆补强。3.4吊杆安装及张拉吊杆安装：吊杆采用成品索（含PE护套），安装前进行预张拉（10%设计荷载），消除非弹性变形。索体穿设时采用专用导向装置，避免护套损伤。张拉工艺：采用“先简支后连续”张拉顺序，分3级张拉（30%、70%、100%设计荷载），每级持荷5min。张拉过程中监测系梁挠度（允许值±10mm）及拱肋应力（压应力≤15MPa）。3.5桥面系施工桥面板：采用预制C50混凝土板（厚18cm），安装时设置2cm湿接缝，采用C55无收缩混凝土灌注。防水层：喷涂聚脲防水层（干膜厚度≥2mm），施工前基层平整度≤3mm/2m，含水率≤8%。沥青铺装：采用SMA-13改性沥青（厚4cm）+AC-20C沥青混凝土（厚6cm），碾压温度160～180℃，压实度≥98%。四、质量控制措施4.1原材料控制钢材：每批钢材进场需提供质保书，按规定进行力学性能（抗拉强度、屈服强度）及化学成分检验，合格后方可使用。混凝土：搅拌站设专职质检员，每50m³混凝土制作1组试块（标养+同条件），抗裂性指标（氯离子含量≤0.06%，碱含量≤3.0kg/m³）。4.2过程控制测量监控：建立三级测量复核制度（班组自检→项目部复检→监理验收），每道工序验收测量偏差：轴线≤5mm，标高≤10mm。焊接质量：焊工持证上岗，每道焊缝设置标识牌（焊工号、焊接日期），UT探伤不合格焊缝需返修（返修次数≤2次）。混凝土养护：采用智能养护系统，实时监测温度（内外温差≤25℃），自动调节喷淋频率。4.3验收标准项目允许偏差检验方法拱肋轴线偏差±5mm全站仪三维坐标测量系梁顶面标高±20mm水准仪测量吊杆张拉力±1%设计值应力传感器监测桥面平整度3mm/2m3m直尺测量五、安全与环保措施5.1安全管理高空作业：设置双层防护网（网目≤10cm），作业人员佩戴双钩安全带（锚固点抗拉强度≥15kN）。拱肋安装时设置临边防护栏杆（高度1.2m，间距2m）。水上作业：通航孔设置警示灯（红闪灯，间距50m）及防撞墩（φ1.5m橡胶护舷），配备2艘警戒船（24h值班）。应急预案：编制支架坍塌、溺水等专项预案，每季度组织演练。现场配备急救箱（含AED除颤仪）及救生衣（每人1件）。5.2环境保护噪声控制：昼间噪声≤70dB，夜间≤55dB。破碎机等设备设置隔音罩，夜间22:00至次日6:00禁止高噪声作业。水污染防治：施工废水经三级沉淀池（容积50m³）处理后排放，油污水经隔油池（处理能力5m³/h）处理。扬尘治理：料场设置6m高围挡，出入口安装洗车平台（高压水枪+三级沉淀池），裸土覆盖率100%（采用防尘网）。六、施工监测6.1结构监测应力监测：在拱肋、系梁关键截面布设振弦式应变计（量程-1500～+1500με），监测频率：施工阶段1次/天，运营阶段1次/月。变形监测：采用全站仪监测拱顶挠度（精度±1mm），系梁徐变（前3个月