工厂高架桥施工方案设计

工厂高架桥施工方案设计一、工程概况1.1项目基本信息本工程为工厂内部物流运输高架桥，全长680米，采用分幅设计，单幅桥面宽度13-15米，设计荷载为公路-I级（考虑叉车、货车等工业车辆荷载效应放大系数1.3）。桥梁跨径组合为20×31m预应力混凝土预制T梁，全桥共分为4联，每联5跨，采用7孔一联的连续结构形式。桥面设计纵坡≤2%，横坡1.5%双向排水，设计使用年限50年，抗震设防烈度7度。1.2结构设计上部结构：采用后张法预应力混凝土预制T梁，梁高1.8米，桥面现浇层厚度0.18-0.22米。单幅桥面横桥向布置：13米宽幅采用6片T梁（梁间距2.2米），15米宽幅采用7片T梁（边梁间距2米、中梁间距2.2米）。边梁吊装重量38.5吨，中梁吊装重量35.2吨，每片T梁沿纵向设置7道横隔板，增强结构整体性。下部结构：采用带扩大头的独柱墩设计，墩身尺寸2.2×1.8米（13米宽幅）、2.5×2.0米（15米宽幅），墩高5-12米。基础采用钻孔灌注桩，桩径1.5米和1.8米两种规格，桩长25-40米，嵌入弱风化岩层深度不小于3米，单桩承载力特征值≥3000kN。承台为C30钢筋混凝土结构，分为A（6.5×4.8×2.0m）、B（7.2×5.4×2.2m）、C（8.0×6.0×2.5m）三种类型。1.3工程地质条件场地土层分布自上而下为：①素填土（厚0.5-1.2m）、②粉质黏土（厚2.5-4.8m，硬塑状态，承载力特征值180kPa）、③含砾石黏土层（厚3.2-6.5m，中密，承载力特征值250kPa）、④中风化白云岩（承载力特征值3000kPa）。地下水位埋深1.5-3.0米，对混凝土结构具弱腐蚀性。二、施工准备2.1技术准备组织技术团队进行图纸会审，编制专项施工方案（含桩基、承台、T梁预制、架梁等），并通过第三方专家论证。建立BIM模型进行碰撞检测，优化墩柱与地下管线（埋深2.0-3.5米的给水管、电缆管）的空间位置。对测量控制点进行复核，布设三级控制网，采用全站仪按二等精度进行轴线放样，水准仪按三等精度控制高程。2.2现场准备场地布置：划分桩基施工区、T梁预制区（设置6个制梁台座，尺寸32×1.8×0.3m）、材料堆放区（钢筋、钢绞线、模板存放区硬化处理，设置防雨棚）、混凝土搅拌区（配置HZS90搅拌站，骨料仓分隔为砂、碎石三区）。施工便道宽4.5米，采用200mm厚C20混凝土硬化，每200米设置会车区。临时设施：搭建办公区（集装箱式，面积300㎡）、生活区（宿舍、食堂，面积500㎡）、机械设备停放区（配备25t汽车吊、GDJ-1500钻机等）。安装2台630kVA变压器，敷设临时电缆（埋地0.8米），设置三级配电箱。修建沉淀池（三级，总容积50m³）处理施工废水。2.3资源配置材料：钢材（HRB400E钢筋、Q345qD钢板）、水泥（P.O42.5R）、砂石料（机制砂、5-31.5mm碎石）、外加剂（聚羧酸减水剂）等进场时进行性能检测，建立"二维码"追溯系统。T梁预应力钢绞线采用Φs15.2mm高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值1860MPa，弹性模量1.95×10⁵MPa。机械设备：配置GDJ-1500旋转钻机6台、JK10冲击钻机4台、25t汽车吊2台、50t龙门吊2台（轨距22米）、HZS90搅拌站1套、混凝土输送泵2台、预应力张拉设备（YDC2500千斤顶，校验有效期1个月）等，设备进场前进行标定。2.4人员配置设立项目经理部，配置技术负责人（高级工程师）、质量工程师（持注册建造师证）、安全工程师等管理人员18人。施工班组分为桩基组（30人）、结构组（45人）、预制组（35人）、架梁组（20人），特种作业人员（焊工、起重工、张拉工）持证上岗，岗前培训考核合格率100%。三、主要施工工艺3.1基础工程施工3.1.1钻孔灌注桩施工采用"隔桩跳打"工艺，1.5米桩径选用GDJ-1500旋转钻机，1.8米桩径采用JK10冲击钻机。泥浆制备选用膨润土（掺量8%）、纯碱（掺量0.5%），控制泥浆比重1.2-1.4，黏度18-22s。钻进过程中每2米测一次孔斜，偏差≤1%孔深。终孔后进行清孔，采用换浆法将沉渣厚度控制在≤50mm。钢筋笼分节制作（长9米/节），主筋采用直螺纹连接（I级接头），声测管（Φ57×3.5mm钢管）与钢筋笼绑扎固定，底部密封。混凝土采用C35水下混凝土，坍落度180-220mm，导管埋深控制在2-6米，连续浇筑，提拔导管时保证混凝土面高于导管底口1.5米以上。3.1.2承台施工采用钢板桩（SP-IV型拉森桩，长度6米）支护基坑，人工配合机械开挖至设计标高+20cm，再用人工清底。桩头凿除采用风镐破碎，露出新鲜混凝土面，超声波检测桩身完整性。浇筑10cm厚C15混凝土垫层后，绑扎钢筋（保护层厚度50mm），安装钢模板（采用Φ16mm对拉螺栓固定，间距60cm×60cm）。混凝土采用C30（抗渗等级P6），分层浇筑（厚度30cm），插入式振捣棒（Φ50mm）振捣至表面泛浆。设置测温点（每承台布置4个），控制内外温差≤25℃。养护采用覆盖土工布洒水养护，养护期≥14天。3.2下部结构施工3.2.1墩柱施工墩柱采用定制钢模板（面板厚度6mm，肋板∠80×8mm），分节高度2.5米，接缝处粘贴3mm厚橡胶条防漏浆。模板安装采用汽车吊吊装，调整垂直度（偏差≤1/3000墩高，且≤20mm）后，用Φ15.2mm钢绞线斜拉固定（角度45°，张拉力50kN）。钢筋骨架在胎架上预制，主筋采用电渣压力焊连接，同一截面接头率≤25%。混凝土为C40，坍落度160-180mm，采用串筒下料（落差≤2米），分层振捣（厚度30cm）。施工至墩顶时，预留20cm高度与帽梁整体浇筑。养护采用薄膜+土工布包裹，喷淋系统保湿（湿度≥90%），养护期14天。3.2.2帽梁施工采用"抱箍+型钢支架"体系，抱箍（16mm厚钢板）安装在墩柱顶部，横梁采用2I32b工字钢，间距60cm。底模采用18mm厚竹胶板，侧模采用钢模板，对拉螺栓（Φ20mm）横向间距50cm。钢筋绑扎时注意预应力孔道（Φ80mm波纹管）定位，坐标偏差≤10mm。混凝土为C40预应力混凝土，浇筑顺序从两端向中间推进，振捣时避免触碰波纹管。初凝后及时清理孔道，穿入钢绞线（预留工作长度80cm），待混凝土强度达设计值85%且龄期≥7天后方可张拉。3.3上部结构施工3.3.1T梁预制在硬化台座（C30混凝土+10mm厚钢板）上安装侧模（钢模板）、端模，涂刷脱模剂（机油:柴油=1:3）。钢筋骨架分底筋、腹板筋、顶板筋三部分绑扎，预应力孔道采用金属波纹管（Φ90mm），设置间距50cm的定位钢筋。混凝土采用C50预应力混凝土，掺加粉煤灰（掺量15%）和矿粉（掺量10%），坍落度140-160mm。浇筑时先底板、再腹板、后顶板，腹板采用附着式振捣器（频率50Hz）配合插入式振捣棒。养护采用蒸汽养护（升温速率≤10℃/h，恒温60℃，降温速率≤5℃/h），24小时强度达设计值80%后拆模。3.3.2预应力施工采用"两端对称张拉"工艺，张拉顺序为N1→N2→N3（腹板束→顶板束→底板束）。张拉设备采用YDC2500千斤顶，油表精度1级，张拉控制力为1395kN，采用"双控"（应力控制为主，伸长值校核，允许偏差±6%）。压浆采用真空辅助压浆工艺，水泥浆水灰比0.35-0.40，掺加0.01%钢纤维，压浆压力0.5-0.7MPa，持压3分钟。封锚采用C50无收缩混凝土，厚度≥15cm。3.3.3T梁架设采用50t龙门吊（起吊高度12米）配合架桥机（额定起重量100t）架设，架梁顺序从桥台向跨中推进。梁体就位前检查支座垫石（标高偏差≤5mm，平整度≤2mm），安装GYZ300×63mm板式橡胶支座。T梁横隔板连接采用C40湿接缝混凝土，钢筋焊接长度≥10d，浇筑后覆盖养护7天。3.4桥面系施工桥面铺装分两层施工：下层为8cm厚C40混凝土调平层（掺聚丙烯纤维0.9kg/m³），上层为10cm厚沥青混凝土（AC-13C细粒式改性沥青+AC-20C中粒式沥青）。防水层采用1.5mm厚SBS改性沥青防水卷材，铺设前对混凝土表面进行抛丸处理（表面粗糙度50-100μm）。防撞护栏采用C30钢筋混凝土，模板采用定型钢模（长度2米/节），内侧设置5cm厚泡沫板缓冲层。伸缩缝安装采用D80型模数式伸缩缝，与桥面沥青铺装同步施工，确保与桥面平顺连接。四、质量安全控制4.1质量管理体系建立"三检制"（自检、互检、交接检）质量管理制度，设置质量管理小组，配备回弹仪、钢筋扫描仪、超声波检测仪等设备。关键工序（如预应力张拉）实行"首件认可制"，首件工程经监理验收合格后方可大面积施工。4.2关键质量控制点桩基：孔底沉渣≤50mm，桩身完整性Ⅰ类桩≥95%，Ⅱ类桩≤5%钢筋：保护层厚度偏差±5mm，直螺纹接头外露丝扣≤2牙混凝土：抗压强度合格率100%，抗渗等级≥P6，外观蜂窝麻面面积≤0.5%预应力：张拉应力偏差±1%，孔道压浆饱满度≥95%（采用雷达检测）4.3安全管理措施编制专项安全施工方案，对高支模（帽梁支架高度8米）、起重吊装（吊装半径12米内额定荷载降低20%）等危大工程进行论证。设置"四口五临边"防护（基坑周边设置1.2米高防护栏杆，挂密目安全网），施工现场配备智能安全帽（带定位、语音报警功能）。4.4应急管理建立应急小组，配备应急物资（急救箱、灭火器、应急照明等）。针对坍塌、高处坠落等事故制定应急预案，每月组织一次应急演练。施工现场设置3处应急集合点，配备应急车辆（24小时待命）。五、施工进度计划5.1总体进度安排总工期18个月，分五个阶段：施工准备阶段（1.5个月）：场地平整、临时设施搭设、设备进场基础工程阶段（4.5个月）：完成78根桩基、78个承台施工下部结构阶段（3个月）：完成78个墩柱、78个帽梁施工上部结构阶段（6个月）：T梁预制（168片）、架设及桥面系施工收尾验收阶段（3个月）：桥面铺装、附属工程及竣工验收5.2进度保障措施采用Project软件编制四级进度计划（总进度、月、周、日计划），每周召开进度协调会。配置备用设备（1台钻机、1套张拉设备），材料储备量满足15天连续施工需求。关键线路（桩基→墩柱→T梁架设）采用赶工措施，如桩基施工采用两班制（每班12小时），T梁预制增加2个台座。六、环境保护与文明施工6.1扬尘控制施工便道每日洒水3次（早中晚各一次），出入口设置洗车平台（含三级沉淀池），车辆冲洗后出场。水泥、粉煤灰等粉料采用罐车运输，存储于密闭罐仓，装卸时采取喷淋降尘措施（雾炮机覆盖率100%）。6.2噪声控制破碎机、空压机等设备设置隔音棚（降噪量≥25dB），夜间（22:00-6:00）禁止施工，确需施工时办理夜间施工许可，噪声控制在昼间≤70dB、夜间≤55dB。6.3废水处理桩基施工泥浆经三级沉淀池（尺寸10×5×3m）处理后循环使用，上清液排放至市政污水管网。混凝土养护废水经排水沟汇集，沉淀后用于场地洒水。6.4固废处理建筑