曲靖大花桥施工方案设计

曲靖大花桥青石拱桥修缮加固施工方案一、工程概况1.1项目背景曲靖大花桥位于曲靖市麒麟区核心区域，横跨南盘江支流，为三孔青石拱桥结构，始建于清代，历史悠久，是曲靖市重要的历史文化遗产和城市地标建筑。桥梁全长52.4米，宽6.8米，主拱净跨16米，两侧副拱净跨8米，桥体为东西走向，采用本地青石砌筑，桥面两侧设有灯笼形望柱及镂空护栏，具有典型的滇东传统桥梁建筑特色。由于年代久远及长期荷载作用，桥梁存在拱圈渗水、石材风化、桥面铺装破损等问题，本次施工主要对桥梁进行系统性修缮加固，以恢复其历史风貌并保障结构安全。1.2主要技术参数结构形式：三孔空腹式青石拱桥主桥尺寸：全长52.4m，主拱净跨16m，拱高5.3m，桥面宽6.8m材料特性：主体结构采用曲靖本地青石（抗压强度≥80MPa），拱圈砌筑砂浆采用传统石灰砂浆（配比1:3），桥面铺装为青石板（厚度12cm）设计荷载：人群荷载3.5kN/m²，禁止机动车通行修缮范围：拱圈结构加固、桥面系统改造、排水系统修复、栏杆望柱补配、桥头堡修缮1.3工程地质条件桥位处地质勘察显示，河床表层为松散卵石层（厚1.2-2.5m），其下为中风化石灰岩（承载力特征值3000kPa），地下水位埋深3.8m，对混凝土结构具弱腐蚀性。桥梁基础为重力式扩大基础，基底置于中风化岩层上，地基承载力满足设计要求。二、施工总体部署2.1施工组织架构项目经理部：设项目经理1人、技术负责人1人、安全负责人1人、质量监督员2人施工班组：分为石工班组（25人）、木工班组（12人）、钢筋班组（8人）、混凝土班组（15人）、古建修缮专业班组（10人）主要设备配置：小型挖掘机2台、砂浆搅拌机3台、石材切割机5台、冲击钻8台、全站仪1台、水准仪2台、混凝土强度回弹仪1台2.2施工区段划分Ⅰ区（西侧副拱及桥台）：负责西侧8m副拱、桥台及15m范围内桥面修缮Ⅱ区（主拱及中部桥面）：负责16m主拱结构加固、拱上建筑修复及22m桥面改造Ⅲ区（东侧副拱及桥台）：负责东侧8m副拱、桥台及15m范围内桥面修缮施工顺序：采用"先副拱后主拱、对称施工"原则，先施工Ⅰ区和Ⅲ区，再施工Ⅱ区，避免单侧边载过大导致结构失稳2.3施工进度计划施工阶段主要工作内容计划工期备注准备阶段施工围挡搭设、临时设施建设、材料进场检验15天材料需提供石材强度检测报告基础处理河床清淤、基础防渗处理、桥台加固30天采用干作业施工，设置临时排水拱圈修缮裂缝注浆、风化石材更换、拱脚加固45天主拱施工期间设置临时支撑桥面施工青石板铺装、伸缩缝处理、排水系统安装30天石板编号排版后安装栏杆修复望柱补配、栏板雕刻、榫卯结构修复25天采用传统手工雕刻工艺竣工清理场地恢复、竣工资料整理、初步验收15天包含环保验收2.4施工平面布置材料堆放区：在桥梁东西两侧各设置200㎡石材堆放区，采用15cm厚C15混凝土硬化，石材分类码放并覆盖防雨布加工区：设置石材加工棚（30㎡）、砂浆搅拌站（配备计量装置），距离居民区≥50m临时设施：搭建项目部办公室（60㎡）、工人宿舍（150㎡）、水泥库房（20㎡，架空防潮处理）施工便道：沿河岸修筑4m宽施工便道，采用级配碎石铺设（厚20cm），设置错车道3处安全围挡：采用2.5m高彩钢板围挡全封闭施工，设置安全警示标志及夜间照明三、主要分项工程施工工艺3.1基础加固施工3.1.1河床清淤及防渗处理采用小型挖掘机配合人工清淤，清淤范围为桥梁上下游各10m，深度至河床基岩面，淤泥采用编织袋装运至指定弃土场河床表面铺设30cm厚级配碎石垫层，其上浇筑20cm厚C25混凝土防渗层，混凝土内掺聚丙烯纤维（掺量0.9kg/m³）在桥台基础外围设置防渗帷幕，采用φ50mm注浆管（间距1.2m），注入水泥浆（水灰比0.5），注浆压力0.3-0.5MPa3.1.2桥台加固对风化桥台表面进行凿除处理，深度至新鲜石材（≥5cm），采用"打牮拨正"工艺调整桥台垂直度新增桥台压顶石，采用200×50×30cm青石，与原结构采用铁活连接（φ12mm不锈钢拉结筋，植入深度30cm）台后填土采用灰土分层夯实（压实度≥93%），每30cm铺设一层土工格栅，格栅搭接宽度≥20cm3.2拱圈修缮施工3.2.1裂缝处理对拱圈表面裂缝进行普查，宽度＜0.2mm的裂缝采用传统桐油石灰膏嵌缝；宽度≥0.2mm的裂缝采用压力注浆处理注浆材料采用环氧树脂砂浆（配比：环氧树脂:固化剂:石英砂=1:0.2:2.5），注浆压力0.2MPa，注浆嘴间距50cm裂缝处理后表面采用原材质石材修补，修补石材与原拱圈之间留5mm缝隙，用桐油糯米灰浆填充3.2.2石材更换对风化深度＞3cm的拱石进行标记，采用"逐块替换"法施工，每循环更换面积不超过拱圈表面积的5%新石材选用与原石材色泽、纹理相近的青石，加工成"楔形"拱石（大头宽35cm，小头宽25cm），表面做仿古处理砌筑采用传统"坐浆法"，砂浆为石灰砂浆（生石灰:砂=1:3，生石灰需陈伏3个月以上），每层砌筑高度≤30cm，每日砌筑不超过2层3.2.3拱圈内部加固在主拱圈内侧增设碳纤维布加固层，采用300g/m²单向碳纤维布，粘贴范围为主拱跨中6m范围施工流程：基层处理→涂刷底胶→粘贴碳纤维布→涂刷面胶→养护（自然养护7天，环境温度≥5℃）碳纤维布与石材之间采用环氧胶粘剂（抗拉强度≥25MPa），粘贴前对石材表面进行喷砂处理（粗糙度Sa2.5级）3.3桥面系统施工3.3.1青石板铺装桥面铺装结构：2cm厚M10水泥砂浆找平层+12cm厚青石板（300×600×120mm）+3cm厚M7.5水泥砂浆结合层石板铺装前进行编号排版，采用"十字线"控制平整度，相邻板块错台≤2mm，缝宽5mm，用桐油石灰膏勾嵌桥面设置1.5%双向横坡，排水坡度向两侧泄水槽，泄水槽采用青石雕凿而成（断面尺寸10×12cm）3.3.2伸缩缝处理在主拱与副拱连接处设置伸缩缝，宽度3cm，采用沥青麻丝填塞，上部覆盖2cm厚黄铜盖板（宽15cm）伸缩缝两侧青石板加工成企口形式，与黄铜盖板采用不锈钢螺栓固定（间距30cm）3.3.3排水系统修复重建桥面排水系统，设置双侧泄水槽（间距5m），泄水管采用φ100mm青石雕花管，伸入河道1.5m在桥台处设置截水沟，采用M7.5浆砌片石砌筑（断面50×60cm），与市政排水系统连接3.4栏杆及附属结构修缮3.4.1望柱补配对缺失、破损的灯笼形望柱进行补配，采用3D扫描技术获取原望柱尺寸数据，新望柱采用同材质青石整体雕刻望柱高度1.2m，柱底设10cm高柱础，与桥面采用"管脚榫"连接（榫头尺寸10×10cm，深入桥面5cm）新旧望柱采用色差调整技术处理，表面涂刷传统桐油（3遍），每遍间隔24小时3.4.2栏板修复对风化栏板进行修补，采用"修补法"：将风化部分凿成燕尾槽（深度≥5cm），用同材质石材修补，接触面涂刷环氧树脂胶粘剂栏板镂空图案采用手工雕刻修复，雕刻深度3-5cm，图案与原设计一致，线条流畅栏板与望柱连接采用"银锭扣"铁活加固，铁活表面做防锈处理后涂刷仿古漆3.4.3桥头堡修缮桥头堡墙体采用"拆砌法"修缮，拆除时按编号记录砖位，采用原工艺"一顺一丁"砌筑，砂浆采用传统石灰砂浆屋面瓦片更换30%，保留原有脊饰构件，新增屋面防水层（采用2mm厚高分子防水卷材，表面覆盖原瓦）门窗框扇修复采用传统榫卯结构，五金件更换为黄铜材质，表面做旧处理3.5传统工艺应用3.5.1石材加工青石加工采用传统"打、剁、磨"工艺，表面处理分"细凿"和"水磨"两种，拱石表面采用"细凿"，桥面石采用"水磨"石材拼接面加工成"企口"或"阴阳榫"，榫卯间隙≤2mm，确保连接紧密3.5.2灰浆制备传统石灰砂浆制备：生石灰经筛选后加水消解（温度≥80℃，时间≥72小时），过3mm筛后与砂干拌均匀，加适量水拌合（稠度50-70mm）特种灰浆（用于拱圈关键部位）：按比例掺入糯米浆（石灰:砂:糯米浆=1:3:0.5），糯米浆需经熬制（温度90℃，时间2小时）3.5.3铁活制作桥梁拉结铁活采用"熟铁"锻造，包括"扒钉"（φ8mm，长20cm，间距50cm）、"银锭扣"（5×8cm）、"管脚榫"等铁活安装前进行"发蓝"处理（加热至280℃后入水冷却），表面形成氧化保护膜，增强耐久性四、质量保证措施4.1原材料质量控制青石：要求抗压强度≥80MPa，吸水率≤3%，无裂纹、风化层，每批进场需提供第三方检测报告，抽样频率每50m³一组石灰：采用钙质生石灰（氧化钙含量≥85%），陈伏期≥3个月，进场时检测有效钙含量砂子：选用中砂（细度模数2.3-3.0），含泥量≤3%，有机质含量≤1%，使用前过5mm筛钢筋：采用HRB400E级钢筋，进场时核对质保书并进行力学性能试验，每60t为一批次4.2施工过程质量控制测量控制：建立三级测量复核制度，施工前对桥梁轴线、高程进行复测，精度控制：轴线偏差≤5mm，高程偏差≤3mm工序检验：实行"三检制"（自检、互检、交接检），关键工序（如拱圈砌筑、裂缝注浆）需经监理工程师验收后方可进行下道工序试验检测：现场设立标准养护室，混凝土、砂浆试块留置数量：每工作班1组，重要部位增加1组备用试块质量记录：详细记录各工序施工参数（如砂浆配合比、砌筑时间、人员信息），隐蔽工程留存影像资料（每部位不少于3张）4.3关键部位质量控制拱圈砌筑：控制拱轴线偏差≤10mm，拱圈厚度偏差±5mm，每砌筑3层检查一次拱圈弧度石材粘贴：采用"点粘法"，粘贴面积≥70%，胶粘剂固化后进行拉拔试验（粘结强度≥1.5MPa）桥面铺装：平整度用2m靠尺检查（偏差≤3mm），相邻板块高差≤2mm，排水坡度偏差±0.5%五、安全生产与文明施工5.1安全防护措施高空作业防护：设置满堂脚手架（搭设高度8m，步距1.8m），脚手板满铺并固定，外侧设1.2m高防护栏杆及18cm高挡脚板临边防护：桥面两侧设置临时防护栏杆（高度1.5m，间距2m），挂密目安全网（网目密度≥2000目/100cm²）施工用电：采用TN-S接零保护系统，配电箱实行"三级配电两级保护"，漏电保护器动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s防火措施：施工现场设置消防沙池（2m³）及灭火器（每50㎡配置2具4kg干粉灭火器），易燃易爆材料单独存放5.2文明施工管理噪声控制：石材加工安排在白天（8:00-18:00），采用低噪声设备，噪声排放≤70dB（昼间）扬尘控制：施工现场主要道路硬化，出入口设置洗车平台（长8m，宽3m），易扬尘材料覆盖率100%废水处理：设置沉淀池（三级，总容积5m³），施工废水经处理后回用（用于洒水降尘）文物保护：施工中发现文物立即停工，保护现场并报告文物部门，未经许可不得擅自处理5.3应急预案坍塌事故应急：配备应急抢险物资（钢管200m、木板50张、千斤顶5台），成立20人应急抢险队，每月演练1次溺水事故应急：在河道两侧设置救生圈（间距50m）及救生绳（长30m），配备急救箱（含心肺复苏设备）火灾事故应急：编制消防应急预案，与当地消防部门建立联动机制，每季度组织消防演练六、环境保护措施6.1水土保持施工期排水：设置沉淀池处理施工废水，严禁直接排入河道，泥浆水经处理后含水率≤80%方可外运弃渣管理：建筑垃圾分类存放，可利用石材回收率≥80%，弃渣运至指定弃渣场（距离施工现场5km），运输车辆加盖篷布植被恢复：施工完成后恢复河道两岸植被，采用本地物种（如滇朴、云南樟），成活率≥90%6.2噪声与振动控制设备选型：优先选用低噪声设备，石材切割机设置隔声罩（降噪量≥20dB），破碎机远离居民区设置施工时间：避免夜间施工（22:00-6:00），确需夜间施工时办理夜间施工许可并公告周边居民振动控制：冲击钻施工时设置减振垫，临近居民建筑时采用静态爆破工艺6.3文物保护措施施工前勘察：对施工范围内地下文物进行普探（采用洛阳铲，探孔间距1.5m），发现异常立即停工原构件保护：拆除的青石板、石雕构件编号存放，设置专用库房（温度15-25℃，湿度50-60%）传统工艺传承：邀请3名古建修缮专家现场指导，组织施工人员进行传统工艺培训（培训时间不少于40小时）七、验收标准与流程7.1验收标准结构安全：拱圈变形≤L/2000（L为拱跨），基础沉降≤5mm/年，混凝土强度达到设计值100%外观质量：石材表面平整，色泽均匀，接缝顺直，雕刻图案清晰，无明显修补痕迹功能要求：桥面排水通畅（雨后1小时无积水），栏杆安全高度≥1.1m，抗水平推力≥0.5kN/m文物保护：原结构保留率≥85%，传统工艺应用率≥90%，历史风貌恢复度≥95%7.2验收流程分项工程验收：每个分项工程完成后，施工单位自检合格后报监理工程师验收，验收资料包括：施工记录、试验报告、隐蔽工程验收记录阶段验收：基础工程、拱圈工程、桥面工程完成后进行阶段验收，邀请设计单位参加，形成阶段验收报告竣工验收：工程全部完成后，由建设单位组织竣工验收，验收组成员包括：文物部门、设计单位、监理单位、施工单位，验收内容包括实体质量和资料审查专项验收：涉及文物保护部分由文物局组织专项验收，环保设施由环保局验收，消防设施由消防部门验收7.3竣工资料要求竣工图：包括桥梁总体布置图、各分项工程施工图、结构加固详图（比例尺1:50-1:200）文字资料：工程概况、施工组织设计、技术交底记录、质量检验评定资料、隐蔽工程验收记录影像资料：施工前、中、后各阶段照片（每个部位不少于5张），关键工序视频资料（时长≥30分钟）文物资料：原结构测绘数据、传统工艺应用记录、文物构件修复档案八、施工注意事项8.1季节性施工措施雨季施工：制定雨季施工专项方案，拱圈砌筑避开雨天，已砌筑部分覆盖防雨布，砂浆稠度降低10%，雨后重新测定砂含水率调整配合比高温施工：夏季施工时，砂浆随拌随用（初凝时间≤2小时），石材提前洒