西沙河大桥施工方案

西沙河大桥（兰州西沙黄河大桥）维修加固施工方案一、工程概况1.1桥梁基本信息西沙河大桥位于甘肃省兰州市西固区钟家河，北接安宁区201省道与北滨河路，南连西固区南滨河路，是连接西固区与安宁区的重要跨黄河通道。桥梁始建于1971年6月，1974年6月建成通车，2005年进行过一次系统性改造加固，现桥长320米，宽11米，设计为双向两车道。桥梁结构形式为：主跨3孔鱼腹式钢桁梁（跨径32.6米）+10跨装配式普通钢筋混凝土T型梁（跨度22.16米），下部结构为明挖基础及沉井基础，设计荷载等级汽-18、拖-80，地震基本烈度Ⅶ度，通航标准5级，设计洪水频率1/100，设计洪水流量6500m³/s，设计洪水位1539.5米。1.2工程现状与病害分析经2025年5月全封闭结构检测显示，桥梁主要存在以下病害：上部结构：钢桁梁锈蚀面积达23%，螺栓松动率12%，部分节点变形超过规范限值；T型梁存在纵向裂缝，最大缝宽0.3mm，翼缘板混凝土剥落面积约80㎡。桥面系：铺装层破损率达45%，存在多处坑槽（最大深度8cm），伸缩缝失效，护栏混凝土碳化深度达50mm。下部结构：3#、5#桥墩基础冲刷深度超过设计值1.2米，墩身存在水平裂缝，沉井基础侧面局部露筋。附属设施：照明系统损坏率60%，排水系统堵塞严重，支座老化变形。1.3工程范围与主要内容本次维修加固工程包括以下内容：上部结构维修：钢桁梁除锈涂装、螺栓更换与紧固、节点加固；T型梁裂缝修补、碳纤维布加固、支座更换。桥面系改造：全桥铺装层铣刨重铺（采用SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料），更换伸缩缝（采用模数式伸缩缝），改造护栏（增设防撞护栏及人行道护栏）。下部结构加固：桥墩基础抛石防护，墩身碳纤维加固，裂缝压力注浆处理。附属设施升级：更新照明系统（采用LED节能灯具），改造排水系统，增设交通监控设施。1.4主要技术标准设计荷载：维持原设计荷载等级汽-18、拖-80桥面宽度：维持11米（车行道7米+人行道1.25米×2）设计使用年限：本次加固后主体结构设计使用年限20年施工工期：总工期180天（含汛期停工30天）二、施工部署2.1施工总体流程本工程采用"分阶段、分区域"施工方案，总体流程如下：施工准备阶段（第1-15天）：完成施工围挡、临时设施搭设、材料进场检验、施工设备调试。上部结构施工阶段（第16-90天）：先施工T型梁加固，后施工钢桁梁维修，采用半幅交替施工方式。桥面系施工阶段（第91-135天）：分联进行铺装层施工，同步完成伸缩缝及护栏改造。下部结构施工阶段（第45-120天）：利用枯水期（10月-次年4月）进行基础加固，与上部结构施工平行作业。附属设施施工阶段（第136-165天）：照明、排水、监控系统安装调试。竣工验收阶段（第166-180天）：分部分项工程验收、荷载试验、竣工资料整理。2.2施工总平面布置临时设施区：在桥梁南北两岸各设置一处施工营地（面积各约800㎡），包含材料仓库、钢筋加工棚、木工棚、机械设备停放区及办公生活区。材料堆放区：钢桁梁构件、钢材等主要材料堆放在北岸场地（硬化处理+防雨棚），水泥、砂石等散料堆放在南岸场地（设置隔离墙+覆盖措施）。临时便道：沿河岸设置施工便道（宽4.5米，采用C20混凝土硬化），连接南北两岸施工区域。水上作业平台：在3#-5#桥墩处搭设钢结构水上作业平台（尺寸6m×8m，荷载等级5kN/㎡），配备救生设施及安全警示标志。2.3施工组织机构项目经理部：设项目经理1人，项目副经理2人，总工程师1人，配备施工管理、技术、质量、安全、物资、财务等专业人员15人。施工队伍：划分5个专业施工队（钢结构施工队、混凝土施工队、桥面施工队、基础施工队、机电安装队），总人数高峰期120人。监理单位：委托专业监理公司实施全过程监理，设总监理工程师1人，专业监理工程师3人。2.4施工资源配置主要机械设备：汽车吊（25t、50t各1台）、浮吊（100t1台）、钢桁梁专用吊装设备、沥青摊铺机、铣刨机、混凝土输送泵、高压注浆机、焊接设备、检测仪器等共计58台套。主要材料：Q345qD钢板（150t）、高强度螺栓（2000套）、碳纤维布（3000㎡）、改性沥青（180t）、钢筋（80t）、水泥（200t）、砂石料（500m³）等。资金计划：总投资2800万元，其中材料费占65%，人工费占20%，机械费占10%，其他费用占5%。三、关键施工技术3.1钢桁梁维修加固施工3.1.1除锈涂装施工表面处理：采用喷砂除锈工艺（Sa2.5级），除锈前拆除原防腐层，除锈后4小时内完成底漆涂装。涂装体系：底漆（环氧富锌底漆，干膜厚度80μm）+中层（环氧云铁中间漆，干膜厚度120μm）+面漆（氟碳面漆，干膜厚度60μm），总干膜厚度260μm。施工控制：采用高压无气喷涂工艺，每道涂层实干后进行附着力检测（≥5MPa），涂装环境温度控制在5-35℃，相对湿度≤85%。3.1.2节点加固施工螺栓更换：对松动、锈蚀螺栓采用扭矩扳手逐个检查，扭矩值控制在350-400N·m，更换螺栓采用同规格高强度螺栓（10.9级），安装时涂抹螺纹防松胶。节点板加固：对变形节点采用贴焊补强钢板（厚度10-16mm），焊接采用CO₂气体保护焊，焊脚尺寸8mm，焊接后进行100%UT探伤检测。挠度监测：施工期间采用全站仪实时监测钢桁梁挠度，控制单点最大挠度不超过L/1000（L为跨度）。3.2混凝土T型梁加固施工3.2.1裂缝修补表面封闭：对宽度＜0.15mm的裂缝采用环氧树脂胶表面封闭，刮涂厚度2mm，宽度50mm。压力注浆：对宽度≥0.15mm的裂缝采用低压注浆工艺，注浆材料为改性环氧树脂，注浆压力控制在0.2-0.4MPa，注浆顺序从下至上，从一端向另一端推进。质量检查：注浆完成7天后进行压水试验（压力0.3MPa，恒压30min无渗漏）。3.2.2碳纤维布加固基层处理：混凝土表面打磨至露出新鲜骨料，角部磨成圆弧（半径≥20mm），涂刷界面剂（环氧树脂底胶）。布贴施工：采用湿法铺贴工艺，碳纤维布（300g/㎡，单向）沿梁纵向粘贴，搭接长度≥100mm，涂刷浸渍胶（厚度2mm），采用橡胶辊筒反复碾压排除气泡。固化养护：养护温度≥20℃，养护时间≥7天，固化后进行拉伸粘结强度试验（≥2.5MPa）。3.3桥面系改造施工3.3.1铺装层施工旧桥面处理：采用铣刨机铣除原铺装层（厚度10cm），人工清理桥面杂物，采用高压水枪冲洗表面。防水层施工：涂刷SBS改性沥青防水层（厚度2mm），铺设玻纤格栅（抗拉强度≥80kN/m），搭接宽度10cm。沥青铺装：分两层施工，下层（AC-20C粗粒式沥青混凝土，厚度6cm）+上层（SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料，厚度4cm），采用沥青摊铺机连续摊铺，碾压温度控制在160-180℃，压实度≥98%。3.3.2伸缩缝施工槽口开挖：人工配合切割机开挖伸缩缝槽口（宽度80cm，深度15cm），清理槽内杂物及钢筋。钢筋安装：按设计要求绑扎伸缩缝锚固钢筋，与梁体预留钢筋焊接连接（焊接长度≥10d）。伸缩缝安装：采用龙门吊吊装模数式伸缩缝（型号GQF-MZL400），调整标高（与桥面平齐）和缝宽（按安装温度计算），临时固定后浇筑C50钢纤维混凝土，养护期间采用泡沫板填塞缝隙。3.4下部结构加固施工3.4.1桥墩基础防护抛石防护：在桥墩周围采用铅丝笼抛石（块石粒径30-50cm），抛石范围为墩中心半径5m，厚度1.5m，顶部采用大块石压顶。冲刷监测：施工期间设置水位观测点和冲刷深度监测点，每日监测2次，当水位超过施工控制水位（1538.5m）时停止作业。3.4.2墩身加固裂缝处理：对墩身裂缝采用压力注浆工艺，注浆材料为无收缩水泥浆（水灰比0.4），注浆压力0.3-0.5MPa，注浆完成后采用环氧树脂砂浆封闭表面。碳纤维加固：在墩身表面粘贴环向碳纤维布（宽度50cm，间距20cm），施工工艺同T型梁加固，碳纤维布与墩身之间粘结强度≥2.0MPa。四、质量安全控制4.1质量管理体系质量目标：分项工程合格率100%，优良率≥90%，杜绝重大质量事故。组织机构：成立质量管理小组，设专职质量工程师3人，各施工队设质量检查员1人。管理制度：实行"三检制"（自检、互检、交接检），推行质量责任制和质量奖惩制度。4.2关键质量控制点及控制措施序号控制项目控制标准控制措施1钢桁梁涂装附着力≥5MPa，干膜厚度260μm每200㎡检测1点，采用划格法和测厚仪检测2碳纤维布粘贴粘结强度≥2.5MPa，空鼓面积≤5%采用锤击法检查空鼓，抽样进行拉伸试验3沥青铺装压实度≥98%，平整度≤3mm/3m采用核子密度仪检测压实度，连续式平整度仪检测平整度4伸缩缝安装缝宽偏差±2mm，与桥面高差≤2mm采用水准仪和塞尺检测，安装后进行行车试验5混凝土强度C50钢纤维混凝土28d强度≥50MPa每50m³留置1组试块，标准养护后检测4.3安全生产管理安全目标：杜绝重伤及以上安全事故，轻伤事故频率≤1.5‰，争创"省级安全文明工地"。安全体系：成立安全生产领导小组，配备专职安全员3人，各施工队设兼职安全员1人，实行安全生产一票否决制。安全教育：施工前进行三级安全教育（公司级、项目级、班组级），特种作业人员持证上岗。4.4专项安全措施高空作业：设置临边防护栏杆（高度1.2m），作业人员佩戴安全带（高挂低用），搭设满堂脚手架（步距1.8m，立杆间距1.5m），脚手板满铺并固定。水上作业：作业平台设置救生圈（每50㎡1个）和安全警示标志，配备救生衣（每人1件），夜间设置警示灯，遇6级以上大风停止水上作业。吊装作业：吊装前检查吊具（钢丝绳、吊钩）和设备性能，设置吊装警戒区（半径10m），专人指挥（使用旗语和对讲机），吊装构件重量不超过额定荷载的80%。临时用电：采用TN-S接零保护系统，配电箱实行"三级配电两级保护"，潮湿环境作业使用36V安全电压。五、环保措施及文明施工5.1环境保护措施扬尘控制：施工现场设置洗车平台（配备高压水枪和沉淀池），易扬尘材料（水泥、砂石）采用密闭仓库存放，运输车辆覆盖篷布，施工现场洒水降尘（每日4次）。噪音控制：高噪音设备（铣刨机、破碎机）设置隔音棚，夜间（22:00-6:00）禁止施工，确需施工时办理夜间施工许可并公告周边居民。水污染防治：施工废水经三级沉淀池处理后排放，油料库房设置防渗池（渗透系数≤10⁻⁷cm/s），桥梁施工垃圾严禁抛入黄河。固体废弃物处理：建筑垃圾分类存放（可回收、不可回收、危险废物），生活垃圾集中收集由环卫部门清运，危险废物（废油漆、废机油）交由有资质单位处理。5.2文明施工措施现场围挡：采用彩钢板围挡（高度2.5m）封闭施工，围挡设置公益广告（面积≥30%），出入口设置门卫室和企业标志。标牌标识：施工现场设置"五牌一图"（工程概况牌、管理人员名单及监督电话牌、消防保卫牌、安全生产牌、文明施工牌、施工现场总平面图），危险区域设置警示标志。材料堆放：材料分类码放整齐，设置材料标识牌（名称、规格、数量、检验状态），砂石料堆放高度≤2m，钢材架空存放（离地30cm）。施工便道：保持便道畅通，雨天无积水，夜间设置照明灯具（间距30m），专人负责便道维护。六、应急预案6.1应急组织机构成立应急领导小组，项目经理任组长，下设抢险救援组、医疗救护组、后勤保障组、通讯联络组、善后处理组，配备应急人员30人。6.2主要应急预案6.2.1黄河洪水应急预案预警响应：密切关注气象预报，当接到洪水预警（水位达到1538.0m）时，立即停止下部结构施工，撤离水上作业人员和设备。物资准备：储备沙袋（2000袋）、抽水泵（5台）、救生衣（50件）、应急照明设备（20套）等防汛物资。抢险措施：洪水来临时，采用沙袋加固施工围挡和临时设施，启动抽水泵排除场地积水，切断施工现场电源，安排专人24小时巡查。6.2.2高处坠落应急预案事故报告：发生高处坠落事故后，立即报告应急领导小组（电话：XXX），同时组织抢救伤员。现场急救：对伤员进行初步处理（止血、包扎、固定），拨打120急救电话，送往就近医院（兰州市西固区人民医院，距离5km）。事故调查：保护事故现场，组织事故调查，分析事故原因，制定防范措施。6.2.3火灾应急预案火情处置：初期火灾采用灭火器（每50㎡配置2具4kg干粉灭火器）和消防沙灭火，火势较大时拨打119报警。人员疏散：组织施工人员沿安全通道有序疏散至指定集合点（南北两岸各设1个），清点人数。应急保障：施工现场设置消防通道（宽度≥4m），保证畅通，定期检查消防设施完好情况。6.3应急演练每月组织1次专项应急演练（防汛、防火、高处坠落等），每季度组织1次综合应急演练，演练后评估演练效果，完善应急预案。七、施工进度计划与保证措施7.1施工进度计划本工程总工期180天，关键线路为：施工准备→钢桁梁除锈涂装→节点加固→桥面铺装→伸缩缝施工→竣工验收。主要节点工期控制如下：第15天：完成施工准备第90天：完成上部结构维修第135天：完成桥面系改造第165天：完成附属设施施工第180天：竣工验收7.2进度保证措施组织保证：成立进度管理小组，每周召开进度例会，分析进度偏差原因，制定纠偏措施。资源保证：提前储备主要材料（储备量满足30天施工需求），投入足够的机械设备（备用设备20%），保证劳动力稳定（签订劳动合同，月工资按时发放）。技术保证：采用先进施工技术（如碳纤维布加固、SMA沥青铺装等），优化施工方案，缩短工序间隔时间。制度保证：实行进度奖惩制度，对提前完成节点工期的施工队给予奖励（5000-10000元），对延误工期的给予处罚。八、验收