太子河桥施工方案设计

太子河特大桥施工方案设计一、工程概况1.1项目位置与建设规模本项目为辽宁省本桓高速公路威宁互通太子河特大桥，位于本溪市明山区威宁营村，紧邻沈丹高速、滨河北路、威宁大桥等交通干线，跨越太子河与南沙河，距离本桓铁路最近处仅50米。桥梁采用T型枢纽设计，占地面积172.943亩，全长1068米，主跨152米，桥面宽度18.56米，包含24联现浇梁和6联钢箱梁，设计荷载标准为公路-I级，抗震设防烈度7度。1.2工程地质与水文条件桥位处河床覆盖层为第四纪松散堆积物，下部基岩以砂岩、石灰岩为主，岩层表面存在3-5米厚的卵石层。太子河为辽河水系主要支流，全长353.4公里，流域面积13720.7平方公里，年平均径流量26.86亿立方米，施工区域涉及水域面积约12公顷。根据水文资料，桥位处历史最高洪水位为2.81米（1960年），50年一遇洪峰流量4000立方米/秒，施工期需重点防范6-8月汛期洪水威胁。1.3主要结构形式上部结构采用悬臂现浇连续梁与钢箱梁组合体系，B、C匝道主跨152米采用挂篮悬臂浇筑施工；下部结构为圆形桥墩、U型重力式桥台，基础形式为钻孔灌注桩基础，其中水中墩桩基直径1.8米，平均桩长45米，最大桩长62米。二、施工总体部署2.1施工分区与流程工程划分为三个施工段：北岸施工区（K0+000-K0+350）：包含8联现浇梁及D匝道，优先完成陆上基础施工跨河施工区（K0+350-K0+700）：主桥152米悬臂现浇段，重点控制水中墩及挂篮施工南岸施工区（K0+700-K1+068）：包含10联现浇梁及A匝道，同步推进管线迁改与基础施工总体流程遵循"先地下后地上、先基础后上部、先陆上后水中"原则，关键线路为：水中墩桩基施工→承台浇筑→墩身施工→挂篮安装→悬臂浇筑→钢箱梁吊装→桥面系施工。2.2施工平面布置施工场地沿河道两岸布置，设置：生产区：包含混凝土搅拌站（HZS120型，产能120m³/h）、钢筋加工棚（30m×60m）、钢构件存放区（硬化处理+防雨棚）办公生活区：采用集装箱式临建，占地800㎡，配备VR安全体验馆材料堆放区：分类存放水泥（存储量500t）、钢筋（3000t）、钢绞线（500t）等主材，设置防雨防潮措施施工便道：沿河岸修建6m宽临时便道，采用20cm厚C20混凝土硬化，设置错车道及排水沟2.3资源配置计划机械设备：投入回旋钻机8台（其中冲击钻机2台用于岩层钻进）、挂篮4套（含模板兜底系统）、50m³/h泥浆处理设备2套、250t汽车吊2台、混凝土输送泵4台人力资源：高峰期投入管理人员56人，作业人员312人，分两班制24小时作业，关键工序实行"三班倒"连续施工材料供应：每月计划供应钢筋800t、水泥1500t、碎石3000m³，混凝土日均用量800m³，建立主材储备库确保汛期材料供应三、主要施工方法3.1基础工程施工3.1.1钻孔灌注桩施工陆上桩基：采用GPS-20型回旋钻机，泥浆护壁成孔，导管法灌注混凝土。钻进参数控制：卵石层转速30-40r/min，钻压15-20kN；基岩层转速15-20r/min，钻压25-30kN。水中桩基：采用φ2.0m双壁钢围堰施工平台，围堰高度9m，分3节拼装，下沉采用吸泥下沉法，着床后浇筑20cm厚封底混凝土。成孔采用KS3000型冲击钻机，配置组合式钻头（金刚石+合金），针对岩层硬度调整泥浆比重至1.3-1.5，孔底沉渣厚度控制≤50mm。质量控制：每根桩做3组混凝土试块，声波透射法检测桩身完整性，I类桩比例要求≥95%。3.1.2承台施工水中承台采用钢板桩围堰防护，堰体采用SP-IV型拉森钢板桩（长度15m），单排布置，转角处设型钢内支撑。承台混凝土分两次浇筑：第一次浇筑至承台高度1/2处（1.8m），埋设冷却水管，通水降温（进出口温差≤25℃）第二次浇筑至设计标高，采用C35P8抗渗混凝土，初凝前进行二次振捣，覆盖保湿养护14天3.2下部结构施工3.2.1墩身施工圆形桥墩采用翻模施工工艺，模板分3节（每节高度2.5m），采用10mm厚钢板制作，设φ20mm对拉螺栓加固。施工要点：钢筋骨架在胎架上整体预制，汽车吊吊装就位，确保保护层厚度50mm混凝土采用泵送顶升浇筑，分层厚度30cm，附着式振捣器与插入式振捣棒配合振捣墩身高度超过20m时设置施工电梯，每浇筑6m高度进行一次线形监测3.2.2桥台施工U型桥台采用大块钢模板（尺寸2m×1.5m），混凝土分三次浇筑：台身浇筑至托盘底托盘及台帽浇筑耳墙浇筑（与台帽间隔7天）3.3上部结构施工3.3.1悬臂现浇施工主桥152米连续梁采用菱形挂篮施工，单套挂篮自重85t，最大承重200t，施工步骤：挂篮安装：在0#块上拼装挂篮，进行1.2倍设计荷载预压（分级加载至240t），消除非弹性变形悬臂浇筑：对称分段浇筑，每段长度3-4m，混凝土强度达到设计值85%后张拉预应力筋。挂篮前移采用液压同步系统，两端高差控制≤5cm合龙段施工：采用"先边跨后中跨"顺序，合龙前设置劲性骨架锁定，选择低温时段（夜间2-4点）浇筑，配重水箱按浇筑重量1:1加载，浇筑过程同步卸载3.3.2钢箱梁施工6联钢箱梁在工厂分节制造（每节长12m，重约65t），运输至现场后采用步履式顶推法安装。施工控制要点：临时支架采用贝雷梁组拼，基础设置混凝土垫块，预压消除沉降顶推设备采用200t连续千斤顶，顶推速度控制在1.5m/h，轴线偏差≤10mm节段焊接采用CO₂气体保护焊，焊接完成后进行100%UT探伤检测3.4桥面系施工桥面系施工顺序：防撞护栏→桥面铺装→伸缩缝安装→防水层施工。重点控制：防撞护栏采用定型钢模板，内置振捣器振捣，确保线形顺畅（平面偏差≤3mm/m）桥面铺装采用C40钢纤维混凝土，厚度10cm，三辊轴摊铺机整平，真空吸水后覆盖养护防水层采用喷涂聚脲（干膜厚度≥2mm），施工前进行表面喷砂处理（Sa2.5级）四、关键技术措施4.1水中施工技术悬臂现浇模板兜底技术：在挂篮下方设置防护兜底平台，采用双层防坠网（上层钢丝绳网+下层尼龙网），防止施工物件坠落河道组合式钻头应用：针对河床岩层坚硬问题，采用金刚石-合金复合钻头，钻进效率提升40%，单桩成孔时间缩短至5-7天汛期施工保障：在河道上下游各设置一道拦漂网（长50m，高8m），配备2艘清漂船；水中墩施工平台设置防汛钢闸门，门高超出历史最高水位1.5m4.2施工监测控制建立三维监控测量体系，监测内容包括：结构监测：挂篮变形（每段施工前后各测1次）、梁体应力（预埋振弦式传感器）、墩顶位移（精度0.1mm）环境监测：河道水位（每小时记录）、流速（每日3次）、水质（每周检测pH值、悬浮物浓度）数据处理：采用BIM技术建立变形预测模型，当实测值超出理论值15%时启动预警机制4.3管线迁改与交通导改协调12家管线单位完成23处管线迁改，包括：电力管线：采用非开挖顶管技术（DN200MPP管），顶进长度85m燃气管线：临时改移至施工红线外5m，设置警示标志及防护栏交通导改：沈丹高速及本桓铁路段设置防护棚架（净空5.5m），采用D型便梁加固铁路路基，确保施工期间铁路限速45km/h通行五、质量安全与环保管理5.1质量管理体系三级质量控制：班组自检→工程部复检→监理验收，关键工序实行"三检制"试验检测：建立工地试验室，开展混凝土抗压强度（每50m³一组）、钢筋力学性能（每60t一批）等常规检测，第三方检测频率不低于10%质量通病防治：针对蜂窝麻面、钢筋保护层不足等问题，制定专项防治措施，如采用带模注浆技术处理混凝土缺陷5.2安全生产管理实施网格化安全管理，配置15名专职安全员，重点管控：高空作业：挂篮施工设置双绳防坠系统，作业人员配备GPS定位安全帽，风速≥10.8m/s（6级风）时停止高空作业水上作业：配备救生衣（每人1件）、救生圈（每50m范围2个），设置水上救援站，配备冲锋舟1艘应急管理：编制12项专项应急预案，每季度组织防洪水、防坍塌应急演练，现场储备沙袋2000袋、抽水泵8台5.3环境保护措施水环境保护：设置三级沉淀池（总容积500m³）处理施工废水，钻井泥浆采用板框压滤机干化处理（含水率≤60%），严禁直接排放噪声控制：破碎机、空压机等设备设置隔音棚，夜间施工噪声≤55dB，超标时采用声屏障围挡生态保护：在施工区周边种植乔木防护林带（长度300m），设置鸟类保护观测点，禁止在3-5月鸟类繁殖期进行爆破作业六、施工进度计划6.1关键节点控制2025年3月：完成全部陆上桩基施工2025年5月：完成水中墩承台施工2025年8月：主桥悬臂浇筑完成50%2025年10月：钢箱梁吊装完成2025年12月：全桥合龙2026年2月：桥面系施工完成6.2进度保障措施资源保障：高峰期投入312名施工人员，两班倒24小时作业，混凝土搅拌站备用1台发电机（200kW）技术保障：对挂篮施工等关键工序采用BIM技术模拟，提前7天优化施工参数制度保障：实行周进度考核与奖惩制度，延误超3天启动赶工预案（增加作业面或投入夜间施工）七、项目管理机构7.1组织架构设立项目经理部，配置"五部两室"：工程技术部：负责施工方案编制、技术交底、测量监测安全质量部：实施全过程安全质量监督物资设备部：保障材料设备供应与管理计划合同部：负责进度计划与成本控制财务部：资金管理与成本核算综合办公室：行政后勤与对外协调BIM中心：负责建模、模拟与信息化管理7.2管理制度领导包保制度：项目经理包保关键线路，副经理分片负责施工区例会制度：每日生产例会、每周安全例会、每月进度分析会考核制度：实行月度绩效考核，与薪酬挂钩八、应急预案8.1防汛应急预案成立防汛领导小组，储备应急物资：抽排水设备：8台大功率水泵（扬程30m，流量100m³/h）挡水设施：编织袋2000条、彩条布5000㎡、钢板桩100根应急响应：接到暴雨预警后2小时内完成人员设备撤离，4小时内完成挡水设施搭设8.2结构失稳应急预案监测预警：当梁体挠度日变化量超过5mm时启动预警应急措施：立即停止施工，启动临时支撑系统（每10m设置1处钢管支撑），必要时卸载挂篮配重抢险队伍：组建30人应