悬索架空结构施工方案

悬索架空结构施工方案一、工程概况1.1项目基本信息本项目为单跨悬索架空结构工程，主跨径380米，结构全长526米，桥面总宽16.6米，设计荷载为汽车-超20级、挂车-120级，设计洪水频率为百年一遇。结构形式采用双体箱形钢结构悬索承重体系，主缆采用预制平行钢丝索股（PPWS法）架设，加劲梁为焊接箱型组合结构，全桥总重约3500吨。1.2结构组成锚碇：采用预应力钢筋混凝土重力式结构，单个锚体高15米，基础为明挖扩大基础（28m×28m×5m），混凝土强度等级C40，通过锚杆与基岩嵌固，抵御主缆水平拉力。基础下设Φ25mm锚杆，长度8米，间距1.5米呈梅花形布置。索塔：门式框架结构，塔高88-90米，塔柱横向以1/20斜率内倾，塔底中心宽21.2-21.4米，顶部宽12.4米。基础采用Φ5.5m大直径挖孔桩，桩长35-40米，桩底嵌入弱风化岩不小于10米，单桩承载力不低于3000kN。主缆：每根主缆由52股91Φ5.2mm镀锌高强钢丝组成，钢丝抗拉强度1860MPa，紧缆后直径390-395mm，垂跨比1:10.857，采用热铸锚头锚固。主缆横向中心距15.2米，空缆状态垂度35.6米。加劲梁：板焊接箱型组合结构，节段长度12米，内设九道隔板，截面高度0.6米，采用Q235B钢板焊接，单段重量约35吨，分段预制后吊装拼接。梁段间采用M24高强螺栓连接，摩擦面抗滑移系数不小于0.45。1.3工程特点施工场地位于河床地带，地质为松软堆积层，需铺设临时施工便道及吊装平台基础。构件运输距离远，最大单段重量约35吨，需制定专项运输方案。跨越河道施工受汛期影响大，需在雨季前完成下部结构及主缆架设。周边为居民区，施工噪音、扬尘控制要求严格，夜间施工需办理专项许可。二、施工组织2.1组织机构项目经理部设项目经理1人、技术负责人1人、安全总监1人，下辖工程技术、质量安全、物资设备、计划合同等职能部门。专业施工队包括钢结构加工队（负责构件预制）、基础施工队（锚碇、索塔）、缆索施工队（主缆架设）、吊装队（加劲梁安装）及桥面施工队，各队配备专职技术员及安全员。2.2施工部署总体流程：基础施工→索塔浇筑→牵引系统架设→主缆安装→加劲梁吊装→桥面系施工→附属工程及验收。阶段划分：第一阶段（1-3个月）：完成锚碇基坑开挖、桩基施工及混凝土浇筑第二阶段（4-6个月）：索塔施工及塔顶主鞍安装第三阶段（7-9个月）：牵引系统、猫道架设及主缆索股安装第四阶段（10-12个月）：加劲梁吊装、桥面系施工及全桥调试2.3资源配置主要设备配置：起重设备：250t汽车吊2台、50t履带吊4台、10t卷扬机8台混凝土设备：HZS90搅拌站2套、混凝土输送泵4台、布料机2台测量设备：全站仪3台（测角精度0.5″）、水准仪4台（精度0.5mm/km）、测绳张力仪2台专用设备：紧缆机2台、索股整形机1台、缠丝机2台、液压张拉设备4套材料供应计划：钢材：Q235B钢板1800吨、Φ5.2mm高强钢丝1200吨、锚杆钢筋350吨混凝土：C40混凝土8500m³、C50塔柱混凝土3200m³、微膨胀混凝土600m³连接件：M24高强螺栓2.8万套、锚具120套、钢丝绳5000米三、施工准备3.1技术准备组织技术人员进行图纸会审，编制专项施工方案并组织专家论证。建立三级测量控制网，包括平面控制网（精度等级二级）和高程控制网（四等水准），定期进行复测。对施工人员进行技术交底和培训，特种作业人员持证上岗率100%。3.2场地准备临时设施：预制场地：设置200m×80m预制场，采用20cm厚C30混凝土硬化，配置4套钢模板材料堆场：划分钢材区、水泥区、砂石料区，场地硬化并设置防雨棚临时便道：修建6m宽施工便道，采用20cm厚级配碎石+15cm厚C20混凝土面层吊装平台：两岸设置20m×15m吊装平台，基础采用Φ600mm钢管桩，桩长12米，顶部铺设型钢分配梁3.3材料检验钢材检验：每批钢材进场需提供出厂合格证，按规定进行力学性能试验，取样频率为每60吨一组。高强螺栓进行扭矩系数试验，每3000套取8套进行复验。混凝土检验：水泥采用P.O42.5级，砂石料级配符合要求，外加剂选用聚羧酸系高效减水剂。混凝土配合比通过试验确定，塌落度控制在180±20mm，初凝时间不小于6小时。索股检验：主缆索股进场时检查外观质量，测量索股直径（允许偏差±2mm），每1000米取一组试样进行破断拉力试验，确保破断强度不低于设计值。四、主要施工方法4.1基础工程施工4.1.1锚碇施工基坑开挖：采用分层开挖法，每层深度3米，坡度1:0.75，设置轻型井点降水系统。基底预留30cm人工清理，验槽后立即浇筑10cm厚C15混凝土垫层。钢筋工程：底层钢筋采用Φ25mm螺纹钢，间距20cm×20cm，采用焊接连接，搭接长度50d。钢筋保护层厚度50mm，采用定制混凝土垫块，间距1m×1m布置。模板工程：采用1.5m×3m钢模板，模板接缝处粘贴5mm厚海绵条。支撑系统采用Φ48mm钢管脚手架，立杆间距60cm×60cm，设置双向剪刀撑。混凝土工程：分三次浇筑，每次浇筑高度不超过2米，采用插入式振捣器振捣，振捣间距不大于50cm。混凝土养护采用覆盖洒水养护，养护期不少于14天。4.1.2索塔施工桩基施工：采用人工挖孔，孔径Φ5.5m，设置钢筋混凝土护壁，每节高度1米。孔内采用低压照明，通风设备保证洞内氧气含量不低于20%。钢筋笼分节吊装，焊接连接，主筋保护层厚度70mm。塔柱施工：采用液压爬模系统，模板高度4.5米，每次浇筑高度4米。钢筋安装采用塔吊吊装，设置劲性骨架定位。混凝土采用输送泵浇筑，分层厚度30cm，振捣时间20-30秒。索鞍安装：索鞍采用工厂预制，安装前进行试拼。采用250t吊车吊装就位，调整三维坐标（允许偏差±5mm），临时固定后浇筑二期混凝土。4.2主缆架设4.2.1牵引系统架设采用"无人机先导索"工艺，先导索选用8mm迪尼玛绳，跨越主跨后连接牵引绳。牵引系统由主牵引绳（Φ28mm钢丝绳）、导向滑轮、卷扬机组成，牵引速度控制在5m/min。4.2.2猫道施工猫道宽2.4米，采用双层抗风缆设计，横向间距1.5米。承重绳采用Φ32mm钢丝绳，每侧设置5根，安全系数不小于3.5。猫道面铺设防滑木板，两侧设置1.2米高防护栏杆及安全网。4.2.3索股架设索股牵引：采用卷扬机牵引，速度控制在4-6m/min，两侧同步牵引，偏差不超过50cm。索股通过索鞍时设置导向装置，防止索股扭转。索股调整：每架设5根索股进行一次线形调整，采用全站仪监测跨中垂度（允许偏差±20mm），通过锚固端调整装置进行微调。紧缆施工：索股架设完成后进行紧缆，采用液压紧缆机分三次紧缆，第一次压力5MPa，第二次8MPa，第三次12MPa，紧缆后直径偏差控制在±5mm。缠丝防护：主缆紧缆后进行缠丝，采用Φ3mm镀锌钢丝，缠丝张力控制在1.2-1.5kN，螺距25-30mm。缠丝完成后涂刷聚胺酯防护涂料，干膜厚度不小于200μm。4.3加劲梁安装4.3.1梁段预制梁段采用工厂化预制，底模采用钢模板，侧模为液压可调模板。钢筋骨架在胎架上绑扎，设置定位隔板确保尺寸精度。混凝土采用一次浇筑成型，养护采用蒸汽养护，28天强度达到设计值的95%以上。4.3.2吊装施工吊装顺序：从跨中向两岸对称吊装，先安装边跨梁段，后安装中跨梁段，最大悬臂长度不超过80米。吊装工艺：采用双吊点吊装，吊点设置在梁段两端1/4处。起吊前进行1.2倍荷载试吊，静置30分钟检查吊具受力情况。梁段就位后临时固定，采用全站仪调整轴线偏差（允许偏差±10mm）。连接施工：梁段间先采用临时螺栓连接（每个接头不少于20%的永久螺栓），再安装永久螺栓，分三次拧紧：初拧（50%设计扭矩）、复拧（100%设计扭矩）、终拧（检查扭矩）。4.4桥面系施工桥面铺装：采用5cm厚沥青混凝土，分两层施工，下层AC-20C，上层AC-13C，铺装前对梁顶面进行喷砂除锈处理。附属设施：安装防撞护栏、排水系统、照明系统。护栏采用预制混凝土构件，安装时与桥面预埋钢筋焊接，接缝处采用环氧树脂填充。五、质量控制措施5.1原材料控制建立材料进场台账，实行"三检制"（自检、互检、交接检）。钢材、水泥等主要材料需经监理工程师见证取样后方可使用。不合格材料严禁使用，并及时清运出场。5.2施工过程控制测量监控：主缆线形监测频率为每天一次，索塔沉降观测每周一次，加劲梁安装时实时监测。测量数据及时整理分析，发现偏差及时调整。混凝土控制：严格控制配合比，坍落度每工作班检查不少于2次。混凝土试块留置频率为每100m³一组，同条件养护试块与结构同条件养护。焊接质量：焊工持证上岗，焊接前进行工艺评定。对接焊缝100%进行UT探伤，角焊缝进行外观检查，合格率达到100%。5.3质量验收分部分项工程验收严格按照规范要求进行，隐蔽工程验收需经监理工程师签字确认后方可进行下道工序。建立质量缺陷台账，实行销号管理，确保所有质量问题及时整改。六、安全保障措施6.1高空作业防护作业人员佩戴双钩安全带，安全带固定点承重不小于15kN。设置安全母绳，沿猫道全程布置。高空作业平台满铺脚手板，设置18cm高挡脚板，临边防护栏杆高度不低于1.2米。6.2吊装安全吊装设备定期进行检查，钢丝绳磨损量超过10%或有断丝时立即更换。吊装作业设置警戒区，配备4名安全员（两岸各2名），使用对讲机保持实时联络。遇6级以上大风（风速≥10.8m/s）立即停止吊装作业。6.3用电安全施工现场采用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，电缆架空敷设高度不低于2.5米。6.4应急预案编制专项应急预案，包括高处坠落、物体打击、触电等事故应急处置措施。配备应急救援设备，包括10t手拉葫芦4台、急救箱2套、备用钢丝绳800米。每月组织1次应急演练，演练记录存档备查。七、环保与文明施工7.1扬尘控制施工现场出入口设置洗车平台，车辆冲洗干净后方可出场。易扬尘材料采取覆盖措施，施工现场裸土覆盖率100%。搅拌站设置粉尘收集系统，排放浓度符合国家标准。7.2噪音控制噪声设备设置隔音罩，昼间噪声控制在70dB以下，夜间（22:00-6:00）不进行施工作业，确需施工时办理夜间施工许可，并公告周边居民。7.3废水处理设置三级沉淀池，施工废水经处理后回用。食堂设置隔油池，生活污水经化粪池处理后排入市政管网。7.4废弃物处理建筑垃圾分类存放，可回收材料进行回收利用，危险废弃物交由有资质单位处置。生活垃圾日产日清，保持施工现场整洁。八、施工进度计划8.1关键线路锚碇基础施工→索塔施工→主缆架设→加劲梁安装→桥面系施工，总工期控制在14个月内。8.2进度保障编制周、月施工计划，实行周调度会制度。资源配置满足关键线路施工需求，高峰期投入劳动力350人。采用BIM技术进行进度模拟，及时发现进度偏差并采取纠偏措施。九、验收标准与流程9.1验收标准主缆验收：主缆线形偏差≤L/20000（L为主跨长度），索股间距偏差±5mm，缠丝张力偏差±10%。加劲梁验收：轴线偏差≤10mm