大跨度鋼結(jié)構(gòu)與混凝土拱橋綜合施工方案一、工程概況本工程為復(fù)合型大跨度交通樞紐項(xiàng)目，包含鋼結(jié)構(gòu)廠房及混凝土拱橋兩大主體結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)廠房占地面積10000平方米，建筑面積8000平方米，采用框架-支撐結(jié)構(gòu)體系，建筑高度12米，屋面單坡坡度1/6，防水等級(jí)二級(jí)。混凝土拱橋主跨徑50米，采用上承式箱型拱結(jié)構(gòu)，橋面寬度12米，設(shè)計(jì)荷載為公路-Ⅰ級(jí)。工程抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)使用年限50年，地處溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，施工周期需考慮季節(jié)性溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。二、施工總體部署（一）施工分區(qū)規(guī)劃鋼結(jié)構(gòu)施工區(qū)：劃分材料堆放區(qū)（30m×50m）、構(gòu)件加工區(qū)（40m×60m）、拼裝區(qū)（50m×80m）及吊裝作業(yè)區(qū)，設(shè)置6m寬環(huán)形施工通道。拱橋施工區(qū)：分為兩岸預(yù)制場(chǎng)（各15m×30m）、拱架搭設(shè)區(qū)、纜索吊裝作業(yè)區(qū)及橋面施工區(qū)，上下游設(shè)置施工棧橋（寬4m，荷載20t）。臨時(shí)設(shè)施區(qū)：布置辦公區(qū)（2層彩鋼板房）、宿舍區(qū)、混凝土攪拌站（HZS90型）、鋼筋加工棚及機(jī)械設(shè)備停放區(qū)，采用封閉式管理。（二）施工順序規(guī)劃鋼結(jié)構(gòu)工程：基礎(chǔ)施工→鋼柱安裝→屋面梁吊裝→支撐系統(tǒng)安裝→檁條及圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工→設(shè)備管線安裝。拱橋工程：基礎(chǔ)及橋臺(tái)施工→拱架搭設(shè)→拱圈混凝土澆筑→拱上建筑施工→橋面系施工→附屬設(shè)施安裝。交叉作業(yè)控制：鋼結(jié)構(gòu)吊裝與拱橋基礎(chǔ)施工并行作業(yè)，設(shè)置15m安全隔離帶，每日召開(kāi)交叉作業(yè)協(xié)調(diào)會(huì)。三、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、機(jī)械等專業(yè)工程師進(jìn)行聯(lián)合審圖，重點(diǎn)核查：鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)詳圖與拱橋錨固構(gòu)造的匹配性拱圈線形與鋼結(jié)構(gòu)屋面坡度的協(xié)調(diào)性預(yù)埋件位置及受力驗(yàn)算數(shù)據(jù)施工方案深化：編制專項(xiàng)施工方案包括：大跨度鋼結(jié)構(gòu)滑移吊裝方案拱圈混凝土分環(huán)分段澆筑方案纜索吊裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算測(cè)量控制網(wǎng)建立：布設(shè)三等三角控制網(wǎng)，設(shè)置6個(gè)永久性控制點(diǎn)采用全站儀（測(cè)角精度1″，測(cè)距精度1mm+1ppm）進(jìn)行軸線放樣建立高程控制網(wǎng)，采用二等水準(zhǔn)測(cè)量，閉合差≤±20√Lmm（二）資源配置材料計(jì)劃：鋼結(jié)構(gòu)：Q355B鋼材（屈服強(qiáng)度≥345MPa），高強(qiáng)螺栓（10.9級(jí)），焊接材料（E50系列焊條）混凝土：C40（拱圈）、C30（橋臺(tái)）、C50（鋼混結(jié)合段），抗?jié)B等級(jí)P8防水材料：改性瀝青防水卷材（3mm+4mm），聚氨酯防水涂料機(jī)械設(shè)備配置：|設(shè)備名稱|型號(hào)規(guī)格|數(shù)量|用途||----------|----------|------|------||履帶吊|QUY250|2臺(tái)|鋼結(jié)構(gòu)吊裝||纜索吊機(jī)|額定吊重50t|1套|拱肋節(jié)段吊裝||混凝土輸送泵|HBT80|3臺(tái)|混凝土澆筑||焊接機(jī)器人|KR500|4臺(tái)|鋼結(jié)構(gòu)焊接||全站儀|TS60|2臺(tái)|測(cè)量放樣|人力資源配置：鋼結(jié)構(gòu)施工隊(duì)：焊工30人（持證上崗）、起重工8人、安裝工40人橋梁施工隊(duì)：模板工25人、鋼筋工30人、混凝土工20人管理團(tuán)隊(duì)：項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人2人、安全員3人、質(zhì)量員3人四、鋼結(jié)構(gòu)工程施工（一）構(gòu)件加工制作加工工藝流程：原材料檢驗(yàn)→數(shù)控切割→零件加工→組裝→焊接→無(wú)損檢測(cè)→除銹涂裝→編號(hào)堆放關(guān)鍵加工技術(shù)：采用數(shù)控等離子切割（精度±0.5mm），腹板采用門式埋弧焊機(jī)焊接H型鋼構(gòu)件采用組立機(jī)（精度0.5mm/m），焊接后24h內(nèi)進(jìn)行100%UT探傷除銹等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)，涂裝環(huán)氧富鋅底漆（80μm）+環(huán)氧云鐵中間漆（60μm）+聚氨酯面漆（40μm）構(gòu)件驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：構(gòu)件尺寸偏差：長(zhǎng)度±3mm，垂直度≤H/2000且≤5mm焊接質(zhì)量：一級(jí)焊縫UT探傷100%，二級(jí)焊縫20%抽檢涂裝厚度：采用磁性測(cè)厚儀檢測(cè)，每10m2測(cè)3點(diǎn)，允許偏差-10μm（二）鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)處理：鋼柱基礎(chǔ)采用樁基承臺(tái)形式，預(yù)埋螺栓采用鋼制定位支架固定，軸線偏差控制在±2mm內(nèi)基礎(chǔ)頂面設(shè)置100mm厚C40無(wú)收縮灌漿料，采用無(wú)振動(dòng)灌漿工藝吊裝工藝：鋼柱吊裝：采用250t履帶吊單機(jī)回轉(zhuǎn)法，設(shè)置4個(gè)吊點(diǎn)（經(jīng)ANSYS受力模擬驗(yàn)證）屋面梁吊裝：采用"雙機(jī)抬吊+滑移法"，主吊（250t）與輔助吊（150t）協(xié)同作業(yè)，起吊角度控制在60°-75°累積滑移：在3榀鋼柱間設(shè)置滑移軌道（20mm厚鋼板），采用液壓頂推裝置（行程500mm），同步精度控制在±5mm節(jié)點(diǎn)連接：高強(qiáng)螺栓連接：采用扭矩法施工，初擰扭矩為終擰扭矩的50%，終擰采用扭矩扳手（精度±3%），按"從中心向四周"順序施擰焊接連接：梁柱節(jié)點(diǎn)采用全熔透焊縫，設(shè)置引弧板（≥100mm），焊后24h進(jìn)行UT探傷（三）質(zhì)量控制要點(diǎn)安裝精度控制：柱垂直度：采用全站儀監(jiān)測(cè)，允許偏差H/1000且≤15mm屋面坡度：用水準(zhǔn)儀測(cè)量，偏差控制在±5%設(shè)計(jì)值整體撓度：設(shè)置12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，起吊后撓度值≤L/250焊接質(zhì)量控制：預(yù)熱溫度：Q355B鋼材焊接前預(yù)熱至80-120℃，層間溫度保持≥150℃后熱處理：厚度≥30mm的鋼板焊后250-350℃保溫2h環(huán)境控制：風(fēng)速≥8m/s時(shí)設(shè)置防風(fēng)棚，相對(duì)濕度＞90%時(shí)停止作業(yè)五、混凝土拱橋施工（一）拱架系統(tǒng)施工拱架設(shè)計(jì)：采用滿堂式鋼管拱架（φ60×3.5mm鋼管），立桿間距60cm×60cm，橫桿步距120cm，設(shè)置雙向剪刀撐地基處理：采用20cm厚C20混凝土硬化，承載力≥200kPa，設(shè)置排水盲溝搭設(shè)工藝：采用"從兩岸向拱頂"對(duì)稱搭設(shè)，每搭設(shè)3層進(jìn)行一次抄平調(diào)直拱頂設(shè)置預(yù)拱度（按L/500設(shè)置），通過(guò)可調(diào)頂托精確調(diào)整安裝拱架縱橫梁（15cm×20cm方木），鋪設(shè)18mm厚竹膠板，接縫處貼止?jié){條預(yù)壓試驗(yàn)：采用沙袋分級(jí)加載（1.2倍設(shè)計(jì)荷載），分5級(jí)加載（20%、40%、60%、80%、100%）每級(jí)加載后靜置1h，測(cè)量沉降值（精度0.1mm），卸載后殘余變形≤2mm（二）拱圈混凝土施工配合比設(shè)計(jì)：C40混凝土：水泥（P.O42.5）380kg/m3，粉煤灰（Ⅰ級(jí)）60kg/m3，砂率38%，坍落度180±20mm摻入聚丙烯纖維（0.9kg/m3），延緩早期裂縫；添加膨脹劑（UEA-H）補(bǔ)償收縮澆筑工藝：分環(huán)分段澆筑：全拱分為5段（拱頂1段+兩側(cè)各2段），每段長(zhǎng)10m，環(huán)厚1.2m澆筑順序：從拱腳向拱頂對(duì)稱推進(jìn)，采用泵送頂升法，導(dǎo)管埋深控制在2-6m間隔槽施工：設(shè)置1m寬后澆帶，待分段混凝土強(qiáng)度達(dá)75%后，采用C45微膨脹混凝土澆筑，養(yǎng)護(hù)溫度≥5℃溫控措施：采用雙摻技術(shù)（粉煤灰+礦粉）降低水化熱，入模溫度控制在5-30℃預(yù)埋DTS光纖測(cè)溫系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部溫度，內(nèi)外溫差≤25℃覆蓋阻燃棉被養(yǎng)護(hù)，灑水保持濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d（三）轉(zhuǎn)體施工工藝（拱橋跨河段）轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)計(jì)：采用平面轉(zhuǎn)體法，轉(zhuǎn)盤直徑3.6m，設(shè)置上下轉(zhuǎn)盤（下盤采用C50混凝土，上盤鋼結(jié)構(gòu)）環(huán)道采用四氟乙烯滑板（摩擦系數(shù)0.06），設(shè)置8個(gè)助推千斤頂（單頂力50t）轉(zhuǎn)體施工步驟：預(yù)制半拱：在兩岸支架上澆筑半拱結(jié)構(gòu)，配重偏差控制在5%以內(nèi)試轉(zhuǎn)體：先進(jìn)行10°預(yù)轉(zhuǎn)，檢查轉(zhuǎn)盤靈活性及同步性，調(diào)整不平衡力矩正式轉(zhuǎn)體：采用連續(xù)千斤頂牽引（速度0.5°/min），全站儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軸線偏差（≤5mm）合龍?zhí)幚恚恨D(zhuǎn)體到位后采用鋼楔鎖定，焊接勁性骨架，澆筑合龍段混凝土（微膨脹C50）六、吊裝工程專項(xiàng)方案（一）吊裝設(shè)備配置鋼結(jié)構(gòu)吊裝：主吊：QUY250履帶吊（主臂52m，額定吊重35t/12m半徑）輔助吊：QY100汽車吊（31.5m主臂，12t/16m半徑）滑移設(shè)備：液壓頂推系統(tǒng)（4臺(tái)200t級(jí)千斤頂，同步精度±2mm）拱橋吊裝：纜索吊機(jī)：主索采用2×Φ56mm鋼絲繩，跨度120m，額定吊重50t起重小車：配置變頻調(diào)速系統(tǒng)，運(yùn)行速度0-3m/min扣掛系統(tǒng)：采用4束Φ15.2鋼絞線（每束12根），安全系數(shù)≥3（二）吊裝穩(wěn)定性控制吊點(diǎn)設(shè)計(jì)：鋼結(jié)構(gòu)屋架：采用4點(diǎn)吊裝（經(jīng)ANSYS受力分析），吊點(diǎn)設(shè)置在1/3跨度處拱肋節(jié)段：設(shè)置2個(gè)主吊點(diǎn)+1個(gè)穩(wěn)定吊點(diǎn)，采用可調(diào)式平衡梁吊裝驗(yàn)算：最大單榀屋架重28t，吊索角度60°時(shí)，單根吊索受力16.2t（選用Φ32mm鋼絲繩，破斷拉力47.8t）拱肋節(jié)段重45t，采用4點(diǎn)吊，每個(gè)吊點(diǎn)受力11.5t，吊耳采用Q345B鋼板（厚度30mm）吊裝監(jiān)測(cè)：安裝傾角傳感器（精度0.1°）監(jiān)測(cè)構(gòu)件垂直度采用應(yīng)力傳感器監(jiān)測(cè)吊索張力（量程0-50t，精度1%FS）設(shè)置風(fēng)速儀（報(bào)警值12m/s），超過(guò)限值立即停止作業(yè)（三）吊裝作業(yè)安全控制吊裝區(qū)域管理：設(shè)置雙層防護(hù)網(wǎng)（高度2m，網(wǎng)格5cm×5cm）劃分警戒區(qū)（半徑20m），配備4名專職安全員吊裝指揮系統(tǒng)：采用對(duì)講機(jī)（調(diào)頻438MHz）+旗語(yǔ)指揮，總指揮持證上崗吊裝前進(jìn)行"吊裝五查"（查設(shè)備、查索具、查指揮、查信號(hào)、查環(huán)境）應(yīng)急措施：配備2臺(tái)150t備用吊車，設(shè)置應(yīng)急電源（200kW柴油發(fā)電機(jī)）制定構(gòu)件墜落、吊裝失穩(wěn)等應(yīng)急預(yù)案，每月組織演練七、質(zhì)量控制體系（一）材料質(zhì)量控制鋼材驗(yàn)收：每批鋼材（≤60t）進(jìn)行力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率）及化學(xué)成分檢驗(yàn)高強(qiáng)螺栓按批（3000套）進(jìn)行扭矩系數(shù)測(cè)試，標(biāo)準(zhǔn)差≤0.01混凝土控制：實(shí)行"四試"制度：試配、試拌、試澆、試養(yǎng)，抗壓強(qiáng)度≥1.15倍設(shè)計(jì)值砂石骨料采用水洗工藝，含泥量≤2%，針片狀顆粒含量≤15%焊接材料管理：焊條烘干（350℃×1h），存入80-100℃保溫筒，發(fā)放實(shí)行"跟蹤卡"制度（二）過(guò)程質(zhì)量控制鋼結(jié)構(gòu)安裝精度：柱垂直度：采用全站儀+水準(zhǔn)儀雙控，允許偏差H/1000且≤10mm屋面坡度：用水準(zhǔn)儀測(cè)量，偏差控制在±3%設(shè)計(jì)值整體變形：設(shè)置12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，最大撓度≤L/250混凝土工程：模板接縫：采用雙面膠密封，錯(cuò)臺(tái)≤2mm，平整度≤3mm/2m鋼筋保護(hù)層：采用定制塑料墊塊（強(qiáng)度≥50MPa），間距≤800mm施工縫處理：鑿毛露出新鮮混凝土面（面積≥75%），涂刷界面劑（厚度1mm）（三）檢測(cè)與監(jiān)測(cè)鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)：焊縫檢測(cè)：一級(jí)焊縫100%UT+20%MT，二級(jí)焊縫20%UT涂層檢測(cè)：附著力（劃格法≥5MPa），厚度（80-180μm）拱橋監(jiān)測(cè)：線形監(jiān)測(cè)：采用全站儀按二等導(dǎo)線精度測(cè)量，拱軸線偏差≤L/5000應(yīng)力監(jiān)測(cè)：預(yù)埋鋼筋應(yīng)力計(jì)（量程0-300MPa），實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)沉降觀測(cè)：設(shè)置12個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，每3d觀測(cè)一次，沉降速率≤2mm/d八、安全管理措施（一）危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制重大危險(xiǎn)源清單：鋼結(jié)構(gòu)吊裝（風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Ⅰ級(jí)）高處作業(yè)（風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Ⅰ級(jí)）拱架坍塌（風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Ⅰ級(jí)）臨時(shí)用電（風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Ⅱ級(jí)）控制措施：設(shè)置安全警示標(biāo)志（夜間紅色警示燈，間距5m）重大作業(yè)前辦理作業(yè)許可（吊裝作業(yè)票、高處作業(yè)票）每日開(kāi)展JSA（作業(yè)安全分析），識(shí)別動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)（二）高處作業(yè)安全防護(hù)設(shè)施：鋼結(jié)構(gòu)安裝設(shè)置安全母繩（Φ12mm錦綸繩，破斷力≥20kN）拱橋施工設(shè)置臨邊防護(hù)欄桿（高度1.2m，兩道橫桿）作業(yè)層滿掛密目安全網(wǎng)（2000目/100cm2），搭設(shè)安全通道個(gè)人防護(hù)：強(qiáng)制佩戴雙鉤安全帶（緩沖器有效長(zhǎng)度≤1.5m）登高作業(yè)人員定期體檢（每年1次），嚴(yán)禁酒后上崗設(shè)置高空應(yīng)急救援箱（含擔(dān)架、急救包、通訊設(shè)備）（三）應(yīng)急預(yù)案應(yīng)急組織：成立應(yīng)急指揮部（項(xiàng)目經(jīng)理任總指揮），下設(shè)搶險(xiǎn)組、醫(yī)療組、通訊組配備應(yīng)急車輛（2臺(tái)越野車），24h待命專項(xiàng)預(yù)案：坍塌事故：立即啟動(dòng)邊坡加固方案，調(diào)用應(yīng)急挖掘機(jī)（2臺(tái)）高處墜落：?jiǎn)⒂酶呖站仍O(shè)備（救生緩降器，下降速度1.5m/s）火災(zāi)事故：配置移動(dòng)消防炮（射程30m），易燃材料堆放區(qū)設(shè)置防火隔離帶九、施工進(jìn)度計(jì)劃與保證措施（一）關(guān)鍵線路計(jì)劃鋼結(jié)構(gòu)工程（總工期180d）：基礎(chǔ)施工（30d）→鋼柱安裝（45d）→屋面梁吊裝（30d）→圍護(hù)系統(tǒng)（45d）→驗(yàn)收（30d）拱橋工程（總工期210d）：基礎(chǔ)施工（45d）→拱架搭設(shè)（30d）→拱圈澆筑（60d）→橋面施工（45d）→驗(yàn)收（30d）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制：鋼結(jié)構(gòu)主體封頂（第120日歷天）拱橋合龍（第150日歷天）竣工驗(yàn)收（第360日歷天）（二）進(jìn)度保證措施資源保障：鋼材儲(chǔ)備量≥300t，水泥庫(kù)存≥500t，確保連續(xù)施工配置備用發(fā)電機(jī)（200kW），保障停電時(shí)關(guān)鍵工序施工技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬，每周對(duì)比計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度對(duì)滯后工序采取趕工措施（增加作業(yè)班組、延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間）季節(jié)性施工措施：雨季：搭設(shè)防雨棚（鋼結(jié)構(gòu)加工區(qū)），混凝土摻加早強(qiáng)劑冬季：采用蒸汽養(yǎng)護(hù)（拱橋混凝土），骨料預(yù)熱（≥5℃）十、環(huán)境保護(hù)與文明施工（一）揚(yáng)塵控制施工區(qū)降塵：出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（高壓水槍+三級(jí)沉淀池）裸土覆蓋（防塵網(wǎng)2000目），施工便道硬化（200mm厚C20混凝土）塔吊設(shè)置噴霧系統(tǒng)（覆蓋半徑30m），每2h噴霧1次廢氣控制：焊接作業(yè)采用焊煙凈化器（收集效率≥95%）車輛尾氣檢測(cè)（每月1次），禁止使用超標(biāo)設(shè)備（二）噪聲控制聲源控制：破碎機(jī)設(shè)置隔音罩（降噪量≥25dB）夜間（22:00-6:00）禁止強(qiáng)噪聲作業(yè)，確需施工辦理夜間施工許可傳播途徑控制：施工區(qū)設(shè)置聲屏障（高度3m，隔聲量≥30dB）敏感區(qū)域設(shè)置噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)（每2h監(jiān)測(cè)1次，限值晝間70dB，夜間55dB）（三）固廢處理分類處理：設(shè)置垃圾分類站（可回收、有害、建筑垃圾），日產(chǎn)日清鋼結(jié)構(gòu)邊角料回收率≥95%，危險(xiǎn)廢物交由有資質(zhì)單位處置水土保持：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀后回用（用于灑水降塵）基坑周邊設(shè)置排水溝（30cm×40cm），防止水土流失十一、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與程序（一）鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收分項(xiàng)驗(yàn)收：基礎(chǔ)驗(yàn)收：軸線偏差≤10mm，頂面平整度≤5mm/2m構(gòu)件驗(yàn)收：尺寸偏差符合GB50205-2020表8.3.1要求連接驗(yàn)收：高強(qiáng)螺栓終擰扭矩偏差±10%，摩擦面抗滑移系數(shù)≥0.45竣工驗(yàn)收：提交資料：竣工圖、檢測(cè)報(bào)告、隱蔽工程記