水中系梁吊模施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目為跨河橋梁工程，主橋1-3號(hào)墩位于河道中央，需施工水中系梁連接樁基。系梁設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，截面尺寸120cm×120cm，凈長(zhǎng)8.4m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，單個(gè)系梁混凝土方量12.1m3。河道常水位1.62m，系梁頂標(biāo)高0.40m，底標(biāo)高-0.80m，施工期間處于水下1.2m位置。根據(jù)水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，6-7月為水位高峰期，最大水深達(dá)2.3m，流速0.8m/s，施工條件復(fù)雜。1.2地質(zhì)水文條件河床地質(zhì)由上而下依次為：①淤泥層（厚2.8m，極限摩擦力50kPa）；②粉砂層（厚7.2m，極限摩擦力85kPa）；③強(qiáng)風(fēng)化巖層。地下水位與河流水位一致，受潮汐影響每日有±0.5m波動(dòng)。施工區(qū)域?yàn)橥ê胶拥?，需預(yù)留4m寬通航通道。1.3工程重難點(diǎn)水下作業(yè)環(huán)境：系梁完全位于水下，模板安裝、混凝土澆筑需在靜水條件下進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜：系梁承受樁基水平力傳遞，需保證施工期間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性工期壓力：需在汛期來(lái)臨前（6月15日前）完成全部3個(gè)系梁施工質(zhì)量控制：水下混凝土澆筑密實(shí)度、鋼筋保護(hù)層厚度控制難度大二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃采用"預(yù)制+吊裝+現(xiàn)澆"組合工藝，具體流程如下：graphLRA[施工準(zhǔn)備]-->B[鋼平臺(tái)搭設(shè)]B-->C[系梁預(yù)制]C-->D[鋼管樁支護(hù)]D-->E[吊模系統(tǒng)安裝]E-->F[系梁吊裝]F-->G[節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆]G-->H[養(yǎng)護(hù)驗(yàn)收]2.2施工平面布置水上作業(yè)區(qū)：鋼平臺(tái)：采用貝雷片組拼，面積20m×15m，承載力≥50kPa材料堆放區(qū)：劃分鋼筋區(qū)、模板區(qū)、混凝土區(qū)，設(shè)置防雨棚吊裝作業(yè)半徑：25m，覆蓋全部系梁施工區(qū)域岸上輔助區(qū)：預(yù)制場(chǎng)：設(shè)置2個(gè)系梁預(yù)制臺(tái)座，尺寸10m×2m×0.3m鋼筋加工棚：30m2，配置切斷機(jī)、彎曲機(jī)、電焊機(jī)臨時(shí)碼頭：寬4m，采用鋼管樁+木跳板結(jié)構(gòu)2.3資源配置計(jì)劃?rùn)C(jī)械設(shè)備：|設(shè)備名稱|型號(hào)規(guī)格|數(shù)量|用途||----------|----------|------|------||汽車(chē)吊|50t|1臺(tái)|構(gòu)件吊裝||振動(dòng)錘|45kW|1臺(tái)|鋼管樁施工||卷?yè)P(yáng)機(jī)|8t|2臺(tái)|系梁吊放||導(dǎo)管|Φ250mm|30m|水下混凝土||全站儀|2mm級(jí)|1臺(tái)|測(cè)量放樣|人力資源：管理人員：項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全員1人作業(yè)人員：鋼筋工6人、木工4人、混凝土工4人、起重工2人、潛水員2人后勤保障：設(shè)備維修2人、物資管理1人三、關(guān)鍵施工工藝3.1鋼平臺(tái)搭設(shè)基礎(chǔ)施工：采用Φ600mm鋼管樁，單樁長(zhǎng)15m，錘擊沉樁至強(qiáng)風(fēng)化巖層樁頂焊接雙拼I25b工字鋼作為主梁，橫向間距3m主梁上鋪設(shè)I16工字鋼次梁，間距1.2m，形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)平臺(tái)面板：采用8mm厚花紋鋼板，板塊間焊接連接設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿掛安全網(wǎng)四周設(shè)置排水溝，匯集至集水井用潛水泵排出3.2系梁預(yù)制施工模板工程：底模采用20mm厚膠合板+50×100mm木方背楞側(cè)模采用組合鋼模，面板厚度6mm，背楞采用[10槽鋼對(duì)拉螺栓采用M14高強(qiáng)螺栓，橫向間距600mm，豎向2道鋼筋工程：鋼筋加工精度控制：受力鋼筋±10mm，箍筋±5mm綁扎順序：先底板后腹板，再頂板，最后預(yù)埋件保護(hù)層墊塊：采用C35混凝土墊塊，間距500mm梅花形布置混凝土工程：配合比：水泥:砂:石:水=1:1.85:3.2:0.45，摻加粉煤灰15%澆筑工藝：分層澆筑，厚度300mm，插入式振搗器振搗養(yǎng)護(hù)措施：覆蓋薄膜+土工布，灑水養(yǎng)護(hù)14d，強(qiáng)度達(dá)85%后方可吊裝3.3吊模系統(tǒng)設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)：采用Φ630mm鋼管樁作為承重樁，單樁承載力經(jīng)計(jì)算≥250kN樁頂設(shè)置雙拼I32a工字鋼橫梁，跨度6m橫梁上布置貝雷片縱梁，采用花窗連接，形成穩(wěn)定體系吊裝設(shè)備：卷?yè)P(yáng)機(jī)：8t慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)，配備Φ17.5mm鋼絲繩（破斷力189.5kN）滑輪組：8輪起重滑車(chē)，額定荷載80t，設(shè)置防跳槽裝置吊點(diǎn)設(shè)計(jì)：系梁兩端0.207L處設(shè)置吊耳，采用16mm厚鋼板焊接精調(diào)系統(tǒng)：設(shè)置4個(gè)微調(diào)千斤頂（50t），控制精度±5mm采用全站儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，偏差超過(guò)10mm立即調(diào)整安裝限位裝置，防止系梁橫向位移3.4水下安裝施工鋼護(hù)筒處理：潛水員水下切割鋼護(hù)筒，形成U型缺口，寬度比系梁大10mm切口處焊接6mm厚鋼板，安裝白色橡膠止水帶（寬150mm）采用角鋼壓緊固定，確保密封性能系梁吊裝：吊裝前檢查：吊具連接、鋼絲繩磨損、卷?yè)P(yáng)機(jī)制動(dòng)試吊：起吊50cm高度靜置10min，檢查穩(wěn)定性吊放速度：控制在0.5m/min，兩端同步下放，偏差≤20mm節(jié)點(diǎn)處理：樁頭鑿毛：潛水員采用風(fēng)鎬鑿除浮漿，露出新鮮混凝土面鋼筋連接：采用水下電弧焊，單面焊搭接長(zhǎng)度10d止水處理：安裝遇水膨脹止水條，纏繞止水膠帶2層3.5水下混凝土澆筑導(dǎo)管法施工：導(dǎo)管配置：Φ250mm無(wú)縫鋼管，絲扣連接，底部設(shè)置球閥初灌量計(jì)算：V=πr2h1+πR2Hc，確保導(dǎo)管埋深≥1m澆筑控制：連續(xù)作業(yè)，導(dǎo)管埋深保持1.5-2.0m，提升速度≤0.3m/min混凝土性能控制：坍落度：180-220mm，擴(kuò)展度≥500mm初凝時(shí)間：≥6h，終凝時(shí)間≤12h抗裂措施：摻加聚丙烯纖維0.9kg/m3，膨脹劑6%質(zhì)量檢測(cè)：混凝土試塊：每50m3制作3組，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)+同條件養(yǎng)護(hù)超聲波檢測(cè)：7d后進(jìn)行，檢測(cè)面布置4個(gè)測(cè)區(qū)回彈檢測(cè)：28d后進(jìn)行，每個(gè)系梁測(cè)區(qū)不少于10個(gè)四、結(jié)構(gòu)受力驗(yàn)算4.1模板支撐驗(yàn)算荷載計(jì)算：新澆混凝土自重：25kN/m3×1.2m×1.2m=36kN/m施工荷載：2.5kN/m2×1.2m=3kN/m振搗荷載：2kN/m2×1.2m=2.4kN/m總荷載：1.2×36+1.4×(3+2.4)=51.96kN/m次楞驗(yàn)算（50×70mm木方）：截面抵抗矩W=5×72/6=40.83cm3彎矩M=0.1ql2=0.1×51.96×0.32=0.468kN·m彎曲應(yīng)力σ=M/W=0.468×10?/40.83×103=11.46N/mm2＜[f]=13N/mm2（滿足）主楞驗(yàn)算（雙拼I25b工字鋼）：截面慣性矩I=2×5280cm?=10560cm?最大撓度v=0.677ql?/(100EI)=0.677×51.96×3?/(100×206×10?×10560×10??)=0.89mm＜[v]=L/400=7.5mm（滿足）4.2吊裝系統(tǒng)驗(yàn)算鋼絲繩驗(yàn)算：系梁自重：25kN/m3×12.1m3=302.5kN動(dòng)載系數(shù)：1.2，總荷載363kN8根鋼絲繩受力，每根受力F=363/(8×sin60°)=52.3kN安全系數(shù)K=189.5/52.3=3.62＞3（滿足）鋼管樁承載力：?jiǎn)螛冻休d力計(jì)算：R=π×0.6×(2.8×50+7.2×85)=π×0.6×752=1419kN實(shí)際荷載：363kN/4根=90.75kN＜1419kN（滿足）五、質(zhì)量控制措施5.1原材料控制鋼筋：進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收：每60t為一批，檢查合格證、質(zhì)保書(shū)力學(xué)性能試驗(yàn)：屈服強(qiáng)度≥335MPa，抗拉強(qiáng)度≥455MPa存放要求：墊高30cm，覆蓋防雨布，防止銹蝕混凝土：水泥：P.O42.5級(jí)水泥，初凝時(shí)間≥45min骨料：碎石粒徑5-25mm，含泥量＜1%；中砂細(xì)度模數(shù)2.6-3.0外加劑：采用聚羧酸系高效減水劑，減水率≥20%5.2施工過(guò)程控制測(cè)量控制：平面位置：采用極坐標(biāo)法放樣，偏差≤10mm高程控制：水準(zhǔn)儀測(cè)量，精度±5mm變形監(jiān)測(cè)：設(shè)置6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每日觀測(cè)2次工序驗(yàn)收：|工序名稱|檢查項(xiàng)目|允許偏差|檢查方法||----------|----------|----------|----------||鋼筋綁扎|間距|±10mm|鋼尺量測(cè)||模板安裝|軸線位置|±5mm|全站儀||混凝土澆筑|坍落度|±20mm|坍落度筒||構(gòu)件吊裝|頂面高程|±10mm|水準(zhǔn)儀|5.3質(zhì)量通病防治蜂窩麻面：控制混凝土坍落度損失，運(yùn)輸時(shí)間≤1h振搗到位，每個(gè)點(diǎn)位振搗20-30s模板拼縫采用雙面膠密封，防止漏漿鋼筋保護(hù)層不足：采用定型塑料墊塊，強(qiáng)度≥C30墊塊綁扎牢固，每㎡不少于4個(gè)澆筑前檢查，不合格立即整改六、安全保證措施6.1水上作業(yè)安全防溺水措施：作業(yè)人員穿戴救生衣，配備救生圈4個(gè)設(shè)置安全警示區(qū)，夜間懸掛警示燈配備2艘救援快艇，24h待命平臺(tái)安全：定期檢查焊縫，每周進(jìn)行超聲波檢測(cè)荷載限制：均布荷載≤20kPa，集中荷載≤5kN設(shè)置防滑條，間距30cm，突出高度5mm6.2吊裝作業(yè)安全吊裝前檢查：吊具：鋼絲繩磨損≤10%，卡扣連接牢固設(shè)備：卷?yè)P(yáng)機(jī)制動(dòng)器靈敏，限位裝置可靠信號(hào)：配備旗手和對(duì)講機(jī)，統(tǒng)一指揮信號(hào)吊裝過(guò)程控制：警戒區(qū)：半徑20m，設(shè)置警戒線和警示牌風(fēng)速限制：超過(guò)10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）停止作業(yè)吊裝半徑：嚴(yán)格控制在額定范圍內(nèi)，禁止超載6.3應(yīng)急預(yù)案突發(fā)事件處置：人員落水：立即啟動(dòng)救生預(yù)案，拋投救生圈，快艇救援設(shè)備故障：備用設(shè)備30min內(nèi)投入使用惡劣天氣：提前4h停止作業(yè)，人員設(shè)備撤離應(yīng)急物資儲(chǔ)備：醫(yī)療急救箱：配備止血帶、繃帶、急救藥品消防器材：滅火器8個(gè)，消防沙2m3通訊設(shè)備：衛(wèi)星電話1部，確保信號(hào)暢通七、施工進(jìn)度計(jì)劃7.1關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備(7d)→鋼平臺(tái)搭設(shè)(10d)→系梁預(yù)制(14d)→鋼管樁施工(5d)→吊模安裝(7d)→系梁吊裝(3d)→節(jié)點(diǎn)澆筑(5d)→養(yǎng)護(hù)驗(yàn)收(14d)7.2進(jìn)度保障措施資源保障：材料儲(chǔ)備：提前儲(chǔ)備2個(gè)系梁的全部材料設(shè)備備用：關(guān)鍵設(shè)備配備備用件，如振動(dòng)錘、卷?yè)P(yáng)機(jī)人員輪班：采用兩班制，確保連續(xù)作業(yè)技術(shù)保障：BIM技術(shù)：三維建模優(yōu)化施工方案，減少返工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)：提前探明河床地質(zhì)情況專家咨詢：聘請(qǐng)橋梁專家組成顧問(wèn)組，解決技術(shù)難題八、環(huán)境保護(hù)措施8.1水污染防治施工廢水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池，處理鉆孔泥漿水混凝土養(yǎng)護(hù)用水經(jīng)沉淀后回用油料庫(kù)房設(shè)置防滲池，防止油污泄漏生活垃圾管理：分類收集：設(shè)置可回收、不可回收、有害垃圾桶日產(chǎn)日清：每天由專用船只運(yùn)至岸上處理禁止向河道拋棄任何廢棄物8.2噪聲控制設(shè)備降噪：高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音罩，如發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)振動(dòng)錘采用低噪聲型號(hào)，晝間≤70dB，夜間≤55dB合理安排施工時(shí)間，避免夜間施工揚(yáng)塵控制：材料堆場(chǎng)設(shè)置圍擋，高度≥2m運(yùn)輸車(chē)輛加蓋篷布，出場(chǎng)前沖洗輪胎干燥天氣進(jìn)行灑水降塵，每天不少于4次九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)：強(qiáng)度：達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%外觀：表面平整，無(wú)蜂窩、麻面、裂縫尺寸偏差：截面尺寸±5mm，長(zhǎng)度±10mm鋼筋工程：保護(hù)層厚度：+1