螺溪洲大橋施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目總體概況本項(xiàng)目為江西省贛州市螺溪洲大橋（現(xiàn)更名為創(chuàng)新大橋）及105國(guó)道連接線工程，是國(guó)道G105/G323連接線的關(guān)鍵越江節(jié)點(diǎn)。項(xiàng)目西起金東北路以東105國(guó)道，向東跨越贛江后連續(xù)上跨濱江路、鐘塔路和虔東大道后接地，全長(zhǎng)3.83公里，其中橋梁總長(zhǎng)1.74公里，主橋長(zhǎng)420米，采用雙向六車道城市主干路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)速50公里，橋面總寬40.5米，項(xiàng)目總投資10.32億元，建設(shè)工期28個(gè)月。作為國(guó)內(nèi)首座全K型桁架大跨徑橋梁，本工程融合交通功能與景觀價(jià)值，采用山形起伏設(shè)計(jì)，建成后成為贛江標(biāo)志性景觀建筑，對(duì)促進(jìn)中國(guó)稀金谷核心區(qū)與水西片區(qū)互聯(lián)互通具有重要意義。1.2主要技術(shù)參數(shù)主橋采用多跨敞開式全K型鋼桁架結(jié)構(gòu)，跨徑布置為70+140+140+70米，主體結(jié)構(gòu)為兩片中心距26.5米的主桁架，外側(cè)各設(shè)7米懸臂支撐非機(jī)動(dòng)車道及人行道。鋼桁梁總重1.5萬(wàn)噸，單點(diǎn)最大受力達(dá)1700噸，上下弦桿采用箱形截面，橋面系為正交異性鋼橋面結(jié)構(gòu)。中跨上弦桁高按二次拋物線變化，中跨矢高20米，中支點(diǎn)處桁高30米，邊支點(diǎn)處桁高20米，主體鋼結(jié)構(gòu)材料采用Q345qD鋼材。下部結(jié)構(gòu)采用墻式墩，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，樁基礎(chǔ)嵌入紅砂巖地層，采用PLC工法樁圍堰施工。1.3工程地質(zhì)條件橋位處贛江河道寬約400米，水深6-12米，水流速度1.2-1.8m/s。河床覆蓋層主要為第四系松散堆積物，厚度3-8米，下伏基巖為白堊系紅砂巖，巖層單軸抗壓強(qiáng)度30-60MPa，局部存在溶蝕裂隙和夾層。兩岸陸域段為剝蝕殘丘地貌，地表覆蓋層薄，基巖裸露，地質(zhì)條件復(fù)雜，對(duì)基礎(chǔ)施工穩(wěn)定性要求高。二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)本項(xiàng)目采用EPC總承包模式，成立項(xiàng)目經(jīng)理部，設(shè)工程技術(shù)部、質(zhì)量安全部、物資設(shè)備部、計(jì)劃合同部、財(cái)務(wù)部及綜合管理部六大職能部門，配置橋梁工程師8人、鋼結(jié)構(gòu)工程師5人、測(cè)量工程師3人、安全工程師4人，高峰期投入作業(yè)人員650人。施工單位為中交第二公路工程局有限公司，設(shè)計(jì)單位為上海城建市政工程(集團(tuán))有限公司，監(jiān)理單位為江西交通工程監(jiān)理有限公司，形成"業(yè)主-監(jiān)理-總包-分包"四級(jí)管理體系。2.2施工分區(qū)與流程工程劃分為三個(gè)施工工區(qū)：西岸工區(qū)（K0+013-K1+200）、主橋工區(qū)（K1+200-K1+620）及東岸工區(qū)（K1+620-K3+843）。施工總體流程遵循"先地下后地上、先基礎(chǔ)后上部、先結(jié)構(gòu)后附屬"的原則，分五個(gè)階段實(shí)施：前期準(zhǔn)備階段（2021年9月-2021年12月）：完成施工便道、臨時(shí)碼頭、鋼構(gòu)件加工場(chǎng)建設(shè)，實(shí)施管線遷改及場(chǎng)地平整；基礎(chǔ)施工階段（2022年1月-2022年8月）：完成鉆孔灌注樁、承臺(tái)及下部結(jié)構(gòu)施工；鋼結(jié)構(gòu)加工與安裝階段（2022年5月-2023年8月）：同步推進(jìn)鋼桁梁工廠制造、現(xiàn)場(chǎng)頂推及合龍施工；橋面系及附屬工程階段（2023年7月-2023年11月）：實(shí)施橋面鋪裝、欄桿安裝、照明及交通安全設(shè)施施工；收尾驗(yàn)收階段（2023年12月）：完成航道疏浚、綠化工程及竣工驗(yàn)收準(zhǔn)備。2.3施工平面布置西岸設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)加工總廠（占地15000㎡），配置3條H型鋼生產(chǎn)線、2套數(shù)控切割設(shè)備及1套三維焊接機(jī)器人系統(tǒng)，月產(chǎn)能達(dá)800噸。東岸設(shè)混凝土預(yù)制場(chǎng)（占地8000㎡），配置2套120m3/h攪拌站、4套箱梁模板及智能張拉設(shè)備，負(fù)責(zé)1033米引橋預(yù)制箱梁生產(chǎn)。主橋上下游各設(shè)臨時(shí)碼頭1座，配備250噸浮吊及材料運(yùn)輸駁船。沿橋軸線兩側(cè)設(shè)置施工便道，寬6米，采用20cm厚C25混凝土硬化，每500米設(shè)錯(cuò)車道。在3#、4#主墩處設(shè)置頂推施工平臺(tái)，配備4套2000噸級(jí)連續(xù)千斤頂及液壓同步控制系統(tǒng)。三、關(guān)鍵分部分項(xiàng)工程施工方案3.1基礎(chǔ)工程施工3.1.1鉆孔灌注樁施工主墩基礎(chǔ)采用Φ2.5m鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)45-60米，單樁承載力28000kN。針對(duì)紅砂巖地層特性，選用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行樁位放樣，精度控制在±3cm內(nèi)。采用沖擊反循環(huán)鉆機(jī)成孔，鉆頭選用十字形合金鉆頭，鉆進(jìn)參數(shù)控制：鉆壓30-50kN，轉(zhuǎn)速15-20r/min，泥漿比重1.2-1.4。成孔后采用聲波透射法檢測(cè)孔壁完整性，沉渣厚度控制在5cm以內(nèi)。鋼筋籠分節(jié)制作，長(zhǎng)度9米/節(jié)，采用滾焊機(jī)加工，主筋連接采用直螺紋套筒，接頭錯(cuò)開率50%?；炷敛捎脤?dǎo)管法灌注，導(dǎo)管直徑300mm，埋管深度控制在2-6米，初凝時(shí)間≥12小時(shí)，強(qiáng)度等級(jí)C40，水下灌注坍落度200±20mm。3.1.2PLC工法樁圍堰施工水中墩承臺(tái)采用Φ609mm×16mm鋼管樁+防滲帷幕的PLC工法樁圍堰，樁長(zhǎng)24-30米，間距50cm，呈圓形布置，直徑22米。施工采用振動(dòng)錘引孔+靜壓沉樁工藝，選用DZJ300型振動(dòng)錘，激振力300kN。采用氣囊防滲材料形成止水帷幕，氣囊直徑500mm，充氣壓力0.3-0.5MPa。圍堰內(nèi)設(shè)置4道環(huán)形內(nèi)支撐，采用2I45b型鋼，支撐間距3米。封底混凝土采用C30水下混凝土，厚度2.5米，采用導(dǎo)管法分區(qū)分層灌注，利用BIM技術(shù)模擬澆筑順序，結(jié)合導(dǎo)管埋深監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)平整度智能化控制，誤差≤5cm。3.2下部結(jié)構(gòu)施工墩身采用鋼筋混凝土墻式墩，高度8-15米，截面尺寸1.8m×6.5m。模板采用液壓爬模系統(tǒng)，面板為6mm厚冷軋鋼板，背楞采用雙拼10號(hào)槽鋼，提升系統(tǒng)選用10噸液壓千斤頂，爬升速度0.5m/h。鋼筋在加工場(chǎng)集中制作，現(xiàn)場(chǎng)綁扎，保護(hù)層厚度50mm，采用塑料墊塊控制?；炷敛捎肅40泵送混凝土，坍落度180±20mm，分層澆筑厚度50cm，插入式振搗器振搗，振搗時(shí)間20-30s。施工縫處設(shè)置3道止水帶，采用遇水膨脹橡膠止水條+鋼板止水帶復(fù)合防水體系。墩頂設(shè)置20cm厚C45過(guò)渡段混凝土，與鋼桁梁支座墊石整體澆筑，支座安裝采用灌漿法施工，灌漿料強(qiáng)度等級(jí)無(wú)收縮CGM-4，抗壓強(qiáng)度≥60MPa。3.3鋼桁梁制造與安裝3.3.1鋼桁梁工廠制造鋼桁梁在西岸加工廠分單元制造，主桁片分28個(gè)節(jié)段，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)12米，重65噸。弦桿采用數(shù)控切割下料，腹板與翼緣板組裝采用H型鋼組立機(jī)，焊接采用CO?氣體保護(hù)焊，焊后進(jìn)行24小時(shí)時(shí)效處理。節(jié)點(diǎn)板采用三維數(shù)控鉆床加工，孔位精度±0.5mm。焊接完成后進(jìn)行整體拋丸除銹，達(dá)到Sa2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，涂裝體系：底漆環(huán)氧富鋅2道80μm，中層環(huán)氧云鐵2道120μm，面漆氟碳漆2道60μm，總干膜厚度260μm。每個(gè)節(jié)段設(shè)置3個(gè)臨時(shí)吊點(diǎn)，安裝高精度GPS定位芯片，實(shí)時(shí)傳輸制造誤差數(shù)據(jù)至BIM平臺(tái)。3.3.2分五輪頂推施工主橋鋼桁梁采用多點(diǎn)同步頂推工藝，分五輪實(shí)施：第一輪（2023年5月）：頂推70米邊跨鋼桁梁，重量2800噸，頂推速度3米/小時(shí)；第二輪（2023年6月）：頂推140米主跨A段，重量4200噸，設(shè)置臨時(shí)墩2座；第三輪（2023年7月）：頂推140米主跨B段，同步實(shí)施橫向糾偏；第四輪（2023年8月上旬）：頂推70米邊跨及次跨連接段；第五輪（2023年8月下旬）：合龍段施工，長(zhǎng)度4.8米，重量220噸。頂推設(shè)備采用2000噸級(jí)連續(xù)千斤頂，配置自動(dòng)同步控制系統(tǒng)，同步精度±2mm?；老到y(tǒng)由不銹鋼板+聚四氟乙烯滑塊組成，摩擦系數(shù)≤0.02。設(shè)置三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每5米布置1個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)采集高程、軸線偏位數(shù)據(jù)，通過(guò)BIM平臺(tái)分析并生成糾偏指令，橫向偏位控制在±5mm內(nèi)。3.4橋面系施工正交異性鋼橋面系由橋面板（厚16mm）、U肋（300×280×8mm）、橫隔板（厚12mm）組成，采用單元件工廠焊接+現(xiàn)場(chǎng)栓接工藝。橋面板焊接采用門式埋弧焊機(jī)，U肋與橋面板焊接采用單面焊雙面成形工藝，焊后進(jìn)行100%UT探傷?，F(xiàn)場(chǎng)安裝采用高強(qiáng)螺栓連接，摩擦面處理采用噴砂+涂無(wú)機(jī)富鋅漆，抗滑移系數(shù)≥0.45。橋面鋪裝分三層：下層2.5cm厚環(huán)氧瀝青粘結(jié)層，中層4cm厚澆筑式瀝青混凝土GA10，上層3cm厚SMA-13改性瀝青，采用德國(guó)VOGELE攤鋪機(jī)攤鋪，溫度控制：攤鋪≥160℃，碾壓≥150℃，平整度≤2mm/3m。四、施工關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新4.1全K型鋼桁架頂推施工控制技術(shù)針對(duì)大跨長(zhǎng)聯(lián)敞開式K型鋼桁架特點(diǎn)，開發(fā)集成BIM+GIS的智能施工控制系統(tǒng)：建立三維有限元模型，模擬頂推過(guò)程中17種工況的結(jié)構(gòu)受力，重點(diǎn)分析中支點(diǎn)處最大負(fù)彎矩（-12000kN·m）及跨中最大正彎矩（8500kN·m）工況；采用光纖光柵傳感器（FBG）進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測(cè)，布設(shè)傳感器64個(gè)，采樣頻率1Hz，實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)至云平臺(tái)；開發(fā)橫向偏位預(yù)警系統(tǒng)，當(dāng)偏位超過(guò)3mm時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)糾偏裝置，采用分級(jí)頂推法調(diào)整，單次糾偏量≤2mm；對(duì)最不利工況下的弦桿節(jié)點(diǎn)采用臨時(shí)鋼支撐加固，支撐截面尺寸300×300mm，材質(zhì)Q345B，通過(guò)銷軸與主桁連接。4.2紅砂巖地層樁基施工技術(shù)針對(duì)紅砂巖遇水軟化特性，創(chuàng)新采用"三階段成孔工藝"：干孔鉆進(jìn)階段：鉆至巖層表面后停止注水，利用巖層自穩(wěn)性快速鉆進(jìn)5米；泥漿護(hù)壁階段：改用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土泥漿，摻入2%聚丙烯酰胺改善膠體率；套管跟進(jìn)階段：在強(qiáng)風(fēng)化層段采用Φ2.8m鋼套管護(hù)壁，套管壁厚12mm，采用振動(dòng)錘下沉。成孔效率提升40%，單樁成孔時(shí)間控制在72小時(shí)內(nèi)，孔斜度≤1%，混凝土充盈系數(shù)1.1-1.2。4.3BIM技術(shù)深度應(yīng)用構(gòu)建全生命周期BIM應(yīng)用體系：設(shè)計(jì)階段：建立參數(shù)化構(gòu)件庫(kù)，完成碰撞檢測(cè)386處，優(yōu)化設(shè)計(jì)變更23項(xiàng)；施工階段：開發(fā)4D進(jìn)度模擬系統(tǒng)，集成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)"實(shí)際進(jìn)度-計(jì)劃進(jìn)度-資源配置"三維聯(lián)動(dòng)；質(zhì)量追溯：每個(gè)鋼構(gòu)件生成唯一二維碼，記錄材料檢驗(yàn)、焊接參數(shù)、探傷報(bào)告等28項(xiàng)信息；運(yùn)維準(zhǔn)備：交付模型包含結(jié)構(gòu)參數(shù)、設(shè)備信息、維護(hù)周期等數(shù)據(jù)，為運(yùn)營(yíng)期管理提供基礎(chǔ)。五、質(zhì)量安全與環(huán)境保護(hù)5.1質(zhì)量管理體系建立"三檢制+第三方檢測(cè)"質(zhì)量管控模式：原材料控制：鋼材、水泥等主要材料實(shí)行"二維碼溯源"，每批材料需通過(guò)力學(xué)性能、化學(xué)成分等12項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)；工序驗(yàn)收：設(shè)置36個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)，其中鋼桁梁焊接、頂推精度等8個(gè)為關(guān)鍵控制點(diǎn)，驗(yàn)收合格率需達(dá)100%；試驗(yàn)檢測(cè)：第三方檢測(cè)項(xiàng)目包括鋼結(jié)構(gòu)焊縫UT探傷（比例20%）、混凝土強(qiáng)度回彈（每墩3組）、橋面平整度檢測(cè)（連續(xù)檢測(cè)）；質(zhì)量通病防治：針對(duì)鋼桁梁焊接變形，采用反變形法（預(yù)變形量2-3mm）及剛性固定法控制，焊后24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行100%外觀檢查。5.2安全生產(chǎn)管控實(shí)施"五位一體"安全管理：風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控：辨識(shí)重大危險(xiǎn)源8項(xiàng)（含水上作業(yè)、高空作業(yè)等），制定專項(xiàng)施工方案并組織專家論證；安全防護(hù)：設(shè)置雙層防護(hù)網(wǎng)（網(wǎng)目≤10cm）、臨邊防護(hù)欄桿（高度1.2米），高空作業(yè)人員配備雙鉤安全帶；智能監(jiān)控：在頂推平臺(tái)、吊裝區(qū)域等關(guān)鍵部位布設(shè)AI視頻監(jiān)控系統(tǒng)，具備行為識(shí)別功能（如未佩戴安全帽預(yù)警）；應(yīng)急管理：編制12項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配置應(yīng)急物資倉(cāng)庫(kù)（含救生衣50件、應(yīng)急發(fā)電機(jī)2臺(tái)等），每季度組織防汛、防火應(yīng)急演練；安全教育：實(shí)行"三級(jí)安全教育"，特種作業(yè)人員持證上崗率100%，每日開展"三交三查"（交任務(wù)、交安全、交技術(shù)，查衣著、查三寶、查精神狀態(tài)）。5.3環(huán)境保護(hù)措施落實(shí)"綠色施工"要求：噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，夜間施工噪聲≤55dB，設(shè)置聲屏障（高度3米）400米；水污染防治：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池（容積500m3）處理，pH值達(dá)標(biāo)后排放，鉆孔泥漿采用壓濾機(jī)脫水，泥餅外運(yùn)處置；大氣污染防治：易揚(yáng)塵材料堆場(chǎng)設(shè)置封閉大棚，出入口安裝洗車平臺(tái)，PM10濃度控制在0.5mg/m3以下；水土保持：棄土場(chǎng)采取"擋渣墻+截排水溝+植被恢復(fù)"措施，恢復(fù)面積12000㎡；生態(tài)保護(hù)：在贛江兩岸設(shè)置20米寬綠化帶，選用鄉(xiāng)土樹種（樟樹、楓香等），投放魚苗5萬(wàn)尾進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償。六、施工進(jìn)度計(jì)劃與保障措施6.1關(guān)鍵線路計(jì)劃采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系，關(guān)鍵線路如下：施工準(zhǔn)備（2021.09-2021.12）→樁基施工（2022.01-2022.06）→下部結(jié)構(gòu)（2022.04-2022.09）→鋼桁梁制造（2022.05-2023.04）→頂推施工（2023.05-2023.08）→合龍（2023.09）→橋面系施工（2023.07-2023.11）→竣工驗(yàn)收（2023.12）6.2進(jìn)度保障措施資源保障：投入3套鉆孔設(shè)備、2套頂推系統(tǒng)、5000噸鋼結(jié)構(gòu)庫(kù)存，確保工序銜接；技術(shù)保障：對(duì)鋼桁梁焊接、頂推等關(guān)鍵工序采用"三班制"連續(xù)作業(yè)，縮短工期28天；資金保障：設(shè)立專項(xiàng)進(jìn)度獎(jiǎng)勵(lì)基金，完成月度計(jì)劃獎(jiǎng)勵(lì)20萬(wàn)元，延誤處罰10萬(wàn)元/天；天氣應(yīng)對(duì)：針對(duì)贛州梅雨季節(jié)（3-5月），提前儲(chǔ)備防雨物資，配備3套移動(dòng)式防雨棚（覆蓋面積500㎡/套）；協(xié)調(diào)機(jī)制：每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，與航道、海事等部門建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，確保水上施工窗口期（每天6小時(shí)）有效利用。七、應(yīng)急預(yù)案7.1水上突發(fā)事件應(yīng)急船舶碰撞事故：配置2艘應(yīng)急救援艇，配備AIS船舶定位系統(tǒng)，碰撞發(fā)生后15分鐘內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，啟動(dòng)油污圍控措施（備用圍油欄100米）；人員落水救援：沿施工平臺(tái)設(shè)置救生圈（間距50米），配備應(yīng)急潛水員2名，潛水設(shè)備1套，響應(yīng)時(shí)間≤10分鐘；洪水預(yù)警：與水文站建立數(shù)據(jù)共享，當(dāng)水位超過(guò)警戒水位（102.5m）時(shí)，立即啟動(dòng)圍堰加固方案