橋梁空心支撐施工專項(xiàng)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目為XX市環(huán)線快速路跨線橋工程，主線橋梁全長(zhǎng)1260m，共設(shè)置36跨，其中第15-18跨為跨越既有鐵路線的特殊路段，采用(35+50+50+35)m連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。該連續(xù)梁下方需設(shè)置臨時(shí)支撐體系，考慮到施工期間鐵路正常運(yùn)營(yíng)的凈空要求（≥6.5m）及支撐體系的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)采用鋼管混凝土空心支撐方案，共計(jì)設(shè)置8組支撐墩，每組由4根φ800×16mm螺旋焊管組成，單根鋼管設(shè)計(jì)承載力不低于800kN。1.2地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，支撐墩施工區(qū)域地層分布為：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉質(zhì)黏土（厚2.3-3.8m，地基承載力特征值fak=180kPa）→③中砂（厚4.5-6.8m，fak=220kPa）→④中風(fēng)化砂巖（未揭穿，fak=3000kPa）。地下水位埋深6.8-8.2m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目具體參數(shù)支撐鋼管規(guī)格φ800×16mmQ355B螺旋焊管鋼管間距橫向3.2m，縱向4.5m混凝土強(qiáng)度C40微膨脹混凝土（鋼管內(nèi)灌注）頂部分配梁2I56b型鋼（橫向）+I45b型鋼（縱向）基礎(chǔ)形式1.2m厚C30鋼筋混凝土承臺(tái)樁基類型φ1200mm鉆孔灌注樁（樁長(zhǎng)18m）二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)人員對(duì)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行聯(lián)合審查，重點(diǎn)核對(duì)鋼管與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)、鋼管內(nèi)混凝土灌注工藝、型鋼分配梁拼接方式等關(guān)鍵細(xì)節(jié)，形成圖紙會(huì)審記錄3份。方案編制：編制《空心支撐專項(xiàng)施工方案》《鋼管混凝土灌注作業(yè)指導(dǎo)書》《鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全專項(xiàng)方案》等技術(shù)文件，通過(guò)專家論證后報(bào)監(jiān)理單位審批。測(cè)量放樣：采用TrimbleS9全站儀建立施工控制網(wǎng)，按二級(jí)導(dǎo)線精度要求布設(shè)6個(gè)控制點(diǎn)，對(duì)支撐墩中心坐標(biāo)、承臺(tái)軸線進(jìn)行放樣，設(shè)置護(hù)樁并進(jìn)行閉合復(fù)測(cè)，測(cè)量成果偏差控制在±5mm內(nèi)。2.2資源配置2.2.1機(jī)械設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量用途旋挖鉆機(jī)SR285R2臺(tái)鉆孔灌注樁施工汽車吊50t1臺(tái)鋼管及型鋼吊裝混凝土輸送泵HBT80C1臺(tái)鋼管內(nèi)混凝土灌注插入式振搗器ZN-504臺(tái)混凝土振搗超聲波檢測(cè)儀CTS-90031臺(tái)鋼管混凝土密實(shí)度檢測(cè)應(yīng)力應(yīng)變采集儀DH3816N1套支撐體系受力監(jiān)測(cè)2.2.2材料準(zhǔn)備鋼材：Q355B鋼管進(jìn)場(chǎng)需提供材質(zhì)證明書、力學(xué)性能檢測(cè)報(bào)告，每批截取3組試樣進(jìn)行拉伸、彎曲試驗(yàn)；型鋼采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，其屈服強(qiáng)度≥345MPa。混凝土：采用商品混凝土，要求C40微膨脹混凝土初始坍落度180±20mm，2h損失率≤30mm，膨脹率控制在0.02%-0.04%，初凝時(shí)間≥6h。連接材料：M30高強(qiáng)度螺栓（8.8級(jí)）、φ20mm聲測(cè)管（壁厚3mm）、遇水膨脹止水條（膨脹倍率≥300%）。2.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地平整：對(duì)支撐施工區(qū)域進(jìn)行清表（清除雜草、建筑垃圾），采用20t壓路機(jī)碾壓3遍（壓實(shí)度≥93%），鋪設(shè)300mm厚級(jí)配碎石墊層，設(shè)置2%雙向排水坡。臨時(shí)設(shè)施：搭建鋼筋加工棚（30m×8m）、材料堆放區(qū)（硬化處理+防雨棚）、施工便道（5m寬，C20混凝土150mm厚），安裝6臺(tái)1000W鏑燈滿足夜間施工照明。鐵路防護(hù)：在鐵路限界外2m處設(shè)置硬質(zhì)圍擋（高度2.5m），安裝智能監(jiān)控系統(tǒng)（含4個(gè)高清攝像頭+聲光報(bào)警裝置），配備2名鐵路安全防護(hù)員（持證上崗）。三、主要施工流程3.1基礎(chǔ)施工3.1.1鉆孔灌注樁施工樁位放樣：采用全站儀放出8組支撐墩共計(jì)32根灌注樁樁位，設(shè)置十字護(hù)樁，用白灰撒出樁徑輪廓線。成孔工藝：采用旋挖鉆機(jī)干成孔，鉆頭選用短螺旋鉆頭（松散地層）+巖芯筒鉆頭（巖層），鉆進(jìn)參數(shù)控制：轉(zhuǎn)速30-50r/min，進(jìn)尺速度0.5-1.2m/min，孔底沉渣厚度≤50mm。鋼筋籠制作安裝：鋼筋籠分節(jié)制作（每節(jié)長(zhǎng)9m），主筋為20φ25mmHRB400E鋼筋，采用直螺紋連接（絲頭加工長(zhǎng)度30mm，扭矩值≥360N·m），保護(hù)層厚度70mm（采用混凝土墊塊，每2m設(shè)一組）?；炷凉嘧ⅲ翰捎脤?dǎo)管法灌注C30水下混凝土，導(dǎo)管直徑φ250mm，底口距孔底300mm，首灌量≥1.8m3，灌注過(guò)程連續(xù)進(jìn)行，提拔導(dǎo)管時(shí)保持埋深2-6m，樁頂超灌高度0.8m。3.1.2承臺(tái)施工基坑開挖：采用1:0.75放坡開挖，深度5.2m，坡頂設(shè)置截水溝（300mm×400mm），坑底四周設(shè)排水溝（200mm×300mm）和集水井（800mm×800mm×1000mm），配置2臺(tái)潛水泵排水。鋼筋工程：承臺(tái)鋼筋采用φ20mmHRB400E鋼筋（間距200mm×200mm），底部設(shè)置100mm厚C15素混凝土墊層，鋼筋綁扎時(shí)設(shè)置架立筋（φ16mm@1500mm），確保保護(hù)層厚度50mm。模板工程：采用18mm厚酚醛覆膜膠合板（1.2m×2.4m），豎楞為50mm×100mm方木（間距300mm），橫楞為雙拼φ48×3.5mm鋼管（間距600mm），對(duì)拉螺栓采用φ16mm穿墻螺栓（間距600mm×600mm），模板接縫處粘貼海綿條密封?；炷凉こ蹋悍謨蓪訚仓繉雍?00mm），采用插入式振搗器振搗（振搗間距≤500mm，振搗時(shí)間15-30s），澆筑完成后覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)（養(yǎng)護(hù)期≥14d），當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后方可拆除模板。3.2空心支撐墩施工3.2.1鋼管加工與安裝鋼管下料：根據(jù)設(shè)計(jì)高度（8.2m），采用數(shù)控等離子切割機(jī)床下料，切口平面度偏差≤1mm，管口打磨成30°坡口（鈍邊2mm），每根鋼管兩端各開設(shè)2個(gè)φ50mm排氣孔（對(duì)稱布置）。防腐處理：鋼管內(nèi)壁采用噴砂除銹（Sa2.5級(jí)），噴涂環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）；外壁除銹后噴涂底漆（80μm）+中層漆（120μm）+面漆（60μm），總干膜厚度≥260μm。吊裝就位：采用50t汽車吊（主臂長(zhǎng)度18m，額定起重量12.5t）單點(diǎn)吊裝，吊點(diǎn)設(shè)置在距管頂1.5m處（焊接吊耳），鋼管垂直度偏差控制在1/500以內(nèi)（采用全站儀雙向監(jiān)測(cè)），就位后用4根φ20mm纜風(fēng)繩臨時(shí)固定。節(jié)點(diǎn)連接：鋼管底部與承臺(tái)采用16根M30膨脹螺栓連接（埋深200mm），螺栓擰緊扭矩值控制在590-640N·m，接縫處填塞遇水膨脹止水條，灌注無(wú)收縮灌漿料（抗壓強(qiáng)度≥60MPa）。3.2.2鋼管內(nèi)混凝土灌注混凝土配合比：水泥采用P.O42.5R水泥，摻加粉煤灰（摻量20%）、礦粉（摻量15%）、聚羧酸系高效減水劑（摻量1.2%），膨脹劑選用鈣礬石型UEA（摻量8%），砂率42%，水膠比0.42。灌注工藝：底模密封：鋼管底部采用鋼板封堵，周邊焊接密封（焊縫高度8mm），設(shè)置φ100mm進(jìn)料管（與混凝土輸送泵連接）。分層灌注：分3層灌注，每層高度≤3m，采用高位拋落法（自由下落高度2-3m），第一層灌注完成后靜置30min，待混凝土初步沉實(shí)后繼續(xù)灌注。振搗密實(shí)：每層混凝土灌注后，插入ZN-50振搗器振搗（振搗深度至下層50mm），同時(shí)采用橡皮錘敲擊鋼管外壁（頻率2-3次/s），通過(guò)聲音判斷密實(shí)度。排氣孔處理：當(dāng)排氣孔溢出密實(shí)混凝土?xí)r，及時(shí)采用木塞封堵，最后從頂部補(bǔ)灌至超灌高度100mm。質(zhì)量檢測(cè)：灌注完成7d后，采用超聲波檢測(cè)儀對(duì)鋼管混凝土進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，檢測(cè)點(diǎn)布置在鋼管上中下3個(gè)截面（每個(gè)截面4個(gè)測(cè)點(diǎn)），聲速值≥3500m/s視為合格。3.2.3型鋼分配梁安裝縱向分配梁：在鋼管頂部焊接20mm厚鋼板（300mm×300mm），采用M24螺栓連接I45b型鋼（每根長(zhǎng)4.8m），型鋼接頭處設(shè)置雙拼鋼板（10mm厚）加強(qiáng)，螺栓擰緊扭矩值400-450N·m。橫向分配梁：在縱向分配梁上安裝2I56b型鋼（采用綴板連接，間距600mm），橫向型鋼與縱向型鋼之間設(shè)置20mm厚不銹鋼滑板（摩擦系數(shù)≤0.2），便于連續(xù)梁施工時(shí)的縱向位移。限位裝置：在橫向型鋼兩側(cè)焊接φ32mm鋼筋擋塊（高度200mm），防止連續(xù)梁施工過(guò)程中發(fā)生橫向偏移，擋塊與梁體之間預(yù)留50mm間隙（填充橡膠墊塊）。3.3支撐體系驗(yàn)收外觀檢查：檢查鋼管垂直度（偏差≤16mm）、焊縫質(zhì)量（無(wú)裂紋、氣孔、咬邊）、防腐涂層完整性（無(wú)漏涂、起皮）。荷載試驗(yàn)：對(duì)每組支撐墩進(jìn)行1.2倍設(shè)計(jì)荷載（960kN）的靜載試驗(yàn)，分級(jí)加載（每級(jí)20%設(shè)計(jì)荷載），每級(jí)持荷30min，監(jiān)測(cè)支撐沉降量（允許值≤5mm）及回彈量（允許值≤2mm）。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝：在鋼管底部、中部、頂部各布設(shè)2個(gè)應(yīng)變片（縱向、橫向各1個(gè)），在分配梁跨中設(shè)置4個(gè)位移計(jì)，數(shù)據(jù)采集頻率設(shè)置為1次/小時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控支撐體系受力狀態(tài)。四、質(zhì)量控制措施4.1原材料控制鋼材：每批鋼材進(jìn)場(chǎng)需進(jìn)行力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率）和化學(xué)成分（C、Si、Mn、P、S含量）檢驗(yàn)，不合格材料嚴(yán)禁使用?；炷粒好看螡仓皺z測(cè)坍落度（180±20mm）、含氣量（≤4%）、擴(kuò)展度（≥500mm），留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊（每100m3留置3組）和同條件養(yǎng)護(hù)試塊（每組3塊）。連接材料：高強(qiáng)度螺栓進(jìn)場(chǎng)需進(jìn)行楔負(fù)載、扭矩系數(shù)試驗(yàn)，扭矩系數(shù)允許偏差±10%，同一批次螺栓扭矩系數(shù)平均值控制在0.11-0.15。4.2關(guān)鍵工序控制4.2.1鋼管混凝土灌注質(zhì)量控制溫度控制：當(dāng)環(huán)境溫度高于35℃或低于5℃時(shí)，采取降溫（搭設(shè)遮陽(yáng)棚+噴霧降溫）或升溫（蒸汽養(yǎng)護(hù)）措施，確保混凝土入模溫度控制在10-30℃。密實(shí)度控制：采用“振搗+敲擊+超聲檢測(cè)”三重控制法，振搗器插入點(diǎn)呈梅花形布置，敲擊時(shí)用粉筆標(biāo)記已振搗區(qū)域，避免漏振。收縮補(bǔ)償：在混凝土中摻加UEA膨脹劑，通過(guò)試配確定最佳摻量，確保混凝土28d限制膨脹率≥0.02%，補(bǔ)償混凝土收縮。4.2.2支撐體系沉降控制樁基施工：嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁孔底沉渣厚度（≤50mm），混凝土灌注時(shí)確保導(dǎo)管埋深≥2m，防止斷樁或夾泥。地基處理：對(duì)承臺(tái)下方3m范圍地基采用水泥土攪拌樁（φ500mm，間距1.2m，樁長(zhǎng)6m）進(jìn)行加固，復(fù)合地基承載力≥300kPa。沉降監(jiān)測(cè)：在每個(gè)承臺(tái)四角設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，采用DS05水準(zhǔn)儀按二等水準(zhǔn)測(cè)量精度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，初始值觀測(cè)3次取平均值，施工期間每天觀測(cè)1次，沉降速率超過(guò)2mm/d時(shí)立即停止施工并采取加固措施。4.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法鋼管垂直度≤H/500且≤15mm全站儀或吊線墜鋼管混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%試塊抗壓試驗(yàn)支撐頂面高程±10mm水準(zhǔn)儀分配梁中心線偏差≤5mm全站儀螺栓終擰扭矩±10%設(shè)計(jì)值扭矩扳手五、安全保證措施5.1組織保障成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的安全管理小組，設(shè)置專職安全員3名（其中1名負(fù)責(zé)鐵路安全防護(hù)），編制《支撐施工安全責(zé)任清單》，明確各崗位安全職責(zé)，每周組織1次安全生產(chǎn)例會(huì)，每月開展安全考核。5.2專項(xiàng)安全措施5.2.1高處作業(yè)安全作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶（高掛低用），設(shè)置臨邊防護(hù)欄桿（高度1.2m，橫桿兩道），滿掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）。鋼管吊裝時(shí)設(shè)置警戒區(qū)（半徑10m），配備2名信號(hào)指揮員（持有效證件），吊裝半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，遇6級(jí)及以上大風(fēng)時(shí)停止吊裝作業(yè)。作業(yè)平臺(tái)采用50mm厚木板鋪設(shè)（腳手板兩端用12號(hào)鐵絲固定），設(shè)置18cm高擋腳板，平臺(tái)寬度≥1.2m，腳手板間隙≤50mm。5.2.2鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全辦理《鐵路營(yíng)業(yè)線施工許可證》，與鐵路管理部門簽訂安全協(xié)議，施工前72h向鐵路調(diào)度部門提報(bào)施工計(jì)劃。在鐵路限界外設(shè)置防護(hù)樁（φ150mm水泥桿，間距2m），安裝防拋網(wǎng)（高度2.5m，網(wǎng)孔尺寸50mm×50mm），防止施工雜物墜入鐵路。配備應(yīng)急搶修物資（道砟20m3、鋼軌2根、枕木50根），鐵路防護(hù)員配備對(duì)講機(jī)（頻道與鐵路調(diào)度一致）及應(yīng)急信號(hào)旗（紅、黃兩色）。5.2.3臨時(shí)用電安全采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置總配電箱（一級(jí)）→分配電箱（二級(jí)）→開關(guān)箱（三級(jí)）三級(jí)配電，實(shí)行“一機(jī)一閘一漏一箱”，漏電保護(hù)器動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s。配電箱采用防雨型（IP54），安裝高度1.5m（固定式）、0.8m（移動(dòng)式），箱內(nèi)各元器件編號(hào)與系統(tǒng)圖一致，嚴(yán)禁私拉亂接電線。夜間施工照明燈具高度≥2.5m（普通燈具）、≥3m（金屬鹵化物燈），照明線路采用絕緣導(dǎo)線（截面≥2.5mm2），不得有接頭。5.3安全檢查與隱患整改安全員每日開展班前安全講話（記錄存檔），對(duì)吊裝設(shè)備、安全防護(hù)設(shè)施、消防器材等進(jìn)行班前檢查，發(fā)現(xiàn)隱患立即整改，整改合格后方可開工。每月組織1次專項(xiàng)安全檢查（重點(diǎn)檢查高處作業(yè)、臨時(shí)用電、鐵路防護(hù)），采用“安全隱患整改通知單”閉環(huán)管理，重大隱患實(shí)行掛牌督辦（整改期限≤24h）。六、應(yīng)急預(yù)案6.1支撐體系失穩(wěn)應(yīng)急預(yù)案6.1.1預(yù)警指標(biāo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示支撐沉降速率>5mm/d或累計(jì)沉降>20mm；鋼管應(yīng)變超過(guò)設(shè)計(jì)值的110%或應(yīng)力突變（1h內(nèi)變化量>50MPa）；分配梁出現(xiàn)塑性變形（撓度>跨度的1/250）或焊縫開裂。6.1.2應(yīng)急處置流程立即停工：現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人立即下達(dá)停工令，組織作業(yè)人員撤離至安全區(qū)域，同時(shí)向鐵路管理部門報(bào)告（若影響鐵路安全）。臨時(shí)加固：在失穩(wěn)支撐旁緊急設(shè)置備用鋼管（φ600×12mm），采用千斤頂（500t）預(yù)頂（頂力控制在設(shè)計(jì)荷載的30%），阻止沉降繼續(xù)發(fā)展。卸載處理：拆除支撐頂部非必要荷載（如堆載材料），調(diào)整連續(xù)梁施工順序，采用分級(jí)卸載（每級(jí)卸載量≤10%總荷載）。系統(tǒng)修復(fù)：組織專家評(píng)估失穩(wěn)原因，對(duì)受損鋼管進(jìn)行更換或加固（焊接鋼板套箍），重新進(jìn)行荷載試驗(yàn)，合格后方可恢復(fù)施工。6.2火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案消防器材配置：在鋼筋加工棚、材料堆放區(qū)各設(shè)置2組滅火器（4kg干粉滅火器+35L消防水桶），辦公區(qū)設(shè)置消防沙池（2m×2m×1m），消防通道寬度≥4m，保持暢通。應(yīng)急響應(yīng)：初期火災(zāi)由義務(wù)消防隊(duì)（10人）使用現(xiàn)場(chǎng)消防器材撲救，撥打“119”報(bào)警時(shí)說(shuō)明火災(zāi)類型（鋼材/木材/電氣）、火勢(shì)大小、準(zhǔn)確位置。人員疏散：制定疏散路線圖（每50m設(shè)置指示標(biāo)識(shí)），疏散引導(dǎo)員（佩戴紅袖章）組織人員沿逆風(fēng)方向撤離至集合點(diǎn)（距火場(chǎng)≥50m），清點(diǎn)人數(shù)并上報(bào)。6.3應(yīng)急物資儲(chǔ)備物資名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量存放位置應(yīng)急鋼管φ600×12mm×6m8根支撐施工區(qū)域液壓千斤頂500t4臺(tái)設(shè)備倉(cāng)庫(kù)應(yīng)急照明便攜式LED燈6臺(tái)安全員工具箱急救箱含止血帶、繃帶等3個(gè)項(xiàng)目部醫(yī)務(wù)室通訊設(shè)備對(duì)講機(jī)（帶備用電池）8臺(tái)安全管理部七、施工監(jiān)測(cè)7.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量監(jiān)測(cè)頻率預(yù)警值支撐墩沉降32點(diǎn)（每墩4點(diǎn)）施工期1次/d，使用期1次/3d20mm鋼管應(yīng)力48點(diǎn)（每墩6點(diǎn)）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)200MPa承臺(tái)不均勻沉降16點(diǎn)（每墩2點(diǎn)）1次/d5mm鐵路軌道位移8點(diǎn)（線路兩側(cè)）1次/2h（施工期間）2mm7.2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理采用DH3816N靜態(tài)應(yīng)變采集儀進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，設(shè)置數(shù)據(jù)異常自動(dòng)報(bào)警功能（短信+聲光報(bào)警）。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每日生成《支撐體系監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)》，包含沉降時(shí)程曲線、應(yīng)力變化趨勢(shì)圖，報(bào)送監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)單位。當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到預(yù)警值80%時(shí)，發(fā)出黃色預(yù)警（增加監(jiān)測(cè)頻率至2次/d）；達(dá)到預(yù)警值時(shí)發(fā)出紅色預(yù)警（立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案）。八、環(huán)境保護(hù)措施8.1揚(yáng)塵控制施工便道每日灑水3次（早中晚各1次），出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級(jí)沉淀池），車輛