廣湛高鐵珠江四線特大橋施工方案一、工程概況1.1項目背景與建設(shè)規(guī)模本工程為廣湛高鐵全線控制性工程，位于廣州市荔灣區(qū)，正線全長4.9公里，聯(lián)絡(luò)線長4.1公里，采用四線高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，設(shè)計時速350公里。橋梁需兩次跨越珠江主航道，上跨廣佛放射線公路橋，下穿廣州內(nèi)環(huán)路高架橋，緊鄰運營中的地鐵線路。主要結(jié)構(gòu)包括樁基1982根、承臺261個、墩臺261個、連續(xù)鋼桁梁3聯(lián)、支架現(xiàn)澆簡支梁196孔、現(xiàn)澆連續(xù)梁6聯(lián)、連續(xù)剛構(gòu)9聯(lián)，是國內(nèi)城市核心區(qū)規(guī)模最大的四線高鐵橋梁集群工程。1.2工程地質(zhì)與水文條件橋位處地質(zhì)復(fù)雜，覆蓋層主要為第四系松散堆積層，下伏基巖為白堊系紅色砂巖。珠江主航道最大水深12米，水流速度1.5-2.0m/s，年最高水位3.8米（珠江基面）。橋區(qū)地震基本烈度為VII度，設(shè)計基本地震加速度值0.10g。施工區(qū)域受潮汐影響顯著，平均潮差1.6米，最大潮差3.2米。1.3歷史建筑保護(hù)要求項目涉及廣州市歷史建筑廣茂鐵路珠江橋保護(hù)性改建，遵循"拆東保西、拆一建三"原則。西橋原址原狀保護(hù)，東橋拆除重建，保留4處舊橋墩采用門式墩形式抬高保護(hù)，遷移2處老橋墩及鋼桁架至坦尾雙橋公園異地保護(hù)。新建橋梁采用原橋鋼桁架形式，延續(xù)"雙橋煙雨"歷史風(fēng)貌，實現(xiàn)新舊橋梁景觀融合。二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)采用"指揮部-項目部-作業(yè)工區(qū)"三級管理模式，設(shè)置5個專業(yè)工區(qū)：基礎(chǔ)工程工區(qū)負(fù)責(zé)樁基及承臺施工，下部結(jié)構(gòu)工區(qū)承擔(dān)墩臺澆筑，鋼梁工程工區(qū)專注鋼桁梁制造安裝，梁體工程工區(qū)負(fù)責(zé)簡支梁及連續(xù)梁施工，軌道工程工區(qū)承擔(dān)軌道鋪設(shè)任務(wù)。配置管理人員186人，高峰期施工人員達(dá)1200人。2.2施工平面布置根據(jù)"分區(qū)作業(yè)、動靜分離"原則，劃分3個施工大區(qū)：大坦沙島設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)加工區(qū)（占地8000㎡）、混凝土攪拌站（HZS180型2座）；珠江南岸布置材料倉庫及周轉(zhuǎn)料場（占地12000㎡）；北岸設(shè)置辦公生活區(qū)及機(jī)械設(shè)備停放區(qū)（占地6000㎡）。沿橋軸線每500米設(shè)置臨時施工通道，配置3套連續(xù)梁施工掛籃、7套鋼桁梁頂推設(shè)備。2.3施工流程規(guī)劃總體遵循"先地下后地上、先基礎(chǔ)后結(jié)構(gòu)、先下部后上部"的原則，分三階段實施：第一階段（2023.10-2024.06）完成基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)施工；第二階段（2024.03-2025.03）進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工，含鋼桁梁頂推及梁體澆筑；第三階段（2025.01-2025.06）實施橋面系及軌道工程。關(guān)鍵線路為：東橋鋼桁梁頂推→西橋鋼桁梁安裝→軌道鋪設(shè)，總工期20個月。三、主要施工關(guān)鍵技術(shù)3.1復(fù)雜地層樁基施工技術(shù)針對珠江三角洲典型地質(zhì)條件，采用"旋挖鉆+沖擊鉆"組合工藝。對于松散覆蓋層，選用SR460旋挖鉆機(jī)（最大扭矩460kN·m），配置雙底撈砂鉆斗；巖層段采用CZ-6型沖擊鉆，應(yīng)用"低錘密擊"工法。直徑1.5-2.5m鉆孔樁采用泥漿護(hù)壁，泥漿比重控制在1.15-1.25之間，孔底沉渣厚度≤50mm。水中墩樁基采用φ2.8m鋼護(hù)筒，長22-28m，通過振動錘配合導(dǎo)向架下沉，入土深度不小于6m。3.2膺架平臺快速落架及鋼?；剖┕ぜ夹g(shù)針對城區(qū)狹小空間施工難題，開發(fā)膺架平臺快速落架系統(tǒng)：采用Q355B型鋼組拼膺架，設(shè)置螺旋千斤頂（額定荷載500kN）實現(xiàn)整體落架，落架速度控制在5cm/min。模板系統(tǒng)創(chuàng)新采用分段落?；萍夹g(shù)，側(cè)模通過滑移小車（承載能力10t）人工推移，單次滑移距離35-50m，就位精度±3mm。該工藝將簡支梁施工周期從15天/孔縮短至7天/孔，共節(jié)約工期1568天。3.3大跨度連續(xù)鋼桁梁多點同步頂推技術(shù)珠江西橋采用兩聯(lián)總長315.25m連續(xù)鋼桁梁，單聯(lián)最大跨度100m，總重4000噸。采用24臺PLC同步控制液壓千斤頂（單臺推力300t）組成頂推系統(tǒng)，通過智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)同步精度±2mm。頂推滑道采用聚四氟乙烯滑塊（摩擦系數(shù)0.06），設(shè)置反力座及導(dǎo)向裝置。頂推速度3m/h，分7輪完成，每輪頂推前進(jìn)行1:1荷載預(yù)壓，消除非彈性變形。3.4歷史橋梁保護(hù)性施工技術(shù)西橋保護(hù)采用"全封閉+微振動"施工方案：設(shè)置6m高防護(hù)棚架，安裝三維振動監(jiān)測系統(tǒng)（采樣頻率100Hz），確保施工振動速度≤2.5cm/s。舊橋墩加固采用外包鋼板+碳纖維布復(fù)合工藝，鋼板厚度12mm，碳纖維布抗拉強(qiáng)度≥3400MPa。遷移構(gòu)件采用"整體切割+液壓同步提升"技術(shù)，最大提升重量180t，提升高度8.5m，水平運輸距離600m。四、分部分項工程施工方案4.1基礎(chǔ)工程施工4.1.1鉆孔灌注樁施工采用隔樁跳打施工順序，樁位偏差控制在50mm內(nèi)。鋼筋籠分節(jié)制作，長度9-12m，采用滾焊機(jī)加工，主筋連接采用直螺紋套筒（I級接頭）?；炷敛捎肅40水下混凝土，坍落度200±20mm，導(dǎo)管埋深控制在2-6m，提拔速度≤0.3m/min。每根樁留置3組混凝土試塊，聲波透射法檢測樁身完整性。4.1.2水中承臺施工采用雙壁鋼圍堰（直徑15m，高度18m）作為擋水結(jié)構(gòu)，圍堰分6節(jié)拼裝，采用氣囊法下河。封底混凝土厚度2.5m，采用導(dǎo)管法灌注，導(dǎo)管間距2.5m，混凝土擴(kuò)散半徑3.0m。承臺分兩次澆筑，第一次澆筑至系梁頂面，第二次澆筑至墩身底部，設(shè)置冷卻水管（間距1.0m）控制內(nèi)外溫差≤25℃。4.2下部結(jié)構(gòu)施工4.2.1橋墩施工實體墩采用翻模施工工藝，模板分3節(jié)（每節(jié)高度2.5m），采用15mm厚Q235鋼板制作，背楞采用[10槽鋼。墩身混凝土強(qiáng)度等級C45，采用泵送頂升澆筑，分層厚度30cm，振搗時間20-30s?？招亩詹捎?內(nèi)模臺車+外模翻模"組合工藝，內(nèi)模采用液壓自動收分系統(tǒng)，收分范圍±15cm。墩身垂直度偏差控制在1/3000以內(nèi)，頂面高程誤差±10mm。4.2.2門式墩施工保護(hù)舊橋墩門式墩采用鋼結(jié)構(gòu)框架，柱間距12m，橫梁高2.8m，采用Q345qD鋼材。鋼結(jié)構(gòu)工廠加工，現(xiàn)場螺栓連接（摩擦面抗滑移系數(shù)≥0.45），焊接采用CO?氣體保護(hù)焊，一級焊縫比例≥80%。安裝采用250t汽車吊，設(shè)置臨時支撐，焊接完成后進(jìn)行應(yīng)力釋放，殘余應(yīng)力≤120MPa。4.3上部結(jié)構(gòu)施工4.3.1支架現(xiàn)澆簡支梁支架采用盤扣式腳手架（立桿間距0.6×0.6m），地基處理采用20cm厚C20混凝土+碎石墊層。預(yù)壓采用沙袋（加載量1.2倍設(shè)計荷載），分級加載（50%、80%、100%），每級持荷24h。梁體混凝土分兩次澆筑，底板及腹板一次澆筑，頂板二次澆筑，間隔時間≥12h。預(yù)應(yīng)力張拉采用兩端同步張拉，張拉控制應(yīng)力1395MPa，持荷時間5min。4.3.2連續(xù)鋼桁梁施工鋼桁梁工廠分節(jié)制造（節(jié)間長度12.5m），采用"工廠焊接+工地螺栓連接"工藝，節(jié)點板摩擦面采用噴砂處理。運輸采用500t駁船，現(xiàn)場設(shè)置臨時碼頭（承載力300t）。吊裝采用300t浮吊，起吊高度35m，回轉(zhuǎn)半徑45m。安裝精度：軸線偏差≤5mm，高程偏差±10mm，預(yù)拱度設(shè)置按設(shè)計值+施工調(diào)整值（0-5mm）控制。4.4軌道工程施工采用CRTSⅢ型板式無砟軌道，軌道板采用蒸汽養(yǎng)護(hù)（養(yǎng)護(hù)溫度≤80℃），存放期≥28天。底座板分塊澆筑，長度50-60m，設(shè)置假縫（間距5m）。CA砂漿灌注采用"真空輔助+壓力注漿"工藝，流動度180-220mm，膨脹率1-3%。軌道精調(diào)采用全站儀自由設(shè)站法，測量精度0.3mm，軌距偏差±1mm，水平偏差±0.5mm，高低及軌向偏差≤1mm/10m弦。五、施工組織與進(jìn)度安排5.1關(guān)鍵節(jié)點控制2024年3月31日：完成西橋鋼桁梁全部頂推施工2024年4月14日：東橋鋼桁梁落梁完成2024年5月5日：全橋主體結(jié)構(gòu)完工2024年6月30日：橋面系施工完成2024年8月30日：軌道鋪設(shè)完成2024年10月31日：靜態(tài)驗收5.2資源配置計劃機(jī)械設(shè)備配置：起重機(jī)械：300t浮吊2臺、250t汽車吊3臺、50t履帶吊5臺混凝土設(shè)備：HZS180攪拌站2座、混凝土輸送泵8臺、布料機(jī)12臺鋼構(gòu)設(shè)備：數(shù)控切割機(jī)6臺、焊接機(jī)器人8臺、液壓頂推系統(tǒng)3套測量設(shè)備：LeicaTS60全站儀4臺、TrimbleS9水準(zhǔn)儀6臺、三維掃描儀2臺材料供應(yīng)計劃：鋼筋：總用量12800t，每月供應(yīng)800t，儲備量1500t鋼板：Q345qD鋼材5800t，分批次進(jìn)場，每批次進(jìn)行力學(xué)性能檢測混凝土：總方量185000m3，C30-C50各強(qiáng)度等級按需生產(chǎn)鋼絞線：φ15.2mm低松弛鋼絞線1800t，彈性模量1.95×10?MPa5.3進(jìn)度保障措施建立三級進(jìn)度控制體系：日調(diào)度會協(xié)調(diào)解決現(xiàn)場問題，周進(jìn)度會檢查計劃執(zhí)行情況，月進(jìn)度會考核獎懲。采用BIM技術(shù)進(jìn)行4D進(jìn)度模擬，對關(guān)鍵線路實施預(yù)警管理。配置2套備用模板體系，關(guān)鍵工序采用三班制連續(xù)施工。與航道部門協(xié)商設(shè)置施工專用航道，確保材料運輸不受潮汐影響。六、質(zhì)量與安全控制6.1質(zhì)量管理體系實施"三檢制+第三方檢測"質(zhì)量管控模式，建立質(zhì)量管理小組（QCC）12個，重點控制鋼結(jié)構(gòu)焊接、混凝土強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力張拉等關(guān)鍵工序。原材料進(jìn)場驗收率100%，每批鋼材進(jìn)行力學(xué)性能及化學(xué)成分分析，每500m3混凝土進(jìn)行配合比驗證。推行"互聯(lián)網(wǎng)+質(zhì)量"管理，應(yīng)用混凝土強(qiáng)度智能監(jiān)測系統(tǒng)（測溫點布置密度1個/m3），實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)實時上傳。6.2安全生產(chǎn)管理建立"五位一體"安全管控體系：設(shè)置安全體驗區(qū)（包含VR體驗設(shè)備），特種作業(yè)人員持證上崗率100%。水上作業(yè)配備救生衣（每人1件）、救生圈（每50m1個），設(shè)置防碰撞預(yù)警系統(tǒng)（預(yù)警距離500m）。高空作業(yè)采用爬架+安全網(wǎng)防護(hù)，作業(yè)平臺滿鋪腳手板，臨邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿。針對既有線施工，設(shè)置防護(hù)隔離帶（距離線路3.0m），安裝聲光報警裝置，列車通過前30分鐘停止作業(yè)。6.3環(huán)境保護(hù)措施施工區(qū)域設(shè)置6m高圍擋（隔聲量≥25dB），出入口安裝洗車平臺（水循環(huán)利用率80%）。鉆孔泥漿采用三級沉淀池處理（總?cè)莘e500m3），廢水經(jīng)處理后回用率達(dá)90%。鋼結(jié)構(gòu)焊接采用煙塵收集系統(tǒng)（收集效率≥95%），配備焊煙凈化器15臺。施工噪聲控制：晝間≤70dB，夜間≤55dB，敏感區(qū)域設(shè)置噪聲監(jiān)測點（每2小時記錄1次）。七、應(yīng)急預(yù)案7.1水上應(yīng)急救援配備應(yīng)急救援船隊（2艘拖輪、1艘交通艇），設(shè)置應(yīng)急物資倉庫（儲備救生衣200件、救生筏10個、水下呼吸器5套）。制定船舶碰撞事故應(yīng)急預(yù)案，每季度組織1次聯(lián)合演練。建立與海事部門的應(yīng)急聯(lián)動機(jī)制，遇險時通過甚高頻16頻道通報情況。7.2結(jié)構(gòu)施工應(yīng)急預(yù)案鋼桁梁頂推設(shè)置應(yīng)急止推裝置（最大制動力5000kN），配備2套備用液壓動力系統(tǒng)。支架坍塌事故應(yīng)急響應(yīng)時間≤30分鐘，配置應(yīng)急搶險隊（30人），儲備應(yīng)急型鋼（100t）、腳手板（500㎡）。針對臺風(fēng)季節(jié)（6-10月），提前72小時停止高空作業(yè)，對大型設(shè)備進(jìn)行錨固（抗風(fēng)能力≥12級）。7.3歷史建筑保護(hù)應(yīng)急措施舊橋保護(hù)區(qū)域設(shè)置微振動監(jiān)測系統(tǒng)（采樣頻率100Hz），當(dāng)振動速度超過2.0cm/s時自動報警，立即停止施工。配備應(yīng)急加固材料（碳纖維布1000㎡、鋼板50t），制定結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)預(yù)案，組織歷史建筑保護(hù)專家?guī)欤?名文物保護(hù)工程師）提供技術(shù)支持。八、創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用8.1BIM技術(shù)綜合應(yīng)用建立全橋BIM模型（精度LOD400），實現(xiàn)設(shè)計圖紙碰撞檢查（累計發(fā)現(xiàn)碰撞點386處）。應(yīng)用BIM+GIS技術(shù)進(jìn)行施工場地布置優(yōu)化，減少臨時用地20%。通過BIM模型進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)預(yù)拼裝，預(yù)拼裝精度達(dá)±2mm，減少現(xiàn)場返工率80%。開發(fā)BIM協(xié)同管理平臺，實現(xiàn)質(zhì)量、安全、進(jìn)度數(shù)據(jù)實時共享，移動端APP處理問題響應(yīng)時間≤2小時。8.2智能建造技術(shù)采用無人攤鋪機(jī)進(jìn)行橋面瀝青施工（攤鋪精度±3mm），應(yīng)用鋼筋數(shù)控彎曲中心（加工誤差≤1mm）?；炷翝仓捎弥悄懿剂蠙C(jī)（定位精度±50mm），配備回彈儀機(jī)器人進(jìn)行強(qiáng)度檢測。鋼桁梁頂推采用自動導(dǎo)向系統(tǒng)（偏差≤1mm），通過5G技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控（延遲≤20ms）。8