橋式倒虹吸施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目為某水利樞紐配套工程，位于河道與公路交叉處，采用橋式倒虹吸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)水系連通。工程全長(zhǎng)120米，其中水平管段85米，進(jìn)出口豎井段各17.5米，設(shè)計(jì)流量3.2立方米/秒，設(shè)計(jì)水頭5.8米。結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土框架式橋體與圓形倒虹吸管組合結(jié)構(gòu)，橋體跨度20米，橋面寬8米，設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為公路-Ⅰ級(jí)，設(shè)計(jì)洪水頻率1/100，地震動(dòng)峰值加速度0.15g。1.2主要結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)部位主要參數(shù)材料規(guī)格倒虹吸管管徑1.8m，壁厚22cm，C40P8抗?jié)B混凝土鋼筋HRB400E，保護(hù)層厚度50mm豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)徑4.5m，井深8.2m，C35混凝土內(nèi)壁設(shè)200mm厚M10水泥砂漿抹面橋體結(jié)構(gòu)跨度20m簡(jiǎn)支梁，梁高1.6m，C50混凝土預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)Φs15.2，抗拉強(qiáng)度1860MPa基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)直徑1.2m，有效樁長(zhǎng)25m，C30混凝土單樁承載力特征值1800kN1.3工程地質(zhì)條件場(chǎng)地地層分布自上而下為：①素填土（厚0.5-1.2m）；②粉質(zhì)黏土（厚2.5-4.0m，γ=19kN/m3，c=25kPa，φ=18°）；③中砂層（厚3.0-5.5m，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=22）；④中風(fēng)化灰?guī)r（揭露厚度8.5m，飽和單軸抗壓強(qiáng)度35MPa）。地下水位埋深3.8-5.2m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置：項(xiàng)目經(jīng)理1人、項(xiàng)目副經(jīng)理2人、總工程師1人，下設(shè)工程技術(shù)部（8人）、質(zhì)量安全部（5人）、物資設(shè)備部（4人）、計(jì)劃合同部（3人）、財(cái)務(wù)部（2人）及現(xiàn)場(chǎng)施工隊(duì)（5個(gè)專(zhuān)業(yè)班組，共85人）。關(guān)鍵崗位人員均需通過(guò)水利部安全生產(chǎn)考核，持證上崗。2.2施工平面布置施工區(qū)劃分：①材料堆放區(qū)（水泥罐3個(gè)50t，鋼筋加工棚20m×15m）；②混凝土攪拌區(qū)（JS1000攪拌機(jī)2臺(tái)，配料機(jī)PLD1600）；③管節(jié)預(yù)制區(qū)（20m×30m硬化場(chǎng)地，設(shè)4個(gè)預(yù)制臺(tái)座）；④樁基施工區(qū)（設(shè)置泥漿循環(huán)系統(tǒng)）；⑤辦公生活區(qū)（采用集裝箱式臨建，占地800m2）。施工便道寬4.5m，采用20cm厚C20混凝土硬化，每200m設(shè)會(huì)車(chē)平臺(tái)。2.3施工進(jìn)度計(jì)劃總工期180日歷天，關(guān)鍵線(xiàn)路：施工準(zhǔn)備→樁基施工→承臺(tái)及墩柱施工→預(yù)制管節(jié)→管涵安裝→豎井施工→橋體預(yù)制→橋面系施工→土方回填→竣工驗(yàn)收。其中倒虹吸管安裝及接口處理為控制性工序，計(jì)劃工期30天，需在枯水期（11月-次年2月）完成。三、主要施工工藝3.1基礎(chǔ)工程施工3.1.1鉆孔灌注樁施工采用旋挖鉆機(jī)成孔，泥漿護(hù)壁，護(hù)筒直徑1.3m，埋深2.5m。鉆進(jìn)參數(shù)：粉質(zhì)黏土層轉(zhuǎn)速60r/min，進(jìn)尺速度0.8m/min；砂層轉(zhuǎn)速40r/min，進(jìn)尺速度0.5m/min；巖層轉(zhuǎn)速20r/min，采用合金牙輪鉆頭。清孔采用換漿法，孔底沉渣≤50mm，泥漿比重控制在1.15-1.20。鋼筋籠分節(jié)制作（長(zhǎng)9m/節(jié)），采用汽車(chē)吊吊裝，焊接接頭單面焊長(zhǎng)度10d，同一截面接頭率≤50%?；炷凉嘧⒉捎脤?dǎo)管法，導(dǎo)管直徑300mm，埋管深度2-6m，首盤(pán)混凝土量≥2.5m3，灌注連續(xù)時(shí)間≤4h。3.1.2承臺(tái)施工采用鋼板樁支護(hù)（SP-IV型拉森樁，長(zhǎng)度9m，間距0.6m），基坑開(kāi)挖深度6.5m，坡率1:0.3，設(shè)2道內(nèi)支撐（Φ609mm鋼管，間距3m）。基底設(shè)碎石墊層（厚30cm）+10cm厚C15混凝土墊層，防水層采用2mm厚非固化橡膠瀝青+1.5mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材。鋼筋綁扎時(shí)設(shè)置型鋼支架固定，確保保護(hù)層厚度偏差≤±5mm。模板采用18mm厚酚醛覆膜膠合板，背楞采用100×100mm方木+雙拼Φ48×3.5mm鋼管，對(duì)拉螺栓Φ16mm，間距600×600mm。混凝土采用分層澆筑（厚度50cm），插入式振搗棒（Φ50mm）振搗，振搗時(shí)間15-30s，直至表面泛漿無(wú)氣泡。3.2倒虹吸管施工3.2.1管節(jié)預(yù)制采用工廠化預(yù)制，鋼模板分節(jié)制作（每節(jié)長(zhǎng)2m），模板接縫處粘貼5mm厚三元乙丙橡膠條。鋼筋骨架在胎架上綁扎成型，設(shè)置Φ10mm定位鋼筋，確保保護(hù)層厚度?；炷敛捎脧?qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌（攪拌時(shí)間90s），坍落度控制在140±20mm，采用附著式振搗器（頻率50Hz）+插入式振搗棒聯(lián)合振搗。蒸汽養(yǎng)護(hù)分靜停（≥2h）、升溫（≤15℃/h）、恒溫（80℃，4h）、降溫（≤10℃/h）四個(gè)階段，脫模強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%。管節(jié)存放采用兩點(diǎn)支撐，堆放層數(shù)≤3層，層間設(shè)10cm厚方木墊襯。3.2.2管涵安裝基坑開(kāi)挖采用0.8m3挖掘機(jī)，邊坡1:0.5，基底寬4.2m，設(shè)輕型井點(diǎn)降水（真空度≥65kPa）。管基采用C25混凝土，分兩次澆筑：首次澆筑管底以下部分（厚15cm），按設(shè)計(jì)弧度設(shè)置弧形模板；管節(jié)安裝采用25t汽車(chē)吊吊裝，吊點(diǎn)設(shè)在管長(zhǎng)1/4處，安裝前涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料（干膜厚度≥1.0mm）。管節(jié)接口采用“雙膠圈+遇水膨脹止水條”復(fù)合密封：內(nèi)側(cè)設(shè)置Φ20mm丁腈橡膠圈（壓縮率35%），外側(cè)設(shè)20×30mm遇水膨脹止水條，接口縫隙采用C40無(wú)收縮混凝土填塞。3.3豎井施工采用沉井法施工，分三節(jié)制作：第一節(jié)高3.5m（含刃腳），第二節(jié)高3.0m，第三節(jié)高1.7m。刃腳采用C35鋼筋混凝土，踏面寬15cm，斜面傾角60°。模板采用定型鋼模板（面板厚6mm，肋高100mm），支撐系統(tǒng)采用Φ48鋼管滿(mǎn)堂腳手架（步距1.2m）?；炷翝仓捎昧锊巯铝希謱雍穸?0cm，振搗棒插入深度至前層混凝土5cm。下沉施工采用排水下沉，配備4臺(tái)Φ150mm潛水泵（揚(yáng)程15m），挖土順序由中間向四周，每層挖土厚度≤50cm，刃腳處留1.5m寬土臺(tái)。下沉速率控制在0.5-1.0m/d，偏差校正采用偏除土法，刃腳高差≤50mm。3.4橋梁工程施工3.4.1預(yù)制箱梁采用后張法預(yù)制，底模采用C25混凝土+5mm厚鋼板，側(cè)模為定型鋼模（面板厚8mm）。鋼筋綁扎分底腹板和頂板兩次進(jìn)行，預(yù)應(yīng)力孔道采用Φ90mm波紋管，安裝位置偏差≤5mm?；炷翝仓膬啥讼蛑虚g分層推進(jìn)，腹板采用Φ30mm振搗棒，頂板采用平板振搗器。養(yǎng)護(hù)采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)（≥7d），當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度且齡期≥7d時(shí)進(jìn)行張拉。張拉順序：0→初應(yīng)力（10%σcon）→100%σcon（持荷5min）→錨固，張拉控制應(yīng)力1395MPa，伸長(zhǎng)值偏差控制在±6%內(nèi)。孔道壓漿采用真空輔助壓漿工藝，水泥漿水灰比0.35，摻加0.01%鋼纖維，壓漿壓力0.5-0.7MPa，持壓3min。3.4.2橋面系施工防撞護(hù)欄采用定型鋼模板，內(nèi)側(cè)設(shè)Φ16mm對(duì)拉螺栓（間距50cm），混凝土分3層澆筑（每層高度40cm）。橋面鋪裝前進(jìn)行鑿毛處理（深度≥2mm），防水層采用1.5mm厚聚氨酯防水涂料（實(shí)干時(shí)間≤24h），鋪裝層鋼筋網(wǎng)采用Φ10mm@10cm×10cm，混凝土采用C40鋼纖維混凝土（摻量0.9kg/m3），采用三輥軸攤鋪機(jī)攤鋪，真空脫水后覆蓋養(yǎng)護(hù)14d。伸縮縫安裝采用“先裝法”，預(yù)留槽深度12cm，安裝前清理雜物并涂刷界面劑，采用C50鋼纖維混凝土澆筑，振搗密實(shí)后覆蓋養(yǎng)護(hù)。四、關(guān)鍵工序質(zhì)量控制4.1混凝土質(zhì)量控制原材料控制：水泥采用P.O42.5R水泥（初凝≥45min，終凝≤600min）；粗骨料采用5-25mm連續(xù)級(jí)配碎石（含泥量≤1%，針片狀顆?！?%）；細(xì)骨料采用Ⅱ區(qū)中砂（細(xì)度模數(shù)2.6-2.9，含泥量≤2%）；外加劑采用聚羧酸系高性能減水劑（減水率≥25%）。配合比設(shè)計(jì)：膠凝材料用量380-450kg/m3，水膠比≤0.45，砂率35-40%。混凝土攪拌時(shí)間≥90s，出機(jī)溫度控制在5-30℃（夏季采用冰水拌合，冬季采用熱水拌合）。4.2管道接口處理接口施工工藝流程：管節(jié)清理→橡膠圈安裝→對(duì)口找正→初步固定→檢查間隙→填塞密封材料→養(yǎng)護(hù)。橡膠圈安裝前需進(jìn)行外觀檢查（無(wú)裂紋、氣泡），并采用肥皂水潤(rùn)滑；對(duì)口時(shí)采用水準(zhǔn)儀控制高程（偏差≤5mm），全站儀控制軸線(xiàn)（偏差≤10mm）；接口縫隙采用特制鋼楔固定（間距30cm），填塞材料分兩層施工：底層為遇水膨脹膩?zhàn)訔l（直徑25mm），上層為C40微膨脹混凝土（膨脹率0.02-0.04%），養(yǎng)護(hù)采用塑料薄膜包裹（≥7d）。4.3防水層施工基層處理：采用拋丸機(jī)處理混凝土表面（表面粗糙度50-100μm），清理灰塵后涂刷基層處理劑（用量0.2kg/m2）。防水層施工：①非固化橡膠瀝青涂料采用刮涂法施工（厚度1.0mm），搭接寬度10cm；②自粘防水卷材采用熱熔法鋪貼，長(zhǎng)邊搭接8cm，短邊搭接10cm，采用熱風(fēng)槍加熱（溫度180-200℃），輥壓密實(shí)。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：粘結(jié)強(qiáng)度≥1.5MPa，不透水性0.3MPa·30min無(wú)滲漏。五、施工安全保證措施5.1專(zhuān)項(xiàng)安全防護(hù)施工階段防護(hù)措施驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)基坑開(kāi)挖設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（刷紅白警示漆），夜間設(shè)警示燈欄桿立桿間距≤2m，橫桿兩道，下設(shè)20cm擋腳板高處作業(yè)搭設(shè)滿(mǎn)堂腳手架（步距1.8m，立桿間距1.2m），設(shè)置安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）腳手架搭設(shè)后驗(yàn)收，承載力測(cè)試≥2kN/m2吊裝作業(yè)起重機(jī)設(shè)力矩限制器，吊具定期檢查（每月1次），設(shè)置警戒區(qū)（半徑10m）鋼絲繩安全系數(shù)≥6，吊鉤保險(xiǎn)裝置完好臨時(shí)用電采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)，漏電動(dòng)作電流≤30mA接地電阻≤4Ω，電纜埋深≥0.7m5.2應(yīng)急預(yù)案針對(duì)可能發(fā)生的坍塌、高處墜落、觸電等事故，編制專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資：①醫(yī)療急救箱（含擔(dān)架、氧氣瓶等）；②應(yīng)急照明設(shè)備（發(fā)電機(jī)2臺(tái)200kW）；③防汛物資（沙袋2000袋，抽水泵8臺(tái)）；④消防器材（滅火器20個(gè)，消防沙2m3）。每月組織1次應(yīng)急演練，演練記錄存檔備查。5.3安全監(jiān)測(cè)基坑監(jiān)測(cè)：設(shè)置8個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)、6個(gè)位移觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻率：開(kāi)挖期間1次/d，底板施工后1次/3d，預(yù)警值：沉降50mm，水平位移30mm。結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)：在倒虹吸管外壁埋設(shè)12個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)，在橋梁支座處設(shè)置4個(gè)壓力傳感器，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控平臺(tái)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)設(shè)計(jì)值80%時(shí)自動(dòng)報(bào)警。六、施工環(huán)境保護(hù)6.1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(chē)平臺(tái)（長(zhǎng)15m，寬4m，配備高壓水槍2臺(tái)）。材料堆放場(chǎng)設(shè)置2m高圍擋，水泥、粉煤灰等易揚(yáng)塵材料采用密閉罐儲(chǔ)存，裝卸時(shí)采取噴淋降塵措施。施工現(xiàn)場(chǎng)PM10濃度每小時(shí)監(jiān)測(cè)1次，超標(biāo)時(shí)增加灑水頻次。6.2廢水處理設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），施工廢水經(jīng)處理后回用（用于灑水降塵、混凝土養(yǎng)護(hù)），回用率≥80%。油料庫(kù)房設(shè)置防滲池（采用2mm厚HDPE土工膜防滲），防止油料泄漏污染土壤。生活污水經(jīng)化糞池處理后，排入市政污水管網(wǎng)。6.3噪聲控制選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），破碎機(jī)、攪拌機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音棚（降噪量≥20dB）。夜間施工（22:00-6:00）需辦理夜間施工許可，噪聲監(jiān)測(cè)每2小時(shí)1次，超標(biāo)時(shí)采取限制作業(yè)時(shí)間或增加隔音措施。七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1分部分項(xiàng)驗(yàn)收驗(yàn)收階段驗(yàn)收內(nèi)容主要標(biāo)準(zhǔn)隱蔽工程驗(yàn)收地基處理、鋼筋安裝、防水層等參建各方簽字確認(rèn)，影像資料齊全分項(xiàng)工程驗(yàn)收管節(jié)預(yù)制、管道安裝、混凝土結(jié)構(gòu)等檢驗(yàn)批合格率≥90%，主要項(xiàng)目全部合格分部工程驗(yàn)收基礎(chǔ)工程、管道工程、橋梁工程等所含分項(xiàng)工程全部合格，質(zhì)量控制資料完整單位工程驗(yàn)收全部分部工程、外觀質(zhì)量、功能測(cè)試觀感質(zhì)量評(píng)分≥85分，主要功能符合設(shè)計(jì)要求7.2功能性試驗(yàn)閉水試驗(yàn)：倒虹吸管充水至設(shè)計(jì)水位，浸泡24h后開(kāi)始測(cè)讀，觀測(cè)時(shí)間30min，滲水量≤0.05L/(m·min)。橋梁靜載試驗(yàn)：在跨中位置施加1.2倍設(shè)計(jì)荷載，最大撓度≤L/600（L為計(jì)算跨徑），卸載后殘余變形≤最大撓度的20%。7.3竣工資料編制竣工資料包含：①工程管理文件；②技術(shù)文件（施工組織設(shè)計(jì)、技術(shù)交底等）；③質(zhì)量評(píng)定文件；④試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告；⑤測(cè)量記錄；⑥影像資料等，按《水利工程建設(shè)項(xiàng)目檔案管理規(guī)定》整理歸檔，電子檔案采用PDF格式，分辨率≥300dpi。八、施工進(jìn)度保證措施8.1資源保障勞動(dòng)力配置：高峰期投入作業(yè)人員120人，其中技術(shù)工人占比≥60%，特殊工種持證上崗率100%。機(jī)械設(shè)備保障：投入主要設(shè)備56臺(tái)套，備用設(shè)備：挖掘機(jī)1臺(tái)、混凝土攪拌機(jī)1臺(tái)、發(fā)電機(jī)1臺(tái)，確保設(shè)備完好率≥95%。材料儲(chǔ)備：鋼材、水泥等主要材料儲(chǔ)備量滿(mǎn)足15d施工需求，建立材料臺(tái)賬，不合格材料嚴(yán)禁使用。8.2進(jìn)度控制采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃：①總進(jìn)度計(jì)劃；②月進(jìn)度計(jì)劃；③周進(jìn)度計(jì)劃；④每日作業(yè)計(jì)劃。每周召開(kāi)進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，延誤超3d時(shí)采取糾偏措施：①增加作業(yè)班組（最多增加2個(gè)）；②延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間（每日最多增加3h）；③調(diào)整工序邏輯關(guān)系（采用搭接施工）。關(guān)鍵線(xiàn)路工作延誤超7d時(shí)，啟用備用資源，確保總工期不變。8.3季節(jié)性施工措施雨季施工：①基坑周邊設(shè)置排水溝（深30cm，寬40cm）和集水井（間距20