連續(xù)剛構(gòu)橋梁墩梁永久固結(jié)施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與結(jié)構(gòu)形式本項(xiàng)目為新建城際鐵路跨江特大橋工程，主橋采用（70+130+70）m三跨連續(xù)剛構(gòu)體系，橋梁全長(zhǎng)1286.5m，其中主墩為36#、37#墩，采用雙薄壁空心墩結(jié)構(gòu)，墩高分別為48m和52m。主梁采用單箱單室變截面箱梁，頂寬12.6m，底寬6.8m，腹板厚度從0#塊的80cm漸變至合龍段的50cm。主墩0#塊長(zhǎng)度15m，采用支架現(xiàn)澆施工，懸臂段共分12對(duì)梁段，最大懸臂澆筑長(zhǎng)度4.5m，梁段最大重量165t。1.2地質(zhì)水文條件橋位處地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，36#墩基礎(chǔ)位于中風(fēng)化砂巖地層，地基承載力特征值300kPa；37#墩穿越2.5m厚松散卵石層，采用Φ2.0m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁長(zhǎng)56m。施工期間需考慮最大洪水水位+18.6m，流速1.8m/s，5年一遇臺(tái)風(fēng)風(fēng)力10級(jí)。1.3永久固結(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)主墩與0#塊采用剛性永久固結(jié)，設(shè)計(jì)荷載組合：永久作用：結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的豎向壓力38600kN，混凝土收縮徐變效應(yīng)彎矩12500kN·m可變作用：最大不平衡施工彎矩72800kN·m，溫度梯度效應(yīng)±25℃偶然作用：地震基本烈度Ⅶ度，水平地震加速度0.15g固結(jié)構(gòu)造采用"型鋼骨架+預(yù)應(yīng)力體系+混凝土鍵"復(fù)合連接方式，設(shè)置8根Φ32精軋螺紋鋼（抗拉強(qiáng)度830MPa），沿墩身橫橋向?qū)ΨQ(chēng)布置，錨固深度3.5m，頂部采用20mm厚鋼墊板與0#塊鋼筋骨架焊接。二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃graphTDA[墩身施工至梁底]-->B[固結(jié)區(qū)鑿毛處理]B-->C[鋼筋骨架安裝]C-->D[預(yù)應(yīng)力孔道埋設(shè)]D-->E[模板體系搭設(shè)]E-->F[混凝土澆筑]F-->G[養(yǎng)護(hù)與強(qiáng)度檢測(cè)]G-->H[預(yù)應(yīng)力張拉錨固]H-->I[體系轉(zhuǎn)換監(jiān)測(cè)]2.2資源配置計(jì)劃?rùn)C(jī)械設(shè)備：混凝土施工：HZS90攪拌站（2臺(tái)）、HBTS60輸送泵（2臺(tái)）、Φ50插入式振搗棒（8套）鋼筋加工：數(shù)控彎曲中心（1臺(tái)）、鋼筋直螺紋滾絲機(jī)（2臺(tái)）、CO?氣體保護(hù)焊機(jī)（6臺(tái)）測(cè)量監(jiān)控：TrimbleS9全站儀（1臺(tái)）、天寶DINI03水準(zhǔn)儀（2臺(tái)）、振弦式應(yīng)變計(jì)（32個(gè)）人力資源：管理團(tuán)隊(duì)：項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、專(zhuān)職安全員2人作業(yè)班組：鋼筋工16人、模板工12人、混凝土工10人、預(yù)應(yīng)力工8人、測(cè)量工4人材料供應(yīng)：C50微膨脹混凝土：采用P.O42.5R水泥，粉煤灰摻量15%，外加劑選用聚羧酸系高效減水劑鋼筋：HRB400EΦ32精軋螺紋鋼，Q355B型鋼骨架，Φ15.2mm低松弛鋼絞線(xiàn)模板：18mm厚酚醛覆膜膠合板，50×100mm方木背楞，Φ48×3.5mm滿(mǎn)堂腳手架2.3進(jìn)度計(jì)劃控制關(guān)鍵線(xiàn)路工期：固結(jié)區(qū)處理：7天鋼筋與預(yù)應(yīng)力安裝：12天模板與支架施工：8天混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)：14天預(yù)應(yīng)力施工與體系轉(zhuǎn)換：10天總工期控制：55天（含7天備用期）進(jìn)度保障措施：采用BIM技術(shù)進(jìn)行4D進(jìn)度模擬，每周召開(kāi)進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，滯后預(yù)警值3天。三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1墩頂處理施工表面鑿毛：采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)按10cm×10cm網(wǎng)格鑿毛，鑿除深度≥5mm，露出新鮮混凝土面墩頂設(shè)置2道環(huán)形凹槽，寬15cm、深8cm，植入Φ16L型連接鋼筋，間距20cm處理后采用高壓水槍?zhuān)▔毫Α?MPa）沖洗，清除浮渣后涂刷界面劑（水泥基滲透結(jié)晶型）鋼筋錨固系統(tǒng)：鉆孔：采用地質(zhì)鉆機(jī)成孔，孔徑Φ40mm，垂直度偏差≤1/300，孔深360cm（超深10cm）清孔：高壓風(fēng)清孔3次，孔內(nèi)沉渣厚度≤5cm，注入環(huán)氧樹(shù)脂砂漿（水灰比0.32）鋼筋安裝：采用專(zhuān)用吊裝支架將Φ32精軋螺紋鋼吊入孔內(nèi)，頂部臨時(shí)固定后采用扭矩扳手分三次擰緊（初擰30%→復(fù)擰70%→終擰100%），終擰扭矩控制在1200-1300N·m3.2型鋼骨架安裝鋼構(gòu)件加工：采用Q355B鋼板切割焊接成型，主骨架為2I32b工字鋼，節(jié)點(diǎn)板厚度20mm工廠(chǎng)加工完成后進(jìn)行噴砂除銹（Sa2.5級(jí)），涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）現(xiàn)場(chǎng)拼接采用M24高強(qiáng)度螺栓連接，接觸面摩擦系數(shù)≥0.45，終擰扭矩480N·m安裝精度控制：采用全站儀三維定位，橫橋向偏差≤3mm，順橋向偏差≤5mm，平面扭角≤0.5°焊接順序：先焊腹板對(duì)接縫，后焊翼緣板角焊縫，采用多層多道焊，層間溫度控制在150-250℃焊后24h進(jìn)行100%UT探傷檢測(cè)，Ⅰ級(jí)焊縫合格率100%3.3模板體系施工支架設(shè)計(jì)：采用盤(pán)扣式滿(mǎn)堂腳手架，立桿間距60×60cm，橫桿步距120cm，掃地桿距地面20cm支架基礎(chǔ)澆筑15cm厚C20混凝土墊層，設(shè)置Φ100mm排水盲溝預(yù)壓方案：采用沙袋分級(jí)加載（50%→100%→120%設(shè)計(jì)荷載），每級(jí)持荷24h，監(jiān)測(cè)沉降量≤2mm/24h模板安裝：0#塊外模采用18mm厚酚醛覆膜膠合板，內(nèi)模為組合鋼模板，倒角處設(shè)置5cm圓弧過(guò)渡模板接縫粘貼2mm厚EPDM橡膠條，采用Φ16對(duì)拉螺栓加固，橫向間距60cm，縱向間距75cm高程控制：設(shè)置4個(gè)基準(zhǔn)控制點(diǎn)，每2m設(shè)置一道高程監(jiān)測(cè)截面，澆筑過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)整3.4混凝土施工工藝配合比優(yōu)化：C50微膨脹混凝土配合比（kg/m3）：水泥420、粉煤灰65、礦粉55、砂630、碎石1150、水160、減水劑7.8、膨脹劑30擴(kuò)展度≥650mm，初凝時(shí)間≥8h，28d抗壓強(qiáng)度≥55MPa，限制膨脹率0.02-0.04%澆筑組織：采用"分層分段、斜面推進(jìn)"澆筑法，分層厚度30cm，澆筑順序從墩中心向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行布料點(diǎn)間距≤2m，采用Φ50振搗棒振搗，振搗時(shí)間20-30s，移動(dòng)間距≤50cm預(yù)埋6個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，混凝土入模溫度控制在5-30℃，內(nèi)外溫差≤25℃養(yǎng)護(hù)措施：采用"薄膜+土工布+蒸汽養(yǎng)護(hù)"三位一體養(yǎng)護(hù)法，養(yǎng)護(hù)溫度≥5℃，相對(duì)濕度≥90%蒸汽養(yǎng)護(hù)分四個(gè)階段：升溫（≤10℃/h）→恒溫（60±5℃，持續(xù)48h）→降溫（≤5℃/h）→自然養(yǎng)護(hù)（14d）養(yǎng)護(hù)期間每天監(jiān)測(cè)強(qiáng)度發(fā)展，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%方可拆模3.5預(yù)應(yīng)力施工孔道成型：采用Φ80mm金屬波紋管，接頭處套接20cm長(zhǎng)同型波紋管，密封膠帶纏繞3層每隔50cm設(shè)置一道Φ12定位鋼筋，曲線(xiàn)段加密至30cm，孔道偏差≤5mm/m張拉工藝：采用"雙控法"張拉：應(yīng)力控制為主（張拉控制應(yīng)力1395MPa），伸長(zhǎng)值校核為輔（允許偏差±6%）張拉順序：先縱向后橫向，對(duì)稱(chēng)同步張拉，分級(jí)加載：0→10%→20%→100%（持荷5min）→錨固每束鋼絞線(xiàn)斷絲、滑絲數(shù)量≤1絲，且不得在同一截面孔道壓漿：采用真空輔助壓漿工藝，真空度保持-0.06～-0.10MPa，壓漿壓力0.5-0.7MPa水泥漿配合比：水灰比0.35，摻加0.01%鋼纖維，流動(dòng)度18±4s，28d抗壓強(qiáng)度≥50MPa壓漿順序從低端向高端進(jìn)行，每個(gè)孔道一次連續(xù)完成，壓漿后48h內(nèi)保持構(gòu)件溫度≥5℃四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1主控項(xiàng)目項(xiàng)目允許偏差檢查方法檢驗(yàn)頻率鋼筋保護(hù)層厚度+10，-5mm電磁感應(yīng)儀每50m2測(cè)1點(diǎn)預(yù)應(yīng)力孔道位置5mm全站儀每孔道測(cè)3點(diǎn)混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值回彈法+鉆芯取樣每工作班1組試塊預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)力±1%設(shè)計(jì)值應(yīng)力傳感器每束測(cè)量結(jié)構(gòu)軸線(xiàn)偏位10mm全站儀每個(gè)墩檢查4.2一般項(xiàng)目模板接縫錯(cuò)臺(tái)≤2mm，表面平整度≤3mm/2m鋼筋焊接接頭彎折角度≤3°，軸線(xiàn)偏移≤0.1d且≤2mm混凝土表面蜂窩面積≤0.5%，深度≤10mm，不得有孔洞預(yù)應(yīng)力錨固后外露長(zhǎng)度≥30mm，切割后采用無(wú)收縮砂漿封錨4.3質(zhì)量保證措施原材料控制：每批鋼筋、鋼絞線(xiàn)進(jìn)場(chǎng)需進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，取樣頻率每60t一批混凝土用粗細(xì)骨料進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)，確保不發(fā)生堿骨料反應(yīng)模板隔離劑采用專(zhuān)用脫模劑，嚴(yán)禁使用廢機(jī)油等替代產(chǎn)品過(guò)程控制：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），隱蔽工程需監(jiān)理驗(yàn)收簽字建立混凝土強(qiáng)度動(dòng)態(tài)追蹤系統(tǒng)，采用成熟度法預(yù)測(cè)強(qiáng)度發(fā)展預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備每200次或6個(gè)月進(jìn)行一次校驗(yàn)試驗(yàn)檢測(cè)：混凝土抗裂性能試驗(yàn)：進(jìn)行早期抗裂試驗(yàn)，限制開(kāi)裂時(shí)間≥4h鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測(cè)：UT探傷Ⅰ級(jí)合格，MT探傷100%檢查預(yù)應(yīng)力孔道摩阻測(cè)試：每50m測(cè)試一段，摩阻系數(shù)μ≤0.25五、安全文明施工5.1危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)控制措施高空墜落重大設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿(mǎn)掛密目安全網(wǎng)，作業(yè)層鋪設(shè)腳手板物體打擊較大交叉作業(yè)設(shè)置隔離層，工具放入工具袋，嚴(yán)禁拋擲物料起重傷害重大起重機(jī)定期檢查，吊裝區(qū)設(shè)置警戒線(xiàn)，專(zhuān)人指揮觸電事故較大設(shè)備接地電阻≤4Ω，使用漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA）5.2專(zhuān)項(xiàng)安全措施高處作業(yè)安全：作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，安全帶高掛低用，作業(yè)平臺(tái)腳手板鋪滿(mǎn)綁牢設(shè)置安全通道，寬度≥1.2m，坡度1:3，踏步高度≤15cm遇有6級(jí)及以上大風(fēng)、暴雨、濃霧等惡劣天氣，停止露天高處作業(yè)模板工程安全：模板安裝拆除專(zhuān)項(xiàng)方案需經(jīng)專(zhuān)家論證，拆除順序遵循"后支先拆、先支后拆"原則支架搭設(shè)完成后進(jìn)行荷載試驗(yàn)，加載至設(shè)計(jì)荷載1.2倍，持荷1h模板存放高度≤2m，堆疊數(shù)量≤3層，設(shè)置防傾倒措施特種設(shè)備安全：起重機(jī)械辦理使用登記證，操作人員持證上崗，定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)塔吊設(shè)置多重限位裝置：起重量限制器、力矩限制器、高度限位器施工電梯設(shè)置防墜安全器，每3個(gè)月校驗(yàn)一次，運(yùn)行速度≤1.5m/s5.3文明施工與環(huán)境保護(hù)揚(yáng)塵控制：施工現(xiàn)場(chǎng)裸土覆蓋率100%，出入口設(shè)置洗車(chē)平臺(tái)，PM10監(jiān)測(cè)值≤0.5mg/m3噪聲管理：晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB，超標(biāo)時(shí)采取隔聲屏、低噪聲設(shè)備等措施廢水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池，廢水經(jīng)處理后回用，回用率≥80%固廢處理：建筑垃圾分類(lèi)存放，可回收率≥90%，危險(xiǎn)廢物交由有資質(zhì)單位處置六、施工監(jiān)測(cè)與質(zhì)量驗(yàn)收6.1監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容與頻率：結(jié)構(gòu)變形：墩頂沉降（1次/天）、梁體撓度（1次/2天）、軸線(xiàn)偏位（1次/周）應(yīng)力應(yīng)變：混凝土應(yīng)力（1次/6h）、鋼筋應(yīng)力（1次/天）、溫度場(chǎng)（實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)）環(huán)境監(jiān)測(cè)：風(fēng)速（實(shí)時(shí)）、溫濕度（1次/4h）、河水位（1次/天）監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：在0#塊頂面設(shè)置4個(gè)沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)，縱橋向每5m設(shè)置一個(gè)撓度觀(guān)測(cè)斷面墩身沿高度方向每10m布置應(yīng)變計(jì)，共布置5個(gè)測(cè)試截面固結(jié)區(qū)設(shè)置8個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)，采用振弦式傳感器，精度±0.1MPa6.2數(shù)據(jù)分析與預(yù)警監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控中心，采用BIM+GIS平臺(tái)進(jìn)行可視化分析預(yù)警值設(shè)置：沉降≥5mm/天，應(yīng)力≥設(shè)計(jì)值80%，溫度梯度≥30℃/m當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超預(yù)警值時(shí)，立即停止施工，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，分析原因并采取糾偏措施6.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程分部分項(xiàng)驗(yàn)收：隱蔽工程驗(yàn)收：鋼筋、預(yù)應(yīng)力孔道、預(yù)埋件等，監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)分項(xiàng)工程驗(yàn)收：模板、鋼筋、混凝土、預(yù)應(yīng)力等，合格率100%分部工程驗(yàn)收：固結(jié)施工質(zhì)量評(píng)分≥90分，優(yōu)良率≥85%竣工驗(yàn)收資料：施工記錄：混凝土施工日志、張拉記錄、養(yǎng)護(hù)記錄等試驗(yàn)報(bào)告：原材料試驗(yàn)、混凝土試塊報(bào)告、無(wú)損檢測(cè)報(bào)告監(jiān)測(cè)資料：變形監(jiān)測(cè)曲線(xiàn)、應(yīng)力發(fā)展趨勢(shì)圖、溫度場(chǎng)分布圖七、應(yīng)急預(yù)案7.1突發(fā)事件應(yīng)急處置混凝土裂縫應(yīng)急：發(fā)現(xiàn)表面裂縫立即停止?jié)仓?，采用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀檢測(cè)內(nèi)外溫差溫差過(guò)大時(shí)加強(qiáng)保溫措施，采用電熱毯加熱，升溫速率≤5℃/h對(duì)寬度≥0.2mm的裂縫，采用環(huán)氧樹(shù)脂灌漿處理，壓力0.3-0.5MPa預(yù)應(yīng)力張拉事故：發(fā)生斷絲、滑絲時(shí)，立即停止張拉，檢查錨具、鋼絞線(xiàn)狀態(tài)斷絲數(shù)量超過(guò)規(guī)定時(shí)，更換鋼束重新張拉，嚴(yán)禁在原斷絲處補(bǔ)拉錨具失效時(shí)，安裝備用錨具，采用千斤頂回頂，緩慢卸載臺(tái)風(fēng)暴雨應(yīng)對(duì)：臺(tái)風(fēng)預(yù)警發(fā)布后12小時(shí)內(nèi)完成設(shè)備加固，起重機(jī)臂架收回，錨定裝置固定暴雨來(lái)臨前檢查排水系統(tǒng)，準(zhǔn)備2臺(tái)Φ150mm水泵（揚(yáng)程≥20m）雨后對(duì)支架基礎(chǔ)進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)，確認(rèn)安全后方可復(fù)工7.2應(yīng)急資源配置應(yīng)急物資：急救箱（含常用藥品）、應(yīng)急照明設(shè)備、發(fā)電機(jī)（200kW）、抽水設(shè)備應(yīng)急隊(duì)伍：成立30人應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)，每季度組織1次應(yīng)急演練通訊聯(lián)絡(luò)：建立應(yīng)急通訊錄，確保24小時(shí)通訊暢通，emergencyresponsetime≤30分鐘八、結(jié)論與建議本墩梁永久固結(jié)施工方案通過(guò)采用"型鋼骨架+預(yù)應(yīng)力體系+混凝土鍵"復(fù)合連接技術(shù)，有效解決了高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的剛性連接難題。