懸索跨越桁架橋施工方案一、工程概況1.1項目基本信息本項目為跨河懸索桁架橋工程，主跨徑660米，橋梁全長1578米，采用"7孔40m預(yù)應(yīng)力砼T梁+660m鋼桁架懸索橋+（90+90）m預(yù)應(yīng)力砼剛構(gòu)+11孔40m預(yù)應(yīng)力砼T梁"組合結(jié)構(gòu)。橋面總寬16.6米，設(shè)計荷載等級為公路-Ⅰ級，設(shè)計洪水頻率1/100，橋面距地面最大高度約280米。主橋采用鋼桁架加勁梁，主纜采用預(yù)制平行鋼絲索股（PPWS法）架設(shè)，全橋鋼結(jié)構(gòu)總量約3500噸。1.2結(jié)構(gòu)組成錨碇系統(tǒng)：采用重力式錨碇結(jié)構(gòu)，單個錨體長64.8米、寬62米、高43.6米，開挖深度達(dá)83米，混凝土強度等級C40，總重量近30萬噸。錨固系統(tǒng)采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線體系，每束由12Φ15.24鋼絞線組成，設(shè)計張拉控制應(yīng)力1395MPa。索塔結(jié)構(gòu)：門式框架結(jié)構(gòu)，塔高88-90米，塔柱橫向以1/20斜率內(nèi)傾，塔底中心寬21.2-21.4米，頂部寬12.4米。基礎(chǔ)采用Φ5.5m大直徑挖孔樁，樁底嵌入弱風(fēng)化巖不小于10米，樁身混凝土強度等級C35。主纜系統(tǒng)：每根主纜由52股91Φ5.2mm鍍鋅高強鋼絲組成，緊纜后直徑390-395mm，垂跨比1:10.857。索股采用熱鑄錨頭（鋅銅合金，熔點420℃），出廠前進(jìn)行1.2倍設(shè)計值預(yù)張拉。加勁梁結(jié)構(gòu)：空間倒三角鋼管桁架體系，主桁高6米，桁架間距3米，弦桿采用Φ500×16mm無縫鋼管，腹桿采用Φ351×12mm鋼管，材質(zhì)為Q355B。橋面板采用16mm厚Q235B正交異性鋼橋面板，下設(shè)U肋加勁（間距600mm）。1.3工程特點橋位區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，河谷岸坡不對稱，河溝寬15～25m，縱坡降16‰。江津岸距離最近機耕道150m，習(xí)水岸有鄉(xiāng)村公路可達(dá)，交通條件較差。施工受汛期影響大，需在雨季前完成下部結(jié)構(gòu)及主纜架設(shè)。周邊為居民區(qū)，施工噪音、揚塵控制要求嚴(yán)格，夜間施工需辦理專項許可。二、施工組織2.1組織機構(gòu)項目經(jīng)理部設(shè)項目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全總監(jiān)1人，下轄工程技術(shù)、質(zhì)量安全、物資設(shè)備、計劃合同等職能部門。專業(yè)施工隊包括：鋼結(jié)構(gòu)加工隊（負(fù)責(zé)構(gòu)件預(yù)制）基礎(chǔ)施工隊（錨碇、索塔基礎(chǔ)）塔錨施工隊（塔身及錨體混凝土）纜索施工隊（主纜架設(shè)及防護(hù)）吊裝隊（加勁梁安裝）橋面施工隊（橋面系及附屬工程）各隊配備專職技術(shù)員及安全員，關(guān)鍵工序?qū)嵭?技術(shù)員+安全員"雙監(jiān)督制度。2.2施工部署總體流程：基礎(chǔ)施工→塔柱和錨碇施工→先導(dǎo)索施工→牽引系統(tǒng)和貓道系統(tǒng)→貓道面層和抗風(fēng)纜架設(shè)→索股架設(shè)→索夾和吊索安裝→加勁梁架設(shè)→橋面鋪裝施工。階段劃分：第一階段（1-3個月）：錨碇基坑開挖、樁基施工及混凝土澆筑第二階段（4-6個月）：索塔施工及塔頂主鞍安裝第三階段（7-9個月）：牽引系統(tǒng)、貓道架設(shè)及主纜索股安裝第四階段（10-12個月）：加勁梁吊裝、橋面系施工及全橋調(diào)試2.3資源配置主要設(shè)備：起重設(shè)備：25T及65T汽車吊各1臺、纜載吊機（1800kN）2臺、塔吊（60m臂長）2臺基礎(chǔ)施工設(shè)備：液壓鉆機2臺、長臂挖掘機1臺、沖擊鉆機4臺、SP-IV型拉森樁（長度9米）200根混凝土設(shè)備：HZS90型攪拌站1座、輸送泵4臺、插入式振搗棒20套焊接設(shè)備：松下500A焊機6臺、CO?氣體保護(hù)焊機10臺、超聲波探傷儀2臺測量設(shè)備：全站儀2套、水準(zhǔn)儀2套、DTS光纖測溫系統(tǒng)1套動力設(shè)備：柴油發(fā)電機組（200kW）2臺、空壓機4臺材料管理：鋼材、鋼絞線等主要材料需提供出廠合格證及力學(xué)性能檢測報告，Q355B鋼板需符合《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T1591）標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)場后進(jìn)行抽樣復(fù)試。主纜鋼絲需進(jìn)行抗拉強度、屈服強度、延伸率及彈性模量測試，不合格材料嚴(yán)禁使用。三、主要施工方法3.1錨碇施工3.1.1基坑開挖測量放樣：根據(jù)建立的測量控制網(wǎng)，按圖紙斷面形狀及開挖范圍對基坑各角點進(jìn)行放樣，撒石灰線作為開挖控制線，各角點插設(shè)旗幟作標(biāo)志。沿開挖邊線外側(cè)1.5米周邊砌筑擋水墻及修筑截水溝，防止地表水匯入基坑。開挖工藝：采用0.5:1放坡結(jié)合鋼板樁支護(hù)，土方采用挖掘機直接開挖，石方采取控制爆破方式開挖。配備長臂挖掘機開挖，人工清底至設(shè)計標(biāo)高，基底鋪設(shè)30cm厚級配碎石墊層，澆筑C25混凝土墊層（厚度20cm）。支護(hù)措施：基坑壁采用掛網(wǎng)噴射砼封閉防護(hù)，巖層松動破碎段采取Φ25mm錨桿（長度3.5m，間距1.5m×1.5m）+鋼筋網(wǎng)（φ8mm，間距20cm×20cm）+噴射C20砼（厚度10cm）聯(lián)合支護(hù)。3.1.2錨體混凝土施工鋼筋工程：錨塊鋼筋分三層綁扎，底層鋼筋采用Φ25mmHRB400E螺紋鋼，間距20cm，設(shè)置φ10mm鋼筋網(wǎng)片（間距15cm）。預(yù)埋錨桿采用Φ64mm精軋螺紋鋼，張拉端設(shè)置錨墊板及螺旋筋。鋼筋保護(hù)層厚度50mm，采用定制混凝土墊塊（強度等級C40），每平米布置4個。模板工程：采用1.5m高鋼模板（面板厚度6mm），外側(cè)設(shè)桁架式支撐，內(nèi)側(cè)設(shè)對拉螺桿（Φ20mm，間距60cm×60cm）。模板安裝前涂刷脫模劑，拼縫處粘貼海綿條防止漏漿，安裝誤差控制在±5mm內(nèi)?；炷凉こ蹋翰捎梅謱訚仓?，每層厚度不超過50cm，使用插入式振搗棒振搗，振搗時間控制在20-30秒/點?；炷僚浜媳炔捎秒p摻技術(shù)（粉煤灰15%+礦粉20%），初凝時間控制在6-8小時，坍落度180-220mm。溫控措施：預(yù)埋DTS光纖測溫系統(tǒng)，實時監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度。預(yù)埋冷卻水管（Φ48mm鋼管，間距1.5m×1.5m），混凝土初凝后啟動通水冷卻，進(jìn)出水溫差控制在10℃以內(nèi)，水溫與混凝土內(nèi)部溫差不超過20℃。混凝土內(nèi)部溫度通過峰值開始降溫時，降溫速度控制在2℃/d以內(nèi)。3.1.3錨固系統(tǒng)安裝定位鋼支架施工：定位鋼支架在場地內(nèi)焊接成片，采用塔吊整體安裝。水平型鋼安裝時適當(dāng)降低5～10mm，預(yù)留調(diào)整余地。支架安裝完成后進(jìn)行三維坐標(biāo)復(fù)測，確保定位精度。預(yù)應(yīng)力管道安裝：預(yù)應(yīng)力管道采用鋼管，在加工場下料接長后，利用塔吊進(jìn)行安裝。管道安裝方向與相對應(yīng)索股的發(fā)散方向一致，安裝時嚴(yán)格控制平面位置及角度，偏差不得超過±3mm。預(yù)應(yīng)力穿束：鋼絞線逐根編號，中間隔3m設(shè)置分束器。采用塔吊提升整體穿束法，穿束前檢查管道通暢情況，穿束過程中避免鋼絞線扭曲、交叉。張拉工藝：錨體混凝土強度達(dá)到設(shè)計值85%后進(jìn)行張拉，采用12Φ15.24鋼絞線，分三批對稱張拉，張拉順序為：先中間后兩側(cè)。張拉采用應(yīng)力控制為主、伸長值校核為輔的方法，每束張拉持荷5分鐘后錨固。張拉完成后及時進(jìn)行管道壓漿，水泥漿水灰比0.4-0.45，摻加適量膨脹劑。3.2索塔施工3.2.1挖孔樁基礎(chǔ)樁孔開挖：采用人工挖孔，孔徑5.5米，設(shè)置鋼護(hù)壁（厚度10mm，每節(jié)高度1.2米）。遇到流沙層時采用速凝混凝土（初凝時間≤30分鐘）回填加固，循環(huán)作業(yè)。孔內(nèi)配備通風(fēng)設(shè)備（風(fēng)量≥25L/s）及應(yīng)急軟梯。鋼筋籠施工：鋼筋籠分節(jié)制作，主筋為24Φ32mmHRB400E鋼筋，采用機械連接（直螺紋套筒），接頭錯開率50%。鋼筋籠安裝時設(shè)置導(dǎo)向裝置，確保保護(hù)層厚度，每節(jié)鋼筋籠安裝后進(jìn)行居中校正?；炷凉嘧ⅲ翰捎脤?dǎo)管法灌注，導(dǎo)管直徑300mm，底口距孔底30-50cm?；炷撂涠瓤刂圃?80-220mm，灌注連續(xù)進(jìn)行，提拔導(dǎo)管時保證埋管深度2-6m，樁頂超灌高度不小于0.5m。3.2.2塔柱澆筑施工勁性骨架施工：在基礎(chǔ)及塔座施工完成后，安裝塔柱勁性骨架。骨架采用∠100×10角鋼焊接而成，分段吊裝，每段高度6米，安裝偏差控制在±5mm內(nèi)。翻模系統(tǒng)安裝：采用翻模施工工藝，模板采用1.5m高鋼模板，配置3套模板周轉(zhuǎn)使用。外側(cè)設(shè)桁架式支撐，內(nèi)側(cè)設(shè)對拉螺桿（Φ20mm，間距60cm×60cm）。模板安裝前進(jìn)行打磨除銹，涂刷脫模劑。混凝土施工：混凝土配合比設(shè)計采用雙摻技術(shù)（粉煤灰+礦粉），摻量分別為15%和20%。采用串筒下料，防止離析，分層澆筑厚度不超過50cm，使用插入式振搗棒振搗。初凝前進(jìn)行二次收面，防止表面收縮裂縫。質(zhì)量控制：塔身鋼筋保護(hù)層厚度50mm，采用定制混凝土墊塊，每平米布置4個。混凝土澆筑完成后覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)，終凝后蓄水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14天。每節(jié)段施工完成后進(jìn)行軸線偏位、標(biāo)高、截面尺寸檢測，確保符合設(shè)計要求。3.2.3索鞍安裝主索鞍安裝：主索鞍安裝選擇晴朗白天進(jìn)行，采用塔頂門架吊裝。安裝前進(jìn)行支座抄平，采用鋼楔塊調(diào)平，安裝誤差控制在±5mm內(nèi)。根據(jù)設(shè)計提供的預(yù)偏量就位，在加勁梁架設(shè)過程中，根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)逐漸頂推到永久位置。散索鞍安裝：散索鞍基礎(chǔ)混凝土施工時精確預(yù)埋螺栓，安裝時調(diào)整好板面標(biāo)高和位置，采用鋼楔塊調(diào)平，隨后澆筑二期混凝土固定。安裝精度要求：縱橫向軸線誤差<3mm，標(biāo)高誤差<3mm。3.3主纜架設(shè)3.3.1牽引系統(tǒng)與貓道架設(shè)先導(dǎo)索施工：采用無人機牽引法，選用Φ8mm迪尼瑪繩作為先導(dǎo)索，在兩岸塔頂設(shè)置轉(zhuǎn)向滑輪。無人機飛越河道后連接牽引繩，通過卷揚機牽引至對岸，形成臨時承重系統(tǒng)。牽引系統(tǒng)安裝：牽引系統(tǒng)采用循環(huán)式，由牽引索、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置、張緊裝置組成。牽引索采用Φ32mm鋼絲繩，安裝完成后進(jìn)行預(yù)張拉，張拉力為破斷拉力的20%。貓道系統(tǒng)施工：貓道承重索采用Φ32mm鋼絲繩，橫向間距4.5米，安全系數(shù)不小于3.0。每20米設(shè)一道抗風(fēng)纜（Φ20mm），面層鋪設(shè)防滑鋼板（厚度5mm），兩側(cè)設(shè)1.2米高防護(hù)欄桿及安全網(wǎng)。中跨、邊跨貓道面的架設(shè)進(jìn)度保持對稱，確保塔的兩側(cè)水平力差異不超過設(shè)計規(guī)定。3.3.2索股架設(shè)索股預(yù)制：在工廠將91根Φ5.2mm鍍鋅鋼絲排列成六角形，熱鑄錨頭，每根索股長642.8米。出廠前進(jìn)行預(yù)張拉（張拉力1.2倍設(shè)計值），持荷1小時后錨固，消除非彈性變形。拽拉架設(shè)：采用門架式拽拉器牽引，索股從錨碇處通過滾筒輸送至塔頂。入鞍前調(diào)整線型，高程誤差控制在±3mm內(nèi)。同跨兩側(cè)索股對稱架設(shè)，每天架設(shè)不超過4股。牽引過程中監(jiān)視索股中的著色絲，防止扭轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)綁扎帶持續(xù)兩處被切斷時立即停機修補。索股調(diào)整：索股架設(shè)完成后進(jìn)行線形調(diào)整，以跨中為基準(zhǔn)，采用全站儀三維坐標(biāo)法測控。調(diào)整順序為：先調(diào)整基準(zhǔn)索股，后調(diào)整一般索股；先調(diào)整邊跨，后調(diào)整中跨。索股高程誤差控制在±5mm內(nèi)，跨中偏差不超過±10mm。3.3.3緊纜與纏絲緊纜施工：索股全部架設(shè)完成后，采用液壓緊纜機分三次緊纜，使主纜空隙率≤20%。緊纜順序為：先中跨，后邊跨；從中跨跨中向兩岸進(jìn)行，邊跨從跨中向錨碇和索塔方向進(jìn)行。索夾安裝：索夾安裝前進(jìn)行主纜線形復(fù)測，根據(jù)實測線形調(diào)整索夾位置。采用扭矩扳手緊固螺栓，分三次進(jìn)行：第一次初擰（設(shè)計扭矩30%），第二次中擰（設(shè)計扭矩70%），第三次終擰（設(shè)計扭矩100%）。終擰完成后對螺栓進(jìn)行標(biāo)記，防止漏擰。纏絲防護(hù)：主纜緊纜完成后進(jìn)行纏絲，采用Φ4mm鍍鋅鋼絲，纏絲張力15kN。纏絲從跨中向兩端進(jìn)行，相鄰纏絲搭接長度10-15cm。纏絲完成后涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度≥80μm），待底漆干燥后涂刷氯丁橡膠面漆。3.4加勁梁施工3.4.1鋼桁梁預(yù)制與運輸工廠預(yù)制：鋼桁梁在工廠分節(jié)段制作，每節(jié)段長18米，重量約58噸。采用三維坐標(biāo)法進(jìn)行胎架定位，確保節(jié)段幾何尺寸精度。焊接采用CO?氣體保護(hù)焊（ER50-6焊絲，Φ1.2mm），焊接前進(jìn)行預(yù)熱（溫度80-120℃），焊后進(jìn)行后熱（溫度250-300℃，保溫1小時）。質(zhì)量檢測：所有焊縫進(jìn)行100%外觀檢查，一級焊縫進(jìn)行100%超聲波探傷和20%磁粉探傷。節(jié)段制作完成后進(jìn)行預(yù)拼裝，檢查幾何尺寸及匹配精度，預(yù)拼裝偏差控制在±2mm內(nèi)。運輸方案：采用大型平板拖車（軸線車，32軸線）運輸，運輸路線提前進(jìn)行地基加固（鋪設(shè)20cm厚鋼板+50cm厚級配碎石），轉(zhuǎn)彎半徑≥15米?，F(xiàn)場存放采用型鋼支墩（H300×300型鋼），支點設(shè)置在梁段隔板位置，存放時間不超過30天。3.4.2加勁梁吊裝吊裝準(zhǔn)備：安裝纜載吊機（1800kN）2臺，進(jìn)行負(fù)荷試驗（1.25倍額定荷載）。檢查主纜線形及索夾螺栓緊固情況，在加勁梁節(jié)段上吊點位置安裝吊具，設(shè)置臨時連接件。吊裝工藝：采用兩臺纜載吊機對稱吊裝，吊裝順序為從跨中向兩岸對稱推進(jìn)。吊點設(shè)置在梁段兩端腹板位置，通過可調(diào)吊桿調(diào)整梁段標(biāo)高。每段吊裝完成后立即安裝臨時連接件（高強螺栓，M30，扭矩值650N·m），臨時連接數(shù)量不少于設(shè)計數(shù)量的50%。梁段連接：采用"先栓后焊"工藝，高強螺栓終擰完成后進(jìn)行環(huán)縫焊接。焊接采用多層多道焊，層間溫度控制在80-150℃，焊后24小時內(nèi)進(jìn)行100%UT探傷。焊接完成后對焊縫進(jìn)行打磨處理，達(dá)到設(shè)計要求的表面粗糙度。3.5橋面系施工3.5.1橋面板安裝單元劃分：橋面板分塊預(yù)制，單塊尺寸6m×3m，重量約8噸。橋面板與桁架采用焊接連接，焊接前進(jìn)行定位焊（長度50mm，間距300mm），控制焊接變形。焊接工藝：采用門式埋弧焊機進(jìn)行橋面板U肋焊接，焊接電流600-800A，電壓30-36V，焊接速度30-40cm/min。焊接完成后對U肋與橋面板連接焊縫進(jìn)行真空檢測，確保焊接質(zhì)量。3.5.2橋面鋪裝基層處理：橋面板表面進(jìn)行噴砂除銹（Sa2.5級），表面粗糙度50-80μm。除銹完成后24小時內(nèi)涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度≥80μm），待底漆干燥后鋪設(shè)3cm改性瀝青防水層。瀝青鋪裝：采用5cm厚瀝青混凝土鋪裝，分兩層施工：下層3cmAC-20C，上層2cmSMA-13。鋪裝前灑布粘層油（0.3-0.5L/m2），采用攤鋪機連續(xù)攤鋪，雙鋼輪壓路機碾壓（振幅1.5mm，頻率40Hz），碾壓溫度控制在160-180℃。3.5.3附屬工程防撞護(hù)欄：采用鋼筋混凝土防撞護(hù)欄，高度1.2m，每隔4m設(shè)置一道伸縮縫。護(hù)欄混凝土采用定型鋼模板澆筑，內(nèi)置Φ16mmHRB400鋼筋，混凝土強度等級C30。排水系統(tǒng)：橋面設(shè)置雙向2%橫坡，在護(hù)欄內(nèi)側(cè)設(shè)置排水槽，通過豎向排水管將水引至橋下排水系統(tǒng)。排水管采用Φ150mmPVC管，間距5m布置。照明系統(tǒng)：在索塔及橋面兩側(cè)設(shè)置照明燈具，采用LED光源，間距15m布置，確保橋面照度≥20lux。照明線路穿鍍鋅鋼管保護(hù)，固定在護(hù)欄內(nèi)側(cè)。四、質(zhì)量與安全保證措施4.1質(zhì)量保證措施原材料控制：鋼材、鋼絞線等主要材料進(jìn)場時必須提供出廠合格證及力學(xué)性能檢測報告，按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)試，不合格材料嚴(yán)禁使用。建立材料臺賬，實行"二維碼"追溯管理。測量控制：建立高精度測量控制網(wǎng)，定期進(jìn)行復(fù)核。關(guān)鍵工序施工前進(jìn)行測量放樣，施工過程中進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，完工后進(jìn)行竣工測量。主纜線形、索塔偏位等重要參數(shù)實行"三級復(fù)核"制度。混凝土質(zhì)量控制：嚴(yán)格控制配合比，實行"開盤鑒定"制度。大體積混凝土采用雙摻技術(shù)，預(yù)埋冷卻水管及測溫系統(tǒng)，內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)?；炷猎噳K留置數(shù)量符合規(guī)范要求，同條件養(yǎng)護(hù)試塊強度作為拆模及張拉依據(jù)。鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制：鋼結(jié)構(gòu)加工制作實行"首件認(rèn)可"制度，首件產(chǎn)品檢驗合格后方可批量生產(chǎn)。焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接工藝評定，焊工必須持證上崗。焊縫檢測實行"第三方檢測"制度，確保焊接質(zhì)量。4.2安全保證措施高空作業(yè)安全：設(shè)置安全網(wǎng)、防護(hù)欄桿及防墜器，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶。貓道、工作平臺等臨時設(shè)施搭設(shè)完成后進(jìn)行荷載試驗，合格后方可使用。遇有6級及以上大風(fēng)、暴雨、濃霧等惡劣天氣時停止高空作業(yè)。吊裝作業(yè)安全：吊裝設(shè)備定期進(jìn)行檢查維護(hù)，吊裝前進(jìn)行試吊（吊離地面20-30cm，停留10分鐘）。吊裝作業(yè)設(shè)置警戒區(qū)，專人指揮，嚴(yán)禁非作業(yè)人員進(jìn)入。吊裝構(gòu)件設(shè)置溜繩，防止擺動碰撞。用電安全：施工現(xiàn)場臨時用電采用"三級配電、兩級保護(hù)"系統(tǒng)，配電箱設(shè)置防雨、防砸措施。電氣設(shè)備金屬外殼必須接地，潮濕環(huán)境作業(yè)使用安全電壓（≤36V）。防火防爆：焊接作業(yè)點配備滅火器，氧氣瓶、乙炔瓶間距不小于5m，距明火不小于10m。施工現(xiàn)場設(shè)置消防通道，寬度不小于3.5m，保持暢通。應(yīng)急預(yù)案：制定高處墜落、物體打擊火災(zāi)、坍塌等事故應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急救援人員及器材。定期組織應(yīng)急演練，提高應(yīng)急處置能力。五、施工進(jìn)度計劃5.1關(guān)鍵線路基礎(chǔ)施工（3個月）→塔柱、錨碇施工（3個月）→先導(dǎo)索施工（15天）→牽引系統(tǒng)和貓道系統(tǒng)（1個月）→索股架設(shè)（2個月）