擴建鋼桁梁施工綜合技術(shù)方案一、工程概況本擴建工程為跨既有高速公路鋼桁梁結(jié)構(gòu)，主橋采用雙線連續(xù)鋼桁梁設(shè)計，跨徑布置為（80+120+80）米，桁高12米，節(jié)間長度8米，全橋總重約2800噸。上部結(jié)構(gòu)采用Q420qD橋梁專用鋼，主桁為帶豎桿的三角形桁架體系，橋面系采用正交異性鋼橋面板。施工區(qū)域位于城市建成區(qū)，需跨越日均車流量5萬輛的高速公路，施工期間需保證既有道路正常通行。二、施工總體部署（一）施工平面布置場地劃分設(shè)置南北兩岸兩個作業(yè)區(qū)，北岸為鋼桁梁預(yù)拼區(qū)（面積120m×60m），配置2臺300t龍門吊；南岸為材料堆放區(qū)及焊接加工車間（面積80m×40m）。沿高速公路兩側(cè)設(shè)置施工便道，寬度6m，采用20cm厚C30混凝土硬化，每50m設(shè)置會車平臺。支架基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁+承臺結(jié)構(gòu)，樁徑1.2m，樁長25m，橫向布置5排，縱向間距8m。臨時設(shè)施搭設(shè)雙層防護棚（凈高5.5m）覆蓋高速公路通行區(qū)域，采用Φ630×8mm鋼管立柱+貝雷梁+防砸鋼板（厚10mm）結(jié)構(gòu)。安裝智能監(jiān)控系統(tǒng)，含12個高清攝像頭、4套應(yīng)力傳感器、2套風(fēng)速監(jiān)測儀，數(shù)據(jù)實時傳輸至指揮中心。（二）施工進度計劃施工階段起止時間關(guān)鍵節(jié)點施工準(zhǔn)備第1-4周支架基礎(chǔ)完成、測量控制網(wǎng)布設(shè)支架搭設(shè)第5-8周滿堂支架驗收、預(yù)壓完成鋼桁梁制造第3-16周工廠加工、試拼驗收現(xiàn)場拼裝第9-24周主桁合龍、橋面系安裝體系轉(zhuǎn)換第25-26周臨時支座拆除、支座受力轉(zhuǎn)換橋面施工第27-30周瀝青鋪裝、附屬設(shè)施安裝驗收交付第31周靜載試驗、竣工驗收三、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備設(shè)計文件復(fù)核組織技術(shù)團隊對鋼桁梁設(shè)計圖紙進行深化，重點復(fù)核節(jié)點構(gòu)造、焊縫細節(jié)、預(yù)拱度設(shè)置（設(shè)計預(yù)拱度28mm）等關(guān)鍵參數(shù)。編制《鋼桁梁制造專項方案》《支架法拼裝施工手冊》，并通過第三方專家評審。測量控制網(wǎng)建立采用GPS靜態(tài)相對定位法建立平面控制網(wǎng)，布設(shè)6個基準(zhǔn)點，精度達到二等水準(zhǔn)要求。跨河水準(zhǔn)測量采用三角高程測量法，往返測較差≤3mm，成果報監(jiān)理單位審批。（二）材料準(zhǔn)備鋼材采購主桁桿件采用Q420qD鋼板，屈服強度≥420MPa，伸長率≥20%，低溫沖擊功（-40℃）≥34J。每批鋼材進場需提供質(zhì)量證明書，并按規(guī)定進行力學(xué)性能復(fù)試（拉伸、彎曲、沖擊試驗），合格率100%。焊接材料匹配Q420qD鋼材的焊接材料選用E5015-G焊條（直徑3.2mm/4.0mm），其熔敷金屬抗拉強度≥500MPa。焊材在使用前經(jīng)350℃×1h烘干處理，存入80-100℃保溫筒，取出后4h內(nèi)使用完畢。（三）設(shè)備準(zhǔn)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途龍門吊MG300/50t-30m2臺鋼桁梁拼裝汽車吊QY250t1臺零散構(gòu)件吊裝焊接機器人KR5004臺主桁節(jié)點焊接全站儀TS602臺三維坐標(biāo)測量千斤頂500t（同步系統(tǒng)）8臺支架預(yù)壓、落梁四、主要施工流程（一）鋼桁梁工廠制造下料加工采用數(shù)控等離子切割機床進行鋼板下料，精度控制：長度±1mm，寬度±0.5mm，對角線差≤1.5mm。節(jié)點板采用三維數(shù)控鉆床制孔，孔徑公差H12級，孔位偏差≤0.7mm，孔壁表面粗糙度Ra≤12.5μm。組裝焊接在專用胎架上進行桿件組裝，采用“先整體后局部”原則，以端銑面為基準(zhǔn)定位，使用專用夾具固定。主桁弦桿焊接采用門式埋弧焊機，焊接電流600-800A，電壓32-38V，焊接速度35-45cm/min。所有熔透焊縫進行100%UT探傷（Ⅰ級合格），T型接頭進行20%RT探傷（Ⅱ級合格）。試拼驗收在工廠進行1:1全真試拼，檢查整體輪廓尺寸（允許偏差±5mm）、節(jié)點板間隙（≤0.3mm）、栓孔重合率（≥95%）。試拼合格后對桿件進行編號、涂裝（底漆環(huán)氧富鋅80μm，中間漆環(huán)氧云鐵120μm）。（二）支架體系施工基礎(chǔ)施工采用旋挖鉆機成孔，清孔后下放鋼筋籠（主筋Φ25mm，間距150mm），灌注C35水下混凝土，導(dǎo)管埋深控制在2-6m。承臺尺寸2.5m×2.5m×1.5m，頂面預(yù)埋20mm厚鋼板，與支架立柱焊接連接。支架搭設(shè)采用盤扣式滿堂支架（立桿型號Φ48×3.5mm），縱橫向間距60cm×60cm，步距120cm，設(shè)置雙向剪刀撐。支架頂托安裝10cm×15cm方木+20mm厚鋼板作為分配梁，調(diào)整精度控制在±2mm內(nèi)。預(yù)壓施工采用分級加載法，按施工荷載的60%、100%、120%分三級加載，每級持荷24h。監(jiān)測支架沉降量（允許值≤15mm）、彈性變形（設(shè)計值12mm），繪制荷載-沉降曲線，作為預(yù)拱度調(diào)整依據(jù)。（三）鋼桁梁現(xiàn)場拼裝吊裝工藝主桁桿件采用兩點吊裝法，吊點設(shè)置在節(jié)點位置，使用專用吊具（含旋轉(zhuǎn)裝置），起吊角度≤60°。首節(jié)段拼裝采用“坐標(biāo)法”定位，使用全站儀實時監(jiān)測，三維偏差控制在±3mm內(nèi)。節(jié)點連接高強度螺栓（M24，10.9級）施工分初擰（扭矩300N·m）、終擰（扭矩600N·m）兩步進行，采用扭矩扳手逐顆檢查。摩擦面處理采用噴砂后生赤銹工藝，安裝前實測摩擦系數(shù)（要求≥0.45），每2000套螺栓做一組抗滑移試驗。合龍施工選擇在夜間低溫時段（2:00-4:00，環(huán)境溫度15±3℃）進行合龍，采用“溫度匹配法”控制合龍口間隙（設(shè)計值12mm）。合龍段安裝臨時剛性支撐，張拉4根Φ32mm精軋螺紋鋼進行微調(diào)，合龍精度控制在軸線偏差≤5mm，高程偏差≤3mm。（四）橋面系施工正交異性板安裝橋面板單元采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場焊接采用CO?氣體保護焊（ER50-6焊絲），焊接順序遵循“從中間向兩邊、先縱后橫”原則。U肋與蓋板焊接采用雙面焊，焊腳尺寸8mm，焊后進行100%MT探傷。瀝青鋪裝鋪裝前對鋼橋面進行噴砂除銹（Sa2.5級），涂刷環(huán)氧富鋅底漆（80μm）+防水粘結(jié)層（1.2mm）。采用SMA-13改性瀝青混合料，分兩層攤鋪（總厚度7cm），碾壓溫度控制在160-180℃。五、質(zhì)量控制措施（一）原材料控制鋼材管理建立材料追溯系統(tǒng)，每批鋼材附有二維碼標(biāo)識，記錄爐批號、力學(xué)性能、加工流向等信息。存放時采用墊木架空（離地30cm），覆蓋防雨布，防止銹蝕。焊接材料控制焊材庫房設(shè)置恒溫恒濕系統(tǒng)（溫度10-25℃，濕度≤60%），建立焊材領(lǐng)用登記臺賬。對使用中的焊條進行烘焙記錄，每個工作日檢查2次保溫筒溫度。（二）工序質(zhì)量控制焊接質(zhì)量控制焊工持證上崗，每半年進行一次技能考核，考核不合格者立即停崗培訓(xùn)。焊接環(huán)境監(jiān)測：溫度低于0℃時采取預(yù)熱措施（預(yù)熱溫度80-120℃），風(fēng)速大于8m/s時設(shè)置防風(fēng)棚。幾何尺寸控制主桁拼裝過程中，每完成2個節(jié)間進行一次整體測量，控制桁高偏差≤3mm，跨度偏差≤L/5000。橋面系安裝后，測量橋面平整度（3m直尺檢查，允許偏差3mm/2m）。（三）驗收標(biāo)準(zhǔn)項目允許偏差檢查方法桁高±5mm全站儀三維掃描跨徑±10mm激光測距儀節(jié)點中心偏差≤3mm百分表高強螺栓終擰扭矩±10%設(shè)計值扭矩扳手橋面高程±15mm水準(zhǔn)儀六、安全保證措施（一）高空作業(yè)防護個人防護作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶（抗沖擊力≥15kN），在主桁上弦設(shè)置安全生命繩（Φ16mm鋼絲繩，張拉力≥5kN）。高空作業(yè)平臺采用定型化鋼跳板（尺寸3m×0.5m），設(shè)置1.2m高防護欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）。防墜落措施所有臨邊、洞口設(shè)置防護設(shè)施，電梯井口安裝定型化防護門（高度1.8m），樓梯踏步設(shè)置防滑條。鋼桁梁吊裝時在桿件兩端系設(shè)溜繩，控制擺動幅度≤30cm。（二）交通安全保障交通疏導(dǎo)高速公路兩側(cè)設(shè)置3km施工警示區(qū)，配備4名交通協(xié)管員（持證上崗），高峰期（7:00-9:00，17:00-19:00）增加至6人。安裝智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，含可變情報板、爆閃燈、限速標(biāo)志（40km/h），實現(xiàn)車流量實時監(jiān)測與預(yù)警。應(yīng)急響應(yīng)編制《高速公路通行應(yīng)急預(yù)案》，配備應(yīng)急救援車2輛、醫(yī)療救護設(shè)備1套，每季度組織1次應(yīng)急演練。防護棚下方設(shè)置緊急通道（寬度4m），安裝聲光報警裝置，遇緊急情況3分鐘內(nèi)完成交通導(dǎo)改。（三）起重作業(yè)安全設(shè)備管理龍門吊、汽車吊等起重設(shè)備每月進行1次全面檢查，重點檢查鋼絲繩（斷絲數(shù)≤10%）、制動系統(tǒng)、限位裝置。吊裝作業(yè)實行“吊裝令”制度，由項目總工簽發(fā)后方可實施，吊裝半徑內(nèi)設(shè)置警戒區(qū)（半徑15m）。荷載控制嚴(yán)格執(zhí)行“十不吊”原則，起吊重量超過額定荷載90%時需辦理專項審批。采用無線稱重系統(tǒng)，實時監(jiān)測吊裝荷載，超載時自動報警并切斷電源。七、環(huán)境保護措施噪聲控制焊接作業(yè)采用低噪聲焊機（噪聲≤85dB），夜間（22:00-6:00）禁止進行強噪聲施工，確需施工時辦理夜間施工許可。施工便道每2小時灑水1次（夏季增加至每小時1次），配備2臺霧炮機降塵。廢棄物處理設(shè)置分類垃圾桶（可回收、有害、一般垃圾），廢油漆桶、焊條頭由專業(yè)單位回收處理，建立危廢轉(zhuǎn)移臺賬。鉆孔灌注樁施工產(chǎn)生的泥漿經(jīng)三級沉淀池處理（尺寸10m×5m×3m），清水中回用，渣土運至指定消納場。水土保持施工區(qū)域周邊設(shè)置排水溝（深50cm，寬60cm）+沉淀池（3級），防止雨水沖刷引起水土流失。工程完工后及時對臨時用地進行復(fù)綠，恢復(fù)植被覆蓋率≥90%。八、應(yīng)急預(yù)案（一）支架坍塌應(yīng)急處置預(yù)警響應(yīng)當(dāng)監(jiān)測到支架沉降速率超過5mm/小時或水平位移超過3mm時，立即啟動黃色預(yù)警，停止作業(yè)并組織人員撤離。處置流程切斷支架區(qū)域電源，設(shè)置警戒線（半徑50m），啟用應(yīng)急照明系統(tǒng)。采用全站儀監(jiān)測坍塌范圍，使用500t千斤頂對未坍塌區(qū)域進行臨時加固，組織專家制定搶險方案。（二）火災(zāi)事故應(yīng)急處置預(yù)防措施焊接作業(yè)點配備2個4kg干粉滅火器，作業(yè)完畢后留專人監(jiān)護30分鐘，確認(rèn)無火源后方可離開。易燃材料倉庫設(shè)置防爆燈具、通風(fēng)設(shè)備，與明火作業(yè)區(qū)保持≥30m安全距離。處置流程初期火災(zāi)使用現(xiàn)場滅火器撲救，同時撥打119報警，組織人員沿疏散通道有序撤離。切斷著火區(qū)域電源、氣源，使用防火沙覆蓋易燃液體泄漏區(qū)域，防止火勢蔓延。九、驗收與交付分階段驗收支架驗收：基礎(chǔ)承載力試驗（≥300kPa）、支架穩(wěn)定性驗算（安全系數(shù)≥1.3）。鋼桁梁驗收：工廠試拼驗收、現(xiàn)場拼裝驗收、荷載