橋塔橫梁施工方案設(shè)計(jì)一、工程概況1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)本橋塔橫梁采用單箱三室預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)36.8m，計(jì)算跨徑34.5m，梁高4.2m（頂板至底板距離），頂寬2.8m，底寬3.5m。橫梁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C50，彈性模量E=3.45×10?MPa，設(shè)計(jì)容重26kN/m3。橫梁共設(shè)置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束28束（其中頂板束16束，底板束12束），采用Φs15.2mm高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk=1860MPa，張拉控制應(yīng)力σcon=0.75fpk=1395MPa。1.2施工環(huán)境條件橋塔橫梁位于地面以上68.5m高度，施工區(qū)域主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，平均風(fēng)速1.8m/s，最大陣風(fēng)風(fēng)速12.5m/s（重現(xiàn)期10年）。場(chǎng)地地層分布為：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉質(zhì)黏土（厚2.3-4.8m，地基承載力特征值fak=180kPa）→③中風(fēng)化砂巖（厚>10m，fak=3000kPa）。施工期間最高氣溫38℃，最低氣溫-5℃，雨季集中在6-9月。二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃施工準(zhǔn)備階段（7天）：圖紙會(huì)審、方案交底、材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)支架系統(tǒng)施工（15天）：地基處理→鋼管立柱安裝→橫梁承重體系架設(shè)→底模鋪設(shè)鋼筋工程施工（12天）：鋼筋加工→底板鋼筋綁扎→腹板鋼筋安裝→頂板鋼筋綁扎→預(yù)應(yīng)力管道敷設(shè)模板工程施工（5天）：側(cè)模安裝→端模安裝→預(yù)埋件固定→模板校驗(yàn)混凝土工程施工（3天）：混凝土攪拌→運(yùn)輸→澆筑→養(yǎng)護(hù)預(yù)應(yīng)力施工（7天）：孔道清理→鋼束穿束→張拉→壓漿→封錨支架拆除（5天）：卸荷→承重結(jié)構(gòu)拆除→材料退場(chǎng)驗(yàn)收整改（3天）：外觀檢查→結(jié)構(gòu)尺寸檢測(cè)→強(qiáng)度回彈→資料整理2.2施工分區(qū)劃分將橫梁沿縱向劃分為3個(gè)施工段：0-12m（A段）、12-24m（B段）、24-36.8m（C段），采用從兩端向中間對(duì)稱澆筑的施工順序。每個(gè)施工段設(shè)置2個(gè)作業(yè)面，配置鋼筋工8人/班、木工6人/班、混凝土工10人/班，實(shí)行兩班制連續(xù)作業(yè)。2.3機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)用途汽車吊QY50K-II2臺(tái)最大起重量50t，主臂長(zhǎng)42m材料吊裝混凝土輸送泵HBT80C2臺(tái)理論輸送量80m3/h，最大輸送壓力16MPa混凝土澆筑振搗棒ZN506臺(tái)振搗深度500mm，振幅1.8mm混凝土振搗張拉千斤頂YCW250B4臺(tái)額定張拉力2500kN，行程200mm預(yù)應(yīng)力張拉壓漿機(jī)UB3C2臺(tái)工作壓力1.5MPa，輸漿量3m3/h孔道壓漿全站儀LeicaTS601臺(tái)測(cè)角精度0.5″，測(cè)距精度1mm+1ppm測(cè)量控制水準(zhǔn)儀TrimbleDiNi032臺(tái)每公里往返測(cè)高差中誤差±0.3mm高程監(jiān)測(cè)三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1支架系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工3.1.1地基處理方案采用"換填+硬化"復(fù)合處理方式：清除地表素填土至粉質(zhì)黏土層，開挖深度1.2m換填3:7灰土（壓實(shí)系數(shù)≥0.96），分層碾壓厚度300mm澆筑300mm厚C25混凝土墊層，內(nèi)配Φ12@200雙向鋼筋網(wǎng)墊層周邊設(shè)置300mm×400mm排水溝，采用1:2水泥砂漿抹面3.1.2承重支架構(gòu)造鋼管立柱體系：采用Φ630×10mm螺旋縫焊接鋼管，每側(cè)設(shè)置6根，橫向間距3.5m，縱向間距4.2m立柱底部設(shè)置800×800×20mm鋼板底座，頂部設(shè)置800×800×30mm調(diào)平鋼板立柱間設(shè)置[16a槽鋼剪刀撐（橫向間距6m）和水平拉桿（豎向間距2m）橫梁承重系統(tǒng)：主承重梁采用2I56b工字鋼（Q355B鋼），橫向布置，間距1.4m分配梁采用I45a工字鋼（Q235B鋼），縱向布置，間距0.7m底模支撐采用10×10cm方木（間距30cm），上鋪18mm厚酚醛覆膜膠合板3.1.3支架預(yù)壓施工預(yù)壓荷載：按橫梁自重（2860kN）+施工荷載（350kN）的1.2倍進(jìn)行加載，總預(yù)壓重量3852kN加載方式：采用砂袋分級(jí)加載（每級(jí)加載量為總荷載的30%、50%、100%）監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：在跨中、L/4、L/2、3L/4截面設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，共12個(gè)監(jiān)測(cè)斷面預(yù)壓流程：加載前初始讀數(shù)（每小時(shí)1次，連續(xù)3次穩(wěn)定）分級(jí)加載（每級(jí)加載完成后靜置2h測(cè)讀）滿載靜置72h（每6h測(cè)讀1次，最后3次沉降差≤2mm視為穩(wěn)定）分級(jí)卸載（每級(jí)卸載后測(cè)讀回彈量）預(yù)拱度設(shè)置：根據(jù)預(yù)壓結(jié)果，跨中設(shè)置18mm預(yù)拱度，按二次拋物線y=18×(4x2/L2)進(jìn)行分配（x為距梁端距離，L為計(jì)算跨徑）3.2鋼筋工程施工工藝3.2.1鋼筋加工要求鋼筋表面應(yīng)潔凈，無(wú)損傷、油漬、漆污和鐵銹等，帶有顆粒狀或片狀老銹的鋼筋不得使用受力鋼筋順長(zhǎng)度方向全長(zhǎng)的凈尺寸允許偏差±10mm，彎起鋼筋的彎折位置允許偏差±20mm鋼筋焊接采用雙面搭接焊，搭接長(zhǎng)度5d（d為鋼筋直徑），焊縫寬度≥0.7d，厚度≥0.3d鋼筋機(jī)械連接采用直螺紋套筒連接，接頭等級(jí)I級(jí)，絲頭加工長(zhǎng)度應(yīng)滿足套筒長(zhǎng)度的1/2+1P（P為螺距）3.2.2鋼筋綁扎順序底板鋼筋：先鋪設(shè)橫向主筋（Φ25@150），后安裝縱向分布筋（Φ16@200），交叉點(diǎn)采用20#火燒絲梅花形綁扎腹板鋼筋：安裝豎向主筋（Φ28@120）→水平分布筋（Φ18@150）→拉筋（Φ12@400×400，梅花形布置）頂板鋼筋：縱向主筋（Φ32@100）→橫向分布筋（Φ16@180）→負(fù)彎矩筋（Φ22@150，延伸長(zhǎng)度1.8m）鋼筋保護(hù)層：采用C50混凝土墊塊，強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度，墊塊數(shù)量每0.8m2不少于1個(gè)，梅花形布置3.2.3預(yù)應(yīng)力管道施工要點(diǎn)縱向預(yù)應(yīng)力孔道采用Φ90mm高密度聚乙烯波紋管（壁厚≥0.3mm），接頭采用大一號(hào)同型波紋管（長(zhǎng)度300mm），并用膠帶密封管道定位鋼筋采用Φ12mm鋼筋加工成"井"字形，間距500mm（直線段）、300mm（曲線段），與梁體鋼筋焊接固定管道安裝時(shí)坐標(biāo)偏差：縱向≤10mm，橫向≤5mm，高程≤5mm管道轉(zhuǎn)折點(diǎn)處設(shè)置排氣孔，采用Φ20mm鋼管與波紋管連通，高出梁頂300mm3.3混凝土工程施工技術(shù)3.3.1配合比設(shè)計(jì)C50混凝土配合比參數(shù)：水泥：P.O42.5R水泥（用量480kg/m3）摻合料：Ⅰ級(jí)粉煤灰（50kg/m3）+S95級(jí)礦粉（70kg/m3）粗骨料：5-25mm連續(xù)級(jí)配碎石（含泥量≤1%）細(xì)骨料：中砂（細(xì)度模數(shù)2.6，含泥量≤2%）外加劑：聚羧酸系高性能減水劑（摻量1.2%，減水率25%）水膠比：0.32砂率：38%坍落度：180±20mm（出機(jī)），160±20mm（入模）3.3.2澆筑施工工藝澆筑順序：采用"水平分層、縱向分段、從低到高"的原則，分層厚度300mm，每層澆筑時(shí)間控制在45min內(nèi)布料方式：腹板采用串筒下料（自由落差≤2m），頂板采用布料機(jī)均勻布料振搗工藝：底板：采用ZN50振搗棒，插點(diǎn)間距300mm，振搗時(shí)間20-30s腹板：采用ZN50和ZN30振搗棒配合使用，避免觸碰預(yù)應(yīng)力管道頂板：先用振搗棒振搗，再用平板振搗器拖平，最后人工收面施工縫處理：水平施工縫應(yīng)鑿毛并清除浮渣，澆筑前灑水濕潤(rùn)并鋪20mm厚同配比無(wú)石子砂漿3.3.3養(yǎng)護(hù)方案養(yǎng)護(hù)方式：采用"覆蓋+噴淋"養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，覆蓋材料為土工布（2層）+塑料薄膜（1層）養(yǎng)護(hù)時(shí)間：普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土養(yǎng)護(hù)不少于14天溫度控制：混凝土內(nèi)部最高溫升≤50℃，內(nèi)外溫差≤25℃降溫速率≤2℃/d當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，采用電伴熱養(yǎng)護(hù)（加熱溫度保持在10-15℃）濕度控制：養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面保持濕潤(rùn)，相對(duì)濕度≥90%3.4預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)3.4.1鋼束張拉工藝張拉準(zhǔn)備：混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%且齡期不少于7天方可張拉張拉設(shè)備應(yīng)在使用前進(jìn)行標(biāo)定，校驗(yàn)期限不超過(guò)1個(gè)月或200次張拉作業(yè)鋼束編束時(shí)應(yīng)梳理順直，每束鋼絞線應(yīng)編號(hào)并逐根對(duì)應(yīng)穿入孔道張拉順序：縱向鋼束張拉采用"兩端對(duì)稱、分批張拉"原則，張拉順序?yàn)椋旱装迨?-6束）→頂板束（1-8束）→底板束（7-12束）→頂板束（9-16束）每束張拉程序：0→初應(yīng)力（10%σcon）→20%σcon→100%σcon（持荷5min）→錨固張拉控制：張拉力和伸長(zhǎng)值雙控，實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值偏差應(yīng)在±6%內(nèi)理論伸長(zhǎng)值計(jì)算：ΔL=（Pp×L）/（Ap×Ep），其中Pp為平均張拉力，L為鋼束長(zhǎng)度，Ap為鋼束截面積，Ep為鋼絞線彈性模量每束鋼絞線斷絲、滑絲數(shù)量不得超過(guò)1絲，且每個(gè)斷面斷絲之和不超過(guò)該斷面鋼絲總數(shù)的1%3.4.2孔道壓漿工藝壓漿材料：采用無(wú)收縮壓漿劑，水膠比0.26-0.28，流動(dòng)度18±4s（25℃時(shí)）壓漿設(shè)備：采用真空輔助壓漿系統(tǒng)，真空泵真空度≥-0.09MPa壓漿流程：孔道清理：先用高壓水沖洗，再用壓縮空氣吹干真空壓漿：先開啟真空泵抽真空（保持3min），再開啟壓漿泵，灰漿由低端向高端流動(dòng)壓漿壓力：穩(wěn)壓壓力0.5-0.7MPa，穩(wěn)壓時(shí)間3-5min封錨處理：壓漿完成后24h內(nèi)進(jìn)行封錨，封錨混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C553.5支架拆除技術(shù)3.5.1拆除順序規(guī)劃遵循"從跨中向兩端、從上到下、對(duì)稱均勻"的拆除原則，具體順序：解除底模約束→拆除側(cè)?！鸪四２鸪敯逯Ъ堋鸪拱逯Ъ堋鸪装逯Ъ懿鸪峙淞骸鸪鞒兄亓骸鸪摴芰⒅?.5.2卸荷控制措施卸荷設(shè)備：采用螺旋千斤頂（50t級(jí)），每個(gè)卸荷點(diǎn)設(shè)置2臺(tái)卸荷分級(jí)：分3級(jí)進(jìn)行，每級(jí)卸荷量為總荷載的1/3，每級(jí)間隔時(shí)間≥2h監(jiān)測(cè)要求：卸荷期間每30min觀測(cè)一次梁體撓度，最大回彈量不得超過(guò)15mm應(yīng)急措施：在每個(gè)墩頂位置儲(chǔ)備2套鋼支撐（Φ325×8mm鋼管），當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí)立即進(jìn)行臨時(shí)加固四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制水泥：每200t為一批次進(jìn)行檢驗(yàn)，主要檢測(cè)安定性、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度等指標(biāo)鋼筋：每60t為一批次，檢測(cè)屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和冷彎性能鋼絞線：每30t為一批次，檢測(cè)抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、彈性模量和松弛性能外加劑：每50t為一批次，檢測(cè)減水率、泌水率比、抗壓強(qiáng)度比等指標(biāo)砂石料：每400m3為一批次，檢測(cè)顆粒級(jí)配、含泥量、泥塊含量等指標(biāo)4.2施工過(guò)程質(zhì)量控制4.2.1測(cè)量控制建立獨(dú)立施工控制網(wǎng)，定期與首級(jí)控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)（每7天1次）橫梁軸線偏差控制在±10mm內(nèi)，高程偏差控制在±5mm內(nèi)預(yù)應(yīng)力管道坐標(biāo)采用全站儀放樣，每個(gè)控制點(diǎn)測(cè)量2測(cè)回取平均值4.2.2混凝土質(zhì)量控制坍落度檢測(cè)：每50m3混凝土檢測(cè)1次，不符合要求的混凝土不得使用抗裂控制：在混凝土中摻加聚丙烯纖維（摻量0.9kg/m3），控制最大水灰比0.35強(qiáng)度檢測(cè)：每澆筑段留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊12組（其中3組用于7天強(qiáng)度檢測(cè)，9組用于28天強(qiáng)度檢測(cè)），同條件養(yǎng)護(hù)試塊6組4.2.3預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制張拉記錄：詳細(xì)記錄每束鋼絞線的張拉日期、時(shí)間、油壓值、伸長(zhǎng)值等數(shù)據(jù)壓漿質(zhì)量：每工作班留置3組壓漿試塊（70.7mm×70.7mm×70.7mm），檢測(cè)28天抗壓強(qiáng)度管道密實(shí)度：采用超聲波檢測(cè)法，每個(gè)孔道檢測(cè)3個(gè)斷面，密實(shí)度應(yīng)達(dá)到95%以上五、安全保證措施5.1高空作業(yè)安全防護(hù)作業(yè)平臺(tái)：設(shè)置全封閉操作平臺(tái)（寬1.2m），護(hù)欄高度1.2m，滿掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）人員防護(hù)：作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，攀登設(shè)施采用之字形爬梯（踏步間距300mm）臨邊防護(hù)：在支架四周設(shè)置1.8m高防護(hù)欄桿，底部設(shè)20cm高擋腳板，欄桿刷紅白警示漆（間距40cm）5.2吊裝作業(yè)安全控制吊裝設(shè)備：使用前應(yīng)檢查鋼絲繩（斷絲數(shù)≤10%）、吊鉤（無(wú)裂紋、變形）、制動(dòng)裝置（靈敏可靠）吊裝區(qū)域：設(shè)置警戒線（半徑10m），配備專職安全員旁站指揮吊裝信號(hào)：采用對(duì)講機(jī)（頻道單獨(dú)設(shè)置）+旗語(yǔ)指揮，信號(hào)不明不得起吊5.3用電安全管理臨時(shí)用電：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)，配電箱距離地面1.5m設(shè)備防護(hù)：所有用電設(shè)備必須有防雨、防砸措施，接地電阻≤4Ω線路敷設(shè)：架空線路高度≥4m，穿越施工區(qū)域時(shí)加設(shè)防護(hù)套管5.4應(yīng)急預(yù)案5.4.1支架失穩(wěn)應(yīng)急處置預(yù)警條件：支架沉降速率>5mm/h或單次沉降量>10mm應(yīng)急響應(yīng)：立即停止作業(yè)，組織人員疏散至安全區(qū)域啟動(dòng)應(yīng)急加固小組，在失穩(wěn)部位架設(shè)臨時(shí)鋼支撐采用分級(jí)卸載方式降低荷載，每小時(shí)卸載量≤50kN物資儲(chǔ)備：應(yīng)急鋼支撐10套、液壓千斤頂5臺(tái)、應(yīng)急照明設(shè)備8套5.4.2高處墜落應(yīng)急處置救援程序：立即停止相關(guān)作業(yè)，撥打120急救電話對(duì)傷者進(jìn)行初步救治（止血、固定骨折部位）使用擔(dān)架轉(zhuǎn)運(yùn)傷員（禁止直接背負(fù)）現(xiàn)場(chǎng)急救物資：急救箱（含繃帶、止血帶、夾板等）、擔(dān)架2副、應(yīng)急藥品若干六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1橫道圖計(jì)劃工作內(nèi)容第1周第2周第3周第4周第5周第6周第7周第8周第9周施工準(zhǔn)備■■■■■■■支架施工■■■■■■■■■■■■■■■鋼筋工程■■■■■■■■■■■■模板工程■■■■■混凝土工程■■■■■預(yù)應(yīng)力施工■■■■■■■■■支架拆除■■■■■驗(yàn)收整改■■■■■6.2進(jìn)度保證措施資源保障：提前儲(chǔ)備30%的備用材料，高峰期增加作業(yè)人員至60人技術(shù)保障：對(duì)關(guān)鍵工序采用BIM技術(shù)預(yù)演，提前解決施工沖突制度保障：實(shí)行周進(jìn)度考核，延誤超過(guò)3天啟動(dòng)趕工措施（增加夜間施工班組）天氣應(yīng)對(duì)：雨季儲(chǔ)備防雨棚（20m×10m），高溫季節(jié)調(diào)整作業(yè)時(shí)間（6:00-10:00，16:00-20:00）七、環(huán)境保護(hù)措施7.1揚(yáng)塵控制措施施工便道：采用200mm厚C20混凝土硬化，每200m設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級(jí)沉淀池）材料堆放：水泥、粉煤灰等易揚(yáng)塵材料采用封閉倉(cāng)庫(kù)存放，砂石料場(chǎng)設(shè)置2.5m高圍擋揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)：在施工區(qū)域設(shè)置PM10在線監(jiān)測(cè)儀，超標(biāo)時(shí)啟動(dòng)霧炮降塵（霧炮覆蓋半徑30m）7