西沙河大橋（蘭州西沙黃河大橋）維修加固施工方案一、工程概況1.1橋梁基本信息西沙河大橋位于甘肅省蘭州市西固區(qū)鐘家河，北接安寧區(qū)201省道與北濱河路，南連西固區(qū)南濱河路，是連接西固區(qū)與安寧區(qū)的重要跨黃河通道。橋梁始建于1971年6月，1974年6月建成通車，2005年進行過一次系統(tǒng)性改造加固，現(xiàn)橋長320米，寬11米，設(shè)計為雙向兩車道。橋梁結(jié)構(gòu)形式為：主跨3孔魚腹式鋼桁梁（跨徑32.6米）+10跨裝配式普通鋼筋混凝土T型梁（跨度22.16米），下部結(jié)構(gòu)為明挖基礎(chǔ)及沉井基礎(chǔ)，設(shè)計荷載等級汽-18、拖-80，地震基本烈度Ⅶ度，通航標(biāo)準(zhǔn)5級，設(shè)計洪水頻率1/100，設(shè)計洪水流量6500m3/s，設(shè)計洪水位1539.5米。1.2工程現(xiàn)狀與病害分析經(jīng)2025年5月全封閉結(jié)構(gòu)檢測顯示，橋梁主要存在以下病害：上部結(jié)構(gòu)：鋼桁梁銹蝕面積達23%，螺栓松動率12%，部分節(jié)點變形超過規(guī)范限值；T型梁存在縱向裂縫，最大縫寬0.3mm，翼緣板混凝土剝落面積約80㎡。橋面系：鋪裝層破損率達45%，存在多處坑槽（最大深度8cm），伸縮縫失效，護欄混凝土碳化深度達50mm。下部結(jié)構(gòu)：3#、5#橋墩基礎(chǔ)沖刷深度超過設(shè)計值1.2米，墩身存在水平裂縫，沉井基礎(chǔ)側(cè)面局部露筋。附屬設(shè)施：照明系統(tǒng)損壞率60%，排水系統(tǒng)堵塞嚴(yán)重，支座老化變形。1.3工程范圍與主要內(nèi)容本次維修加固工程包括以下內(nèi)容：上部結(jié)構(gòu)維修：鋼桁梁除銹涂裝、螺栓更換與緊固、節(jié)點加固；T型梁裂縫修補、碳纖維布加固、支座更換。橋面系改造：全橋鋪裝層銑刨重鋪（采用SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料），更換伸縮縫（采用模數(shù)式伸縮縫），改造護欄（增設(shè)防撞護欄及人行道護欄）。下部結(jié)構(gòu)加固：橋墩基礎(chǔ)拋石防護，墩身碳纖維加固，裂縫壓力注漿處理。附屬設(shè)施升級：更新照明系統(tǒng)（采用LED節(jié)能燈具），改造排水系統(tǒng)，增設(shè)交通監(jiān)控設(shè)施。1.4主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載：維持原設(shè)計荷載等級汽-18、拖-80橋面寬度：維持11米（車行道7米+人行道1.25米×2）設(shè)計使用年限：本次加固后主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限20年施工工期：總工期180天（含汛期停工30天）二、施工部署2.1施工總體流程本工程采用"分階段、分區(qū)域"施工方案，總體流程如下：施工準(zhǔn)備階段（第1-15天）：完成施工圍擋、臨時設(shè)施搭設(shè)、材料進場檢驗、施工設(shè)備調(diào)試。上部結(jié)構(gòu)施工階段（第16-90天）：先施工T型梁加固，后施工鋼桁梁維修，采用半幅交替施工方式。橋面系施工階段（第91-135天）：分聯(lián)進行鋪裝層施工，同步完成伸縮縫及護欄改造。下部結(jié)構(gòu)施工階段（第45-120天）：利用枯水期（10月-次年4月）進行基礎(chǔ)加固，與上部結(jié)構(gòu)施工平行作業(yè)。附屬設(shè)施施工階段（第136-165天）：照明、排水、監(jiān)控系統(tǒng)安裝調(diào)試?？⒐を炇针A段（第166-180天）：分部分項工程驗收、荷載試驗、竣工資料整理。2.2施工總平面布置臨時設(shè)施區(qū)：在橋梁南北兩岸各設(shè)置一處施工營地（面積各約800㎡），包含材料倉庫、鋼筋加工棚、木工棚、機械設(shè)備停放區(qū)及辦公生活區(qū)。材料堆放區(qū)：鋼桁梁構(gòu)件、鋼材等主要材料堆放在北岸場地（硬化處理+防雨棚），水泥、砂石等散料堆放在南岸場地（設(shè)置隔離墻+覆蓋措施）。臨時便道：沿河岸設(shè)置施工便道（寬4.5米，采用C20混凝土硬化），連接南北兩岸施工區(qū)域。水上作業(yè)平臺：在3#-5#橋墩處搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)水上作業(yè)平臺（尺寸6m×8m，荷載等級5kN/㎡），配備救生設(shè)施及安全警示標(biāo)志。2.3施工組織機構(gòu)項目經(jīng)理部：設(shè)項目經(jīng)理1人，項目副經(jīng)理2人，總工程師1人，配備施工管理、技術(shù)、質(zhì)量、安全、物資、財務(wù)等專業(yè)人員15人。施工隊伍：劃分5個專業(yè)施工隊（鋼結(jié)構(gòu)施工隊、混凝土施工隊、橋面施工隊、基礎(chǔ)施工隊、機電安裝隊），總?cè)藬?shù)高峰期120人。監(jiān)理單位：委托專業(yè)監(jiān)理公司實施全過程監(jiān)理，設(shè)總監(jiān)理工程師1人，專業(yè)監(jiān)理工程師3人。2.4施工資源配置主要機械設(shè)備：汽車吊（25t、50t各1臺）、浮吊（100t1臺）、鋼桁梁專用吊裝設(shè)備、瀝青攤鋪機、銑刨機、混凝土輸送泵、高壓注漿機、焊接設(shè)備、檢測儀器等共計58臺套。主要材料：Q345qD鋼板（150t）、高強度螺栓（2000套）、碳纖維布（3000㎡）、改性瀝青（180t）、鋼筋（80t）、水泥（200t）、砂石料（500m3）等。資金計劃：總投資2800萬元，其中材料費占65%，人工費占20%，機械費占10%，其他費用占5%。三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1鋼桁梁維修加固施工3.1.1除銹涂裝施工表面處理：采用噴砂除銹工藝（Sa2.5級），除銹前拆除原防腐層，除銹后4小時內(nèi)完成底漆涂裝。涂裝體系：底漆（環(huán)氧富鋅底漆，干膜厚度80μm）+中層（環(huán)氧云鐵中間漆，干膜厚度120μm）+面漆（氟碳面漆，干膜厚度60μm），總干膜厚度260μm。施工控制：采用高壓無氣噴涂工藝，每道涂層實干后進行附著力檢測（≥5MPa），涂裝環(huán)境溫度控制在5-35℃，相對濕度≤85%。3.1.2節(jié)點加固施工螺栓更換：對松動、銹蝕螺栓采用扭矩扳手逐個檢查，扭矩值控制在350-400N·m，更換螺栓采用同規(guī)格高強度螺栓（10.9級），安裝時涂抹螺紋防松膠。節(jié)點板加固：對變形節(jié)點采用貼焊補強鋼板（厚度10-16mm），焊接采用CO?氣體保護焊，焊腳尺寸8mm，焊接后進行100%UT探傷檢測。撓度監(jiān)測：施工期間采用全站儀實時監(jiān)測鋼桁梁撓度，控制單點最大撓度不超過L/1000（L為跨度）。3.2混凝土T型梁加固施工3.2.1裂縫修補表面封閉：對寬度＜0.15mm的裂縫采用環(huán)氧樹脂膠表面封閉，刮涂厚度2mm，寬度50mm。壓力注漿：對寬度≥0.15mm的裂縫采用低壓注漿工藝，注漿材料為改性環(huán)氧樹脂，注漿壓力控制在0.2-0.4MPa，注漿順序從下至上，從一端向另一端推進。質(zhì)量檢查：注漿完成7天后進行壓水試驗（壓力0.3MPa，恒壓30min無滲漏）。3.2.2碳纖維布加固基層處理：混凝土表面打磨至露出新鮮骨料，角部磨成圓?。ò霃健?0mm），涂刷界面劑（環(huán)氧樹脂底膠）。布貼施工：采用濕法鋪貼工藝，碳纖維布（300g/㎡，單向）沿梁縱向粘貼，搭接長度≥100mm，涂刷浸漬膠（厚度2mm），采用橡膠輥筒反復(fù)碾壓排除氣泡。固化養(yǎng)護：養(yǎng)護溫度≥20℃，養(yǎng)護時間≥7天，固化后進行拉伸粘結(jié)強度試驗（≥2.5MPa）。3.3橋面系改造施工3.3.1鋪裝層施工舊橋面處理：采用銑刨機銑除原鋪裝層（厚度10cm），人工清理橋面雜物，采用高壓水槍沖洗表面。防水層施工：涂刷SBS改性瀝青防水層（厚度2mm），鋪設(shè)玻纖格柵（抗拉強度≥80kN/m），搭接寬度10cm。瀝青鋪裝：分兩層施工，下層（AC-20C粗粒式瀝青混凝土，厚度6cm）+上層（SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料，厚度4cm），采用瀝青攤鋪機連續(xù)攤鋪，碾壓溫度控制在160-180℃，壓實度≥98%。3.3.2伸縮縫施工槽口開挖：人工配合切割機開挖伸縮縫槽口（寬度80cm，深度15cm），清理槽內(nèi)雜物及鋼筋。鋼筋安裝：按設(shè)計要求綁扎伸縮縫錨固鋼筋，與梁體預(yù)留鋼筋焊接連接（焊接長度≥10d）。伸縮縫安裝：采用龍門吊吊裝模數(shù)式伸縮縫（型號GQF-MZL400），調(diào)整標(biāo)高（與橋面平齊）和縫寬（按安裝溫度計算），臨時固定后澆筑C50鋼纖維混凝土，養(yǎng)護期間采用泡沫板填塞縫隙。3.4下部結(jié)構(gòu)加固施工3.4.1橋墩基礎(chǔ)防護拋石防護：在橋墩周圍采用鉛絲籠拋石（塊石粒徑30-50cm），拋石范圍為墩中心半徑5m，厚度1.5m，頂部采用大塊石壓頂。沖刷監(jiān)測：施工期間設(shè)置水位觀測點和沖刷深度監(jiān)測點，每日監(jiān)測2次，當(dāng)水位超過施工控制水位（1538.5m）時停止作業(yè)。3.4.2墩身加固裂縫處理：對墩身裂縫采用壓力注漿工藝，注漿材料為無收縮水泥漿（水灰比0.4），注漿壓力0.3-0.5MPa，注漿完成后采用環(huán)氧樹脂砂漿封閉表面。碳纖維加固：在墩身表面粘貼環(huán)向碳纖維布（寬度50cm，間距20cm），施工工藝同T型梁加固，碳纖維布與墩身之間粘結(jié)強度≥2.0MPa。四、質(zhì)量安全控制4.1質(zhì)量管理體系質(zhì)量目標(biāo)：分項工程合格率100%，優(yōu)良率≥90%，杜絕重大質(zhì)量事故。組織機構(gòu)：成立質(zhì)量管理小組，設(shè)專職質(zhì)量工程師3人，各施工隊設(shè)質(zhì)量檢查員1人。管理制度：實行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），推行質(zhì)量責(zé)任制和質(zhì)量獎懲制度。4.2關(guān)鍵質(zhì)量控制點及控制措施序號控制項目控制標(biāo)準(zhǔn)控制措施1鋼桁梁涂裝附著力≥5MPa，干膜厚度260μm每200㎡檢測1點，采用劃格法和測厚儀檢測2碳纖維布粘貼粘結(jié)強度≥2.5MPa，空鼓面積≤5%采用錘擊法檢查空鼓，抽樣進行拉伸試驗3瀝青鋪裝壓實度≥98%，平整度≤3mm/3m采用核子密度儀檢測壓實度，連續(xù)式平整度儀檢測平整度4伸縮縫安裝縫寬偏差±2mm，與橋面高差≤2mm采用水準(zhǔn)儀和塞尺檢測，安裝后進行行車試驗5混凝土強度C50鋼纖維混凝土28d強度≥50MPa每50m3留置1組試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護后檢測4.3安全生產(chǎn)管理安全目標(biāo)：杜絕重傷及以上安全事故，輕傷事故頻率≤1.5‰，爭創(chuàng)"省級安全文明工地"。安全體系：成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，配備專職安全員3人，各施工隊設(shè)兼職安全員1人，實行安全生產(chǎn)一票否決制。安全教育：施工前進行三級安全教育（公司級、項目級、班組級），特種作業(yè)人員持證上崗。4.4專項安全措施高空作業(yè)：設(shè)置臨邊防護欄桿（高度1.2m），作業(yè)人員佩戴安全帶（高掛低用），搭設(shè)滿堂腳手架（步距1.8m，立桿間距1.5m），腳手板滿鋪并固定。水上作業(yè)：作業(yè)平臺設(shè)置救生圈（每50㎡1個）和安全警示標(biāo)志，配備救生衣（每人1件），夜間設(shè)置警示燈，遇6級以上大風(fēng)停止水上作業(yè)。吊裝作業(yè)：吊裝前檢查吊具（鋼絲繩、吊鉤）和設(shè)備性能，設(shè)置吊裝警戒區(qū)（半徑10m），專人指揮（使用旗語和對講機），吊裝構(gòu)件重量不超過額定荷載的80%。臨時用電：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱實行"三級配電兩級保護"，潮濕環(huán)境作業(yè)使用36V安全電壓。五、環(huán)保措施及文明施工5.1環(huán)境保護措施揚塵控制：施工現(xiàn)場設(shè)置洗車平臺（配備高壓水槍和沉淀池），易揚塵材料（水泥、砂石）采用密閉倉庫存放，運輸車輛覆蓋篷布，施工現(xiàn)場灑水降塵（每日4次）。噪音控制：高噪音設(shè)備（銑刨機、破碎機）設(shè)置隔音棚，夜間（22:00-6:00）禁止施工，確需施工時辦理夜間施工許可并公告周邊居民。水污染防治：施工廢水經(jīng)三級沉淀池處理后排放，油料庫房設(shè)置防滲池（滲透系數(shù)≤10??cm/s），橋梁施工垃圾嚴(yán)禁拋入黃河。固體廢棄物處理：建筑垃圾分類存放（可回收、不可回收、危險廢物），生活垃圾集中收集由環(huán)衛(wèi)部門清運，危險廢物（廢油漆、廢機油）交由有資質(zhì)單位處理。5.2文明施工措施現(xiàn)場圍擋：采用彩鋼板圍擋（高度2.5m）封閉施工，圍擋設(shè)置公益廣告（面積≥30%），出入口設(shè)置門衛(wèi)室和企業(yè)標(biāo)志。標(biāo)牌標(biāo)識：施工現(xiàn)場設(shè)置"五牌一圖"（工程概況牌、管理人員名單及監(jiān)督電話牌、消防保衛(wèi)牌、安全生產(chǎn)牌、文明施工牌、施工現(xiàn)場總平面圖），危險區(qū)域設(shè)置警示標(biāo)志。材料堆放：材料分類碼放整齊，設(shè)置材料標(biāo)識牌（名稱、規(guī)格、數(shù)量、檢驗狀態(tài)），砂石料堆放高度≤2m，鋼材架空存放（離地30cm）。施工便道：保持便道暢通，雨天無積水，夜間設(shè)置照明燈具（間距30m），專人負(fù)責(zé)便道維護。六、應(yīng)急預(yù)案6.1應(yīng)急組織機構(gòu)成立應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組，項目經(jīng)理任組長，下設(shè)搶險救援組、醫(yī)療救護組、后勤保障組、通訊聯(lián)絡(luò)組、善后處理組，配備應(yīng)急人員30人。6.2主要應(yīng)急預(yù)案6.2.1黃河洪水應(yīng)急預(yù)案預(yù)警響應(yīng)：密切關(guān)注氣象預(yù)報，當(dāng)接到洪水預(yù)警（水位達到1538.0m）時，立即停止下部結(jié)構(gòu)施工，撤離水上作業(yè)人員和設(shè)備。物資準(zhǔn)備：儲備沙袋（2000袋）、抽水泵（5臺）、救生衣（50件）、應(yīng)急照明設(shè)備（20套）等防汛物資。搶險措施：洪水來臨時，采用沙袋加固施工圍擋和臨時設(shè)施，啟動抽水泵排除場地積水，切斷施工現(xiàn)場電源，安排專人24小時巡查。6.2.2高處墜落應(yīng)急預(yù)案事故報告：發(fā)生高處墜落事故后，立即報告應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組（電話：XXX），同時組織搶救傷員?，F(xiàn)場急救：對傷員進行初步處理（止血、包扎、固定），撥打120急救電話，送往就近醫(yī)院（蘭州市西固區(qū)人民醫(yī)院，距離5km）。事故調(diào)查：保護事故現(xiàn)場，組織事故調(diào)查，分析事故原因，制定防范措施。6.2.3火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案火情處置：初期火災(zāi)采用滅火器（每50㎡配置2具4kg干粉滅火器）和消防沙滅火，火勢較大時撥打119報警。人員疏散：組織施工人員沿安全通道有序疏散至指定集合點（南北兩岸各設(shè)1個），清點人數(shù)。應(yīng)急保障：施工現(xiàn)場設(shè)置消防通道（寬度≥4m），保證暢通，定期檢查消防設(shè)施完好情況。6.3應(yīng)急演練每月組織1次專項應(yīng)急演練（防汛、防火、高處墜落等），每季度組織1次綜合應(yīng)急演練，演練后評估演練效果，完善應(yīng)急預(yù)案。七、施工進度計劃與保證措施7.1施工進度計劃本工程總工期180天，關(guān)鍵線路為：施工準(zhǔn)備→鋼桁梁除銹涂裝→節(jié)點加固→橋面鋪裝→伸縮縫施工→竣工驗收。主要節(jié)點工期控制如下：第15天：完成施工準(zhǔn)備第90天：完成上部結(jié)構(gòu)維修第135天：完成橋面系改造第165天：完成附屬設(shè)施施工第180天：竣工驗收7.2進度保證措施組織保證：成立進度管理小組，每周召開進度例會，分析進度偏差原因，制定糾偏措施。資源保證：提前儲備主要材料（儲備量滿足30天施工需求），投入足夠的機械設(shè)備（備用設(shè)備20%），保證勞動力穩(wěn)定（簽訂勞動合同，月工資按時發(fā)放）。技術(shù)保證：采用先進施工技術(shù)（如碳纖維布加固、SMA瀝青鋪裝等），優(yōu)化施工方案，縮短工序間隔時間。制度保證：實行進度獎懲制度，對提前完成節(jié)點工期的施工隊給予獎勵（5000-10000元），對延誤工期的給予處罰。八、驗收