豎井鋼構(gòu)連續(xù)梁施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)本工程為城市地下交通樞紐配套豎井結(jié)構(gòu)，采用"豎井+鋼構(gòu)連續(xù)梁"復(fù)合體系。豎井平面尺寸15.7m×10.7m，深度20.98m，井壁采用800mm鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，樁間距1300mm，樁間掛網(wǎng)噴射C20混凝土封閉。鋼構(gòu)連續(xù)梁跨越豎井頂部，設(shè)計(jì)為三跨變截面鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，跨度布置（70+125+70）m，主跨采用箱型截面，梁高從墩頂8.8m漸變至跨中4.4m，頂板寬13.5m，底板寬6.1m，腹板厚度40-70cm，采用Q355ND低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，節(jié)點(diǎn)處設(shè)置橫隔板加強(qiáng)。1.2工程地質(zhì)條件場(chǎng)地地層自上而下依次為：①雜填土層（厚1.5-3.0m，松散）；②粉質(zhì)粘土層（厚2.5-4.0m，γ=19kN/m3，c=25kPa，φ=18°）；③中砂層（厚3.0-5.5m，密實(shí)，地下水位埋深1.0m）；④全風(fēng)化泥巖層（厚4.0-6.5m，承載力特征值fak=300kPa）；⑤強(qiáng)風(fēng)化泥巖層（厚5.0-8.0m，fak=800kPa）。地下水位按自然地面下0.5m考慮，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。1.3周邊環(huán)境條件豎井東側(cè)15.13m為滬昆高鐵營業(yè)線，接觸網(wǎng)電壓27.5kV；南側(cè)緊鄰G527國道，日均車流量1.2萬輛。施工范圍內(nèi)地下管線已探明：距圍護(hù)結(jié)構(gòu)1.8m處有Φ300mm給水管（埋深2.2m），2.5m處有Φ150mm燃?xì)夤埽裆?.5m）。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程采用"豎向分層、橫向分幅"施工策略，將工程劃分為三個(gè)作業(yè)區(qū)：A區(qū)（豎井結(jié)構(gòu)區(qū)）：先施工鎖口圈梁及圍護(hù)樁，再分層開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，同步施做鋼圍檁和內(nèi)支撐B區(qū)（鋼構(gòu)加工區(qū)）：在豎井東側(cè)設(shè)置30m×50m鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)地，配置數(shù)控切割機(jī)組、H型鋼組立機(jī)及焊接機(jī)器人C區(qū)（橋梁安裝區(qū)）：采用"支架法+掛籃懸臂澆筑"組合工藝，0#段支架現(xiàn)澆，1-15#段掛籃懸澆，邊跨及中跨合龍段按先邊后中順序施工關(guān)鍵線路：圍護(hù)樁施工→鎖口圈梁澆筑→豎井開挖及支護(hù)→0#段托架安裝→鋼構(gòu)連續(xù)梁懸臂施工→體系轉(zhuǎn)換→橋面系施工，總工期480天。2.2資源配置計(jì)劃機(jī)械設(shè)備：配置ZR360旋挖鉆機(jī)（2臺(tái)）、K30荷載板檢測(cè)儀（1臺(tái)）、60t龍門吊（2臺(tái)）、菱形掛籃（4套，自重65t/套）、M50型張拉千斤頂（4臺(tái)）、BIM智慧工地監(jiān)控系統(tǒng)（1套）材料控制：鋼材采用鋼廠直發(fā)，每批進(jìn)場(chǎng)需提供質(zhì)保書并進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)檢；混凝土采用C40P10抗?jié)B商品砼，摻加粉煤灰和聚羧酸系減水劑，初凝時(shí)間控制在6-8h勞動(dòng)力組織：設(shè)立鋼結(jié)構(gòu)、混凝土、測(cè)量監(jiān)測(cè)等6個(gè)專業(yè)班組，高峰期投入作業(yè)人員120人，其中持證焊工25人（持AWSCWI認(rèn)證5人）、特種設(shè)備操作工18人2.3平面布置施工場(chǎng)地按"三區(qū)分離"原則布置：材料堆放區(qū)：鋼材存放采用200mm高枕木架空，設(shè)置防雨棚（棚高4.5m，采用Φ89×4.5mm鋼管搭設(shè)）加工區(qū)：配置2套H型鋼生產(chǎn)線，設(shè)置焊接煙塵收集系統(tǒng)（風(fēng)量8000m3/h）辦公區(qū)：采用集裝箱式臨建，距基坑邊不小于6m，配備應(yīng)急物資庫（存放急救箱、氣體檢測(cè)儀等）三、關(guān)鍵施工工藝3.1豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工3.1.1鉆孔灌注樁施工采用旋挖鉆機(jī)成孔，泥漿護(hù)壁（泥漿比重1.2-1.3，粘度22-25s）。樁頂設(shè)置1200mm×800mm冠梁（C30砼），主筋采用28Φ25，箍筋Φ12@150，冠梁與樁頂預(yù)埋鋼板（20mm×500mm×500mm）焊接連接。施工要點(diǎn)：樁位偏差≤50mm，垂直度偏差≤1/300鋼筋籠分節(jié)吊裝（每節(jié)長9m），接頭采用直螺紋連接，絲頭加工長度29mm，扭矩值≥320N·m混凝土灌注采用導(dǎo)管法，導(dǎo)管埋深控制在2-6m，超灌高度≥1.0m3.1.2鋼支撐體系安裝第一道支撐設(shè)在冠梁處（+0.5m標(biāo)高），采用Φ609×16mm鋼管，間距3m；第二、三道支撐分別設(shè)在-6.0m、-12.0m標(biāo)高，采用雙拼[32c槽鋼。安裝工藝：圍檁安裝：采用2I45b工字鋼，通過M30膨脹螺栓（植入深度15d）固定在樁身支撐安裝：使用50t汽車吊吊裝，安裝后及時(shí)施加預(yù)應(yīng)力（設(shè)計(jì)軸力的70%），采用油壓表控制（精度±1%）監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：每個(gè)支撐端部設(shè)置應(yīng)力傳感器（量程0-1000kN），每24h采集一次數(shù)據(jù)3.2鋼構(gòu)連續(xù)梁制作與安裝3.2.1工廠化加工鋼構(gòu)件在BIM模型指導(dǎo)下分節(jié)加工，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長12m，最大吊重65t。加工精度控制：腹板垂直度偏差≤h/2000（h為腹板高度）栓孔位置偏差≤1mm，孔距偏差≤±0.7mm焊接采用CO?氣體保護(hù)焊，熔透焊縫進(jìn)行100%UT探傷，角焊縫進(jìn)行20%MT探傷3.2.20#段施工在墩頂設(shè)置鋼托架（采用[32c槽鋼焊接而成），安裝前進(jìn)行1.2倍設(shè)計(jì)荷載預(yù)壓（采用砂袋分級(jí)加載，每級(jí)持荷1h，最大沉降量≤15mm）。施工流程：模板系統(tǒng)：底模采用15mm厚鋼模板（下設(shè)25cm高調(diào)節(jié)支墩），側(cè)模采用鋼框膠合板（面板12mm厚高強(qiáng)覆膜膠合板）鋼筋工程：主筋采用直螺紋連接（外露絲扣1-2p），預(yù)應(yīng)力管道采用Φ100mm波紋管，每50cm設(shè)置一道定位筋（Φ12mm）混凝土澆筑：分兩次澆筑（第一次澆至底板倒角以上20cm，間隔72h后澆筑剩余部分），采用泵送工藝（坍落度180±20mm），插入式振搗器振搗（振搗間距≤30cm，時(shí)間20-30s）3.2.3掛籃懸臂施工采用菱形掛籃（自重與梁段重量比0.35），走行系統(tǒng)采用液壓同步頂推裝置（同步誤差≤5mm）。施工要點(diǎn)：掛籃安裝：先安裝主桁梁（采用銷接+焊接固定），再安裝底模平臺(tái)（設(shè)置10cm預(yù)拱度）梁段施工：每個(gè)梁段施工周期7天（鋼筋綁扎2天→混凝土澆筑1天→養(yǎng)護(hù)3天→張拉1天）線形控制：采用全站儀進(jìn)行三維坐標(biāo)監(jiān)測(cè)（每2h測(cè)讀一次），根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整掛籃預(yù)拋高（調(diào)整值=設(shè)計(jì)預(yù)拱度+累計(jì)撓度-溫度修正值）3.3合龍段施工3.3.1邊跨合龍?jiān)诙枕斣O(shè)置剛性支撐（采用2I56b工字鋼），合龍前24h進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)（每30min記錄一次），選擇日均溫15±3℃時(shí)澆筑混凝土。施工步驟：鎖定：采用千斤頂施加頂力（設(shè)計(jì)值1200kN），同步焊接勁性骨架（4L100×8角鋼）澆筑：采用C50微膨脹混凝土（膨脹率0.02-0.03%），從兩側(cè)向中間對(duì)稱澆筑（澆筑時(shí)間控制在4h內(nèi)）張拉：待混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)值90%后，按"先長束后短束、先腹板后頂板"順序張拉預(yù)應(yīng)力筋（張拉力1860MPa，伸長量誤差±6%）3.3.2中跨合龍采用"水箱配重法"（每側(cè)水箱容量50m3，配重與梁段重量比1.1），合龍段臨時(shí)鎖定采用體內(nèi)外結(jié)合方式：體內(nèi)：設(shè)置4束臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束（每束12Φs15.2鋼絞線）體外：安裝2道鋼支撐（Φ609×16mm鋼管，施加軸力800kN）四、質(zhì)量安全控制措施4.1質(zhì)量控制要點(diǎn)4.1.1鋼結(jié)構(gòu)加工質(zhì)量焊接質(zhì)量：采用"三檢制"（自檢、互檢、專檢），對(duì)熔透焊縫進(jìn)行UT探傷（Ⅰ級(jí)合格）涂裝質(zhì)量：除銹等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)，底漆（環(huán)氧富鋅底漆80μm）+中間漆（環(huán)氧云鐵中間漆120μm）+面漆（氟碳面漆60μm），干膜總厚度≥260μm4.1.2混凝土工程質(zhì)量配合比優(yōu)化：膠凝材料用量480kg/m3（水泥:粉煤灰=7:3），砂率42%，外加劑摻量1.2%養(yǎng)護(hù)措施：采用智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)（自動(dòng)噴淋+溫濕度傳感器），養(yǎng)護(hù)期≥14天，保證混凝土表面溫度與環(huán)境溫差≤25℃4.1.3測(cè)量監(jiān)控建立三級(jí)控制網(wǎng)（首級(jí)網(wǎng)→加密網(wǎng)→施工網(wǎng)），采用LeicaTS60全站儀（測(cè)角精度0.5″，測(cè)距精度1mm+1ppm）進(jìn)行監(jiān)測(cè)：豎井變形：監(jiān)測(cè)頻率1次/天，報(bào)警值：水平位移30mm，沉降50mm梁體線形：每施工2個(gè)梁段進(jìn)行一次聯(lián)測(cè)，合龍段軸線偏差控制在±10mm內(nèi)4.2安全防護(hù)措施4.2.1鄰近鐵路營業(yè)線施工防護(hù)體系：設(shè)置"四防"措施（防傾覆、防墜落、防觸電、防侵限），安裝智能聲光報(bào)警系統(tǒng)（報(bào)警距離≥3m）作業(yè)管理：嚴(yán)格執(zhí)行"天窗點(diǎn)"施工制度（每日0:30-4:30），實(shí)行"一人一機(jī)一監(jiān)護(hù)"（監(jiān)護(hù)人員持鐵路安全員證）4.2.2高空作業(yè)安全臨邊防護(hù)：設(shè)置1.2m高雙護(hù)欄（橫桿間距60cm），掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）防墜措施：作業(yè)人員配備雙鉤安全帶（抗沖擊荷載≥15kN），掛籃底部滿鋪5cm厚木板（木板間間隙≤5cm）4.2.3應(yīng)急管理編制專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案（含坍塌、觸電等6類事故），配備應(yīng)急物資：醫(yī)療急救：擔(dān)架2副、急救箱3個(gè)（含止血帶、夾板等）搶險(xiǎn)設(shè)備：柴油發(fā)電機(jī)（200kW）1臺(tái)、應(yīng)急水泵（流量150m3/h）2臺(tái)通訊聯(lián)絡(luò)：配備4部對(duì)講機(jī)（鐵路專用頻道）、應(yīng)急電話24h暢通五、施工監(jiān)測(cè)與信息化管理5.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)數(shù)量監(jiān)測(cè)頻率控制值圍護(hù)樁頂位移12點(diǎn)開挖期1次/天30mm鋼支撐軸力8點(diǎn)全過程1次/2天2500kN梁體撓度24點(diǎn)施工期1次/節(jié)段±20mm接觸網(wǎng)電壓2點(diǎn)作業(yè)時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)≤27.5kV地下水位6孔1次/3天降深≤2.0m5.2BIM技術(shù)應(yīng)用建立全專業(yè)BIM模型（包含結(jié)構(gòu)、機(jī)電等8個(gè)專業(yè)），實(shí)現(xiàn)以下功能：碰撞檢測(cè)：提前發(fā)現(xiàn)管線沖突點(diǎn)38處，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)12處進(jìn)度模擬：采用4D進(jìn)度管理，關(guān)鍵線路延誤預(yù)警響應(yīng)時(shí)間≤2h物資管理：通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件追蹤（定位精度≤3m）5.3智慧工地系統(tǒng)部署"5G+北斗"智能監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并上傳至云端：塔機(jī)監(jiān)控：安裝重量限制器（精度±2%）、幅度傳感器（分辨率0.1m）環(huán)境監(jiān)測(cè)：PM2.5、噪聲在線監(jiān)測(cè)（超標(biāo)自動(dòng)啟動(dòng)霧炮）人員管理：采用人臉識(shí)別系統(tǒng)（識(shí)別率≥99.5%），嚴(yán)禁未授權(quán)人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域六、季節(jié)性施工措施6.1雨季施工排水系統(tǒng)：在基坑周邊設(shè)置30cm×50cm排水溝（坡度1%），配備Φ150mm水泵（揚(yáng)程30m）材料防護(hù)：鋼材堆放區(qū)設(shè)置200mm高擋水墻，水泥庫地面高出室外30cm混凝土施工：調(diào)整配合比（減少用水量5-8kg/m3），澆筑前檢測(cè)砂石含水率（每工作班1次）6.2冬季施工鋼筋工程：焊接作業(yè)在室內(nèi)進(jìn)行（環(huán)境溫度≥5℃），焊后自然冷卻（冷卻時(shí)間≥15min）混凝土工程：采用熱水拌合（水溫≤80℃），摻加早強(qiáng)防凍劑（摻量3%），入模溫度≥10℃養(yǎng)護(hù)措施：采用電伴熱+土工布覆蓋（保證養(yǎng)護(hù)溫度≥5℃，養(yǎng)護(hù)期延長50%）七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1分部分項(xiàng)驗(yàn)收隱蔽工程驗(yàn)收：鋼構(gòu)件焊縫、預(yù)應(yīng)力孔道等隱蔽部位，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下道工序分項(xiàng)工程驗(yàn)收：每個(gè)梁段施工完成后，按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50205-2020）