梅山紅橋施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目總體信息本項(xiàng)目為浙江省重點(diǎn)工程，位于寧波市北侖區(qū)，線路全長1.971千米，其中主橋長496米，采用（80+336+80）米三跨連續(xù)中承式雙層桁架拱橋結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目總投資11.7億元，上層按雙向六車道城市主干道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度60千米/小時(shí)；下層為慢行休閑系統(tǒng)，供行人及非機(jī)動(dòng)車輛通行。主跨下層設(shè)置108米可縱移開啟式活動(dòng)橋架，滿足500噸級(jí)輪船通航要求，通航水位按國家85高程2.21米控制。1.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)道路等級(jí)：城市主干道荷載標(biāo)準(zhǔn)：汽車荷載公路-Ⅰ級(jí)，人群荷載4千牛頓/平方米抗震設(shè)防：地震動(dòng)峰值加速度0.086g抗風(fēng)設(shè)計(jì)：基本風(fēng)速40.9米/秒環(huán)境類別：下部結(jié)構(gòu)Ⅱ類（海水環(huán)境），上部結(jié)構(gòu)Ⅰ類（濱海環(huán)境）1.3工程地質(zhì)條件橋位處梅山灣水道寬約400米，水深8-12米，潮汐類型為不規(guī)則半日潮，最大潮差3.5米。河床覆蓋層主要為淤泥質(zhì)黏土，厚度5-8米，下伏基巖為凝灰?guī)r，地基承載力特征值180kPa。施工區(qū)域年平均降水量1480mm，臺(tái)風(fēng)季集中在7-9月，最大風(fēng)力可達(dá)12級(jí)。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)2.1主橋結(jié)構(gòu)體系主橋采用拱腳固結(jié)、拱梁斷開設(shè)伸縮縫的鋼桁系桿拱橋結(jié)構(gòu)，上層橋面為疊合梁體系，由鋼系梁、鋼橫梁、鋼小縱梁及混凝土橋面板組成；下層橋架分固定段與活動(dòng)段，通過懸掛軌道梁與上層連接，采用鏈傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)縱向移動(dòng)開啟。主拱桁片間距27.8米，成橋狀態(tài)主桁下弦拱軸線為二次拋物線，矢高67.2米，矢跨比1/5。2.2關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1桁拱結(jié)構(gòu)截面形式：上、下弦桿采用焊接箱形斷面（寬1.6米×高1.8-2.2米），直腹桿為箱形截面，斜腹桿采用H形和箱形組合截面節(jié)點(diǎn)構(gòu)造：弦桿每側(cè)頂?shù)装寮案拱甯髟O(shè)兩道縱向加勁肋，拱腳上下弦風(fēng)撐平縱聯(lián)按"米"字形布置鋼材選用：Q345qD鋼材（主桁結(jié)構(gòu)），Q370qD鋼材（拱腳及受力復(fù)雜區(qū)域）2.2.2活動(dòng)橋架系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置：采用齒輪-鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)，配置4套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)單元，同步精度控制在±5mm內(nèi)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：設(shè)置TMC尼龍滑板側(cè)向?qū)蜓b置，配合高差補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)三維位移調(diào)節(jié)鎖定系統(tǒng)：楔形剛性鎖定機(jī)構(gòu)，工作狀態(tài)鎖定力不小于300kN，應(yīng)急狀態(tài)可手動(dòng)操作2.3下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主墩采用φ2.5米鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，梅花形布置24根，樁長65米，樁端進(jìn)入基巖不小于3米。承臺(tái)為六邊形實(shí)體結(jié)構(gòu)，平面尺寸18m×12m×3.5m，采用雙壁鋼套箱施工，套箱高度15米，壁厚6mm，內(nèi)設(shè)四道環(huán)向加勁肋。墩身采用花瓶形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高度18米，表面設(shè)置防腐涂層。三、施工總體部署3.1施工分區(qū)劃分A區(qū)（春曉側(cè)）：K0+000-K0+500，包含引橋及橋頭路基，面積約2.5萬平方米B區(qū)（主橋水域）：K0+500-K0+996，設(shè)置施工棧橋及平臺(tái)，覆蓋水域面積1.2萬平方米C區(qū)（梅山側(cè)）：K0+996-K1+971，包含引橋及接線工程，面積約3萬平方米D區(qū)（鋼結(jié)構(gòu)加工區(qū)）：位于梅山島預(yù)制場(chǎng)，占地1.8萬平方米，配置3條鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)線3.2施工平面布置3.2.1臨時(shí)設(shè)施施工棧橋：采用φ630×8mm螺旋鋼管樁基礎(chǔ)，貝雷梁主梁，橋?qū)?米，總長580米，設(shè)置2處錯(cuò)臺(tái)及3個(gè)材料轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)混凝土攪拌站：HZS120型，生產(chǎn)能力120m3/h，配置2個(gè)200噸水泥罐及粉煤灰罐鋼結(jié)構(gòu)加工廠：設(shè)置30噸龍門吊2臺(tái)，數(shù)控切割設(shè)備4臺(tái)，焊接機(jī)器人6臺(tái)，噴砂除銹車間1座3.2.2施工便道修建6米寬臨時(shí)便道3.2公里，采用20cm厚級(jí)配碎石基層+15cm厚C20混凝土面層，關(guān)鍵路段設(shè)置排水溝及錯(cuò)車道。3.3施工總進(jìn)度計(jì)劃關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工期安排主要工作內(nèi)容施工準(zhǔn)備2014.01-2014.02棧橋施工、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、材料采購下部結(jié)構(gòu)2014.03-2015.02樁基、承臺(tái)、墩身施工主拱安裝2015.04-2016.04纜索吊裝系統(tǒng)安裝、鋼桁拱架設(shè)橋面系施工2016.05-2017.03鋼桁梁滑移、混凝土橋面板澆筑橋架安裝2016.07-2016.12固定橋架焊接、活動(dòng)橋架調(diào)試橋面鋪裝2017.03-2017.06瀝青鋪裝、人行道及附屬設(shè)施竣工驗(yàn)收2017.08-2017.09系統(tǒng)調(diào)試、荷載試驗(yàn)、檔案驗(yàn)收四、主要施工工藝4.1下部結(jié)構(gòu)施工4.1.1鉆孔灌注樁施工采用GPS定位系統(tǒng)控制樁位，選用ZJ30型沖擊鉆機(jī)，泥漿護(hù)壁成孔。成孔后進(jìn)行超聲波檢測(cè)，孔徑偏差控制在±50mm內(nèi)，垂直度≤1/200。鋼筋籠分節(jié)制作，長度9米/節(jié)，采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土，導(dǎo)管埋深控制在2-6米，混凝土坍落度180-220mm。4.1.2鋼套箱圍堰施工加工制作：在工廠分6段預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)組拼，采用全站儀進(jìn)行三維定位，接縫處設(shè)置止水橡膠條下沉工藝：采用液壓同步千斤頂（6臺(tái)，額定頂力500kN）分階段下沉，每次下沉量不超過50cm封底混凝土：采用C30水下混凝土，厚度2.5米，導(dǎo)管法灌注，初凝時(shí)間控制在12小時(shí)以上4.2主拱鋼結(jié)構(gòu)施工4.2.1纜索吊裝系統(tǒng)設(shè)置跨徑420米的纜索吊裝系統(tǒng)，主索采用2根φ65mm鋼絲繩，額定吊重120噸。塔架為萬能桿件拼裝式，高45米，設(shè)置抗風(fēng)纜4道。吊裝前進(jìn)行1.25倍額定荷載靜載試驗(yàn)，測(cè)量主索撓度及塔架位移，確保滿足設(shè)計(jì)要求。4.2.2鋼桁拱安裝節(jié)段劃分：主拱分28個(gè)節(jié)段工廠制造，最大節(jié)段重量98噸，長12.6米吊裝順序：從拱腳向跨中對(duì)稱安裝，兩岸各設(shè)1個(gè)吊裝工作面，節(jié)段間采用高強(qiáng)螺栓連接（M30，10.9級(jí)）合龍控制：設(shè)置4個(gè)合龍段，合龍溫度控制在15±3℃，采用臨時(shí)剛性支撐+千斤頂微調(diào)體系，軸線偏差≤10mm4.3橋面系施工4.3.1鋼桁梁滑移在主拱安裝完成后，采用步履式滑移系統(tǒng)安裝上層鋼桁梁?；栖壍罏?6b工字鋼，滑塊采用聚四氟乙烯材料，摩擦系數(shù)≤0.08。滑移速度控制在0.5米/分鐘，同步誤差≤20mm，滑移過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主拱應(yīng)力及位移。4.3.2混凝土橋面板施工采用C50高性能混凝土，分區(qū)分段澆筑，每段面積不超過200m2。設(shè)置縱橫向預(yù)應(yīng)力體系，縱向采用15-7φ5鋼絞線，張拉控制力1395kN；橫向采用φ15.2鋼絞線，張拉控制力260kN。澆筑完成后覆蓋養(yǎng)護(hù)不少于14天，確保強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%以上方可張拉預(yù)應(yīng)力。4.4活動(dòng)橋架安裝調(diào)試4.4.1軌道梁安裝懸掛軌道梁按圓曲線設(shè)計(jì)，與上層橫梁之間設(shè)置調(diào)節(jié)墊塊，安裝精度要求：高程偏差±5mm，中心線偏差±3mm。采用全站儀極坐標(biāo)法定位，每5米設(shè)置1個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)。4.4.2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試空載試驗(yàn)：連續(xù)運(yùn)行3個(gè)循環(huán)，測(cè)量各驅(qū)動(dòng)單元速度差≤0.5%負(fù)載試驗(yàn)：加載至設(shè)計(jì)荷載1.1倍，測(cè)試制動(dòng)距離≤1.5米，鎖定裝置工作正常通航測(cè)試：模擬5級(jí)風(fēng)速條件下，橋架開啟/關(guān)閉時(shí)間≤15分鐘，到位精度±5mm四、技術(shù)難點(diǎn)與解決方案4.1跨海鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)針對(duì)海水強(qiáng)腐蝕環(huán)境，采用"三層防護(hù)體系"：基層處理：噴砂除銹達(dá)Sa3級(jí)，表面粗糙度75-100μm涂層系統(tǒng)：環(huán)氧富鋅底漆（80μm）+環(huán)氧云鐵中間漆（120μm）+氟碳面漆（80μm），干膜總厚度≥280μm陰極保護(hù)：在水下鋼結(jié)構(gòu)表面安裝鋅合金犧牲陽極，設(shè)計(jì)使用壽命20年4.2大跨度拱橋施工監(jiān)控建立"施工過程-結(jié)構(gòu)行為-環(huán)境影響"三位一體監(jiān)控體系：監(jiān)測(cè)內(nèi)容：主拱應(yīng)力（振弦式應(yīng)變計(jì)）、結(jié)構(gòu)位移（全站儀+GPS）、溫度場(chǎng)（光纖光柵傳感器）、索力（磁通量傳感器）控制指標(biāo)：主拱軸線偏差≤L/30000（L為主跨長度），應(yīng)力波動(dòng)范圍±15MPa預(yù)警機(jī)制：設(shè)置三級(jí)預(yù)警閾值，當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到預(yù)警值時(shí)，立即停止施工，分析原因并采取調(diào)整措施4.3潮汐水域施工保障作業(yè)時(shí)間窗口：根據(jù)潮汐表，每天安排2個(gè)作業(yè)窗口（平潮前后2小時(shí)），單次有效作業(yè)時(shí)間3-4小時(shí)防臺(tái)措施：現(xiàn)場(chǎng)配置2臺(tái)200kW柴油發(fā)電機(jī)，臺(tái)風(fēng)來臨前完成機(jī)械設(shè)備錨固，棧橋設(shè)置可拆卸式防撞欄桿應(yīng)急響應(yīng)：編制《水上施工應(yīng)急預(yù)案》，配備救生艇2艘、應(yīng)急照明系統(tǒng)及醫(yī)療救護(hù)設(shè)備，每月組織1次應(yīng)急演練五、質(zhì)量控制體系5.1原材料質(zhì)量控制鋼材：每批鋼材進(jìn)場(chǎng)需提供質(zhì)量證明書，并進(jìn)行力學(xué)性能及化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)，Q345qD的屈服強(qiáng)度≥345MPa，伸長率≥20%高強(qiáng)螺栓：進(jìn)行扭矩系數(shù)、軸力試驗(yàn)，同一批號(hào)螺栓扭矩系數(shù)偏差≤10%混凝土：采用雙摻技術(shù)（粉煤灰+礦粉），氯離子含量≤0.06%，堿含量≤3.0kg/m3，抗?jié)B等級(jí)≥P85.2關(guān)鍵工序質(zhì)量驗(yàn)收工序名稱驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率樁基成孔孔徑≥設(shè)計(jì)值，垂直度≤1/200超聲波檢測(cè)100%鋼結(jié)構(gòu)焊接焊縫等級(jí)Ⅰ級(jí)，無裂紋、氣孔UT+MT檢測(cè)100%橋面鋪裝平整度≤3mm/3m，抗滑構(gòu)造深度≥0.7mm連續(xù)式平整度儀+鋪砂法每聯(lián)2處橋架開啟運(yùn)行平穩(wěn)，無異常噪音，到位精度±5mm行程測(cè)試+噪音監(jiān)測(cè)10次循環(huán)5.3質(zhì)量通病防治鋼結(jié)構(gòu)焊接變形：采用對(duì)稱焊接+剛性固定法，焊后進(jìn)行250℃×1小時(shí)去應(yīng)力退火混凝土裂縫：優(yōu)化配合比（水膠比≤0.38），設(shè)置后澆帶（間距30米），采用低水化熱水泥螺栓連接松動(dòng)：采用扭矩法施工，初擰扭矩50%設(shè)計(jì)值，終擰扭矩按公式T=K×P×d計(jì)算（K=0.13）六、安全生產(chǎn)管理6.1安全防護(hù)設(shè)施高空作業(yè)：設(shè)置雙層安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2），作業(yè)平臺(tái)滿鋪5cm厚木板，臨邊設(shè)置1.2米高防護(hù)欄桿水上作業(yè)：配備救生衣（每人1件）、救生圈（每50米1個(gè)），棧橋兩側(cè)設(shè)置防墜落設(shè)施及警示燈臨時(shí)用電：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱分級(jí)設(shè)置，漏電保護(hù)器動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s6.2專項(xiàng)安全技術(shù)措施吊裝作業(yè)：設(shè)置警戒區(qū)（半徑20米），配備專職信號(hào)指揮員，風(fēng)速≥10.8米/秒時(shí)停止吊裝有限空間作業(yè)：鋼套箱內(nèi)設(shè)置通風(fēng)設(shè)備（風(fēng)量≥3次/小時(shí)），氣體檢測(cè)合格（O2≥19.5%，CO≤24ppm）后方可進(jìn)入防火防爆：施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置消防栓（間距≤50米）及滅火器（每50m21組），油漆庫房與焊接作業(yè)區(qū)保持≥30米安全距離6.3安全管理目標(biāo)杜絕重傷及以上安全事故輕傷事故頻率控制在3‰以內(nèi)特種設(shè)備合格率100%安全培訓(xùn)覆蓋率100%七、環(huán)境保護(hù)措施7.1水污染防治施工廢水：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)處理后回用（pH值6-9，懸浮物≤100mg/L）船舶油污：施工船舶配備油水分離器（處理能力0.1m3/h），禁止向水域排放含油污水生活垃圾：設(shè)置分類垃圾桶，委托環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)，嚴(yán)禁拋入海中7.2大氣污染控制揚(yáng)塵治理：施工便道每日灑水3次，材料堆場(chǎng)設(shè)置2米高圍擋及防塵網(wǎng)（2000目）廢氣排放：焊接作業(yè)采用低煙塵焊條，鋼結(jié)構(gòu)除銹設(shè)置封閉車間，粉塵排放濃度≤15mg/m3噪聲控制：破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB7.3生態(tài)保護(hù)措施水土保持：裸露地表覆蓋率100%，棄土場(chǎng)設(shè)置擋渣墻及截排水溝海洋生物保護(hù)：禁止在魚類產(chǎn)卵期（5-8月）進(jìn)行水下爆破作業(yè)，施工燈光避免直射水面植被恢復(fù)：工程結(jié)束后，對(duì)臨時(shí)占地進(jìn)行植被恢復(fù)，選用本地物種，恢復(fù)率≥95%八、應(yīng)急預(yù)案8.1臺(tái)風(fēng)應(yīng)急預(yù)案預(yù)警響應(yīng)：收到臺(tái)風(fēng)橙色預(yù)警后24小時(shí)內(nèi)，完成機(jī)械設(shè)備錨固、臨時(shí)設(shè)施加固人員撤離：臺(tái)風(fēng)登陸前6小時(shí)，組織所有施工人員撤離至安全區(qū)域（春曉側(cè)應(yīng)急避難所）災(zāi)后恢復(fù)：臺(tái)風(fēng)過后，先檢查結(jié)構(gòu)安全（重點(diǎn)為主拱、纜索系統(tǒng)），確認(rèn)無異常后方可復(fù)工8.2結(jié)構(gòu)失穩(wěn)應(yīng)急預(yù)案監(jiān)測(cè)預(yù)警：當(dāng)主拱應(yīng)力超過設(shè)計(jì)值15%或軸線偏差超過30mm時(shí)，立即啟動(dòng)預(yù)案應(yīng)急措施：采用臨時(shí)纜索加固（設(shè)置4道防風(fēng)纜），調(diào)整施工加載順序，必要時(shí)卸載已安裝結(jié)構(gòu)搶險(xiǎn)物資：儲(chǔ)備200米φ28mm鋼絲繩、50個(gè)螺旋扣、10臺(tái)50噸千斤頂及配套泵站8.3水上救援應(yīng)急預(yù)案救援隊(duì)伍：組建20人水上應(yīng)急救援隊(duì)，配備潛水設(shè)備（2套）及水下通訊系統(tǒng)響應(yīng)流程：接警后10分鐘內(nèi)出發(fā)，30分鐘內(nèi)到達(dá)事發(fā)地點(diǎn)，采用"岸基指揮+水面搜救+水下打撈"協(xié)同模式醫(yī)療救護(hù)：與北侖區(qū)人民醫(yī)院建立綠色通道，配備急救箱及AED設(shè)備，確保傷員得到及時(shí)救治九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1分部分項(xiàng)驗(yàn)收基礎(chǔ)工程：樁基檢測(cè)Ⅰ類樁比例≥95%，承臺(tái)混凝土強(qiáng)度及幾何尺寸符合設(shè)計(jì)要求鋼結(jié)構(gòu)工程：焊縫一次合格率≥98%，高強(qiáng)螺栓終擰扭矩偏差≤±10%橋面系工程：瀝青鋪裝厚度偏差±5mm，構(gòu)造深度≥0.8mm，抗滑性能BPN≥609.2竣工驗(yàn)收驗(yàn)收組織：由建設(shè)單位牽頭，設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理及質(zhì)監(jiān)單位參加，組成驗(yàn)收委員會(huì)驗(yàn)