柳州白沙大橋施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目總體情況本項(xiàng)目為柳州市白沙大橋新建工程，西起柳北區(qū)躍進(jìn)路，東至河?xùn)|區(qū)高新三路，線路全長1920米，其中主橋長400米（跨徑2×200米），采用單塔雙索面斜拉橋結(jié)構(gòu)形式，為雙向6車道城市主干道Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時速50公里/小時，橋面全寬38米。主塔采用空間異形扭曲反對稱鋼結(jié)構(gòu)，塔高106米，形似"柳州之門"，是目前世界上高度最高、跨度最大的反對稱結(jié)構(gòu)斜拉橋。項(xiàng)目總投資額13.88億元，于2015年5月1日開工建設(shè)，2018年9月28日竣工通車。1.2主要結(jié)構(gòu)參數(shù)主橋結(jié)構(gòu)：采用"空間異形扭曲反對稱全漂浮體系"，主梁為正交異性鋼橋面板流線型扁平鋼箱梁，共36節(jié)段，總重9000多噸，最大節(jié)段重量530噸主塔結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)空間Q形塔，由20個節(jié)段組成，總重4100多噸，最大節(jié)段重量293噸，塔底通過剪力釘和PBL剪力鍵與混凝土塔座錨固斜拉索系統(tǒng)：全橋共60根斜拉索，采用塑包平行鍍鋅高強(qiáng)鋼絲束，鋼絲直徑7毫米，抗拉強(qiáng)度不小于1670兆帕，梁上索距12米、塔上索距3米基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：塔墩采用12米×27.5米×8米分離式矩形承臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；邊墩采用花瓶形框架式橋墩，單個承臺截面尺寸9.3米×9.3米×4米1.3工程地質(zhì)條件橋位處地質(zhì)條件復(fù)雜，主塔墩位于柳江河道中，地質(zhì)為深水溶蝕巖層，基巖面起伏不定，覆蓋層厚度不均。施工區(qū)域需穿越三個洪水期，最高洪水位達(dá)89.5米，防洪等級為300年一遇。河床面以下存在溶洞發(fā)育區(qū)，對鉆孔樁施工構(gòu)成較大挑戰(zhàn)。二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)項(xiàng)目采用項(xiàng)目經(jīng)理部負(fù)責(zé)制，設(shè)置五部二室（工程技術(shù)部、安全質(zhì)量部、物資設(shè)備部、計(jì)劃合同部、財(cái)務(wù)部、綜合辦公室、試驗(yàn)室），配備管理人員86人，高峰期投入作業(yè)人員520人。施工隊(duì)伍分為基礎(chǔ)施工隊(duì)、鋼結(jié)構(gòu)施工隊(duì)、橋面系施工隊(duì)等專業(yè)隊(duì)伍，各負(fù)其責(zé)，協(xié)同作業(yè)。2.2施工平面布置根據(jù)工程特點(diǎn)和現(xiàn)場條件，施工總平面布置遵循"分區(qū)管理、動態(tài)調(diào)整"原則，主要劃分為：西岸施工區(qū)：設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)加工車間（30m×60m）、材料倉庫（20m×40m）、混凝土攪拌站（HZS120型）及辦公生活區(qū)東岸施工區(qū)：布置鋼箱梁拼裝場地（50m×80m）、索塔節(jié)段存放區(qū)及臨時材料堆場水上作業(yè)區(qū)：設(shè)置2座施工棧橋（長180m+220m）、3個鉆孔平臺及鋼箱梁頂推臨時支架系統(tǒng)臨時設(shè)施：配備250t、300t浮吊各1艘，200t龍門吊2臺，以及混凝土輸送泵、張拉設(shè)備等專業(yè)施工機(jī)械2.3施工總體流程本工程采用"塔梁同步、先地下后地上"的總體施工策略，主要流程如下：施工準(zhǔn)備階段（2015年3月-4月）：完成場地平整、臨時設(shè)施搭設(shè)、施工設(shè)備進(jìn)場基礎(chǔ)施工階段（2015年5月-2016年3月）：實(shí)施鉆孔樁、承臺及塔座施工下部結(jié)構(gòu)施工階段（2016年4月-9月）：完成橋墩及輔助設(shè)施施工上部結(jié)構(gòu)施工階段（2016年10月-2018年1月）：進(jìn)行鋼箱梁頂推、索塔吊裝及斜拉索安裝橋面系及附屬工程施工階段（2018年2月-8月）：實(shí)施橋面鋪裝、照明及交通安全設(shè)施竣工驗(yàn)收階段（2018年9月）：完成各項(xiàng)檢測及整改工作三、主要施工技術(shù)與工藝3.1深水基礎(chǔ)施工技術(shù)3.1.1大直徑鉆孔樁施工主塔墩基礎(chǔ)采用3米大直徑鉆孔樁，樁長15米，共16根。針對溶蝕地質(zhì)條件，采用"沖擊鉆+旋挖鉆"聯(lián)合成孔工藝：采用地質(zhì)雷達(dá)提前探測溶洞分布，對大型溶洞采用片石+混凝土回填處理鉆頭選用特制牙輪鉆頭，鉆進(jìn)過程中實(shí)時監(jiān)測孔斜，偏差控制在1/300以內(nèi)鋼筋籠分節(jié)制作，采用雙機(jī)抬吊安裝，主筋連接采用直螺紋套筒連接混凝土灌注采用導(dǎo)管法，導(dǎo)管埋深控制在2-6米，連續(xù)灌注時間不超過12小時3.1.2深水嵌巖承臺施工承臺施工采用"鋼吊箱+水下封底"方案：鋼吊箱設(shè)計(jì)為雙壁結(jié)構(gòu)，尺寸13m×28.5m×9m，采用工廠分塊制作，現(xiàn)場整體拼裝吊箱下沉采用4臺200t千斤頂同步控制，著床精度控制在±5cm內(nèi)水下封底采用C30混凝土，厚度2.5米，采用導(dǎo)管法灌注，導(dǎo)管間距不大于3米封底完成后抽水清基，采用控制爆破處理基巖面，確保承臺底面平整度3.2空間異形索塔施工技術(shù)3.2.1索塔節(jié)段制造主塔鋼節(jié)段采用"工廠預(yù)制+現(xiàn)場拼裝"工藝：建立1:1三維模型進(jìn)行節(jié)段劃分，每個節(jié)段設(shè)置6個定位基準(zhǔn)點(diǎn)采用數(shù)控切割下料，零件加工精度控制在±1mm焊接采用CO?氣體保護(hù)焊，焊接完成后進(jìn)行100%UT探傷節(jié)段出廠前進(jìn)行預(yù)拼裝，采用三維坐標(biāo)測量，偏差超過3mm的進(jìn)行修正3.2.2索塔吊裝施工采用"支架輔助+三維定位"吊裝工藝：搭設(shè)110米高臨時支架，設(shè)置4個可移動吊鉤，通過計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)三維調(diào)整節(jié)段吊裝采用250t浮吊，吊裝半徑控制在30米內(nèi)，起吊速度不超過0.5m/min安裝時采用BIM技術(shù)實(shí)時監(jiān)控，每個節(jié)段測量不少于8個控制點(diǎn)，軸線偏差控制在5mm內(nèi)節(jié)段連接采用高強(qiáng)度螺栓（10.9級），終擰扭矩按設(shè)計(jì)值的1.1倍控制3.2.3索塔合龍施工合龍施工選擇在溫度穩(wěn)定的夜間進(jìn)行：合龍前連續(xù)3天監(jiān)測溫度變形，確定最佳合龍溫度（15±3℃）合龍段采用"臨時鎖定+主動頂推"工藝，設(shè)置4組液壓千斤頂進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整合龍焊接采用多層多道焊，層間溫度控制在150-250℃合龍完成后進(jìn)行72小時應(yīng)力監(jiān)測，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性3.3鋼箱梁頂推施工技術(shù)3.3.1鋼箱梁制造與拼裝鋼箱梁采用正交異性板結(jié)構(gòu)，工廠分節(jié)段制造，節(jié)段長度12米橋面板塊焊接采用"門式埋弧焊機(jī)"，焊接變形控制采用反變形法東岸設(shè)置拼裝平臺，采用200t龍門吊進(jìn)行節(jié)段組拼，拼裝精度控制在±2mm每個節(jié)段出廠前進(jìn)行荷載試驗(yàn)，加載至設(shè)計(jì)荷載的1.2倍3.3.2大跨度柔性支墩頂推采用"多點(diǎn)同步頂推"工藝：設(shè)置8個頂推支點(diǎn)，每個支點(diǎn)配備2臺500t連續(xù)千斤頂頂推系統(tǒng)采用PLC同步控制，各支點(diǎn)高差控制在2mm內(nèi)頂推速度控制在1-2米/小時，每日頂推距離不超過24米每頂推5個節(jié)段進(jìn)行一次線形調(diào)整，累計(jì)偏差不超過10mm3.4斜拉索施工技術(shù)3.4.1斜拉索安裝采用"塔端牽引+梁端錨固"安裝工藝：斜拉索在工廠按設(shè)計(jì)長度預(yù)制，兩端安裝錨具并進(jìn)行預(yù)張拉安裝時采用專用牽引設(shè)備，牽引速度控制在1.5m/min，避免索體扭轉(zhuǎn)梁端錨固采用錨拉板結(jié)構(gòu)，安裝時進(jìn)行三維定位，偏差控制在3mm內(nèi)索體安裝完成后進(jìn)行防護(hù)處理，包括纏包防護(hù)帶、安裝減震裝置3.4.2斜拉索張拉采用"分級張拉+應(yīng)力監(jiān)控"工藝：張拉順序遵循"先長索后短索、對稱同步"原則，分5級進(jìn)行（20%→40%→60%→80%→100%）采用穿心式千斤頂（YCW500型），張拉控制力誤差不超過±1%每根索張拉過程中監(jiān)測索力和梁體位移，索力偏差控制在±3%內(nèi)張拉完成后進(jìn)行24小時持荷觀測，索力損失超過2%的進(jìn)行補(bǔ)張拉四、施工進(jìn)度計(jì)劃4.1關(guān)鍵線路計(jì)劃本工程關(guān)鍵線路為：基礎(chǔ)施工→索塔施工→鋼箱梁頂推→斜拉索安裝→橋面系施工，具體里程碑節(jié)點(diǎn)如下：2015年5月1日：項(xiàng)目正式開工2015年12月31日：完成全部鉆孔樁施工2016年6月30日：完成主塔承臺施工2017年1月15日：索塔下塔柱施工完成2017年9月21日：主橋鋼箱梁合龍2018年1月12日：主塔合龍2018年6月30日：完成全部斜拉索安裝2018年8月31日：橋面系施工完成2018年9月28日：竣工驗(yàn)收并通車4.2進(jìn)度保障措施資源保障：投入3套鉆孔設(shè)備、2套鋼結(jié)構(gòu)加工生產(chǎn)線，高峰期保證500人以上作業(yè)人員技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬，每周召開進(jìn)度分析會，延誤超過3天的制定趕工措施季節(jié)施工：針對柳江洪水期（4-9月），提前30天完成水上作業(yè)平臺加固，儲備足夠防汛物資平行作業(yè)：基礎(chǔ)施工與鋼結(jié)構(gòu)加工同步進(jìn)行，索塔施工與鋼箱梁頂推平行作業(yè)，節(jié)約工期約4個月五、安全與質(zhì)量管理5.1安全管理體系建立"項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制"的安全管理體系，設(shè)置專職安全員12人，特種作業(yè)人員持證上崗率100%。主要措施包括：編制16項(xiàng)專項(xiàng)安全施工方案，包括高處作業(yè)、水上作業(yè)、吊裝作業(yè)等對所有進(jìn)場人員進(jìn)行三級安全教育培訓(xùn)，每日開展班前安全技術(shù)交底設(shè)置安全警示標(biāo)志230處，臨邊防護(hù)采用定型化防護(hù)欄桿，高度1.2米特種設(shè)備每月進(jìn)行1次全面檢查，起重設(shè)備設(shè)置雙重限位保護(hù)裝置5.2重大危險(xiǎn)源控制針對本工程5個重大危險(xiǎn)源制定專項(xiàng)控制措施：高空墜落風(fēng)險(xiǎn)：索塔施工設(shè)置雙層安全網(wǎng)，作業(yè)人員使用雙鉤安全帶，設(shè)置安全母繩起重吊裝風(fēng)險(xiǎn)：吊裝前進(jìn)行試吊（1.1倍額定荷載），設(shè)置風(fēng)速監(jiān)測儀，風(fēng)力超過6級停止吊裝水上作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)：施工人員配備救生衣，作業(yè)平臺設(shè)置救生圈和應(yīng)急船只，定期開展水上救援演練火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)：施工現(xiàn)場設(shè)置消防栓15處，配備滅火器60個，易燃易爆物品單獨(dú)存放物體打擊風(fēng)險(xiǎn)：交叉作業(yè)設(shè)置防護(hù)隔離層，材料堆放不超過2米，工具使用防墜繩5.3質(zhì)量管理措施建立"三檢制+第三方檢測"質(zhì)量管控體系，主要措施包括：原材料進(jìn)場實(shí)行"二維碼"追溯管理，鋼材、水泥等主要材料檢驗(yàn)合格率100%混凝土施工采用電子測溫系統(tǒng)，內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，養(yǎng)護(hù)時間不少于14天鋼結(jié)構(gòu)焊接實(shí)行"焊接責(zé)任人"制度，每個焊口標(biāo)注責(zé)任人編號，留存影像資料分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格率100%，關(guān)鍵工序驗(yàn)收邀請第三方參與5.4質(zhì)量通病防治針對鋼結(jié)構(gòu)施工常見質(zhì)量問題制定防治措施：焊接變形：采用合理焊接順序，設(shè)置防變形工裝，焊接完成后進(jìn)行應(yīng)力釋放螺栓連接：采用扭矩扳手分級施擰，每200套螺栓抽樣進(jìn)行扭矩復(fù)擰檢查測量偏差：建立三級測量控制網(wǎng)，使用LeicaTS60全站儀，測量精度達(dá)0.5mm涂層缺陷：鋼結(jié)構(gòu)表面預(yù)處理達(dá)到Sa2.5級，涂層厚度采用磁性測厚儀檢測，合格率不低于95%六、環(huán)境保護(hù)與應(yīng)急措施6.1環(huán)境保護(hù)措施水污染防治：設(shè)置3座沉淀池（總?cè)莘e500m3），施工廢水處理達(dá)標(biāo)后排放鉆孔樁施工采用泥漿循環(huán)系統(tǒng)，泥漿不外排，鉆渣運(yùn)至指定棄渣場生活污水經(jīng)化糞池處理后接入市政管網(wǎng)大氣污染防治：施工現(xiàn)場裸土覆蓋率達(dá)100%，出入口設(shè)置洗車平臺，車輛沖洗率100%焊接作業(yè)設(shè)置移動式煙塵凈化器，粉塵排放濃度控制在8mg/m3以下施工現(xiàn)場禁止焚燒廢棄物，食堂使用清潔能源噪聲控制：高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，夜間（22:00-6:00）噪聲控制在55dB以下臨近居民區(qū)施工段設(shè)置聲屏障，高度3米，隔聲量不小于25dB合理安排施工時間，爆破作業(yè)選擇在白天進(jìn)行，并提前公告周邊居民6.2水土保持措施施工場地周邊設(shè)置排水溝和擋土埂，防止水土流失棄渣場設(shè)置攔渣壩和截排水溝，邊坡坡度不陡于1:1.5工程完工后及時進(jìn)行植被恢復(fù)，恢復(fù)面積不小于占地面積的90%6.3應(yīng)急預(yù)案防汛應(yīng)急預(yù)案：成立防汛領(lǐng)導(dǎo)小組，儲備沙袋2000袋、抽水泵10臺、應(yīng)急照明設(shè)備30套汛期實(shí)行24小時值班制度，水位達(dá)到警戒水位（85m）時啟動Ⅱ級響應(yīng)水上施工設(shè)備在洪水來臨前12小時撤離至安全區(qū)域結(jié)構(gòu)失穩(wěn)應(yīng)急預(yù)案：索塔、梁體設(shè)置應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)，實(shí)時傳輸數(shù)據(jù)，異常情況自動報(bào)警儲備1000kN臨時支撐5套，應(yīng)急加固材料30噸成立結(jié)構(gòu)應(yīng)急專家組，響應(yīng)時間不超過2小時環(huán)境污染應(yīng)急預(yù)案：配備2套應(yīng)急吸油氈（總重5噸），用于油料泄漏處理在橋梁上下游各300米設(shè)置應(yīng)急攔截裝置，防止污染物擴(kuò)散與當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門建立聯(lián)動機(jī)制，應(yīng)急處理后48小時內(nèi)提交污染評估報(bào)告交通事故應(yīng)急預(yù)案：在橋面兩側(cè)設(shè)置22個應(yīng)急池（總?cè)莘e1300m3），鋪設(shè)導(dǎo)流管5483米制定危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛繞行方案，設(shè)置禁行標(biāo)志和監(jiān)控系統(tǒng)與就近醫(yī)院建立綠色通道，配備急救設(shè)備和藥品七、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用7.1關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新本工程研發(fā)應(yīng)用5項(xiàng)核心技術(shù)，獲得16項(xiàng)國家級專利：深水溶蝕地質(zhì)大直徑鉆孔樁施工技術(shù)：發(fā)明新型鉆頭和溶洞處理工藝，成孔效率提高40%空間異形鋼塔制造技術(shù)：開發(fā)三維彎曲成形工藝，節(jié)段制造精度達(dá)2mm反對稱鋼箱梁頂推技術(shù)：創(chuàng)立柔性支墩多點(diǎn)頂推工法，頂推跨度達(dá)65米BIM信息化施工技術(shù)：建立全生命周期BIM模型，實(shí)現(xiàn)施工全過程可視化管理斜拉橋體系轉(zhuǎn)換技術(shù)：研發(fā)索力優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)主塔與主梁受力協(xié)同轉(zhuǎn)換7.2新技術(shù)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：在索塔、梁體布設(shè)120個傳感器，實(shí)時監(jiān)測應(yīng)力、位移、溫度等參數(shù)智能化設(shè)備：采用無人攤鋪機(jī)、智能張拉設(shè)備等自動化裝備15臺套綠色施工技術(shù)：應(yīng)用太陽能臨時照明、雨水回收系統(tǒng)，節(jié)約能源30%數(shù)字孿生技術(shù)：建立橋梁數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)實(shí)體工程與虛擬模型的實(shí)時交互八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)本工程驗(yàn)收執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)：《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ2-2008）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50205-2020）設(shè)計(jì)文件及相關(guān)技術(shù)要求8.2驗(yàn)收流程分部分項(xiàng)驗(yàn)收