珠海大橋鋼結(jié)構(gòu)維修加固施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景珠海大橋?yàn)殡p線分離式特大橋梁，全長(zhǎng)3145.18m，全寬31.0m，雙向六車(chē)道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度80km/h。主航道橋采用70m+2×125m+70m連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)，副航道橋?yàn)?5m+2×80m+45m連續(xù)梁體系，引橋采用T梁結(jié)構(gòu)。該橋1993年建成通車(chē)，經(jīng)檢測(cè)評(píng)定為三類(lèi)橋梁，承載能力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，需通過(guò)系統(tǒng)性維修加固提升至二類(lèi)技術(shù)狀況。1.2主要病害特征結(jié)構(gòu)病害主要表現(xiàn)為：鋼結(jié)構(gòu)銹蝕面積達(dá)15%，其中主航道橋箱梁腹板存在32處橫向裂縫（最大寬度0.3mm）；T梁連接鋼板焊縫疲勞開(kāi)裂率達(dá)23%；蓋梁出現(xiàn)豎向裂縫（長(zhǎng)度3-5m）；支座老化變形（最大壓縮量達(dá)12mm）；伸縮縫破損滲漏等。水下結(jié)構(gòu)檢測(cè)顯示5#、8#橋墩承臺(tái)存在混凝土剝落露筋現(xiàn)象。1.3工程范圍本次施工包含鋼結(jié)構(gòu)專(zhuān)項(xiàng)工程：箱梁體外預(yù)應(yīng)力加固、T梁橫向連接系統(tǒng)修復(fù)、蓋梁外包鋼加固、系梁碳纖維布復(fù)合加固、支座更換（共計(jì)284套）、伸縮縫改造（16道）及附屬鋼結(jié)構(gòu)防腐處理等。二、施工組織設(shè)計(jì)2.1施工總體部署采用"半幅封閉、分區(qū)分段"施工模式，劃分三個(gè)作業(yè)區(qū)：A區(qū)（K0+000-K1+000）：西引橋T梁加固區(qū)B區(qū)（K1+000-K2+145）：主航道橋鋼結(jié)構(gòu)修復(fù)區(qū)C區(qū)（K2+145-K3+145）：東引橋及橋臺(tái)處理區(qū)施工順序遵循"先結(jié)構(gòu)后附屬、先水下后水上"原則，優(yōu)先實(shí)施主航道橋箱梁加固，同步推進(jìn)引橋T梁維修。2.2施工平面布置材料加工區(qū)：設(shè)置2處鋼結(jié)構(gòu)加工車(chē)間（各30m×60m），配置數(shù)控切割機(jī)床、H型鋼組立機(jī)等設(shè)備臨時(shí)碼頭：在B區(qū)下游側(cè)建設(shè)30m×8m臨時(shí)浮碼頭，配備250t浮吊倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)：劃分鋼材存儲(chǔ)區(qū)（硬化處理+防雨棚）、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)（獨(dú)立設(shè)置，距明火點(diǎn)30m以上）交通組織：保留單向三車(chē)道通行，設(shè)置2.5m寬施工便道，安裝智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)2.3施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備45材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)完成鋼結(jié)構(gòu)修復(fù)180主航道橋箱梁加固完成支座更換90全橋支座安裝調(diào)試完成橋面系改造60伸縮縫安裝完成系統(tǒng)調(diào)試30荷載試驗(yàn)達(dá)標(biāo)2.4資源配置人員：鋼結(jié)構(gòu)工程師8人，焊工36人（持AWS認(rèn)證），潛水作業(yè)組4組（含飽和潛水設(shè)備）設(shè)備：250t履帶吊2臺(tái)，MidasCivil計(jì)算工作站，超聲波探傷儀4臺(tái)，水下檢測(cè)機(jī)器人2臺(tái)材料：Q355ND橋梁專(zhuān)用鋼（屈服強(qiáng)度≥355MPa），環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維布（抗拉強(qiáng)度≥3400MPa），盆式橡膠支座（設(shè)計(jì)承載力3000kN）三、主要施工工藝3.1箱梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工流程：graphLRA[表面處理]-->B[植筋施工]B-->C[鋼束管道安裝]C-->D[預(yù)應(yīng)力張拉]D-->E[防腐處理]關(guān)鍵技術(shù)：采用ф32精軋螺紋鋼（抗拉強(qiáng)度830MPa），設(shè)置4道體外束（每束12根）錨具安裝采用全站儀定位（誤差≤2mm），張拉控制應(yīng)力1290MPa管道壓漿采用真空輔助壓漿工藝（真空度≤-0.08MPa）質(zhì)量控制：每批鋼絞線進(jìn)行彈性模量測(cè)試（偏差≤±2%）張拉過(guò)程采用應(yīng)力-應(yīng)變雙控（實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論值偏差控制在±6%內(nèi)）3.2T梁橫向連接修復(fù)連接鋼板更換：采用等強(qiáng)度替換原則，新制Q355qD鋼板（厚度16mm），坡口形式為K型焊接采用CO?氣體保護(hù)焊（焊絲ER50-6），預(yù)熱溫度80-120℃焊后24h內(nèi)進(jìn)行100%UT探傷（Ⅱ級(jí)合格）橫隔板加固：植入M20化學(xué)錨栓（埋深15d），抗拔力≥150kN安裝20mm厚不銹鋼連接板，采用扭矩扳手控制螺栓預(yù)緊力（450N·m）3.3水下鋼結(jié)構(gòu)加固橋墩承臺(tái)處理：采用飽和潛水作業(yè)（最大水深12m），清淤至承臺(tái)底面以下1.5m破損混凝土修補(bǔ)采用水下不分散混凝土（坍落度220±20mm）外包鋼板采用"水下焊接+膨脹螺栓"復(fù)合固定工藝樁基加固：采用鋼套筒加固（壁厚12mm），套筒與樁身間隙灌注無(wú)收縮灌漿料超聲波檢測(cè)樁身完整性（Ⅰ類(lèi)樁比例≥95%）3.4防腐涂裝系統(tǒng)表面處理：噴砂除銹達(dá)Sa2.5級(jí)（表面粗糙度50-80μm）水溶性鹽含量檢測(cè)≤50mg/m2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，耐候性≥15年）特殊部位處理：螺栓連接部位采用鋅鉻涂層（干膜厚度60μm）+密封膠填充水下鋼結(jié)構(gòu)采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)（鋁合金陽(yáng)極，設(shè)計(jì)壽命20年）四、質(zhì)量安全環(huán)保措施4.1質(zhì)量管理體系材料控制：鋼材進(jìn)場(chǎng)需提供"三證一書(shū)"，每批進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)檢（屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等指標(biāo)）過(guò)程控制：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、專(zhuān)檢），關(guān)鍵工序設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)（如預(yù)應(yīng)力張拉）檢測(cè)手段：采用無(wú)人機(jī)三維掃描（精度0.1mm）進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)，每周生成偏差分析報(bào)告4.2安全生產(chǎn)管理高空作業(yè)防護(hù)：設(shè)置雙層防護(hù)網(wǎng)（兜底+側(cè)護(hù)），作業(yè)平臺(tái)滿鋪5cm厚防滑木板風(fēng)速≥10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止高空作業(yè)焊接作業(yè)安全：配置移動(dòng)式焊接煙塵凈化器（風(fēng)量≥800m3/h）實(shí)施動(dòng)火審批制度，配備ABC型干粉滅火器（每50㎡不少于2具）應(yīng)急管理：編制鋼結(jié)構(gòu)坍塌專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，每月組織實(shí)戰(zhàn)演練現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置應(yīng)急物資儲(chǔ)備點(diǎn)（含急救箱、破拆工具、應(yīng)急照明等）4.3環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），設(shè)置聲屏障（高度3m）廢水處理：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池處理（pH值6-9）后排入市政管網(wǎng)固廢管理：鋼結(jié)構(gòu)邊角料回收率≥95%，危險(xiǎn)廢物（廢油漆桶等）交由有資質(zhì)單位處置生態(tài)保護(hù)：在距施工區(qū)500m范圍設(shè)置白海豚觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻次每天3次（早中晚）五、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程5.1驗(yàn)收依據(jù)《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/TJ22-2008）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50205-2020）《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/TH21-2011）5.2分部分項(xiàng)驗(yàn)收隱蔽工程驗(yàn)收：鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)（UT探傷報(bào)告）水下混凝土強(qiáng)度（取芯檢測(cè)，≥C40）預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)度（雷達(dá)掃描）功能驗(yàn)收：支座轉(zhuǎn)角測(cè)試（≤0.02rad）伸縮縫最大變形量（滿足±80mm）結(jié)構(gòu)自振頻率（與設(shè)計(jì)值偏差≤5%）5.3竣工驗(yàn)收提交完整技術(shù)資料（含鋼結(jié)構(gòu)加工圖、檢測(cè)報(bào)告等），組織荷載試驗(yàn)（采用55t標(biāo)準(zhǔn)車(chē)進(jìn)行靜載試驗(yàn)），結(jié)構(gòu)承載力需滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，表觀病害修復(fù)合格率達(dá)100%。六、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用6.1新型加固技術(shù)智能預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)：采用光纖光柵傳感器（精度±2με）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼束應(yīng)力變化超高性能混凝土（UHPC）：用于T梁接縫修補(bǔ)（抗壓強(qiáng)度≥150MPa，彈性模量≥40GPa）3D打印模板：針對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)加工定制化模板（尺寸精度±0.5mm）6.2BIM技術(shù)應(yīng)用構(gòu)建全橋鋼結(jié)構(gòu)BIM模型，實(shí)現(xiàn)：碰撞檢測(cè)（提