在节段拼架桥机施工中，运输船碰撞节段引发的结构损伤需快速响应以保障工程安全与进度。此类事故常导致节段开裂、支撑体系失稳或船舶进水等风险，需结合损伤特征与现场条件制定系统性修复方案。以下通过工程实践总结关键技术要点。
一、事故评估与应急响应
1. 现场勘查与损伤检测
采用无人机航测与水下机器人（ROV）获取碰撞区域三维影像，重点识别节段混凝土擦伤、裂缝分布及船舶破口位置。例如，洞庭湖大桥碰撞事故中，通过超声波检测发现主梁结构无异常变位，但防撞护栏混凝土局部开裂，斜拉索 PE 护套擦伤。同时，对节段进行应力测试（如应变片监测）与索力复核，确保结构整体稳定性。
2. 风险分级与应急流程
根据损伤程度启动三级响应：
一级响应（严重损伤）：立即封闭航道与桥面交通，疏散人员并调用专业救助船；
二级响应（中度损伤）：限制通航流量，采用浮箱或临时支架稳定船舶；
三级响应（轻度损伤）：局部交通管制，实施快速修复。例如，京杭运河江都段船舶碰撞事故中，通过大功率水泵抽排积水并潜水堵漏，9 小时内控制险情。
二、修复方案设计与实施
1. 临时支撑体系构建
水中临时墩：采用 “钢管桩 + 贝雷梁” 组合结构，钢管桩直径 800-1200 毫米，入土深度穿透软弱层并嵌入基岩 2-3 米。例如，柳州官塘大桥中拱段提升工程中，通过 BIM 建模优化 “紫荆花式” 钢管支架，确保 5885 吨节段稳定。
浮式支撑：利用浮箱或驳船作为临时平台，通过压载水调节高度，配合千斤顶实现节段微调（精度 ±2 毫米）。
2. 结构加固技术
混凝土损伤修复：对擦伤部位凿毛至密实层，涂刷界面剂后采用 C50 微膨胀混凝土修补。裂缝宽度＞0.2 毫米时，沿缝开槽（深 20 毫米、宽 30 毫米），填充环氧树脂砂浆并粘贴碳纤维布（2-3 层，厚度 0.167 毫米 / 层），粘结面积需≥95%。
钢结构补强：采用焊接工艺修复变形部位，焊缝质量需达一级标准（超声探伤通过率 100%）。对于疲劳裂纹，先钻止裂孔（φ8-10 毫米），再粘贴 SMA/CFRP 组合贴片，通过激活 SMA 丝引入预应力，可降低应力集中 44.9%。
3. 船舶应急处置
堵漏与排水：采用快速封堵气囊（承压≥0.3MPa）封闭破口，配合潜水泵（流量≥100m³/h）抽排积水。例如，某工程通过抛填砂袋（50kg / 袋）形成临时围堰，结合高压注浆（水泥 - 水玻璃双液浆）止水。
扶正与固定：使用浮吊（起重量≥200 吨）配合缆绳（破断力≥500kN）调整船舶姿态，锚碇系统采用混凝土锚块（重量≥50 吨）固定。
三、施工关键技术
1. 同步监测与动态调整
节段姿态控制：在节段四角布设激光测距仪（精度 ±0.5 毫米），实时监测顶升过程中纵横坡偏差（≤0.3%）。例如，重庆科学城隧道项目通过 PLC 液压系统实现 29 台千斤顶同步顶升，相邻墩顶高差≤2 毫米。
船舶稳定性监测：安装倾角传感器（精度 ±0.1°）与位移计（精度 ±1 毫米），每 15 分钟记录数据，发现异常立即停止作业。
2. 材料与工艺控制
胶粘剂性能：碳纤维布粘结剂需满足抗拉强度≥30MPa、弹性模量≥2300MPa，固化时间≤24 小时。植筋胶需通过拉拔试验（破坏荷载≥设计值），抽检比例 3%。
焊接工艺：环境温度低于 5℃时，采用焊前预热（80-120℃）与焊后保温（150-200℃，持续 2 小时）措施，避免冷裂纹。
3. 环境适应性措施
水流影响：在临时墩周边设置导流板（倾斜角 30°），降低水流冲击力。潮汐区域采用动态调平系统，根据水位变化实时调整支撑高度（精度 ±5 毫米）。
夜间施工：配备 LED 投光灯（照度≥200lux）与反光标识，确保作业区域可见度。
四、质量控制与验收
1. 过程验收
隐蔽工程：植筋孔深、清孔质量需留存影像记录，注浆饱满度通过内窥镜检查。
粘结质量：碳纤维布采用红外热像仪检测空鼓，有效粘贴面积不足时，采用注射器补胶（压力 0.2-0.3MPa）。
2. 竣工验收
结构性能验证：进行静载试验（加载至设计荷载的 1.2 倍，持荷 2 小时沉降≤5 毫米）与动载试验（模拟车辆通行振动，加速度响应≤0.5m/s²）。
材料复验：胶粘剂、钢材等关键材料需提供第三方检测报告，重点核查粘结强度与力学性能。
五、工程案例分析
洞庭湖大桥碰撞事故中，通过以下措施实现快速修复：
损伤处理：对主梁擦伤部位采用 C50 混凝土修补，更换破损阻尼器与电缆线；
监测评估：连续 72 小时监测索力与振动频率，确认结构安全后解除交通管制；
效率提升：采用模块化修复组件，3 天内完成受损部位处理，较传统方案缩短工期 60%。
