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铁路特大桥工程实施性施工组织设计方案

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第一章、编制依据、原则及范围第一节、编制依据1、业主提供的招标文件及本工程施工设计图纸及下发的相关设计资料。2、业主提供的本工程施工相关设计文件及资料。3现行相关的国家及铁道部部颁设计规范、施工规范、施工指南、验收标准及有关文件,当地政府及业主的有关规定。4、国家、铁道部和地方政府的有关政策、法规和条例、规定。5、本单位对施工现场实地勘察、调查资料。6、本单位积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及从事同类工程的施工经验。7、本单位可调用到本合同段的各类资源。第二节、编制原则一、安全第一的原则在施工组织设计的编制中始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。二、优质高效的原则加强领导,强化管理,优质高效。根据我们在施工组织设计中明确的质量目标,积极推广、使用“四新”成果,确保创优规划和质量目标的实现。施工中强化标准化管理,控制成本,降低工程造价。三、方案优化的原则科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,在实施性施工组织设计编制中,对桥梁主体的关键工序进行施工方案的研究制定,在技术可行的前提下,择优选用最佳方案。四、确保工期的原则 编制科学、合理、周密的施工方案,合理安排进度,实行网络控制,搞好工序衔接,实施进度监控,确保实现工期目标。五、科学配置的原则根据XX特大桥工程量及管理目标的要求,在施工组织上实行科学配置,选派有施工经验的管理人员,组织专业化施工队伍,投入充足的高效先进的施工设备,确保流动资金的周转使用,不挪用建设资金,做到专款专用。选用优质材料,确保人、财、物、设备的科学合理配置。六、合理布局的原则从节省临时占地、保护植被、减少噪音、搞好环保、防止水土流失、认真实施文明施工等多角度出发,合理安排生产及生活场地、房屋布局。工程完工后,及时清扫平整现场,保护成品,恢复植被。第三节、编制范围《新建铁路XX线XX镇至XX段站前工程施工图-XX特大桥》所规定全部工程施工内容。第四节、采用的技术规范及标准一、本工程在施工中选用的标准与规范,须通过监理工程师和建设单位的批准。二、本工程采用的主要标准与规范:(一)《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)。(二)《新建客货共线铁路工程施工补充规定》(铁建设[2004]8号)。(三)《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)。(四)《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)。(五)《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》(六)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)。(七)《铁路工程施工质量验收标准应用指南》。(八)《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)。(九)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号)。 (十)《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)。(十一)《预应力混凝土用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85-2002)。(十二)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415)。(十三)《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)。(十四)设计采用的其它规范等。 第二章、工程概况第一节、工程简介一、概况XX特大桥位于XX县,有公路相通,交通方便。XX特大桥跨越XX河,上部结构为26-32m简支T梁+(40m+5×72m+40m)连续梁+32-32简支梁+1-24m简支梁,该桥中心里程DK296+823.338,桥梁全长2373.775m,XX河为Ⅵ级航道,要求通航净宽40米,净高为6m,27#~36#桥墩位于XX中,承台底标高133.729~144.533m。本桥有65墩2台,1#~8#墩、61~65#墩采用圆端形实体墩。其余墩采用圆端形空心墩,钻孔桩基础,最大桩长101.5m,其中部分桩基穿过溶洞,溶洞最大高度接近50m。大桥跨越水泥公路两条,简易公路两条,大桥两侧分布较多民房。XX河大桥是本标段的桥梁工程的重难点,设有1联(40+5×72+40)m连续梁结构;墩柱高度最高为40.50m,基础钻孔桩桩长最长达101.5m,桩直径最大达2.5m,而且多根桩穿过溶洞,溶洞最大高度接近50m,施工难度很大,质量要求高,并且安全方面亦应引起足够重视。中心里程:DK296+823.338,桥全长2373.775m。墩台及基础:桥台采用双线矩形空心台,桥墩采用圆端形空心、实心桥墩。墩台均采用桩基础,桩径为1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m。桩基为嵌岩桩,最大桩长101.5米。二、地质资料工程地质资料:XX特大桥桥址位于岩溶地区,连续梁跨越XX河。部分桩基穿过溶洞,溶洞最大高度接近50m。根据现场勘察以及施工资料,XX河水深约为2~3m,河底淤泥厚度约1m。XX河底第一层土为粗圆砾土,厚度4.0m~6.0m;第二层土为含砺粉质粘土,厚度20m~30m。 三、水文地质资料:地下水主要类型为第四系孔隙潜水、基岩裂隙水和岩溶水,孔隙潜水主要分布于第四系沙砾卵石层中,属孔隙承压水,水量较丰富。基岩裂隙水主要赋存于粉砂岩裂隙水,含水量较弱。岩溶水主要赋存于灰岩溶洞中水量丰富,地下水位埋深0.2~12.6m,地下水主要接受大气降水补给,沿松散层和基岩裂隙溶洞暗河向地势低洼处排泄。XX河通过桥区,河水与地下水之间因水头差异形成补排关系。该处地表水和地下水对砼具有二氧化碳侵蚀,对建筑材料具弱侵蚀性环境作用等级H1。本桥于DK296+552~DK296+884.1处跨越XX,上游汇水面积5858km2。桥址现测水位143.7m,上午流速很小,下午上、下游水电站放水发电,目测水有流速,但很缓。实测水的深度,水深2~3m,局部3.5m。桥上游6KM及下游15KM筑有拦河坝,各设一发电站,属于金湖电力公司所辖。XX河近3年水位不高,其中2006年最低,最低时为141.9米,2007年为144.6米左右,2005年水位较高,最高时为149.6米,近百年来2002年水位最高,最高达152.32米。5年、10年、20年、50年、100年一遇洪水位见下表:5年、10年、20年、50年、100年一遇洪水位表项目5年一遇水位(m)10年一遇水位(m)20年一遇水位(m)50年一遇水位(m)100年一遇水位(m)水位高度147.62149.14150.44151.36152.32根据资料可以看出,4~9月份为洪水季节,降水主要集中在5~6月,7~8月降水主要受台风影响。水中基础部分应优先安排在9月份至来年4月份昼夜施工。由于工期要求,不得不在雨季施工时,注意收听天气预报,建立正常的天气预报接收制度,并与省防汛办及金湖电力公司取得联系,了解发电站放水时间及汛情,提前作好各项防汛预案。地震效应:该地区地震动峰值加速度为0.05g。 第二节、主要技术标准铁路等级:Ⅰ级;正线数目:双线;设计速度:200km/h;正线线间距:4.6m;设计活载:中-活载。第三节、主要工程数量1、钻孔桩    690根,共33251延长米2、挖孔桩538m33、承台C35砼      25455.5m34、承台钢筋       614t5、墩台砼       41916m36、墩台身钢筋1864.2t7、连续梁砼  7088.3m38、挂蓝  10套9、预应力钢筋408.9t10、普通钢筋1157.6t11、桥面铺装    2373.68延米12、人行道钢栏杆1095.4延米13、附属浆砌片石4093.6m314、台后及锥体填筑2080.2m3第四节、工程特点作业空间小,工期要求紧,质量要求高,安全隐患多,环保要求严,施工干扰大,是本工程的主要特点。具体情况是:一、作业空间小施工跨河流、地方道路、省道、村庄、河塘,可利用的施工场地小,在有限的时间内,进行桩基、承台、连续梁作业,使施工空间较小。 二、工期要求紧工期27个月。跨越三个雨季和两个冬季,施工影响大。福建地区雨水较多,雨季对施工影响较大,实际有效施工时间很短。工期相当紧张。三、安全隐患多施工现场,跨越地方道路、乡村、河道,对施工干扰大;施工所需设备车辆规格多、数量大,现场存在多条电力、电信线路。部分桩基穿过溶洞,给钻孔桩施工带来很大影响;墩身高、数量多,最大墩高40.35米。四、环保要求高环境的保护是对所有人类活动包括施工的必然要求。在施工中,必须做到:不扬尘、不滥排污、控制噪声;不破坏施工区以外的植被与既有设施;施工车量覆盖运输,途中不洒落,不带泥上路;钻孔桩泥浆不滥排乱放,弃碴外弃到指定地点;生活和施工场地保持干净整洁,尽量做到绿化美化。 第三章、施工总体安排第一节、施工总体思路在本合同段施工过程中,以高起步、高标准、高质量、高效益的“四高”为总体目标,精心组织,精细正规,精益求精铸精品。一、两个“确保”一是确保安全和质量目标,二是确保工期目标。二、达到“三高”高标准控制施工全过程(用检测控制工序,让工序控制过程,让过程控制整体);高效率建设本合同段工程;高水平建成本合同段工程(一次达标,一次成优)。三、坚持“四先”在实施中,用先进的设备和科学的配置来满足设计规范和业主、监理工程师要求;用先进的技术与工艺来保证质量要求;用先进的组织管理方法,结合本合同段工程特点,统筹考虑,科学安排;用先进的思想观念来统一全体参建职工的认识,不凭老经验、老方法办事,把创优目标全面贯彻到施工的每一个环节。四、狠抓重点、难点工程对施工中的重点、难点工程,始终放在突出位置,根据我单位类似工程的施工经验,对可能出现的问题,提前预研,优化方案,择优选用,发挥我单位施工的强劲优势,创出一流水平。五、试验先行根据本桥工程特点,对承台、墩身等项目先做样板工程,对承台、墩身施工进行严密的方案设计,确保工艺参数的可靠性,报监理工程师审批后,方可施工。 六、全过程监测、信息化施工对各道工序进行全过程的跟踪监测,并及时反馈施工全过程的各类信息,以便更好地指导施工。第二节、管理目标一、质量目标工程质量总目标:争创国家优质工程,确保部优工程,具体指标为:(一)杜绝设计、施工质量大事故。(二)主体工程质量零缺陷,桥梁混凝土主体结构使用寿命不低于100年,单位工程一次验收合格率100%。(三)一次开通成功,基础设施达到设计速度目标值要求。(四)竣工文件做到真实可靠,规范齐全,实现一次交接合格。二、安全目标确保施工安全无事故,一是确保施工人员和车辆、设备、行人的安全,二是确保工程结构和临时设施安全,三是各种管线安全,特别是通讯、电力电缆等重大线路的安全,四是确保交通安全。杜绝职工因工或非因工重大亡人事故;杜绝多人重伤事故;杜绝重大机械设备事故;杜绝因我方责任造成的交通亡人事故;杜绝重大水灾、火灾事故;杜绝危爆物品爆炸事故。消灭违章指挥,消灭违章作业,消灭惯性事故。创建安全质量标准化工地。三、工期目标在合同工期内完成所有施工任务,满足铺架要求。四、文明施工目标严格遵守国家、福建省有关规定,并结合我单位以往现场管理和铁路施工的成功经验,按铁路工程现代化施工管理要求,坚持文明施工、规范作业,使施工现场始终保持良好的施工环境和施工秩序。 五、环境保护目标遵守国家和当地有关环境保护的法律、法规和规章,制定完善的环保、水保措施,确保因施工产生的废气、废水、油污、粉尘、振动、噪声等符合国家相关标准的规定。六、其他目标在确保质量、安全、工期、文明施工和环保目标的同时,加强队伍管理,使所有员工始终保持良好的精神面貌和高昂的战斗力;随时接受XX公司交给的其他工作,并保证按时保质完成好,帮助业主作好力所能及的事情。第三节、工程进度计划安排一、总体工期安排XX特大桥是本标段的控制工期工程,为保证全线按时竣工大桥必须在2011年7月底之前完成施工,即连续梁部分下部结构利用一年时间完成(水面以下),上部结构利用一年完成。开工时间:2009年5月15日,竣工时间:2011年7月31日,总工期26个日历月。总体安排:施工进度横道图见图3-3-1。施工网络图见图3-3-2;形象进度图见图3-3-3安排时间:2008年12月1日-2009年5月14日;这个阶段主要工作是建立组织、调动劳力、修建临时设施,作好开工前必要的技术、物资、设备准备、疏通各种外部关系,以及XX内水中围堰、筑岛、栈桥、施工平台。2、桥梁下部工程安排时间:2009年5月15日-2010年11月30日。 这个阶段主要施工桥梁钻孔桩、承台、墩柱、顶帽及托盘、桥台,连续梁部分桩基础、承台、及墩身必须在2010年6月底完成。3、桥梁上部结构(连续梁)安排时间:2010年7月1日-2011年6月30日。从2010年7月1日开始,分5个工作面进行连续梁施工,每个工作面流水作业,2011年6月30日全部完成连续梁合拢。4、附属工程及清理工作安排时间:2011年5月1日-2011年7月31日。这个阶段主要是完善附属工程,清理施工现场,重点整理竣工资料。二、各分项工程进度安排施工进度安排以连续梁为控制工期的关键部位,水中钻孔桩、承台、墩身及连续梁重点突击施工,其他工程紧跟施工。各分项工程施工进度见表3-3-4。各分项工程施工进度安排表表3-3-4序号施工内容开工时间完工时间备注一施工准备2009.1.12009.5.14含水中筑岛围堰、栈桥、平台二下部工程1连续梁钻孔桩2009.5.152009.10.31含边跨2简支梁钻孔桩2009.5.152010.1.313连续梁承台2009.11.12010.2.28含边跨4简支梁承台2009.8.12010.2.285连续梁部分墩身2010.1.12010.6.30含边墩6简支梁墩台身及顶帽、托盘2009.10.12010.11.30三上部工程1连续梁0#段施工2010.7.12010.7.312悬臂施工及边跨现浇段施工2010.8.12011.5.156个T构同时施工3合拢段施工2011.5.162011.6.30按设计要求依次合拢四附属工程及清理2011.5.12011.7.31包括拆除挂蓝、栈桥,以及附属工程施工三、各分项工程的施工顺序(一)施工顺序安排思路1、施工安排综合考虑如下因素: 施工范围内征地、拆迁的影响;三线迁移时间的影响;地面交通的影响;结构物的结构类型,施工的流水节排;工期的要求;季节气候的影响;XX河汛期影响。2、施工顺序遵循如下原则:先施工拆迁量小的地段,后施工拆迁量大、拆迁难度大的地段;先施工连续梁部分,后施工简支梁部分;重点突击施工水中钻孔桩;互不影响的部位可同时施工。3、施工组织安排:本着独立施工、流水作业、平行交叉安排,占满空间,用足时间,不分昼夜,三班作业,做到人闲机不停,现场随时可见到指挥人员。千方百计创造大战条件,一旦条件具备、时机成熟,立即抓住机会掀起施工大战高潮,对重、难分项工程实行资源侧重配置,突击施工。(二)施工顺序安排1、施工准备(1)组织准备一旦具备施工条件立即组织施工队上场,主要管理人员、主要劳动力、主要机具设备3天内进驻现场开展工作。(2)修建临时设施包括建筑临时房屋、安装临时电力、修建临时道路、平整临时场地、修建工地试验室、探测和保护地下、地上管线工作、征地拆迁、水中筑岛围堰及栈桥。(3)技术准备复核施工图纸、编写各分部施工方案、编制施工计划、现场测量控制桩的复核与保护、编制技术交底、进行技术和安全教育、组织岗前培训、提供材料数量、设计施工配合比、联系外委检测中心、筹建工地实验室、修建拌和站等。(4)物资设备准备 采购施工所需的材料,尤其是前期施工必需钢材、水泥、砂石料、木材、模板、各种机械及配件。调遣吊车、挖掘机、钻机、挂篮等施工设备以及工程前期急需的机械和工具,采购必要的劳保及防火器具。(5)疏通外部关系指定专人尽快与工程所在地政府、有关部门及工程质量监督、安全监察等单位取得联系和沟通,争得理解和支持,联系试验检测机构,标定测试仪器等。2、桥梁施工顺序XX特大桥连续梁部分为施工关键线路,所有施工项目围绕连续梁部分施工进行安排,根据本工程的特点及施工现场情况,划分为三个施工区域,两个施工区域同时展开流水施工作业,施工机械设备、施工队伍按二个施工区域配置,同时进行挖孔桩和钻孔桩施工,承台、墩身、连续梁施工跟进实施,如遇特殊情况随时调整。施工区域划分如下:第一施工区域:向塘台~26#墩。第二施工区域:连续梁部分。第二施工区域:33#墩~莆田台。各施工区域施工顺序:第一、三施工区域施工顺序:(施工便道)→(钻孔桩)→(承台)→(墩、台身)→(顶帽、托盘)→附属工程施工。第二施工区域施工顺序:(施工便道)→(水中围堰筑岛、栈桥及施工平台)→(钻孔桩)→(承台)→(墩身)→(0#段施工)→(悬臂梁及边跨现浇段)→(合拢段施工)→(附属工程)。连续梁分项工程施工顺序:施工准备→测量放样→堪探既有管线、管线加固或改移→筑岛围堰→栈桥及水上工作平台→钻孔成桩→钢套箱及砼沉井施工→承台施工→墩柱施工→安装支座→0#段支架搭设→0#段施工→拼装挂篮并预压→悬臂施工→边跨现浇段施工→边跨合龙→拆除辅助墩并移除中跨挂篮→中跨合龙→桥面铺装施工→附属工程。 简支梁部分分项工程施工顺序:施工准备→测量放样→堪探既有管线、管线加固或改移→钻孔成桩→承台施工→墩身施工→顶帽、托盘施工→附属工程。四、完成工程数量计划完成工程量计划见表3-3-5主要工程数量计划表表3-3-5项目单位2009年2010年2011年合计二季度三季度四季度一季度二季度三季度四季度一季度二季度三季度钻孔桩m45001100012500625100000033251承台砼m30800010000745600000025456承台钢筋t0190210185000000585墩台砼m3000130001291610000600000041916墩台钢筋t0006005005003640001864梁部砼m300000160018001888180007088预应力筋T00000901101001090409梁部钢筋t0000040025025025801158附属浆砌片石m300000000100030944094五、资金使用计划安排为保证项目部对本桥铁路资金的合理使用,加快资金投资项目的建设速度,使建设资金得到合理的利用。项目部根据本项目的实际进展情况和投资环境的变化情况,对投资资金使用计划进行编制。1、资金投资使用计划的编制原则为正确制定建设项目各期的资金使用计划,准确测算后续工程所需建设资金,项目部本着“项目不变,单个项目投资总额不变,项目投资,主体不变”的原则,根据建设工程形象进度表提出建设资金使用计划,建设资金的使用落实在各项工程形象进度上,并明确使用时间,确保工程形象进度完成后所需资金到位,特制定本项目资金使用计划。投资计划将严格遵循XX铁路公司《资金管理使用办法》。2、资金使用计划表 资金使用计划见表3-3-6。资金使用计划表表3-3-6年度季度季度投资(万元)年度投资(万元)总投资(万元)备注2009年一季度109700918009二季度2000三季度2300四季度26002010年一季度25008000二季度2000三季度1800四季度17002011年一季度15003000二季度1000三季度400四季度100第四节、施工准备及主要临时设施的安排一、施工准备 安排专人负责配合业主与有关单位搞好本工程的临时用地及征地拆迁工作,并立即组织精测人员对设计控制桩进行复测,并将测量结果上报监理工程师及有关部门。做好材料试验等开工前的各项准备,上报开工报告。(一)调查施工环境调查有关工程特征与要求的资料;调查线路所在地区自然条件资料;调查施工地区的经济技术条件;了解当地交通运输能力及交通运输状况;调查当地地材生产供应能力与价格;了解当地民俗、风土人情;调查当地卫生防疫情况,调查其它有可能对施工产生影响的各种因素。(二)规划安排编制分项、分部工程施工方案;编制施工计划安排;做好施工机械设备及主要的检测、测量仪器设备的配置;做好施工任务划分。(三)施工现场准备完成“三通一平”;确定临时占地计划;搞好生产设施及施工营地建设。(四)作业条件准备组织物资的采购、进货与管理;编制施工成本控制计划;组织施工设备机械进场;组织施工队伍进场。(五)技术准备会审图纸;进行测量桩橛交接,并布置施工阶段的测量控制网;线路及构造物位置的施工放样;对施工队进行开工前技术交底和培训;组织职工学习有关技术文件并进行安全教育;对原材料进行各项检测试验;选定施工所用的各种配合比。收集施工技术资料;组织有关部门对开工前的工程技术资料进行收集、整理、分类、成册,做到资料齐全,准备充分。对下列项目进行重点审核:项目说明书、工程数量、设备及主要材料规格数量是否与设计图纸相符,设计图纸是否齐全。二、临时工程施工场地布置原则: 根据本桥特点,按照安全、质量、环保、文明工地的相关标准要求对各种临时工程整体规划,合理布局,统一实施。充分利用现有条件,合理利用当地资源,注意保护生态景观,努力构建和谐的施工环境,积极主动为业主分忧。场地布置的主要原则为:实用性原则:现场布置规划设计尽量靠近施工工点,实用方便,不重复建设,确保各项设施的高效使用。合理性原则:便于施工管理,便于劳力、机具设备和材料等调配,有利于减少施工干扰,有利于文明工地建设。安全性原则:符合有关安全生产、劳动保护、防火、防洪等法律、法规和要求,必须制定切实、有效的安全措施,确保安全。环保性原则:根据现场施工环境,结合当地环保部门要求,有利于环境保护和水土保持,尽可能减少施工对环境产生的不利影响。经济性原则:充分利用工程所在区域现有道路加以拓宽改造,以节约土地造福地方,尽量减少临时工程的投入。为确保工期实际要求,结合本项目工程的特点,进行临时设施的设置(一)施工便道在施工准备阶段,主要进行便道修筑,具体施工方案详见第五章-第五节便道施工方案。(二)施工、生活用电本桥靠近XX河,用电方便,本项目工程施工及生活用电,已从附近电网接入。在XX河两岸DK296+400右侧及DK297+400左侧各设一台变压器,为防止停电事故的发生,另配备200KW的发电机四台。并执行有关部门的用电管理。(三)施工、生活用水现场施工及生活用水,采用经检验合格的地方饮用自来水。工程及生活用水必须经过有关部门化验后方可使用。(四)施工通信采用移动电话联络,另外项目经理及现场分部部安装6部程控电话,项目部管理人员配备移动电话,以保证与业主、监理、总部及其它工程所需的联络。项目部安装光纤宽带网络。现场指挥人员、测量人员、值班人员 配备对讲机(对讲机频率报当地公安部门批准后使用),以满足施工需要。(五)生产设施本桥混凝土采用现场集中生产,根据工程分布情况、各构造物的混凝土用量、工期安排以及施工便道布置,拌和站旁设砂石料场、水泥库、拌和站设备。在XX河南岸DK297+400左侧设一处拌合站,搅拌机为HZS75E。在拌和站内场地进行硬化处理,用18cm厚的砂粒石作垫层,20cm厚的C20砼作面层进行硬化,硬化后的场坪中间高四周低,利于雨水向场外排出。拌和站内设砼配合比标示牌,规格按要求设置。料场内的砂、碎石按照不同的规格粒径分仓存放,储料仓用片石或粘土砖砌筑而成,隔墙高度不低于1.5m,并用石灰或水泥砂浆抹面,仓内地面形成向外侧的排水坡面,外侧墙下部预留孔洞排水,保证仓内无积水。另外在现场XX两侧各设置1个材料场,主要用于储存钢材、木材等主要材料和钢筋、模板加工,面积约15亩。并在料场旁设立工地试验室。工地试验室满足现场施工检测需要,项目部设中心试验室,并通过有关部门的验收,取得有关资质证书。试验用检测设备经相应计量部门或检测机构检定合格,并在使用中定期校正。(六)施工营地项目经理部设在将乐县城附近,以租用民房为主,施工现场设置现场分部,采用彩钢板房。各施工队根据施工任务的划分就近布置,现场值班室及生活设施均采用临时活动板房。三、施工总平面布置施工现场具体布置详见:临时用地计划表3-4-2用途面积m2用地时间用地位置材料场、加工场及施工队临建20002009-5~2011-5DK296+210线路右侧材料场、加工场、变压器房等15002009-5~2011-8DK296+900线路右侧 现场办公室、现场值班室、施工队驻地、材料场60002009-5~2011-12DK296+900线路左侧拌和站、机械队临建、工地试验室等90002009-5~2011-12DK297+400线路左侧250米钢筋加工场、施工队临建20002009-8~2011-5DK297+800线路左侧80米变压器房602009-5~2011-12DK298+010线路左右侧25米施工便道96002009-5~2011-12沿线路右侧第五节、施工要点为完成XX铁路的施工任务,必须保证按时并提前完成XX特大桥的施工,而XX特大桥施工的关键工序是连续梁部分施工,将连续梁基础施工、高墩施工和连续梁施工作为重点关键工序来抓好施工。而正确的选择施工方案、合理的选择机械设备、严格要求施工队伍进场、资源的充分投入是完成XX大桥的关键。一、作好技术准备技术人员及现场施工人员充分掌握桩基溶洞分布及填充情况、梁部结构情况,在施工过程中做到心中有数。二、优化施工方案,做好施工预案XX特大桥结构复杂,施工工序多,施工变数多,每个关键工序要多考虑几个方案,并从外部环境、现有的资源配置、现场可操作性等因素进行比选后,择优确定,施工方案确定后进行细化、优化,并作好施工预案。三、科学制定施工计划和测算指标在总体总体施工方案制定后,由项目部及公司有关人员根据方案内容进行详细、客观测算,测算内容:方案比选、材料、设备投入、征地拆迁、及人工等,最终方案与施工总体计划和各分项目的测算结果形成完整的资料,作为施工过程中的成本控制和指导施工的依据。四、孔桩施工根据XX大桥的地质情况,采用冲击钻比较合适。采用浅 埋护筒、泥浆正循环、冲击钻成孔也是岩溶地区钻孔施工的主要选择。五、高墩施工XX特大桥部分墩身超过30米,高墩为空心墩结构。施工方案必须与上部连续梁机械设备的配置相结合。根据现场施工条件施工方案可考虑:水中墩采用塔吊+翻板模,其他高墩采用简易门架(或小型液压平台)+翻板模。六、连续梁施工连续梁主跨5×72m结构,连续梁悬臂施工是成熟工艺,XX大桥连续梁施工的难点在于挂蓝的拼装、砼及其他材料的运输。 第四章、创优规划一、总体规划确保本标段工程质量达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准。工程一次验收合格率达到100%,优良率达到95%以上。并满足全线创优规划要求。工程质量总目标:争创国家优质工程,确保部优工程,具体指标为:(一)杜绝设计、施工质量大事故。(二)主体工程质量零缺陷,桥梁混凝土主体结构使用寿命不低于100年,单位工程一次验收合格率100%。(三)一次开通成功,基础设施达到设计速度目标值要求。(四)竣工文件做到真实可靠,规范齐全,实现一次交接合格。二、建立健全创优组织1、建立以项目经理为组长、项目总工程师、副经理为副组长的创优领导小组,安质部具体负责本工程的创优工作,工程技术部协助工作,各施工队队长和现场技术负责人负责各自管段项目的质量创优工作。创优领导小组定期活动,分析质量管理和工程质量情况,找准影响质量的因素,采取对策和改进措施,并付诸实施,以保证本工程优质达标。2、创优领导小组并制定创优规划和措施,层层分析,做到纵向到底,横向到边,形成自上而下的质量管理网络。在队与队、组与组之间深入开展创优工程活动竞赛,确保工程一次成优。三、创优规划落实措施在项目上场之初建立一整套完善的创优管理制度,和工程的质量监察与管理协调进行,并采取相应的切实可行的落实措施,有计划、有步骤、有针对性、有序地实现本标段工程项目的创优目标。①细化措施、责任到人根据本工程桩基、承台、墩身、连续梁 等所有项目的特点、规模等实际情况,分别制定详细的创优目标和措施,并将各项目、各分部、各分项工程、各施工工序、各环节等创优标准确定并落实到各具体负责的施工队,明确责任到施工队、作业工班和个人。②勤检查、细检验根据制定的详细创优目标和本标段工程实际进度,按照上表对本标段所有工程项目的施工及时检查;并严格按照规范标准详细检验,对于关键部位按照比现行规范标准高一级的标准要求进行检验。建立细致的创优档案,及时记录各项目创优的进度、安全、质量等实际情况,为落实创优规划所确定的创优目标提供必要的、详细的数据,以便及时指导和管理。③跟进管理、奖罚分明建立相应配套的创优奖惩制度,明确到具体施工的作业工班和个人。根据实际的创优目标完成情况,严格实行奖优罚劣的制度。对于没有达到创优标准的工序或分项工程,组织工程技术部、安全监察部、质量监察部等相应的专业技术人员、管理人员、作业负责人等研究分析原因,并确定整改和预防措施,以整改本道工序和指导其他项目的相应工序的操作,从细处、从源头保证创优目标的实现。④做好创优过程管理,确保总体创优目标的实现做好本工程创优工作的过程管理,通过各项目分部分项工程的优质完成来保证项目乃至整个标段工程创优目标的实现。 第五章、主要施工方案第一节、桩基施工方案本工程设计桩基为钻孔灌注桩,混凝土标号为C35,直径为1.0米、1.25米、1.5米、2.0米四种,共计680根,其中Φ1.0m桩共58根;Φ1.25m桩共520根;Φ1.5m桩共20根;Φ2.0m桩共82根。桩基以嵌岩桩为主,底部进入弱风化千枚状变质砂岩,部分桩基穿越溶洞,钻进难度较大,钻进主要考虑溶洞处理、防止耗时过长,根据这一特点,选用冲击钻,该种钻机完全适合本工程的需要的地质需要,同时该种钻机占地面积小、短距离移动便捷,可满足多工作面、大数量机群作业,能够满足本工程工期及施工安排的需要。采用泥浆护壁,导管法灌注水下混凝土。对于本桥水中27#、28#、29#、31#、32#墩桩基施工可先进行围堰筑岛,再进行钻孔桩施工,对于30#墩可先进行栈桥及搭设水上平台,再进行钻孔桩施工。第二节、承台施工方案本工程承台设计为矩形、单层,混凝土标号C35,埋深大部分在2~4米左右,承台基坑采用挖掘机开挖,人工配合清理,四周打钢板桩围护,基坑边设排水沟,一角设集水坑,基坑上口边缘设排水沟,防止雨水流入,在路边的基坑边缘设警示标志及围挡等防护设施;墩柱钢筋施工时进行预埋,模板采用组合钢模,砼集中拌和,砼运输车运至现场,使用混凝土输送泵车浇筑,洒水覆盖养护。水中承台27~29#、31#、32#采用薄壁砼沉井施工,30#承台采用双壁钢围堰施工。具体施工方法: 1、XX特大桥30#墩承台施工(1)承台开挖:承台开挖采用双壁圆型钢套箱下沉开挖、封底施工方案。开挖先采用有水开挖,即利用长臂挖掘机有水开挖,汽车拉运弃方。30#墩承台底标高136.94m,钻孔平台顶标高146.3m,高差9.4m,长臂挖掘机最大挖深可达10m,若开挖底层困难,开挖时将平台再降低1~1.5m,直至挖止设计标高(封底混凝土的底标高),先进行混凝土封底,再抽水施工承台。施工顺序为:先降低钻孔平台,底节钢套箱安装合龙前将挖掘机开到钻孔平台上,钢套箱着床后即可开挖。(2)墩侧吊车平台:因栈桥始终要保证畅通,钢套箱围堰直径较大(内径24m,外经26m)为便于施工,顺桥方向向方、莆方分别搭设宽6m的停、吊车平台,长度根据需要现场再定。2、XX特大桥28#、29#、31#墩承台施工筑岛钻孔桩施工完毕后,在岛上施工薄臂混凝土围堰,三个围堰全部采用圆形结构,混凝土为C25,28#墩高度9m,29#、31#墩高度7m,厚度1.0~0.6m。模板采用空心墩的内模,刃脚采用土模,首节在现有的岛上下挖形成刃脚土模。为了钢套箱及混凝土围堰下沉时的纠偏,同时解决自重轻下沉困难的问题,在混凝土灌桩时分别在四个角的桩内埋设预埋件,利用千斤顶协助纠偏、下沉。3、XX特大桥27#、32#墩承台施工27#墩承台已基本全在岸上,只有左侧莆方一个角在岸边。该承台底标高为141.2m,施工水位143.6m,到承台底只需挖深2.4m,可采用直接放坡开挖。但向方右侧角开挖时需设工字钢防护,以保护既有公路。32#墩承台基本上是岸上一半水中一半,采用防坡开挖。该承台底标高139.27m,施工水位143.63m,承台底在水位下4.36m。若现筑岛面积不够,可适当再加大,满足开挖要求。 4、其他陆上承台采用钢板桩防护,直接开挖。第三节、墩、台身施工方案本桥桥台采用双线矩形空心台,桥墩采用圆端形实心、空心桥墩。圆端型实体墩墩身模板采用大块定型钢模板,高度小于15m时,采用一次立模浇注成型,大于15m时,分段浇筑。墩身模板和钢筋采用汽车吊或简易门架垂直吊装作业。对于水中墩采用塔吊施工。混凝土通过泵送入模,施工时根据设计要求对钢筋、混凝土采取相应的防腐措施。墩身浇筑完成后先带模浇水养生,拆模后覆塑料膜养生,墩台身施工采取流水作业。第四节、连续梁施工方案本桥跨越XX连续梁采用悬臂浇筑法施工,挂篮共10套,模板采用定型钢模板,吊装采用塔吊。砼采用集中拌和,砼运输车运至现场,泵送入模。边跨现浇段采用支架法施工。第五节、便道施工方案一、既有乡村道路。施工便道从地方道路接入,需要对部分地段的村道进行改造。既有乡村道路的使用、改造及维护与当地铁路建设指挥部的协商办理。二、沿桥新修便道沿线多为软土水田,淤泥较深,便道边线在征地边线50~100cm内,避免便道填筑挤占线外农田。便道填筑时可利用沿线乡村道路进场分段填筑。便道顶面应高出原地面50cm,根据现场地质情况,平均填筑厚度约为50~100cm,顶面设置宽度为4.5m,边坡为1:0.5,底部采用30~80cm厚山皮土混碴,上部铺筑20cm细粒混碴路面。便道为借石填方,推土机摊铺平整,25t振动压路机碾压密实。 在便道贯通后,填筑桩基施工平台,采用山皮土混碴填筑,填筑范围根据现场施工情况确定,填筑方法及高度与施工便道相同。考虑到泥浆排放和少占农田,泥浆循环池兼作泥浆存放池,在两墩之间间隔设置,长宽深约为20~13*9*2m,可在填筑桩基施工平台时开挖,挖出的土方堆放在空余的墩台之间。①测放征地边线,直线地段每50m一个桩,曲线地段每20m一个桩。②沿征地边线挖好排水边沟,将稻田内积水排入就近河道,地面晾干。③便道路基分两层填筑,先填筑30~80cm厚山皮土混碴,然后铺筑上部20cm细粒混碴路面。④每层填料使用推土机摊铺整平,使每一摊铺层填料中的粗细料摊铺均匀、层面平整;要注意做好横向排水坡,保证便道不积水。⑤用25t的振动压路机按先两边后中间(曲线地段先曲线内侧后曲线外侧),先慢后快的原则进行碾压,纵向之间的轮迹重叠不小于40cm,碾压4遍。碾压过程中如发现有凹凸不平现象,采用人工配合及时补平,使碾压好的路面平整度符合要求。⑥填至便道顶面后,及时检查路基宽度,进行路面整修,达到路面平整,横向排水坡符合要求。三、过水塘便道施工方法施工便道通过水塘时,在征地线两侧采用编织袋或草袋围堰,抽水排淤,然后在便道范围内分层填筑山皮土混碴,填筑高度为高出水面约1.0m。便道和右侧围堰范围内可以当作桩基施工时的弃碴场。四、XX河内便道XX河特大桥27#~32#主墩位于河道内,墩位处实测水深2~3m,局部达到4.8m,为节约成本、加快施工进度,跨XX水中主墩采用筑岛围堰+栈桥的施工方案。27#~29#、31#~32#之间采用筑岛围堰便道,29#~31#墩之间采用栈桥。具体施工工艺见第六章相关内容。 第六章、主要施工方法及施工工艺第一节、水中筑岛围堰及栈桥施工一、概述XX特大桥是本标段的控制工期工程,工期调整后,我项目部经过对XX河水文、地质及其现场情况的详细调查,为保证工期,加快施工进度,跨XX水中主墩计划采用筑岛围堰+栈桥施工方案。布置图见施工总平面布置图3-4-1。XX特大桥河中共5跨,为满足XX河通航要求以及环保、水保要求,其中29#~30#,30#~31#共两跨用钢栈桥,31#承台施工采取双壁钢围堰施工。其余三跨采用筑岛围堰法施工,承台施工采用薄壁砼沉井施工。采用此方案后,中间河道宽度约120米,水深约3米,XX河正常年份水的流量为110m3/s,筑岛后水的流速为0.26m/s,这样河水可安全通过;五年一遇洪水的流量为4300m3/s,水深按5米考虑,水的流速为6.1m/s,可安全通过,不会影响泄洪。二、施工顺序为保证XX内桥墩基础尤其是主墩基础尽快开工,必须尽早完善进场道路,进场道路主要由三部分组成,即XX河内筑岛部分、栈桥部分、以及XX河两侧便道部分。首先完善XX河两岸至地方公路之间的便道,确定水中筑岛部位。然后进行两岸31#~32#、27#~29#墩的水中筑岛,最后进行29#~31#墩之间的栈桥施工。栈桥搭设的总体顺序为:由主墩31#墩向小里程方向搭设至29#墩(与筑岛部分相接),首先形成栈桥,后利用栈桥作为施工工作面进行31#钻孔平台的搭设。 根据现场具体情况以及工期计划安排可先进行31#~32#筑岛便道,然后栈桥从31#墩向小里程方向搭设,搭设栈桥的同时进行27#~29#墩的水中筑岛便道以及28#、29#、31#、32#承台的筑岛平台施工。三、施工工期安排XX南侧围堰、筑岛15天;XX北侧围堰、筑岛15天;栈桥及施工平台70天。四、施工机械设备见表6-1-2:拟投入到栈桥、筑岛施工中的主要设备表。五、施工劳动力配备拟投入劳动力75人。其中综合机械队25人,负责围堰、筑岛及岸边便道施工,以及栈桥施工配合。桥梁施工一队50人,负责栈桥、施工平台施工、钢护筒安装以及栈桥河平台的维护、安全防护等工作。表6-1-2拟投入到栈桥、筑岛施工中的主要设备表设备名称规格型号单位数量备注打桩机台1履带吊50t台1汽车吊25t台1振动锤75KW台1液压钳台1发电机300KW台1电焊机20KW台10载重汽车10t辆2自卸汽车10t辆20挖掘机PC220台3压路机SR20M台1推土机台1装载机ZL50C台2六、栈桥及水上作业平台施工工艺施工工艺流程图见图6-1-3 (一)栈桥搭设栈桥全长约126m,设置在主墩29#~30#之间,栈桥设在主线前进方向右侧,其内侧距桥墩承台边缘6m。梁部按每孔9m,中间设置伸缩缝一道。栈桥纵梁采用45号工字钢,桥面宽度为6.0m。栈桥桥面于钻孔桩平台齐平。栈桥跨度采用9m,上部采用3榀6片45号工字钢纵梁,3榀纵梁间距2.5m布置,横向用14号槽钢加工支撑架连成整体;分配横梁采用22a型工字钢,间距为0.35m;桥面系采用14a型槽钢(卧放),横断面布置30根,面层采用厚度6mm花纹钢板;基础采用φ600×8mm钢管桩,为加强基础的整体性,每排桥墩的钢管均采用14号槽钢连接成整体,每排墩采用3根钢管桩;墩顶横梁采用28b型工字钢。栈桥桥面标高147.80m,高于5年一遇水位。栈桥立面及平面布置见图6-1-4。横断面布置及栏杆图见图6-1-5。伸缩缝详图见图6-1-6,栈桥端部详图见6-1-7。在岸上设材料加工存放场地。钢管及材料运输采用汽车运输。钢管桩加工测量放线锚锭系统布设打桩机定位测量控制(打桩机)气动锤锤击下沉钢管桩钢管桩桩间连接 栈桥下横梁安装纵梁安装横分配型钢安装纵梁间斜撑、抗风拉杆安装桥面板铺装栏杆、防滑条、照明等附属结构安装图6-1-3栈桥施工工艺流程图图6-1-4栈桥立面及平面布置图 图6-1-5栈桥横断面及栏杆布置图 图6-1-6栈桥伸缩缝详图 图6-1-7栈桥端部详图a、测量定位采用GPS全桥定位仪对业主提供的控制网点复核并加密,利用全站仪与钢尺控制架桥机走行轨道与钢管桩导向架中心位置。b、插打钢管桩钢管采用每节长6-9m并经防腐处理的无逢钢管。用汽车把钢管桩运至打桩机后部,由吊机把钢管桩吊至平车上,通过后部轨道运至栈桥的前缘。注意事项:①竖桩时,吊点应固定,桩尖走向范围内,不可有坑洞或障碍物。②打桩前,应先将桩锤滑落至桩帽上,并校准桩锤、桩帽与桩身三者之轴线使之在同一直线上。③打桩过程中应在与桩身相互垂直两方向上架设经纬仪或重力垂线等装置,以观测桩身垂直度,若偏移时应随时修正。钢桩打设至最后5m时,应特别注意阻止其横向移动,若有偏移时,须在打桩时予以校正。打设完成后的桩心位置、桩身垂直度与斜度偏差均应在规定许可差范围内,否则应拔起重打或废桩。④ 打桩时,由第1锤开始至预定深度为止,不得中途停顿,以免因土壤与桩身密接而造成打设困难。若因故中途停止,再恢复打设时,至少须先打入30cm深度后,才可恢复贯入量纪录。钢管桩插打深度根据现场实际情况和水下地质而定,一般打到振动锤40t荷载持荷10分钟后不再进尺即可。插打完成后用14#槽钢焊成剪刀架将其焊接成整体。如采用振动打桩,开始时振动,缓慢加力,当桩身已经进入河床一定深度后,逐步加大力度。当桩的底节均已入床后,移出导向架,继续沉桩并接长,直至达到设计标高。钢管桩柱施工完成、检查桩的偏斜及入土深度与设计无误后,首先安装剪刀撑,然后调整桩顶标高,使其位于设计标高线上,再由吊机吊来帽梁,对位并焊牢。⑤允许偏差垂直度≤L/48,b、桩位≦D/4=15cm⑥打桩纪录施工期间,每日均应派专人记载打桩纪录,纪录内容应包括桩号、位置、打桩设备概述、桩尺度型式长度、每50cm打击数、作业起始时间、每打1次贯入量、桩位偏移量、倾斜度、最后30cm的锤击数或最后10次击打平均贯入量及其它有关事项。(二)栈桥梁部钢结构施工桥面布置图见图6-1-8①喂梁把主梁分批由运梁台车拖至栈桥前缘,把架桥机尾部的锚杆解掉,由压载平衡重保证架桥机的动态稳定。②架梁导向架前移并固定,吊机后退,设置止轮器,把待架梁体用千斤绳提起并向前走行,到达落梁位置,落下钢梁。③横移钢梁 图6-1-8栈桥桥面布置图梁体分批吊架,采用5t导链人工牵引滑移,在梁之下缘与帽梁接触部分涂抹黄油。梁体就位后及时固定。④铺设桥面系把梁片的横向连接系安装牢固后,用吊机把桥面系材料吊至安装地点进行铺设。桩顶横梁采用28b型工字钢(双排)。用吊车直接吊装梁安装在墩顶横梁上并在横梁上焊角钢或槽钢限制纵梁左右位移,连接成连续梁,纵梁横向每3m用10号槽钢加工的支撑架连接成整体(纵梁间的连接见图6-1-9),另外在钢管桩遇桥面纵梁之间增加斜撑,以保证其稳定性(见图6-1-10)。栈桥在纵梁顶面按0.35米间距布设22a型工字钢横向分配梁,然后在横向分配梁上铺设14型槽钢(槽口朝下卧放),最后在槽钢上铺6mm厚花纹钢板作为桥面行车道板,即安成一跨的架设,依此逐跨延伸完成栈桥施工。图6-1-9纵梁横向连接示意图 图6-1-10钢管桩顶部斜撑示意图每段栈桥平台施工完成后,需做设计荷载试验,确认安全后方可向前推进。铺设栈桥吊机走行轨道,前移至栈桥前缘,上好止轮器,锚上后锚杆,准备进行新一孔的打桩与架梁工序。(三)水上施工平台搭设①钻孔平台施工钢管桩的插打次序首先从靠近栈桥的两排钢管桩开始,边打桩边做平台上部,逐渐推进。钢管通过栈桥运至准备搭设平台的墩位,将50t吊车停在已施工完成的栈桥桥面,将桩吊垂直后用导向架就位至设计桩位,慢慢放松吊机钢丝绳,直到桩落到河床面,并再次检查桩的垂直度。确定桩位和桩的垂直度满足要求后,开动振动锤振动,控制持续振动时间。钢管桩打至接桩高度时,拆去振动锤进行接桩,焊接质量经检查合格后重新进行打桩,直至设计深度。 钢管桩插打完毕后,及时焊接帽梁,先用50t吊车安装纵、横梁并固定,后在纵梁上摆放工字钢分配梁,最后点焊板肋工字钢、铺设花纹钢板。当平台距水面较高和水流速度较大时,钢管桩和钢护筒要增设横梁并在水流方向焊接剪刀撑,形成框架体系以保证稳定和安全。施工平台见图6-1-11②钢护筒护筒内径比设计桩径大400-600mm。采用厚度大于12mm的钢板按设计图6-1-11水上施工平台示意图要求卷制,卷制方向与钢板的轧制方向保持一致;钢护筒的缝焊接采用Ⅱ级双面坡口焊;相邻两节钢护筒的纵缝错开90°;对口错边偏差小于2mm;每节的垂直度偏差不大于3mm,总垂直度偏差不大于10mm;椭圆度e≤3D/1000。在固定平台上布置导向筒,导向筒内径比护筒外径大20mm,上端固定在导向架上,下端联于平台纵横梁上。为保证钢护筒的安装精度,利用导向架对钢护筒进行准确定位,其平面、水平位置要确保准确。导向架的作用是控制并引导护筒在桩孔的正确位置竖直地沉入河床,导向架一般用型钢或小钢轨制成。平面中间为圆孔或方孔,四周为框架,立面每节长3~5m,两端设法兰盘可接长。最下面一节底端不设法兰盘,可加压或锤击沉入河床中。框架应具有一定的刚度,以保证吊装或下沉时不变形。导向架可一个护筒单独设一个,也可将一个桥墩2或3根桩护筒的导向架用型钢连接成一个整体。导向架由型钢焊成轨束立柱,立柱长度以水深、入土深度和水面到工作台的距离而定。外围用角钢制成导向环由上到下箍在立柱外面,与轨束接触处予以焊牢 采用振动法下沉护筒。准确测量定位并固定好导向架,向导向筒插入护筒;在钢护筒顶装好振动锤,用3根钢丝绳每一端的绳扣卡对称地连在振动锤上,另一端则通过工作台纵梁卡在牵引器上;开动振动锤使护筒沉到设计标高;护筒下沉困难时,配合射水吸泥。③钻机就位用履带吊吊装钻机就位,确保钻机就位后底座平稳、钻机顶部的起重滑轮槽、钻头、桩位中心在同一铅垂线上,保证钻孔垂直度;孔口处钻杆中心与桩位中心一致。④泥浆在钻孔平台上设泥浆搅拌装置,选用优质的膨润土造浆,掺用添加剂改善泥浆性能,提高泥浆质量,泥浆的性能指标满足规范要求。施工时,定时检测泥浆的相对密度、粘度和胶体率,并对其它指标进行抽检。当通过地层可能含沼气时,泥浆指标取规范要求的高限,必要时掺加重晶粉。施工时按国家规定不向河内排放泥浆和钻渣,在平台上布置泥浆净化分离器,利用护筒及自制的泥浆罐构成泥浆循环与处理系统。(四)栈桥施工过程中注意的问题①运送、储存及管理钢管桩存储地基须坚实而平坦,不得有沉陷之现象,避免桩身变形,尤须注意桩两端之变形。钢管桩吊运、装卸、堆置时,桩身不得遭受冲击或振动,以免因之损及桩身。钢管桩存储地点,应配合施工动线及运输道路慎为规划,避免发生2次搬运情形。②接桩如因打桩设备、桩长或其它地质因素限制,致使单根桩无法达到设计深度或所需承载力时,须采用接桩方式处理。接桩时应先将下段桩打至桩头露出水面约50cm,再将上段桩吊置于其上,并用经纬仪检测其垂直度无误后,在接头处实施全周长电弧电焊。焊接完成后,须将焊接处冷却后才可继续打桩。 ③废桩打桩过程中,应避免因桩帽或垫块摆设不当,或因垫块硬化,致使桩头或桩身过分受力损坏,或打桩完成后之桩位偏移量、垂直度偏差超出规定容许值,否则无法补救将造成废桩。④截桩所有桩应尽量照规定打至设计高程,以避免截桩。若因地质因素确实无法打至设计高程或接桩部分超过设计桩顶高程时,须将超出设计高程之桩长截除。⑤冲桩钢管桩未达到设计高程若无法继续锤击施工需使用冲桩法施工,其冲桩长度不得超过桩长的50%,其余桩长,仍应用锤击法打设。 ⑥其他说明事项:栈桥与施工平台连接部分采用45型工字钢作为纵梁,该处钢管桩需要加强。电缆等搁置托架用∠50角钢焊接在I25a上,每根分配梁上焊一根,主要电缆和输水管等设施搁置在上面,减少对交通的干扰。根据地质资料显示,桥址处地表水河地下水对建筑材料有弱侵蚀性,环境作用等级为H1。由于该栈桥使用周期至少为2年,在钢栈桥施工中,对于钢管桩、以及纵、横梁、桥面系采取一定的防腐处理。七、筑岛围堰施工筑岛围堰填筑方法:先填便道部分,后填承台筑岛。首先放样实测水深,确定底部宽度,插杆做标记,然后先放两侧石笼,再从岸边向中间填筑混碴。一次填到高度。待一侧填到设计长度后,采用压路机压实,再施工泥结石路面。 筑岛主便道填料采用就近挖出的砂砾石填料或外购混碴,承台部位采用粘土筑岛,边坡用石笼码砌,在主便道与承台筑岛交界处采用沙袋临时防护。筑岛围堰示意见图6-1-12。主墩基础筑岛围堰施工时,在迎水面一侧垒砌石笼,中间填筑粘土。为了保证围堰的封水效果,筑岛时边填筑边用挖掘机清理承台周围河床上的砂砾石透水层,然后进行筑岛围堰施工。便道及承台筑岛施工完毕后,在水面以上部分采用的边坡采用细石砼封闭。主便道顶采用泥结石路面。承台筑岛顶采用厚度80cm的沙砾石满铺。由于围堰四周采用了石笼及砂袋防护,顶面及侧面采取了硬化措施,这样就能有效减小泥土流失对河流环境造成的影响;围堰中间留有不少于120m的泄洪口,正常年月水流可安全通过;遇有5年一遇洪水时,由于堰顶不高,比现在的流水面仅高2m左右,洪水可从围堰顶安全通过,因此对泄洪也不会产生太大的影响。注意:承台筑岛必须用粘土填筑,便道采用混碴填筑。图6-1-12筑岛围堰示意图 八、栈桥、筑岛围堰日常维护及安全防护措施1、在栈桥上隔一段距离设置车辆限速行驶警示牌,在围堰便道入口设置岗亭和调度员,以及车辆限重标志牌。禁止与施工无关的车辆、人员及超重车辆的进入。栈桥要安排专门的卫生打扫人员,保证栈桥的清洁。2、在栈桥的上下游安装航标指示灯,在栈桥上两边每隔15m交替布置路灯,供夜间照明。3、栈桥施工安全规定:①全体职工必须遵守安全生产制度,进入施工现场必须带安全帽;高空作业,必须系好安全带;水上作业,必须穿好救生衣;栈桥施工须穿防滑鞋。严禁酒后作业。②全体职工必须遵守安全操作规程,起重机械应遵守“十不吊”规定。③栈桥施工必须做好必要安全防护设施。4、同向车辆间距不得小于20m,车速不得超过8km/h。5、打桩时履带吊履带最前端离悬臂处I56水平距离不得超过3米,且横桥向应在中间。6、为保证栈桥畅通,栈桥上严禁堆放货物。7、每根钢管桩打入后应立即测出河床标高,以后每周必须测量一次(洪水期应每日测量),当冲刷深度超过规定值时,必须马上抛沙袋维护。8、项目部派专人每天对栈桥、便道及围堰进行安全检查及维修,发现影响使用的重大问题是及时向项目部汇报,项目部立即组织人员研究分析,制定切实可行的对策。9、在便道两侧设置栏杆,以避免事故的发生。10、对于通过便道及栈桥铺设的电缆,要采取防止漏电的措施,并安排电工对电线进行定期检查,以防止漏电伤人事故的发生。九、栈桥、筑岛拆除方案(一)栈桥、筑岛拆除周期 在XX特大桥水上连续梁施工过程中,水中筑岛、栈桥以及施工平台做为贯穿整个施工过程的主动脉,起这非常关键的做用。栈桥及筑岛在连续梁合龙施工完毕,挂蓝、模板、塔吊等拆除完毕后可将其拆除。(二)拆除顺序栈桥拆除顺序:从30#墩向两侧拆除,先拆除施工平台、钢围堰,再从跨中向两侧拆除栈桥。筑岛围堰拆除顺序:从31#墩向大里程方向;从29#墩向小里程方向,先拆筑岛施工平台,然后拆围堰便道。(三)拆除施工工艺栈桥施工工艺流程:拆除栏杆、钢轨、桥面板---拆除纵向分配梁---拆除横向分配梁---拆除纵梁间斜撑、定位块、抗风拉杆---拆除纵梁---拆除下横梁---钢管桩割除---进入下一跨拆除施工。(四)施工措施栈桥拆除采用50t履带吊逐跨拆除的方法。栈桥上部结构的钢板、型钢首先利用割刀割除焊缝,然后利用50t履带吊将钢板、型钢吊至载重汽车上运输至后方堆场。纵梁拆除时先依次拆除纵梁的定位卡、抗风拉杆、斜撑,然后卸掉纵梁支座处的连接销子,利用50t履带吊将每组纵梁吊至载重汽车上运输至后方堆场。纵梁拆除后,即可拆除下横梁,以及辅助桩之间的联撑。最后割除辅助桩。辅助钢管桩分两种方法拆除,深水区和浅水区的桩采用潜水员水下切割。(五)安全保证措施①、栈桥拆除时,首先在桥的两端设置拦护措施,并设立明显的行人禁入标志,以确保钢桥拆除工程的顺利进行。 ②、建立安全生产网络设专职安全员指导并检查督促安全施工。③、施工时戴好安全帽,按规定设置安全网,必要时系安全带。④、施工用电设置好安全保险装置,机电工经常检查机电设备并加强维修保养,做到万无一失。⑤、在桥梁两端安排专门的人员进行值班和维护。⑥、栈桥的拆除过程中需由专人负责,统一指挥,确保钢桥拆除工作的有序进行。十、栈桥检算(一)、概述栈桥设计荷载采用汽-20重车和8m3混凝土搅拌运输车(满载)。钢管桩按摩擦桩设计。根据现场调查及图纸资料,XX河水深约为2~3m,河底淤泥厚度约1m。XX河底第一层土为粗园砾土,厚度4.0m~6.0m;第二层土为含砺粉质粘土,厚度20m~30m。计算时,上述土层的摩擦力均按τ=50kN/m2取值。计算依据:《建筑桩基技术规范》;《建筑施工手册》;《结构力学》;《公路桥涵设计通用规范》(JTGD63-2004);《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)。(二)、荷载计算1)荷载布置a上部结构恒载(按6m宽计)①6mm厚花纹钢板:0.006m×6m×7850kg/m3×10m/s2=2.826kN/m;②14a型槽钢(铺设30根):30×14.535kg/m×10m/s2=4.36kN/m;③I22a工字钢横梁(间距0.35m):33.07kg/m×6m×10m/s2/0.35m=5.67kN/m ④I45b型工字钢纵梁(6根):87.485kg/m×6×10m/s2=5.25kN/m;自重均布荷载:q=2.826+4.36+5.67+5.25=18.106kN/mb活载①8m3混凝土搅拌运输车(满载)可按照“汽车-20级”重车计;②人群:不计考虑栈桥实际情况,同方向车辆间距大于9m,即一跨内同方向桥内最多只布置一辆重车。③考虑5年一遇洪水的冲击力,流速6.1m/s。④根据当地气象部门资料,风速平均为1.2m/s,对栈桥影响很小,检算过程中不考虑。(三)纵梁检算(1)、弯矩计算当活载作用在跨中时,便桥承受的荷载为最不利荷载。计算简图如下:最大弯矩时荷载布置图则由如图布置方式,考虑冲击力(系数1.15)可得跨中弯矩(括号中数据分别为每个集中荷载产生的弯矩值):M=ql2/8+M汽=18.106×92/8+(22.185+255.6+171.6)×1.15=700.116KNm(2)、剪力计算 当活载作用在台前时,为最不利荷载,支座处剪力为:最大剪力时荷载布置图Q=ql/2+(120+101.33+24)×1.15=18.106×9/2+282.13=363.607kN(3)、最大弯曲应力σmax、剪应力τmax、挠度[f]根据设计规范,工字钢:=210MPa,容许剪应力:=120MPa。最大弯矩:σmax=Mmax/W=700.116kNm/(6×1500×10-6m3)=77.791MPa<[σ]=210MPa,通过;最大剪应力:τmax=Q/A=363.607kN/(6×111.4×10-4m2)=5.44MPa<[τ]=120MPa,通过;最大挠度(跨中)计算:工字钢梁容许挠度[f]=L/400=900cm/400=2.25cm,而梁体变形为整体变形,由单侧6片工字钢为一整体进行验算,可根据叠加法计算跨中挠度:①均布荷载:fq=5ql4/384EI式中:q=18.106×103N/mE=206×105N/cm2=206×105×104N/m2I=6×33760cm4=202560cm4=202560×10-8m4代入可有:fq=5×18.106×103×94/(384×206×109×202560×10-8) =3.71×10-3m=3.71mm②由汽-20重车荷载产生的跨中挠度:式中为集中荷载到较近支座的距离,根据图1荷载布置方式,在本计算书中分别为,,③综上,跨中最大挠度为(考虑汽车冲击荷载):(四)横梁检算采用I22a号工字钢横梁,每根长600cm,间距35cm布置。(1)、弯矩计算:I45b工字钢架间距2.5m,可将I22a工字钢作为简支梁计算,计算跨径2.5m,轮压简化为集中力(趋于安全考虑),单轮取为60kN。作用于跨中时弯矩最大:M=60kN×2.5m/4=37.5kNmσmax=M/W=37.5kNm/(309×10-6)m3=121.36MPa<[σ]=190MPa通过。(2)、剪力计算车轮作用于靠近支点处时,剪力最大:τmax=P/A=60kN/(42.128×10-4m2)=14.42MPa(3)、挠度计算 ,通过。(五)基础检算每根桩顶荷载,增加双根I28a工字钢重量:43.4kg/m×6m×10m/s2×2/3=1.736kN上部结构自重荷载:16.546Kn/m×9m/3=49.638kN汽车荷载,当第二个重轮作用于桩顶位置时最大:P=(120+120×7.6/9+60×5/9)/3=84.9kN,计冲击力:84.9kN×1.15=97.6kNP=1.736+49.638+97.6=148.974kN1、桩长计算:(JTJ024-85)式中[P]—单桩容许承载力;U—桩周长;—局部冲刷线以下的各土层厚度;—各土层极限桩周摩阻力;A—桩端底面积;—桩端持力层极限端阻力;—系数,由土层及桩径决定。U=π×0.6=1.885m取均值:, 不计桩尖承载力,则有:可取钢管桩进入局部冲刷线以下3.2m。2、桩柱检算5年一遇洪水时,桥墩钢管横向位移考虑水流冲击影响,流速为6.1m/s。流水压力:FW==kAγV2/2g=0.8×3×0.6×10×6.12/(2×9.81)=49.52KN/m2根据《公路桥涵地基与基础设计规范JTJ024-85》,用m法计算桩顶位移及地基反力:①桩宽和抗弯刚度计算桩宽为bp=0.9(0.6+1)=1.44m;E=210×109N/m2;I=65192cm4。②计算桩土变形系数m=50000KN/m4;α5=mbp/EI=0.5277;∴α=0.88αh=0.88×3.2=2.816>2.5故可按弹性长桩计算,有:1/(α3EI)=1.072×10-8;1/(α2EI)=0.9434×10-8;1/(αEI)=0.83×10-8③计算桩顶处位移因为αh=2.816所以根据《公路桥涵地基与基础设计规范》附表6.9可有:δHH=1.072×10-8×2.37119=4.036×10-8δHM=δMH=0.9434×10-8×1.59262=1.502×10-8δMM=0.83×10-8×1.68717=1.40×10-8 又H0=49.52KNM0=49.52/3×32/2=74.28KNm∴y0=H0δHH+M0δHM=3.114×10-3m(地面处位移)φ0=-(H0δMH+M0δMM)=-1.784×10-3(地面处转角)yt=y0+φ0L0+HtL03/3EI+MtL02/2EI=3.114×10-3+1.784×10-3×3+49.52×103×33/(3×1.37×108)+74.28×103×33/(2×1.37×108)=11.98mm通过。④钢管桩稳定性检算钢管壁厚按8mm计算。I=65191.998cm4根据《建筑桩基技术规范》,单桩稳定长度:LP=1.0(I0+h),I0为地面以上桩长,取最大值5.5m,h为地面以下桩长,为3.2m,所以LP=8.7m。钢管桩身抗弯刚度:EI=2.10×109N/m2×65191.998×10-8m4=1369032N/m2单桩屈曲临界荷载:Pcr=π2EI/Lp2=157.36kN>148.974kN由以上计算可看出钢管桩满足稳定性要求。⑤钢管桩顶部节点荷载检算钢管桩顶部垫706×706×12mm钢板,然后上架设I28工字钢,计算钢管桩局部稳定性,根据《钢结构设计规范GB50017-2003》Q235钢屈服强度: 钢管桩压应力:<钢管桩顶部节点安全。第二节、钻孔桩施工一、设计概况本标段桥基础为钻孔桩基础,混凝土标号为C35,直径为1.0米、1.25米、1.5米、2.0米四种,共680根。二、施工设备及人员配备(1)设备选型与配备根据地质情况,选用冲击钻施工。27#~31#承台安排20台钻机(每个承台4台),26#、32#各安排2台钻机。其余墩台安排20台钻机(根据拆迁情况调整)。(2)设备能力分析根据设计提供的地质条件,冲击钻机的施工进度指标可以达到7天/根,按综合成桩能力0.14根/天/台计算,连续梁部分施工时间为27天,考虑天气、环境、河水、溶洞等不确定因素的影响,安排120天的工期,其设备能力是足够满足要求的。其余墩台20台钻机安排10个月工期,考虑电源不足,另配4台200KVA发电机供钻孔施工需要。(3)人员配备成立桩基施工队一个(分三个桩基施工工班),桩基队直接由项目经理部管理。桩基队设队长1人,副队长1人,工程技术人员4人,质检员4人,安全员3人,电工4人,后勤人员10人;每台钻机配备机长1人,电焊工2人,钻工4人。两个桩基施工队共计129人。另钢筋笼加工由桥梁施工队集中加工。三、施工整体规划成孔质量要求:施工中严格执行(JGJ94-94)《建筑桩基技术规范》和《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002),其成孔质量满足 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)和施工图设计要求。施工顺序:由于本标段工期较紧张,因此桩基施工要尽可能压缩,以保证后续项目的施工时间,因此桩基施工拟采取平行作业,重点突击26#~32#墩桩基,在积极协助业主完成各项工作,当场地条件允许后,按预定的三个施工区域设置布置钻机,尽快展开桩基施工,桩基施工完后桩基队伍尽快离场,为后续项目创造条件。施工现场用水、用电:钻孔灌注桩施工用水采用当地经检验合格的自来水;用电从在现场附近设置的变压器上直接引入,同时配备4台200KW柴油发电机组,作为补充和备用电源。四、钻孔灌注桩施工工艺及方法(1)施工工艺要点根据目前地质资料显示,XX特大桥孔桩处在熔岩地区,以嵌岩桩为主,在钻机选型以考虑冲击钻机为主,回旋钻机配合的施工思路进行配置。筑岛围堰完成后并将其压实,按照测量确定的位置埋设钢护筒,护筒埋设深度根据覆盖层的情况具体确定。浅水桩基础施工,通过草袋围堰,筑岛施工,工艺方法与陆上桩基础大致相同。钢筋笼集中制作,现场吊装。混凝土由拌和站集中搅拌,混凝土搅拌运输车运输,导管法灌注水下混凝土。(2)施工工艺流程冲击钻机施工工艺流程见图6-2-1。(3)主要施工工艺a、施工准备场地平整:将施工场地平整压实,作为施工用地。桩位放样:测定桩位和地面标高。桩位放样时,桩的纵横向允许偏差满足验标要求,并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩,以供随时检测桩中心和标高。 开钻前根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具;全面检查钻机的各部位状态,保证其良好运转工作;规划施工场地,合理布置临时设施;开孔时,找出桩位中心后将钢护筒压入土中正确对位。护筒为配套的厚度为δ=10mm以上定型护筒,施工时根据测量结果将护筒中心对准桩中心。b、钢护筒的制作护筒用δ=10mm的A3钢板卷制,考虑到桩长和倾斜度影响,护筒内径大于桩径30cm。为了保证钢护筒的整体刚度和接口质量,在每节护筒的焊接口处加焊δ=10mm、宽15cm的加强钢带;护筒底段加焊δ=10mm、宽50cm的加强钢带作刃脚。护筒焊接采用开坡口双面焊,要求焊逢连续,保证不漏水。四周夯填粘土,护筒顶要高出地面50cm以上,护筒长度不小于2m。 平整场地桩位放样制作护筒埋设护筒供水钻具准备钻机就位向孔内注清水或泥浆钻进泥浆泥浆沉淀池钻孔检查清孔泥浆准备检测调整泥浆指标钢筋笼制作钢筋笼吊装吊放钢筋笼设立导管二次清孔试拼装导管设置隔水栓 测量砼面高度砼生产灌注水下砼做砼试块拔除导管砼达到设计标高拔出护筒结束图6-2-1钻孔灌注桩施工工艺流程c、钻进施工钻机就位前,对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位,将钻锥徐徐放入护筒内。钻机底座和顶端保持平稳,防止产生位移和沉陷,钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心BE-250型泥浆处理机,BE-250型泥浆处理器总功率为6.2KW,泥浆处理能力为250m3/h。BE-250型泥浆处理器主要由高频振动筛、泥浆泵和旋流除砂器组成。e、清孔清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆浓度、孔壁厚度等符合质量标准和设