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'大桥基础工程及下部构造施工组织设计毕业论文第1章工程概况和施工条件分析1.1概述1.1.1工程概况苏通大桥位于江苏省东部的南通市(南通农场)和苏州(常熟)市之间,西距江阴长江公路大桥82公里,东距长江入海108公里,是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点干线公路跨越长江的重要通道,也是江苏省公路主骨架的重要组成部分。建设苏通大桥对完善国家和江苏省干线公路网、促进区域均衡发展,缓解过江交通压力、改善长江安全航运条件等都具有十分显著的作用。苏通大桥工程北起于通启高速公路的小海枢纽互通,向南经张芝山镇至竹行镇跨省道S325公路,经南通农场接大桥北岸引桥、跨江主桥、专用航道桥和南岸引桥,向西南方向跨通港公路,经吴市西、陆架市西,终于苏嘉杭高速公路董浜枢纽互通。苏通大桥由跨江大桥南北岸接线工程三部分组成,路线全长32.42公里,其中跨江大桥长8146m,北岸接线长约15.1km,南岸接线长约9.18km。跨江大桥包括主桥、辅桥和南北引桥。其中主桥为2088m,主跨为1088m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,辅桥为主跨268m的预应力混凝土钢构桥,引桥为跨径30m、50m、75m的预应力混凝土连续箱梁桥。苏通大桥全线采用双向六车道高速公路标准,计算行车速度接线为120公里/小时,跨江大桥为100公里/小时,全线桥涵设计荷载采用汽车一超20级,挂车-120。其中,主桥通航净空尺度为净高不小于62米,净宽不小于891米;辅桥净宽不小于220m,净高不小于39m。苏通大桥B1合同段全长2010m。下部结构为钻孔灌注桩基础,桩径φ1.2m钻孔灌注桩160根,桩径φ1.5m钻孔灌注桩358根,桩长56.477m~78.0m;长方体承台、矩形空心薄壁墩身,墩身高度1.581m~40.018m。上部结构为一联30m和三联50m跨径的预应力连续箱梁。79
本标段范围内,水深一般在10m以内,最大涨潮垂线平均流速约2.39m/s。1.1.2本标段工程主要特点1苏通大桥位于东南沿海区域,极易受台风的影响,将对工程建设的组织和安全带来不利的因素,增大工程建设施工的难度。2桥址东距长江入海口约110km,潮汐现象明显,施工组织难度加大。3作为本次设计的B1合同段位于北岸浅滩区,水深较浅,大型施工船舶进入施工区域困难,必须依靠栈桥施工,增加了工程成本。同时也加大了施工组织(如施工车辆通行调度等)难度。4大桥基础均采用钻孔灌注桩,数量多,钻机转移频繁。土层主要为粉砂、细砂、中粗砂和砂砾层,钻进成孔时容易坍孔。1.1.3主要工程项目及工程量(B1合同段30跨段)(见表1.1)1.2施工条件分析1.2.1自然条件分析1地质苏通大桥地处长江三角洲冲积平原,第四纪地层厚度大,分布较稳定,基岩埋深北岸在270m~280m之间。桥位区全新统颗粒较细,沉积时间短,工程地质性质较差;上更新统以砂土为主,性质较好,其中6-1、8-1层岩性以含砾中粗沙为主,厚度大,分布较稳定;中更新统分布稳定、性质好。北引桥区地层分布情况,自新至老如下:第1工程地质层(Q4al):为长江冲积成因,多为砂性土层,可分3个亚层,1-1层为粉砂、1-2层为亚砂土(粉砂夹亚粘土)和1-3层为粉砂。第1-1层粉砂层:灰色、黄灰色,松散~稍密状,中压缩性,土质较纯,土性均匀,以粉砂为主,含云母碎片。陆域区浅表层有约0.5m厚的粘性土,水域区顶部局部为亚砂土或粉砂夹粘土,上部土质松散,层状结构。近岸的XK215~XK219孔(21#~25#墩)段江底有厚约2.0~3.5m的淤泥沉积。该层分布较为稳定,整个北引桥区均有分布。层顶标高2.6~8.7m,厚度2.0~21.5m,一般厚度12.6m。79
第1-2层亚砂土、粉砂夹亚粘土:灰色,稍密或软塑状,中压缩性。分布于第1地质层中部,夹粘性土层相对较多,或以粉砂为主夹亚粘土,或以亚粘土为主夹粉砂,或呈互层状,具层理。分布不连续,主要分布于XK202~XK211,XK222~XK257孔之间及其他零星地段,层顶标高-7.6~-25.6m,厚度1.5~23.3m,一般厚度为9.8m。表1.1主要工程项目及工程量项目材料及规格单位上部结构下部结构护栏搭板桥面铺装现浇箱梁墩身、垫石承台钻孔桩台帽、耳背墙、挡块、垫石混凝土50号m699640号1306130号216615049430号水下混凝土833440号防水混凝土590沥青混凝土m893防水层m11808冷轧焊接网kg955436605φj15.24钢绞线423390普通钢筋Ⅱ级11831631343441512083193251470487601Ⅰ级1772192178458030471886其它钢材494810361联结器套200锚具套1880波纹管m支座套5279
泄水管套PVCφ15连通管m16第1-3层粉砂:灰色、稍密~中密状,中压缩性。一般土质较纯,土性均匀;XK250号孔以南该层夹薄层粘性土较多,具层理。除XK244~XK257孔及XK269~XK271孔段该层缺失或厚度较薄外,其他大部分区域均有分布,层顶标高-9.8~-38.2m,厚度2.4~41.9m,一般厚度15.9m。其中在XK210~XK224孔及XK272~XK277孔段该层的层面埋葬较浅,层底埋葬较深,厚度较大。第4工程地质层(Q4m-al):为浅海-冲积成因,灰色亚粘土层,北引桥除XK210~XK224孔及XK272~XK277孔段该层埋葬深,甚至缺失外,大部分区段分布较稳定,厚度也较大。根据其中夹砂层的多少分为4-1和4-2两个亚层。上部4-1层土质较纯,以亚粘土为主;下部4-2层为亚粘土夹粉砂或粉砂夹亚粘土,具层理。第4-1层亚粘土:灰色,流塑~软塑状,高压缩性。土质较纯,含腐殖质及泥质结核,局部还有机质较多富集成层。北引桥区除XK210~XK224孔段缺失及XK272~XK277孔段埋葬较深外,其他区段分布较为稳定,层顶标高一般为-27.4~-52.1m,厚度3.4~29.9m,一般厚度16.8m。第4-2层亚粘土夹粉砂、粉砂夹亚粘土:灰色,软塑状,高~中等压缩性。该层局部分布,主要分布于XK229孔及以北的区域。以亚粘土为主夹较多粉砂,局部夹粉砂较多,或呈互层状,或以粉砂为主夹较多薄层亚粘土。层顶标高-37.9~-59.3m,厚度2.5~22.0m,一般厚度11.4m。第5工程地质层(Q3al):以粉细砂为主,为长江冲积成因。XK230孔以南,第5工程地质层的上部土层的土性为亚砂土或粉砂夹亚粘土,标贯击数一般小于30击,为中密状,故把该区域中的第5工程地质层细分为5-1层(亚砂土、粉砂夹亚粘土)和5-2层(粉细砂)。BCK2钻孔(XK252~XK253孔附近)的46.0~53.4m段相当于5-1亚层。第5-1亚砂土层:灰色,稍密~中密,夹薄层粘土层,具层理。分布于XK230孔以南,层顶标高-47.0~-60.3m,厚度1.3~17.8m,一般厚度6.8m。第5-2粉细砂层:灰色,密实状,低压缩性。除XK227~XK229孔段缺失该层外,其余地段分布较稳定,层顶标高-52.3~-69.3m,厚度4.5~26.5m,一般厚约13.6m。第6工程地质层(Q3al):以中粗砂为主。该层编号为6-1层。第6-1中粗砂层:灰色,密实状,低压缩性,含少量砾石,局部地段细颗粒较多,以细砂为主。分布较稳定,层顶标高-64.8~-82.6m,厚度1.5~15.6m,一般厚度约6.5m。79
第7工程地质层(Q3al):粉细砂,灰色,密实状,低压缩性,含少量中粗砂及砾石。分布较稳定,遍布,层顶标高-75.8~-85.7m,厚度2.2~16.8m,一般厚度约6.2m。第8工程地质层(Q3al):以中粗砂为主。该层编号为8-1层。第8-1中粗砂层:灰色,密实状,低压缩性,含较多的砾石,偶杂少量卵石,直径约2~5cm,局部地段含细颗粒较多,以粉细砂为主。分布较稳定,层顶标高-81.8~-94.7m,本次钻孔在北引桥未揭穿该层,厚度大于10.0m。在XK254钻孔以南的部分钻孔中揭遇-亚粘土土层,不连续分布,呈透镜体状,编号为8-1t层。8-1t亚粘土层:灰色,可塑~硬塑状,夹薄层粉砂层。层顶标高-82.9~-91.2m,厚度0.9~5.3m,一般厚约2.5m。引桥B1合同段30m跨段区域地质剖面图见图1.1。图1.1地质剖面图粉细砂土层对钻孔泥浆的影响和破坏较大,松散的粉细砂土层还恨容易导致塌孔;亚粘土层容易引起糊钻和蹩钻现象,在钻具和钻头的排渣能力及设备配置上要有针对性,以加快钻孔成桩速度。2地形地貌苏通大桥所在地属长江冲积平原的新长江三角洲,是大长江三角洲的近前缘地带。两岸陆域河网密布,地势平坦,高程一般在2~5米(85国家高程系统)之间;局部地段有山丘分布。苏通大桥拟建区段长江属弯曲与分汊混合型河段,平面形态呈S型弯曲;水域宽窄相间,西段天生港附近宽约6km,往下展宽,在军山附近宽约10km,到东方红农场拐角处宽达14km,再往下突然缩窄,至东段徐六泾附近宽约6km79
;江中沙洲发育,槽深滩宽,江心沙洲主要有如皋沙、通州沙和狼山沙、新通海沙、白茆沙等,属心滩地貌;通州沙东水道与新通海沙南水道中有水深近50m的深槽区,构成长江主汊,属深槽侵蚀及堆积地貌,其他水道则为支汊,属河道冲蚀及冲击地貌。桥轴断面主槽呈“V”字形,略偏南岸,-10m等深线以下水域宽约1800m,-20m等深线以下宽约1100m,最深点高程约-31.3m,夹槽在主槽南侧,主槽与夹槽中心距约1700m;夹槽呈盆形,宽约400m,底面高程约-10m。3地震桥位及其邻近地区属华北地震区长江中下游——南黄海地震带,是中强震活动区,其震灾主要由远场地震和桥位邻近区域的破坏性地震所引起。地震危害性分析结果表明,桥位区地震基本烈度为Ⅵ度。按《建筑地震设计规范》的划分标准,场地土类型为软弱至中软场地土。建筑场地类别为Ⅲ~Ⅳ类。4水位苏通大桥所在河段为弯曲与分叉混合型中等强度的潮汐河段,水文条件复杂,江宽、流急、浪大,涨落潮流速流向多变。桥位附近最大水深达50m,-10m等深线宽约2km,-20m等深线宽约1.0km,实测垂线最大流速达3.86m/s,点流速4.47m/s。桥位河段主要受径流、潮流水流动力因素的影响,以雨洪径流为主,每年的5~10月为汛期,11月~翌年4月为枯水期,洪峰多出现在6~8月,1月或2月水位最低。高潮位主要受风暴潮影响,在汛期当台风和天文大潮遭遇时,长江河口会出现很高的潮位,造成严重灾害。根据多年实测资料统计,桥位区河段的水,沙特征值如下:◇实测最大洪峰流量92600m3/s(1954.8.1)◇实测最小枯水流量4620m3/s(1979.1.31)◇多年平均流量28255m3/s◇多年平均输沙量14410kg/s◇多年平均含沙量0.52kg/m3◇多年平均年输沙量4.7亿吨◇汛期平均流量39896m3/s◇汛期平均输沙量25220kg/s汛期水量和输沙量分别占全年总水量和输沙总量的70.6%和87.5%。本标段30跨段地处陆地,施工中几乎不受水流的影响,但50m跨段处在岸边水中,受水流的影响较强,因此下部结构施工中宜安排在枯水期。5潮汐特征79
径流、潮流为工程河段的主要水流动力因素,工程河段距长江口约为110km,感潮程度强,潮汛为非规则半日浅海潮,潮位每日两涨两落,日潮不等险象明显,每年春分至秋分为夜大潮,秋分至次年春分为日大潮。实测最大潮差为4.01m,平均潮差为2.07m。桥位区稀遇高潮位是洪水,大潮和台风三者遭遇而成,其中起决定性作用的位台风和大潮的遭遇,实测稀遇最大高潮位为4.81m。在施工中应注意下部工程(包括桩基及承台)施工时要避开涨潮时段预防潮水进入桩孔内。6气象苏通大桥位于长江下游,临近长江入海口,地处中纬度地带,属北亚热带南部湿润季风气候。气候温和,四季分明,雨水充沛。桥位区主要不良天气有:暴雨、旱涝、连阴雨、雷暴、台风、龙卷风、冰雹、飙线、寒潮、霜冻、大风、大雪和雾等。其中,对本工程影响较大的主要是台风和龙卷风。I、气温:桥位地区平均气温位15.4℃左右,年极端最高气温为42.2℃,年极端最低气温为-12.7℃;最高月平均气温为30.1℃,最低月平均气温为-0.2℃。由于桥位地区冬季气温较低,因此在低温施工时应采取相应的防冻保温措施;而夏季也会有极高气温的存在,对于高温天气采取相应的防暑降温措施。II、降雨:桥位地区年平均年平均下雨日为120天左右,最多150天;年平均下雾日和雷暴日均为30天左右,最多可达60天。降雨天数较多,因此对施工作业天数的影响较大,部分受雨水影响较大的施工作业应尽量避免雨季,可以在雨季进行施工的,采取相应的采取避雨措施即可。III、风力和风向:本地区受热带风暴和台风影响,从5月下旬至11月下旬都有可能遭受台风袭击,年均出现台风2.3~2.7次,7月上旬至9月为台风多发期,8月份是台风影响最多的月份,约占40%。受季风气候影响,桥位地区盛行西北风,下半年以东南风为主,全年以偏东风出现频率最高。由于该地区有受风暴和台风袭击的可能,在施工组织时应考虑到各种安全保证措施以保证人员及财产的安全。1.2.2施工技术条件分析1建筑材料来源运输:工程所在地水陆交通方便,业主已修有从现有公路通向施工现场的临时道路。在距施工场地西测不远处建有交通码头一座。大宗散货通过水路运输,水泥、钢材可以通过公路运输,砂石料通过水路运输。79
2劳力及机具供应:有专门的施工队伍以及施工技术人员,则基本可以保证,用工高峰时可在当地招用民工经培训后即可上工地。起重、运输土方挖掘等各种机械大部分由施工方可以自给,也可以从大型租赁公司租用。3水、电、气供应情况:业主在划归本标段使用的临时用地边,设有开闭所,提供高压电接口和自来水接口。4工程期限:本合同工期为36个月。开工日期2003年9月18日,竣工日期为2006年9月17日。1.2.3分部、分项工程划分(见表1.2)表1.2分部及分项(工序)工程划分明细表单位工程分部工程编号分项(工序)工程苏通大桥B1标北引桥(30m跨)1、桩基B1-B-010102钻孔B1-B-010103灌注桩钢筋笼制安B1-B-010104混凝土浇注2、承台B1-B-010202模板制安B1-B-010303承台钢筋笼制安B1-B-010204混凝土浇注3、墩身及支座B1-B-010301模板制安B1-B-010302钢筋笼制安B1-B-010303混凝土浇注4、箱梁(每一浇注节段为一个分项工程评定单元)B1-C-010101支座垫石及安装B1-C-010102支架安装预压B1-C-010103模板制安B1-C-010104钢筋笼制安B1-C-010105混凝土浇注B1-C-010106预应力筋加工和张拉5、桥面B1-C-03桥面铺装注:1本表分部分项工程编号是以12#墩和箱梁第一施工段为依据的。2表中有部分分项工程在横道图中未列出。79
第2章施工顺序及轮廓进度计划2.1施工顺序拟定施工顺序就是对拟建工程的各个组成部分的施工先后次序排队,拟定施工顺序一般考虑的原则是:1遵守公路工程施工技术规范,保证施工质量;2创造施工条件,尽量安排前期施工项目(如路基挖方)为后续工程的施工开创工作面,以确保按时完工。3有利于组织平行、流水作业,以利于组织快速施工和进行科学的施工管理。4便于正确排序,应参照《公路工程质量检验评定标准》将整个工程划分为路基工程、路面工程、桥梁工程三个单位工程。按照以上顺序的划分原则,现将B1标30m跨段的施工顺序拟定如下:首先,将1—12#墩划分为4个施工段,每三个墩为一个施工段,每个施工段三个墩同时平行施工,各个施工段之间流水作业。当各个墩下部构造完工后,施工上部箱梁,箱梁划分为六个施工段,由12#墩开始向1#墩反向施工。在箱梁施工的同时,北岸桥台的施工应同时进行,在第六施工段完工前应完成桥台的施工工作。各个墩的各工序的施工顺序为:钻孔,清孔,下放钢筋笼,灌注水下混凝土,桩基检测,开挖基坑,承台施工,墩身施工。2.2轮廓进度计划根据编制施工进度计划的原则、施工条件、、工程量大小、定额标准及参考已建工程的施工进度计划拟定轮廓进度计划,用横道图表示,见图2.1。79
79
表2.1轮廓进度计划横道图79
第3章施工总平面布置B1标段包括苏通长江公路大桥北引桥陆上部分0#墩—12#墩30m跨和水上部分13#墩—45#墩50m跨,属南通市辖区。业主指定了B1标段办公生活区域及施工生产区域。办公生活区域位于桥轴线上游侧进场道路旁,地面标高+2.2m;施工生产区域靠近位于办公生活区,地面标高约2.5m。根据业主招标文件中对施工场地的规划,项目基地分成办公生活区和生产区两大块。在办公区内,拟布置办公楼、食堂、浴厕、总务室、配电、车库、球场、文娱室、贮水池、化粪池、集水坑等。利用空地建立花坛、花园、建筑物周围种植常年绿树,以美化驻地。3.1总体布置原则施工生产和驻地建设应满足科学管理、文明施工、有序生产的需要,达到生态环境保护,安全设施齐备,环境优雅的目标。1根据施工生产的实际情况,将办公生活区、施工生产区分别采取独立具有一定生产、生活功能的平面布置。2办公生活去与生产区域尽可能的远离,在办公生活区与生产区域之间设有围墙,保证生活区域不受干扰。3所有的生产、生活临时建筑物均采用砖混凝土结构或彩钢板结构,分排、有序的布置。4场内按标准设置足够的洗浴室、洗手间,并设球场、俱乐部,为员工提供业余文化生活。5场内设有医务室,可以对简单的医疗事故进行及时的处理;设有消防队,提高项目部所有人员的安全意识,同时提供了安全保障。6场内统一设置化粪池、集水坑,定期通知市环卫部门除运,集水坑内污水经沉淀后排往指定处所。7在场地四周外挖宽大排水沟,各建筑物之间也设置沟管直通排水沟,在一定部位设集水坑,所有污水经沉淀后无悬浮物后排出。79
3.2仓库、堆场、附属企业面积计划3.2.1材料堆场面积计算由于从2004年7月初开始,30m箱梁第一施工段就已经开始施工了,与此同时,30m跨的7#~8#墩正在进行墩身混凝土浇筑、9#墩可能正在进行承台的浇筑,所以四者的时间之间搭接的部分,即同时浇筑混凝土方量,每天最大约为250m3。材料堆场面积计算见表3.1。表3.1材料堆场面积计算名称每m3砼材料用量砼总数量材料用量(q)贮存天数(t)库存量(P)水泥40024096000151440砂0.51201800石0.92163240单位kg(m3)m3kg(m3)天t(m3)F—库场面积;S—单位面积堆存定额,通过查得,散装水泥2.2t/㎡,砂1.8m3/㎡,石料1.8m3/㎡;α—考虑过路面积系数1.2~1.5P—库存量q—材料日最大用量t—贮存天数则各堆场面积计算如下:水泥堆场面积:。石料堆场面积:。砂堆场面积:。3.2.2混凝土拌和工厂1模板工厂79
模板工厂安排在钢筋加工区附近,有利于移动和安排施工。2钢筋工厂钢筋工厂包括钢筋成品加工及堆放区,还有钢筋原材料的堆放区。由于钢筋的需求量与混凝土相类似,也是在桩基、承台、墩身和箱梁四者进行搭接所得出钢筋需求的最大量,保证最大量的满足,同时满足一定的存放天数,则这样可以得出钢筋以及模板加工工厂的面积。3其他加工场在施工总平面布置中,还包括钢结构加工区、型钢的堆放区、钢筋套丝墩粗加工区、废旧物资堆场等设施。其中,还有占地面积不大,但是又不能缺少的龙门吊、地磅、箱变。由于钢筋笼的移动完全要靠吊机来进行操作的,同时在原材料运输进场之前,必须在地磅上称重方可入场。3.3文化、福利等用房面积计算3.3.1工地人员数目1生产人员N即劳动力计划中的最大值。由各个工作所需劳动力可知最大值为650人。2其他人员人,近约70人。3总人员:人。3.3.2面积计算各类人员临时用地面积均为面积定额指标乘以相应数量见表3.2。表3.2各类人员临时用地面积计算建筑物名称定额(㎡/人)人数(人)面积(㎡)宿舍工人46502600管理人员850400办公室850400食堂0.35720250医院0.201002079
浴室0.6015090招待所0.50300150消防队0.3010030公共厕所0.0350015注:1宿舍尺寸为每间3×5㎡,每幢10间。则对于工人来说,共有120间,10幢;对于管理人员来说,共有27间,3幢。工人房间内床铺分为上下床。79
第4章主要工程项目施工方法4.1总体施工工艺流程图本工程(B1标陆上30m跨段)总体施工工艺流程图如图4.1所示(每个施工段包括三个墩)。图4.1总体施工工艺流程分别现浇二、三、四、五施工段桥台施工施工准备、测量放线该施工段钻孔灌注桩施工该施工段承台施工该施工段墩身施工支座安装、垫石浇筑现浇箱梁第一施工段现浇箱梁第六施工段桥面铺装,附属设施安装竣工交付、验收4.2施工栈桥4.2.1概述及基本条件施工栈桥承担着繁重的交通任务。施工栈桥不仅承担着大量材料、机械设备的运输任务,而且还承担着水上各个桥墩下部构造的施工操作平台的任务,边水上施工为陆上施工,同时也是应急船只和撤离人员的通道。栈桥通航孔要求满足最高通航水位5m的净高、30m宽航道通航要求。79
架空栈桥总长1854m,宽7m,起于长江大堤,止于45墩中心线后约324m。桥中心线与苏通大桥引桥轴线一致。沿着引桥每隔约300m设车辆调头平台一座。栈桥两侧设栏杆,上部结构采用贝雷梁拼装而成,每2片一组,其上铺设横、纵分配型钢及桥面板。12m跨主纵梁选用普通型贝雷架3组,每组2片。下横梁采用H型钢,桥墩采用钢管桩基排架,桩间设联系杆。1结构型式 1)t=10mm钢板 2)I12.6纵向分配梁@350mm 3)I25a横向分配梁@1500mm 4)三组六片贝雷主纵梁 5)HN600×350下横梁(由厚度为16mm的钢板焊接而成) 6)φ800×8mm钢管桩断面结构图如图4.2所示。2设计水位及高程设计高潮位+4.30m(20年一遇)设计低潮位-1.46m(最低通航水位)栈桥顶标高+6.5m施工期常水位+2.0m设计冲刷深度取2m793地质条件土层力学指标以34#墩(计算桩基承载力时最不利)钻孔的相关资料并结合规范中的有关侧、端阻力取值的规定,具体指标见表4.1。表4.1各土层力学指标地层代号土层名称厚度(m)侧摩阻力(kPa)端阻力(kPa)Q4粉砂8.8252500Q4粉砂5.235Q4细砂2.535Q4粉砂2.945Q4细砂7.9504设计荷载79
图4.2栈桥纵断面1)结构自重:钢材容重78.5kN/m3;2)设计风速:32.0m/s;水流流速:2.17m/s3)波浪力:波高1.5m,波长60m4)65t履带吊车(荷载图示见图4.3)履带着地面积70035300mm履带边距 4.4m最大接地比压0.180Mpa5)30t砼运输车(按汽20级重车考虑,荷载图示见图4.4)总重300kN(空载时200kN)前轴压力60kN(空载时40kN)79
后轴压力120kN(空载时80kN)轮距1.8m图4.4汽20级重车荷载图示轴距4.0m+1.4m前轮着地面积0.30m×0.20m后轮着地面积0.60m×0.20m6)施工荷载及人群荷载:4kN/m2图4.3履带吊车荷载图示5其它要求1)荷载冲击系数(栈桥上流动机械限速20km/h):65t履带吊取1.230t混凝土罐车取1.42)按简支结构计算,偏于安全。3)本计算书只作12m跨内力验算。4)栈桥上起重机械和载重汽车不得在同一跨贝雷梁上作业。4.2.2结构内力验算1面板的验算(计算宽度取单位宽度1m计算)(计算图示见图4.5)自重:q1=78.5*0.01*1=0.785KN/m施工及人群荷载:q2=4*1=4KN/m工况一:65t履带吊作用时q3=180*1.2*1=216KN/m面板截面抵抗矩:W=1*0.0102/6=1.667*10-5m3图4.5面板计算图示79
则:M1=(q1+q3)*l2/8=3.32KN·m工况二:30t混凝土罐车作用时q4=60*1.4/0.6=140KN/m则:M2=(q1+q4)*l2/8=2.156KN·m[σ]=215Mpa。不满足要求79
选用I14工字钢:A=21.5cm2W=101.7cm3I14工字钢自重:q2=78.5*21.5*10-4=0.619KN/m其它荷载不变则:M1=(q1+q2+q3)*l2/8=21.5KN·mσmax=M1/W=21.5/101.7*10-6=211.4Mpa<[σ]=215Mpa。满足要求.3I25a横向分配梁验算(计算宽度取1500mm)自重:q1=78.5*48.51*10-4=0.38KN/m面板自重(假定直接作用在横梁上偏于安全):q2=(78.5*0.01)*1.5=1.18KN/mI14工字钢自重(将其算作均布力作用在横梁上):q3=78.5*21.5*10-4*1.5/2*21/7=0.38KN/m由恒载q1+q2+q3产生的弯矩为M恒=0.1KN·m79工况一、65t履带吊作用时(单边车轮作用于跨中,计算图示见图4.8)图4.8横向分配梁工况一计算图示q4=180*1.2*1.5=324KN/m应用SAP2000计算出最大弯矩为W4=50.57KN·m工况二、一辆满载30t混凝土罐车作用时(单边车轮作用于跨中,轮压力为简化计算可作为集中力,计算图示见图4.9)图4.9横向分配梁工况二计算图示Q5=60*1.4=84KN应用SAP2000计算出最大弯矩为W5=28.48KN·m工况三、两辆30t混凝土罐车(满载加空载)作用时(考虑两车错车时的间距为79
1m,计算图示见图4.10)图4.10横向分配梁工况三计算图示q6=60*1.4/0.6=140KN/mq6,=40*1.4/0.6=93.3KN/m应用SAP2000计算出最大弯矩为W6=18.88KN·m因此,σmax=(M恒+M4)/W=(0.1+50.57)/401.4*10-6=126.2Mpa<[σ]=215Mpa。满足要求794贝雷梁内力验算(12米跨)计算跨径为L=12m(按简支计算)计算宽度为7m。为计算简便,将6片贝雷梁看作一个整体受力,单片梁所能承受的弯矩为[M]=975KN·m,所以,贝雷梁共能承受的弯矩为[M]=975*6*0.85=4972.5KN·m(考虑0.85的折减系数)12m贝雷梁结构图见图4.11图4.1112m贝雷梁结构图贝雷梁自重:q1=6.468KN/m面板自重:q2=(78.5*0.01)*7=5.5KN/mI14工字钢自重:q3=78.5*21.5*10-4*21=3.54KN/mI25a工字钢自重(将其算作均布力作用在横梁上):q4=78.5*48.51*10-4*7*9/12=2.0KN/m79
由恒载q1+q2+q3+q4产生的弯矩为M恒=315.14KN·m79工况一、65t履带吊布置在跨中时(计算图示见图4.12)图4.12贝雷梁工况一计算图示q5=180*1.2*1.4=302.4KN/m计算结果:M5=3749KN·m工况二,30t混凝土罐车(两辆)在跨中错车时:(轮压力为简化计算可作为集中力,计算图示见图4.13)图4.13贝雷梁工况二计算图示计算结果为:M6=963KN·m因此,贝雷梁承受的最大弯矩为:Mmax=M恒+M5=315.14+3749=4064.14KN·m<[M]=975*6*0.85=4972.5KN·m满足要求5HN600×350下横梁内力验算(计算宽度取12m)计算跨度:l0=ln+a=4700+800=5500mm或l0=1.05ln=1.05*4700=4935mm取计算跨度为4935mm所有恒载为:面板:(78.5*0.01)*12=9.42KN/mI14自重:78.5*21.5*10-4*12/2*21/7=3.04KN/mI25a自重:78.5*48.51*10-4*9=3.43KN/m79
贝雷梁自重:6.468KN由所有恒载产生的支座反力N3、N4均为7KN由所有恒载产生的下横梁内力计算图示见图4.14图4.14所有恒载产生的下横梁内力计算图示由所有恒载产生的H型钢跨中最大弯矩为M恒=6.8KN·m工况一:65t履带吊沿栈桥的边侧吊运东西时,贝雷架传递到下横梁的力最大(计算图示见图4.15)图4.15下横梁在工况一作用下的荷载计算图示假定履带吊荷载全部由一根横梁承受,则q=180*1.2*5.3=1145KN/m由SAP2000计算得出N3=928.8KNN4=-344.1KN图4.16下横梁在工况一作用下的内力计算图示计算出由履带吊产生的H型钢跨中最大弯矩为M=822.2KN·m下横梁截面抵抗矩为W=3998.4cm3因此,HN600×350下横梁承受的最大弯矩为:σmax=(M恒+M)/W=(6.8+822.2)/3998.4*10-6=207.3Mpa<[σ]=215Mpa满足要求。79
6钢管桩承载力计算履带吊作用时钢管桩所承受的压力显然大于砼车作用时的荷载,因此计算时只需考虑履带吊作用与上层结构自重荷载组合时时的工况。当履带吊沿栈桥边侧吊运东西时钢管桩所受到的压力是最大的。单桩上所承受的恒载有:贝雷梁重:19.4KNH型钢重:78.5*202.88*10-4*4.7/2=3.74KN面板及施工荷载:(78.5*0.01+4)*7*12/4=6KNI14工字钢重:78.5*21.5*10-4*12*21/4=10.6KNI25a工字钢重:78.5*48.51*10-4*7*9/4=100.5KN单桩所承受的恒载之和为:Q恒=19.4+3.74+6+10.6+100.5=140.24KN履带吊车作用时如图4.17图4.17履带吊车作用于边沿时的计算图示假定履带吊荷载全部由一根横梁承受,则q=180*1.2*5.3=1145KN/m由SAP2000计算得出N1=401KNN2=398KNN3=-344KNN4=929KN则,一根桩承受的履带吊荷载为:N1+N2+(N3+N4)/2=1091.5KN单桩承受的所有荷载为:Q=140.24+1091.5=1231.7KN由沉桩的容许承载力计算其入土深度:根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85第4.3.2-4条:[P]=式(4.1)式中:[P]——单桩轴向受压容许承载力(KN);U——桩周长(m);3.1416*800=2.5m——局部冲刷线以下的各土层深度(m);79
——与相对应的各土层与桩壁的极限摩阻力(KPa);(取值见前表)——桩尖出土的极限承载力(KPa);(取值见前表)A——桩底横截面面积(m2),用设计直径计算;、——分别为震动沉桩对各土层桩周摩擦力和桩底承压力的影响系数。查表取1.1、1.1。先假定桩基的埋置深度为15m,桩基共穿过两层土,进入第三层土,则[P]==1288.4KN>Q=1231.7KN所以桩基的埋置深度取15m可以满足承载力需要。冲刷深度在浅水区考虑2m,在深水区考虑3m,因此,桩基的最终入土深度取为浅水区17m,深水区18m。4.2.3栈桥施工1栈桥施工工艺流程见图4.18。2震动下沉钢护筒栈桥浅滩区及浅水区采用65t履带吊车直接在栈桥上吊震动锤打桩。水上深水区栈桥采用打桩船打桩,直接震动沉桩到位,打桩船采用抛锚定位,抛锚时考虑尽量能多打桩,减少抛锚次数,以加快施工进度,沉桩以标高控制。每排钢管桩下沉到位后,应进行桩之间的连接,增加桩的稳定性,避免潮汐来时发生以外事件,连接材料使用钢管,钢管尺寸需根据现场尺寸下料。焊缝质量满足设计和规范要求。3下横梁安装及桩顶处理、H型钢与贝雷梁接触部分加焊加劲板,增强局部刚度。H600型钢安装经测量放线后,直接嵌入钢管桩内40cm,露出桩顶20cm。4贝雷梁及横、纵向分配梁拼装贝雷梁首先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好,然后运输到位。安装在H型钢上。贝雷梁安装到位后,横向、纵向均焊定位挡块及压板,将其固定在横梁上。贝雷梁拼装完毕,其上铺设I25a横向分配梁,并用螺栓固定。然后在I25a上铺设纵向分配梁I14,并与I25a焊接固定。79
图4.18栈桥施工工艺流程钢管桩加工钢管桩间连接栏杆、照明等附属结构安装桥面板铺装震动锤与钢管桩连接履带吊吊钢管桩就位测量定位震动下沉钢管桩栈桥下横梁H型钢安装贝雷梁安装纵横分配型钢安装焊接贝雷梁斜撑、杆件安装5栈桥面板铺装及附属结构施工桥面板宽6.8m,采用10mm厚花纹钢板,将其点焊在I14上,栈桥栏杆高1m,采用φ48焊接钢管焊接,立柱间距1.5m,焊在栈桥I25a上。为了美观,栈桥栏杆要用油漆粉刷修饰。4.3钻孔灌注桩施工4.3.1概况B1标桥墩基础设计采用高桩承台式结构,30m跨段共有桥墩12座,桥台一座。中心里程桩号从K15+501.0m至K17+831.0m,1#~11#桥墩基础桩为8根,12#桥墩基础桩为12根,1#~12#桥墩承台下的基础桩桩径均为1200mm,设计为摩擦桩。桩长由79
66.3m到71.8m,设计桩底标高从-71.5m到-66.0m,桩顶标高除12#墩为-0.3m以外其余均为0.3m。钻孔灌注桩具体参数见表4.2。表4.2钻孔灌注桩具体参数墩号桩号桩顶标高(m)桩底标高(m)桩长L(m)备注0K14+471.661.977-54.50056.477陆上钻孔桩,每墩6根φ1.5m1K15+501.000.300-66.00066.300陆上钻孔桩,每墩8根φ1.2m2K15+531.000.300-66.00066.3003K15+561.000.300-66.00066.3004K15+591.000.300-66.00066.3005K15+621.000.300-66.00066.3006K15+651.000.300-66.00066.3007K15+681.000.300-69.00069.3008K15+711.000.300-69.00069.3009K15+741.000.300-71.50071.80010K15+771.000.300-71.50071.80011K15+801.000.300-71.50071.80012K15+831.00-0.300-69.00068.700陆上钻孔桩,每墩12根φ1.2m4.3.2钻孔灌注桩施工流程图(如图4.19)为尽量减少钻孔过程中对临近桩基的影响,在施工中应按照一定的顺序逐个施工。具体顺序安排如下:1#--11#墩:12#墩:79
图4.19钻孔灌注桩施工工艺流程图施工准备、测量放线钻机平台设置安装震动下沉钢护筒护壁泥浆注入造浆钻进成孔终孔验收钻机移位下放钢筋笼接放导管二次清孔验收灌注水下混凝土拆除导管桩基检测钢护筒制作钻机安装就位钢筋笼绑扎4.3.3主要工序的施工方法对施工流程图中的主要工序的施工方法作详细阐述,主要包括:钢护筒的施工、钻孔、钢筋绑扎、水下混凝土浇筑等。1钢护筒a钢护筒尺寸及材料B1标段30m跨段,即从1#~12#墩,均为陆地钻孔灌注桩,共有钢护筒103根(包括桥台3根),钢护筒的长度为15米和20米两种,单根重为6.8吨和9.1吨。每根钢护筒钢板材质为Q345C钢板,钢板厚12mm。护筒内径为φ1.5m,下沉精度要求达到1/200,超过规范1/100的要求;钢护筒手工焊焊条采用J506焊条,埋弧自动焊焊丝采用H08MnA。79
钢护筒在钢结构厂分节制作,根据履带吊的起重能力将整根护筒分为1~2节。焊缝质量标准达到二级焊缝,相邻竖缝间距大于100cm。b钢护筒加工允许偏差板厚12mm钢护筒体卷圆后,应用样板进行检查,在任何20°圆弧内,钢护筒的局部允许偏差为板厚的10%,最大偏差不得超过厚度的12%。钢护筒直径允许偏差如下:OD(max.)-OD(min.)≤0.3%ofDnomOD(max.)-OD(min.)≤20mmOD=任意位置处的外直径t=thictnessDnom=nominaldiameter公称直径钢护筒体端面的倾斜度最大允许偏差为△f=3mm。钢护筒纵轴线弯曲失高不大于护筒长的0.1%,并不得大于3cm。c钢护筒的下沉用履带吊车吊起下节钢护筒,使钢护筒垂直,然后打开导向架的开口销,钢护筒缓慢进入导向架内,上好锁口拉杆,安放振动锤时,将液压钳对位后,夹住护筒,缓慢松钩,测量垂直度,进行点振,测量观察护筒垂直度和平面位置,满足要求后,施振至导向架顶口。钢护筒下沉精度要求:平面中心位置允许偏差:±5cm,倾斜度:≯5‰。2钻孔施工钻孔施工采用了优质PHP泥浆护壁、回旋钻机泵吸反循环的施工工艺,主要包括钻进成孔及清孔。a钻机选型采用的是GF-200型钻机,其性能指标如表4.3。表4.3钻机性能指标最大钻孔直径(cm)200最大钻孔深度(m)100最大输出扭矩(kN·m)43kN·m移动方式机械滚杠配备钻杆(mm)200循环方式泵吸反循环钻机总重量(t)主机38总功率(kw)主机4579
b泥浆制备和使用鉴于钻孔所遇地层主要为亚粘土层和砂层,造浆性能力较差,因此本工程采用高性能PHP泥浆。泥浆介绍如下:泥浆全称聚丙稀酰胺不分散低固相泥浆(简称PHP)。它在泥浆里能使钻渣处于不分散的絮凝状态易于清除去,从而保持泥浆的不分散低固相,低比重,高粘度的性能。泥浆的循环系统可分为泥浆制备、钻孔护壁、废弃泥浆处理三部分。泥浆的制备将在泥浆池里进行。钻孔施工前首先在泥浆池里采用泥浆搅拌机搅拌膨润土泥浆,泥浆搅拌时间不得少于3min,新制泥浆经膨化24h之后方可使用。达到使用要求的泥浆泵送至钢护筒内,当钢护筒内泥浆性能指标满足施工要求后即可开孔钻进。钻孔多余泥浆用泥浆船和泥浆车运到环保部门指定地点抛卸。c钻进成孔护筒内钻进阶段:从护筒底口2.0m以上,采用直径φ1.6m钻头反循环加压清水钻进,每小时进尺控制在2~3m左右,孔内补充清水,混和泥浆经泥浆净化器处理后泥浆回流入护筒,钻渣转运至处理堆场处理。土层内钻进阶段:开钻时钻头反循环空转,启动泥浆循环系统,置换孔内泥浆,当孔内泥浆指标符合要求后,优质泥浆护壁反循环减压钻进,在护筒底口附近慢速钻进,形成稳定孔壁,每小时进尺控制在0.3~0.8m左右。钻头出护筒5m后恢复正常钻进,根据不同土层的特点,在钻孔过程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速度,每小时进尺不得超过3m,孔内补充优质泥浆。终孔后,及时进行清孔。清孔时将钻具提离孔底30~50cm,缓慢旋转钻具,补充优质泥浆,进行反循环清孔,同时保持孔内水头,任何时候高出水平面2.0m以上,防止塌孔,并使桩基在混凝土浇筑前沉渣厚度满足设计要求,清孔结束后,用专门的圆形检孔器检孔。经与监理工程师一道检孔合格后,及时进行下部施工。d钻进注意事项当钻进至接近钢护筒底口位置1~2m左右时,启动泥浆循环系统,置换孔内泥浆;钻进过程随时注意往孔内补充浆液,维持孔内的水头高度;升降钻具应平稳,尤其是当钻头处于护筒底口位置时,必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒,避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁;钻孔过程应连续操作,不得中途长时间停止,尽可能缩短成孔周期;详细、真实、准确地填写钻孔原始记录,钻进中发现异常情况及时上报处理;钻至设计孔深并经过监理确认后,开始清孔。3钢筋笼的制作安装79
钢筋下料在加工车间进行,在后方场地平地处制作钢筋笼,然后用汽车运至孔位旁,根据情况分别用汽车吊、履带吊安装。钢筋笼应分节制作,分节钢筋笼竖直对接,为防止钢筋笼在吊安过程中变形,在加强箍筋位置处设“十”字撑,起吊竖直下放时割除。在钢筋笼下放过程中,应尽量避免碰撞孔壁,竖直下放,下放到位后,挂焊于钢护筒上。为检测成桩质量,在钢筋笼内侧四周均匀设置四根通长超声波检测管和注浆管,检测管接头顺直牢靠,与钢筋笼的主筋焊接固定,安装期间检测管内注水。检测管上、下端口用钢板密封,严紧泥浆或水泥进入管内。确保混凝土灌注后管道畅通。钢筋笼接长下放时,主筋搭接长度应满足相关规范及设计要求。4二次清孔在第一次清孔达到要求后,由于安放钢筋笼及导管,这段时间内,孔底又会产生沉碴,所以钢筋笼及导管就位后,利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管置换沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求,孔底泥浆密度≤1.15,复测沉碴厚度在300mm以内,清孔完成后,立即浇注水下砼。5灌注水下混凝土a导管水下砼采用导管法进行灌注,导管使用前要进行闭水试验(水密、承压、接头抗拉),合格的导管才能使用,钢筋笼下放到位并固定后,立即下放导管。导管应居中稳步沉放,不能接触到钢筋笼,以免导管在提升中将钢筋笼提起,导管可吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上,导管底部距桩底的距离应符合规范要求,一般0.25—0.4m,导管采用φ273×10mm钢管制成,接头为快速螺纹接头。导管使用前做水密、接头抗拉试验,接头抗拉强度不低于母材强度,水密试验水压不小于孔内水深的1.3倍水压,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍。式(4.2)导管下放前检查每根导管是否干净、畅通以及止水“O”型密封圈完好性。导管逐段吊装接长、垂直下放,直至距孔底40cm为止,导管接长时通过两根I字钢加工而成得活动卡悬挂。b混凝土配合比混凝土配合比通过试配确定:桩身混凝土标号为C30,混凝土的坍落度控制在20~79
22cm;粗骨料的粒径范围为5~31.5mm;混凝土初凝时间不小于6个小时;掺加适量的粉煤灰及外加剂,改善混凝土的和易性、流动性。混凝土配制应符合下列要求:粗集料采用级配良好的碎石。粗集料粒径不得大于导管内径的1/8及钢筋最小净距的1/4,同时不得大于40mm。选用5~25mm连续级配碎石。细集料宜采用级配良好的中砂。混凝土配制时的任何掺和料均必须有出厂检验合格证书和试配资料,并得到监理工程师的认可。水泥中含碱量小于0.6%,骨料要求做碱骨料反应试验。c混凝土浇筑浇筑前根据配合比和混凝土方量备好充足的砂、石、水泥、外加剂等原材料,保养好设备,保证混凝土浇筑不间断。图4.20首批混凝土量计算图示首批混凝土浇筑采用隔水栓拔球法施工,当集料斗内混凝土方量达到5m3(经计算首批混凝土的灌注量为4.56m3)后,开启集料斗斗门,吊出木塞,使隔水栓随导管内混凝土下落,同时保持大集料斗的储料不间断地导管灌注至水下,从而完成首批混凝土的灌注。首批混凝土封底量的计算如下(计算图示见图4.20):其中:V-灌注首批混凝土所需数量(m3);D-桩孔直径(m),D=1.2m;H1-桩孔底至导管底端间距(m),H1=0.4m;H2-导管初次埋置深度(m),H2=2.0m;d-导管内径(m),d=0.273m;h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即γc-混凝土拌和物的重度(取24kN/m3);γw-井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);Hw-井孔内水或泥浆的深度(m)。79
首批混凝土灌注成功后,混凝土经泵送,不断地通过集料斗、导管灌注至水下,直至完成整根桩的浇筑,混凝土灌注过程中,随时测量混凝土面的高度,正确计算导管埋入混凝土深度,导管埋深严格控制在2~6范围内,当导管埋深超过此范围时,及时拆卸导管。为确保桩顶混凝土强度,混凝土灌注时,其顶面要超浇一定高度,即比设计标高高出0.5~1m,多余部分在承台施工前凿除。混凝土灌注过程中按要求认真做好记录。当混凝土灌注临近结束时,核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的高度是否准确,当确定混凝土的顶面标高到位后,停止灌注,及时拆除灌注导管。6桩基质量检验a混凝土质量的检查和验收,应符合规范及设计的相关规定。b根据设计要求,钻孔灌注桩应逐根进行超声波无破损法检测。c如果监理工程师对混凝土整体性检验有疑义,或在施工中遇到的任何异常情况,说明桩的质量可能低于要求的标准时,应采用钻取芯样法对3%~5%的桩(同时不小于2根)进行检测,以检验桩的混凝土灌注质量。7钻孔灌注桩施工质量、安全保证措施a防止出现斜孔、扩孔、塌孔措施a-1钻机底座牢固可靠,钻机不得产生水平位移和沉降。同时钻进的过程中每接长一根钻杆、钻进时间超过4小时和怀疑钻机有歪斜时均要进行基座检测调平。a-2采用大配重减压钻进。施钻时,始终采取重锤导向,减压、中低速钻进,严禁大钻压、高速钻进,保证钻孔垂直度。a-3钻进过程根据不同的地层控制钻压和钻进速度,尤其在变土层位置采用低压慢转施工。a-4钻孔的垂直度偏差控制在5‰之内,发现孔斜后及时进行修孔。a-5选用优质泥浆护壁,本工程钻孔施工中选用不分散、低固相、高粘度的PHP泥浆进行护壁,同时加强泥浆指标的控制,使泥浆指标始终在容许范围内,控制钻进速度,使孔壁泥皮得以牢靠形成,以保持孔壁的稳定。a-6在施工过程中,根据不同的地面情况,选择合理的钻进参数。同时注意观察孔内泥浆液面的变化情况,孔内泥浆液面应始终高于江水面1.5m以上,并适时往孔内补充新制备泥浆。a-7由具有丰富施工经验的技术工人参与施工,强调预防为主的指导思想,避免塌孔事故的发生。a-8一旦发生塌孔现象,应立即停钻。如果塌孔范围较小时可通过增大泥浆粘度及比重的办法稳定孔壁;如果塌孔较为严重时,可对钻孔采用粘性土回填,待稳定一段时间后再重新钻进成孔。79
b防止渗、漏浆措施b-1增大泥浆比重和粘度,停钻进行泥浆循环,补浆保证浆面高度,观察浆面不在下降时方可钻进。b-2如果漏浆得不到控制,则需在浆液里加锯末,经过循环堵塞孔隙,使渗、漏浆得以控制。b-3如果在钢护筒底口漏浆,在采用上述措施得不到控制后,将钢护筒接长跟进。b-4在采用上述措施后,若漏浆得不到控制,要停机提钻,填充粘土,放置一段时间后,再进行施钻。c防止掉转的措施掉转的主要原因是因为钻杆与钻杆或钻杆与钻头之间的连接承受不了扭矩或自重,使接头脱落、断裂或钻杆断裂所至。防止吊钻措施为:加强接头连接质量检查,加强钻杆质量检查,对焊接部位进行超声波检测,每使用一次就全面仔细检查一次,避免有裂纹或质量不过关的钻具用于施工中,同时钻进施工时要中低压中低速钻进,严禁大钻压、高速钻进,减少扭矩。如果不慎发生吊钻事故,根据已往施工经验,如果钻杆较长(在5米以上,钻具倾斜),采用偏心钩打捞,速度快,成功率高;如果钻杆较短,采用特制的三翼滑块打捞器进行打捞,效率较高,成功率高。打捞要及时,不可耽搁,以免孔壁不牢,出现塌孔,故现场需备用好偏心钩和三翼滑块打捞器,以防万一。d钢护筒垂直度控制措施护筒开始施振时,先点振,若钢护筒偏差较大,可通过吊车调整。当钢护筒入土深度达到5米左右后,方可连续施振,确保钢护筒垂直精度。e防止沉渣过厚或清孔过深措施e-1距孔底标高差50cm左右,钻具不再进尺,采用大气量低转速开始清孔循环,泥浆进行全部净化,经过2小时后,停机下钻杆探孔深,此时若不到孔底标高,差多少,钻具再下多少,此项工作在钻孔桩工艺来保证不会超孔,不会清孔过深,导致出现沉渣少的假象。e-2防止沉渣超标的一个重要方法是成孔后,采用泥浆净化装置循环去砂,降低含砂率,控制净孔泥浆含砂率在0.5%以下。f防止声测管孔底堵塞、超声波检测不到位的措施79
声测管在每一节焊接完后,孔内要灌水,水不能直接用江水(尤其是汛期江水含泥量高)。要经过净化处理后才能用来灌声测管,来达到预防声测管底部堵塞、超声波检测不到位的目的。声测管施工时接头焊接要牢固,不得漏浆,顶、底口封闭严实,声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接,确保声测管根根能够检测到底。g防止钻孔桩混凝土浇注时出现堵管、断桩现象的措施g-1堵管现象主要分为两种,一种是气堵,当混凝土满管下落时,导管内混凝土(泥浆)面至导管口的空气被压缩,当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象,解决气堵想象的措施有:首批混凝土浇注时,在泥浆面以上的导管中间要开孔排气,当首批混凝土满管下落时,空气能从孔口排掉,就不会形成堵管。另外一种堵管现象为物堵,混凝土施工性能不好,石子较多,或混凝土原材料内有杂物等,在混凝土垂直下落时,石子或杂物在导管内形成拱塞,导致堵管。要求混凝土有较好的流动性、不离析性能和丰富的胶凝材料,同时加强现场物资管理,使混凝土原材料中不含有任何杂物,并在浇注现场层层把关,确保混凝土浇注顺利。g-2断桩主要是导管埋置深度不够,导管拔出了混凝土面(或导管拔断),形成了泥浆隔层。防止措施为:对导管埋深进行记录,同时用搅拌站浇注方量校核测深锤测得混凝土面标高,始终保持导管埋深在2~6米,同时对导管要每根进行试压,并舍弃使用时间长或壁厚较薄的导管,确保导管有一定的强度。g-3确保搅拌站的生产能力,备好发电机,确保钻孔桩混凝土浇注连续也是保证不发生断桩的必要条件。h防止钻孔桩出现接桩的措施按规范要求钻孔桩应超浇0.8m左右的混凝土,目的是用来保证桩头混凝土质量,避免导管拔出时出现形成的泥浆芯在桩体内,而实际操作时依靠测深锤来测定桩顶标高,由于泥浆是一种胶体,遇见呈碱性的混凝土后开始凝结成块,故有时操作时易错将泥浆内的凝结面当作混凝土面,使得混凝土少浇,导致桩体要接长,施工时一方面使用测锤时,要反复掷锤,使锤穿破泥浆凝结层,另一方面要将孔壁测试结果和搅拌站浇注方量来校核最后的混凝土面是否正确,确保桩头质量。4.4陆上承台施工4.4.1承台概况苏通长江公路大桥B1合同段30m跨段1#~12#墩承台位于防洪大堤内,陆上承台施工,墩位号为K15+501~K15+831。陆上地下水位:+0.85m。承台均为矩形结构,共有24个。承台混凝土强度等级为C30。其中,1#~11#墩承台设计平面尺寸8.5m×5.2m,承台顶标高+2.3m,承台高2m;单个承台混凝土方量为88.4m3。79
12#墩承台设计平面尺寸8.5m×5.2m,承台顶标高+2.2m,承台高2.5m,单个承台混凝土方量为110.5m3。混凝土总量为2165.8m3。承台具体参数见表4.4。表4.4承台具体参数表墩号桩号地面标高(m)承台顶标高(m)承台底标高(m)承台截面尺寸(m)(长×宽×高)挖方深(m)1K15+501.002.522.30.38.50×5.20×2.002.422K15+531.002.382.30.38.50×5.20×2.002.283K15+561.002.412.30.38.50×5.20×2.002.314K15+591.002.592.30.38.50×5.20×2.002.495K15+621.002.532.30.38.50×5.20×2.002.436K15+651.002.272.30.38.50×5.20×2.002.177K15+681.002.552.30.38.50×5.20×2.002.458K15+711.002.452.30.38.50×5.20×2.002.359K15+741.002.42.30.38.50×5.20×2.002.310K15+771.002.372.30.38.50×5.20×2.002.2711K15+801.002.332.30.38.50×5.20×2.002.2312K15+831.002.272.2-0.38.50×5.20×2.502.77注:基坑开挖时超挖0.2m,为做混凝土垫层提供条件。4.4.2承台工程主要特点1陆上承台施工,由于地下水位高,基坑开挖渗水量大。2施工桥位区降雨量充沛,对开挖后基坑的护坡和排水,雨季施工时将增大施工组织和技术难度。3施工墩位地质层以砂性土为主,土质松散,基坑边坡护坡难度大79
4.4.3主要施工方法1#~12#墩承台采用挖掘机直接进行基坑开挖,集水坑排水施工,根据施工现场实际情况,如果潜水泵抽水来不及,可以考虑井点降水进行施工。承台模板采用大型钢模板,尺寸分别为4.25m×2.7m加工8块,单块模板重1.24t;5.35m×2.7m加工4块,单块模板重1.52t。4.4.4施工工艺流程(见图4.21)图4.21承台施工工艺流程图施工准备、测量放线1#~12#墩承台基坑开挖、排水桩头处理、桩基检测垫层混凝土浇注承台模板安装承台模板加工绑扎钢筋、墩身钢筋预埋测量放线钢筋加工混凝土浇筑混凝土养护4.4.5具体施工工艺措施1施工准备承台施工前,应对钻孔灌注桩平台及时进行拆除。承台施工前,承台模板加工严格按照模板设计图纸加工图纸要求进行,加工完成后,根据模板设计图纸和相关技术规范进行验收检查,合格后方可使用,并填写相应的验收资料。79
承台施工前,还应对承台结构钢筋抽检、加工,各种预埋件加工。并做好混凝土的制备运输联系工作。将所需物件及时运至施工现场。2承台基坑施工a基坑开挖陆上承台均为浅埋式,开挖深度2.17~2.77m不等,根据现场地质、地形情况,1#~12#墩可采用明挖基坑的方式施工承台。基坑开挖前,测量放出承台开挖位置线的四角点,并以钢筋节或竹竿等标识,然后用滑石粉或石灰标识开挖位置线;挖掘机根据开挖位置线进行开挖,开挖出来的土方堆积在离承台开挖位置线外2m以外范围,基坑开挖下口按承台基础平面尺寸四周各边增宽100cm考虑。基坑开挖边坡按1:1.5控制,在施工时可根据各墩位的地质及地下水位情况进行边坡的调整,以不出现塌方、涌砂为宜。为了准确的开挖至要求的坑底标高,开挖前预先测出地面标高,然后用测绳大致测量坑底标高,开挖完成后测量检测开挖底标高。基坑开挖,要防止挖掘机作业时损坏桩头混凝土和桩基承台预埋钢筋。基坑开挖断面示意见图4.22所示。b排水水泵选择12#墩靠近小河沟最近,以12#墩承台基坑开挖为例计算渗水量。Q=1.366K(H2-h2)/[lg(2D)-lgr0]式(4.3)其中:Q—基坑总渗水量,m3/d;K—渗透系数,北岸潜水渗透系数取69m/d。H—含水层厚度,地下水位标高+0.85m,集水坑底标高-0.9m,则H=1.75m;h—抽水后稳定水位至不透水层的厚度,排水沟底标高-0.05m,则h=0.85m;D—基坑距河水边线距离,约50m;r0—引用基坑半径,m;对于矩形基坑:r0=η(A+B)/4,A与B为基坑长与宽,η为系数,可由《桥涵》施工手册表5-23,可得η=0.125。则,r0=0.125×(34.5+13.8)/4=1.5Q=1.366×69×(1.752-0.852)/[lg(2×50)-lg1.5]=120.9m3/d79
水泵排水量V=1.5Q=1.5×120.9/24=7.56m3/h,选用10m3/h的潜水泵。c基坑排水布置根据苏通大桥B1标工程地质、地下水位情况,承台开挖时坑内会有积水,拟采用明沟排水方式排除坑内积水,当雨季施工,渗水量较大明沟排水满足不了施工要求时,可以考虑井点降水进行施工。在基坑开挖整平完成后,用挖掘机或人工在承台范围外侧靠近坡角开挖一条排水沟,宽取20cm,深取15cm,四条排水沟连通,并在基坑的其中一角点设置集水坑,集水坑直径取50cm,深取1m,排水沟呈微斜面,坡度1‰~5‰,积水全部通过排水沟集存到集水坑中,然后利用潜水泵将水抽出。图4.22陆上承台基坑开挖、排水示意图3桩头处理和桩基检测a桩头处理承台开挖后,应及时对多余桩头混凝土进行凿除。桩头凿除用风镐进行,为了加快施工进度,防止开挖边坡坍塌,一个承台桩头凿除,至少采用2台风镐进行施工。风镐施工作业人员必须戴防尘面罩,必要时洒水,防止粉尘污染。桩头凿除中,检测管的盖板不得随意动,防止碎混凝土等杂物掉入堵塞检测管。b桩基检测79
桩头凿除过程中,桩基检测管露出桩头后,通知检测单位及时进行超声波检测,检测前割除检测管盖板。如果检测管发生堵塞时,对于局部堵塞的情况可用短节大直径钢筋和测绳或者直接接长Φ12钢筋在检测管内捅,确实无法捅通,可以在征得业主、监理和检测单位同意的情况下采用其他检测方法。4垫层混凝土浇筑根据开挖实际情况,如果开挖后基坑底部土质较软,承台施工前在基坑底部铺20cm碎石垫层并进行夯实整平。垫层轮廓线应大于承台轮廓线50cm以上,待混凝土初凝后及时通知测量对承台放线,以便进行下步施工。5模板工程a模板计算模板在后场加工组加工,加工组在加工区设置一加工平台,加工平台顶面要求水平。模板加工尺寸分别为4.25m×2.7m加工8块,5.35m×2.7m加工4块,可以满足陆上承台施工。模板结构加工图见大图所示。图4.23模板面板计算图示承台长边侧由2块4.25m×2.7m模板拼接组成,短边侧有一块5.35m×2.7m组成。模板面板采用6mm厚钢板,横肋、纵肋均采用[8槽钢,纵肋在横肋处切断。在左右两边采用75x75x8角钢。最外侧为由两片[12槽钢组成的工字型结构作为对拉螺杆的受力体系。1).面板的计算(计算图示见图4.23)取最底层钢板,其中最小块的长边与短边之比为=100/30>2,按简支结构计算,沿长边方向取单宽作为板宽,短边方向作为板跨。其受力图如下:模板所受的水平荷载有:a):混凝土初凝前的侧压力:其中:初凝前混凝土的最大侧压力(N/m2);H:初凝前混凝土的浇筑厚度(m);:混凝土容重(N/m3)b):倾倒混凝土所产生的水平动力荷载:79
查表可知:混凝土直接由混凝土导管流出时作用于侧面模板的水平荷载为2000N/m2。计算面板强度时:荷载组合时取P1和P2之和。取12#承台模板计算最不利,顶端:P=24*1000*(2.5-0.3)*1+2000*1=54800N/m底端:P=24*1000*2.5*1+2000*1=62000N/m计算可得板中部最大弯矩为M=0.657KN·m。σmax=M/W=0.657/6*10-6=109.5Mpa<[σ]=215Mpa。满足要求。计算面板刚度时:荷载组合时只取P1。挠度:==1.6mm<,满足要求。2)纵肋计算纵肋的计算图示同面板。[8槽钢的截面抵抗矩为W=39.7*10-6m3σmax=M/W=0.657/39.7*10-6=16.55Mpa<[σ]=215Mpa。满足要求。3)横肋计算(计算图示见图4.24)取最底侧横肋最不利图4.24模板横肋计算图示q=P=24*1000*2.5*1+2000*1=62000N/m计算可得板中部最大弯矩为M=7.75KN·m。[8槽钢的截面抵抗矩为W=39.7*10-6m3则σmax=M/W=7.75/39.7*10-6=195.2Mpa<[σ]=215Mpa。满足要求。b模板加工1)放样放样前核对图纸的安装尺寸和孔距,按照图纸尺寸1:1的大样放出各点。2)下料根据设计图纸尺寸,对型钢下料。下料时,要求实际切割线与号料线之间的偏差值为±2mm79
,切割断面倾斜度的偏差值小于或等于5%厚度,并小于或等于1.5mm,钢材下料后的毛刺、熔瘤等都要清除干净。3)平直钢材如果有翘曲等情况,需要进行矫正。千斤顶顶压钢材翘曲部分,同时用氧炔焰对翘曲部分进行加热,达到矫正目的。钢板在1m范围内,翘曲矢高允许偏差值小于或等于1.5mm;型钢翘曲矢高允许偏差值是长度的1/1000,同时不得大于5mm。4)钻孔对拉螺杆孔眼、模板连接孔眼,采用手提式三相电钻、平钻头钻孔,钻孔位置偏差1mm,直径偏差0~1.5mm,椭圆度1.5mm。5)拼装加工平台上放出承台模板边线,将钢板分块平铺在加工平台上,并点焊固定;在钢板上将纵、横肋带位置用石笔划出,按照位置线将横肋带型钢安装点焊加固;由于横肋带将纵肋带分隔成数段,将纵肋带按照尺寸下料,根据位置线安装点焊加固;将模板端头联接加强角钢按照位置线安装到位,点焊加固;在横肋带上用石笔将主纵梁位置线划出,根据位置线安装,点焊加固。6)焊接加固为了减少焊接变形,保证焊接质量,应制定科学的焊接工艺,选用合适的焊接设备。在模板制作焊接中,采用合理的焊接程序。其原则是选用双数焊工从中央向四周扩散焊接,控制焊接收缩的影响7)检查验收模板加工完成后,由质检部组织相关人员对模板加工质量进行检查验收。模板长、宽允许偏差0~-1mm,面板局部不平允许偏差1mm,孔眼位置与面板的间距±0.3mm,沿长、宽方向的孔眼位置允许偏差±0.6mmc模板运输模板检查验收合格后方可使用。吊车停放在加工组,分块吊起钢模板放到运输车上,模板与模板间垫枕木或脚手板等,防止转运过程中变形,运输车运到施工现场,由施工现场的履带吊卸下。d模板安装模板安装前清理桩头杂物,根据现场情况冲洗桩头及垫层。模板安装前清理模板面板,并均匀刷模板脱模剂,脱模剂采用废机油。1)放线79
垫层混凝土达到一定强度后,测量在垫层上放出承台四角点,并测出四角点标高,便于调平模板下口。木工根据测量放出的四角点,用墨斗弹出承台轮廓线,并在垫层混凝土上承台轮廓线内侧钉入水泥钉,便于模板就位。2)长边模板安装长边模板由两块模板组成。履带吊先吊起一块钢模板,人工将模板基本就位,再用撬棍对模板进行微调,保证模板底口与承台边线一致;再吊起另一块钢模板就位,模板与模板之间用螺栓φ20连接。模板就位后,在吊下一块模板时,将模板后仰,并用脚手管斜撑在模板后面,临时加固。3)短边模板安装履带吊吊起钢模板,人工就位,再用撬棍进行微调,再将长边模板斜撑去除,人工扶直,与短边模板用连接螺栓连接。安装时连接螺栓先不拧紧,用垂球检测模板垂直度,钢卷尺检测模板内空对角线,满足要求后拧紧连接螺栓。4)对拉螺杆设置1#~11#墩承台设置2层对拉螺杆,12#墩设置3层对拉螺杆,对拉螺杆用φ20圆钢加工。下层对拉螺杆施工前先在桩基承台预埋筋上焊接定位钢筋,定位钢筋一头与预埋筋焊接,另一头靠拢钢模板,保证承台底口内空尺寸。下层对拉螺杆焊接在承台底层钢筋上,节省材料用量。上层对拉螺杆在承台顶面上,在对拉螺杆上穿脚手管,脚手管两头抵挡在主纵梁上,脚手管长度比承台尺寸长17.2cm,保证承台上口内空尺寸满足要求。5)模板检查模板安装完成后,测量检测模板的标高、平面位置是否满足要求,不能满足要求则进行调整。模板底口与垫层空隙用泡沫、棉纱等堵塞,缝隙较大时,可调制水泥砂浆堵塞。对拉螺杆的空隙用泡沫堵塞。e模板拆除承台混凝土强度达到2.5MPa以上时,拆除承台模板。6钢筋工程a钢筋加工79
1)钢筋进场钢筋来料后,必须具有出厂质量证明书和试验报告单,并及时进行钢筋抽检,钢筋力学性能合格后方可进场,进场后钢筋按类型堆放,钢筋下面垫枕木等与地面悬空,标明钢筋的名称、产地、检验情况等。2)钢筋去污、调直钢筋表面有油渍、漆污和用锤敲击时能剥落的浮皮、铁锈等应在加工前清除干净。清除主要采用人工进行,用钢丝刷刷除铁锈等污垢。对于锈蚀严重损伤的钢筋,应降级使用。对于粗钢筋局部弯折可用自行加工的“F”形矫正工具矫正,对于细钢筋或弯曲的粗钢筋可用卷扬机进行调直。3)钢筋下料根据承台钢筋设计图,承台钢筋在钢筋切断机下料,下料时钢筋钢筋和切断机刀口要成垂线,并严格执行操作规程,确保安全。承台墩身预埋筋采用切割机将钢筋的两头切平,以保证钢筋的墩头或连接。4)钢筋弯曲成型根据承台钢筋图,用石笔在预备弯曲钢筋上将弯曲点位置划出,然后在钢筋弯曲机加工成型。5)钢筋接长根据下料实际情况,可以将短节钢筋接长使用。对于钢筋直径大于10mm、小于28mm的钢筋一般采用闪光对焊接长,也可采用搭接焊、坡口焊形式进行接长。焊接接头按照要求进行抽检,检验合格。6)成型钢筋堆放钢筋加工完成后,按照设计图纸的尺寸和规格堆放钢筋,钢筋下面垫设枕木,设置标识牌,避免出现钢筋混用。b)钢筋运输加工好的钢筋堆放整齐,前场需要时用吊车分类吊放入运输车,运输到施工现场;对于少量、小件钢筋人工上车或人工拿到施工现场。c)钢筋安装1)桩头钢筋调整承台钢筋安装前,将桩头钢筋调顺。用“F”形矫正工具将桩头钢筋调整顺直,对于钢筋弯折的情况用两个“F”形矫正工具向相反方向用力,再用“F”79
形矫正工具按照设计图纸要求调整桩头钢筋向外侧倒10cm,呈“喇叭”形。2)底层钢筋网安装沿顺桥向在桩顶上方布置三根支撑筋,根据承台模板顶标高反算支撑筋标高,从模板上口量出支撑筋位置,将支撑筋两头用短钢筋接头支撑,再用连通管校核支撑筋各部位,保证支撑筋水平,间隔1m设置短钢筋支撑。根据承台钢筋设计图,在承台模板上标识出底层钢筋位置,将底层钢筋横桥向钢筋按照位置线搁在支撑筋上,再摆放顺桥向钢筋,同时进行钢筋绑扎。钢筋绑扎呈梅花形,钢筋接头的摆放必须符合要求,钢筋弯构向上。3)顶层钢筋网安装沿顺桥向布置三根架立筋,保证架立钢筋的刚度和水平。根据图纸在承台模板上标识出顶层钢筋位置,将顶层钢筋横桥向钢筋按照位置线搁在架立筋上,再摆放顺桥向钢筋,同时进行钢筋绑扎。4)竖向网片筋、拉勾筋安装上下两层网片钢筋安装完成后,绑扎竖向网片筋和拉勾筋。5)墩身预埋筋安装墩身预埋筋埋入承台1.5m,设置上、下两层固定圈。上层固定圈用角钢加工,分为四节,施工时螺栓连接固定,并用油漆标识出钢筋位置,以便重复使用;下层固定圈由钢筋Φ22以上加工,顶层网片筋施工前预先放在墩身大致位置,墩身预埋筋施工时绑扎牢固。测量预先在承台模板上放出承台中轴线的两点,墩身钢筋施工时,用两根棉线拉出承台中轴线,上层固定圈根据棉线调整好位置,墩身预埋筋按照油漆线定位绑扎在顶层钢筋网片上,对于顶层钢筋不在该位置时,放置一根钢筋绑扎在顶层钢筋网上并与墩身预埋筋绑扎,承受预埋筋重量。7混凝土工程a混凝土配合比要求大体积混凝土的配合比应根据实际施工时所采用的砂石料、水泥、粉煤灰及外加剂的性能进行配合比试验,确定最佳的混凝土施工配合比。但是应遵循以下总的原则:大体积混凝土应采用低水化热水泥,并采用“双掺技术”(即掺加粉煤灰及外加剂),降低混凝土的入仓温度等措施,以改善混凝土的性能,减小混凝土的水化热。混凝土具体配合比要求如下:1)混凝土强度30Mpa79
2)混凝土外加剂要具有缓凝、早强、减水作用。3)为了降低混凝土的水化热,防止承台混凝土产生裂缝,可适量掺入粉煤灰;掺量由实验室根据试配情况确定。4)塌落度要求:16±2cm;5)初凝时间:大于4h;6)粗骨料粒径:5~40mm。b埋设预埋件墩身四角位置埋设钢板预埋件,用于以后墩身施工时调节墩身模板标高和固定墩身模板底口。在适当位置埋设钢板预埋件,用于墩身施工脚手架固定。c浇筑前准备承台混凝土浇筑前,检查模板内积水情况、垫层顶面清理情况、模板加固情况、墩身钢筋预埋情况等,还应检查混凝土浇筑材料、机械设备准备情况,满足要求后准备浇筑混凝土。d混凝土浇筑1)混凝土搅拌混凝土由后场2座50m3/h的混凝土搅拌站生产,浇注强度能够满足承台混凝土浇筑强度的要求。混凝土拌制时应严格控制水灰比和混凝土塌落度,严格控制搅拌时间。2)混凝土运输承台混凝土运输采用2~4台6m3混凝土运输车,混凝土运输车在搅拌站接好料后,运送到施工现场。混凝土在运输过程中应保持匀称性,做到不分层、不离析、不漏浆。(3)混凝土布料及振捣混凝土运输到施工现场后,溜槽入仓。溜槽搭设时注意坡度及行程,应保证混凝土运输车能够方便地放料入溜槽、混凝土能够顺着溜槽流动以及溜槽的整体刚度满足施工要求。混凝土采用多点布料、分层浇筑、分层振捣,每层厚度不大于30cm以便进行人工振捣作业。振捣时应注意振捣棒插入混凝土的间距、深度与作用时间。一般振动棒作用半径30cm~40cm;上层混凝土的振捣要在下层混凝土初凝前进行,并且应插入下层1cm左右;每个振动点振捣时间一般为20~30秒。79
混凝土浇筑完毕后,在顶部混凝土初凝前,对其进行二次振捣,并压实抹平。e混凝土养护混凝土初凝后,对承台混凝土进行养护。天气炎热时,承台混凝土应及时进行覆盖洒水养护;低温天气时,应按冬季施工要求进行覆盖蓄温养护。4.5陆上墩身施工4.5.1工程概况苏通长江公路大桥B1合同段30m跨段1#~12#墩位于防洪大堤内,,墩位号为K15+501~K15+831。墩身均为矩形结构,共有24个。墩身混凝土强度等级为C40。其中,表4.5陆上墩身参数表墩号桩号地面或河床标高(m)墩台底标高(m)墩台顶标高(m)墩台平面尺寸(m)(长×宽)墩台高(m)1K15+501.002.522.33.8817.5×1.41.5812K15+531.002.382.34.3837.5×1.42.0833K15+561.002.412.34.9367.5×1.42.6364K15+591.002.592.35.5387.5×1.43.2385K15+621.002.532.36.6187.5×1.43.8686K15+651.002.272.36.7987.5×1.44.4987K15+681.002.552.37.4287.5×1.45.1288K15+711.002.452.38.0587.5×1.45.7589K15+741.002.42.38.6887.5×1.46.38810K15+771.002.372.39.3187.5×1.47.01811K15+801.002.332.39.9487.5×1.47.64812K15+831.002.272.29.5727.5×2.97.3721#~11#墩墩身设计平面尺寸7.5m×1.4m,形式为实心薄壁墩,12#墩墩身设计平面尺寸7.5m×2.9m,形式为空心薄壁墩。1#~12#墩墩身高度1.581—7.648m不等,墩顶标高+3.881—9.948m不等。墩身具体参数见表4.5。79
4.5.2施工工艺流程(见图4.25)4.5.3具体施工工艺措施1施工总体安排a30m跨段的墩身高度均在10m内,采用一次支模浇注砼到顶的施工工艺;b砼浇注工艺:全部在后场搅拌生产站生产,由砼运输车运至现场,经砼拖泵泵送入仓进行浇注施工。c根据墩身高度和截面形式不同,1#~12#墩可以直接搭设脚手架施工支架,吊装模板施工一次到顶。2施工准备墩身施工前,应对承台顶面进行处理,要求凿毛,并对预埋的墩身钢筋进行调直,确保施工的顺利进行。首节墩身施工,搭设简易脚手架,脚手架用于首节墩身钢筋施工、模板施工、混凝土施工等。脚手架高约5m,脚手架底部铺设脚手板或钢板。图4.25陆上墩身施工工艺流程施工准备墩身模板安装墩身模板加工绑扎钢筋、箱梁预埋钢筋安装测量放线钢筋加工混凝土浇筑混凝土养护支座安装,垫石浇筑3模板工程墩台模板采用大型钢模板,尺寸分别为7.5m×4m加工8块,1.4m×4m加工4块,2.9m×4m加工4块。其中,1#-5#墩身高度小于4m,采用高度为4m的模板一次性浇筑完成,6#-12#墩身高度大于4m的使用两块高度为4m的模板拼接使用,79
均采用一次支模施工到顶的施工工艺。a外模板加工外模板设计原则、要求,有以下几点:模板尺寸尽量具有通用性,便于不同宽度的墩身适用,加工模板高度4m。由于外模板周转次数多,为了保证表面平整度,模板刚度设计要大,保证施工质量。同一平面模板连接分别设计成阴角、阳角扣接。墩身外模板采用木模板进行施工,木模板由16mm厚优质竹胶合板、木工字梁、背部钢围檩三部分组成,面板与木工字梁通过铁钉或木螺丝固定。钢围檩与木工字梁间通过螺栓连接。b内模板加工12#墩为空心薄壁墩身,需要设置内模板。考虑到周转使用和施工方便,内模板采用组合钢模,组合钢模间用“U”形扣连接,其上背竖带,倒角位置用木模加工。内、外模板均设对拉螺杆孔眼。c模板安装测量放出墩身位置线,分块吊装模板,相邻模板间用螺栓连接,内外模板上对拉螺杆,模板安装完成后,测量检查模板垂直度和平面位置,满足要求后模板底口与预埋件加固、限位。4钢筋工程a钢筋准备工作墩身钢筋钢筋主筋长度以9m为宜。钢筋进场后,应附有出厂质量合格证质量检验报告单;检查进场所有钢筋的牌号、等级、规格、生产厂家是否与合同相符,产品外观是否受损,检验合格后才收料。进场材料验收后,方可进场堆放,并挂材料设标牌,注明钢筋品牌、进场时间、数量、检验人员、检验状态等。钢筋露天堆放,,底部设枕木垫高隔离地面,顶面遮盖帆布等,防止锈蚀及污染。钢筋入库后,及时对钢筋按试验规范要求,进行取样试验,并将实验结果填写在材料标识牌上。b钢筋加工墩身钢筋主筋连接采用镦粗直螺纹套筒连接。79
钢筋下料后两端头用砂轮切割机齐平,下料前应将钢筋调直并清理污染,再在钢筋端头用直螺纹镦头机镦粗,镦粗尺寸要满足规范要求,最后用套丝机套丝,并用塑料胶盖套上保护丝口。c钢筋运输、安装钢筋加工完成后,用载重汽车转运到施工现场,再用吊车吊装就位。加工标准钢筋定位框,标上主筋位置,钢筋定位框在施工缝约5m高的位置定位,要求与钢筋安装操作平台联接加固。先吊装墩身钢筋主筋入钢筋定位框内,钢筋用套筒连接,分别将单根钢筋与承台里的预埋钢筋连接好,满足施工技术规范要求,并对主筋调直后按设计图纸间距要求在钢筋定位框上临时固定。再根据每次浇注混凝土的高度为4.5m,绑扎水平筋和箍筋,钢筋绑扎应满足设计和规范要求。钢筋骨架成型后,在钢筋外围绑上半圆形水泥砂浆垫块或环形塑料垫块,以保证钢筋的保护层厚度。监理工程师检查合格后,进行下步施工。5混凝土工程a配合比设计墩身为C40混凝土,采用泵送混凝土,混凝土应满足强度、和易性、泵送等性能。为确保墩身混凝土的内在和外观质量,其配合比须严格试配,并根据施工季节,输送高度等实际情况的变化进行调整,以确保混凝土施工质量。b混凝土浇筑工艺墩身混凝土采用2座50m/h拌和站生产,台混凝土罐车运输,4由拖泵或泵车泵送,软管布料,串筒入仓。混凝土采用分层浇筑、分层厚度不大于30cm,分层振捣,振捣采用插入式振捣棒。振捣要快插慢拔,并深入下层混凝土10cm,以使上下层混凝土融为一体;振捣要密实,不漏振、欠振或过振;严格控制棒头插入砼的间距、深度与作用时间,防止砼表面出现蜂窝、麻面,甚至空洞等缺陷。振捣器应避免碰撞模板、预埋件等。施工中,应派专人检查模板,防止出现爆模等现象。c混凝土养护采用养护剂或喷水雾养护。墩身混凝土按季节的不同,采用相应的养护方法。高温天气采用喷水雾养护,低温天气墩身包缠塑料薄膜养护。同时加强保温,保湿工作,降低结构物内外温差,并根据施工时具体条件制定针对冬季、夏季和雨季混凝土养护方法。79
4.6陆上箱梁施工4.6.1工程概况本合同段工程起点处第一联采用12孔一联跨径30m预应力钢筋混凝土等截面连续箱梁。梁体断面采用单箱单室结构,仅在墩顶设1.2m厚中横梁和梁端设1.0m厚端横梁,其余部位均不设横隔梁。箱梁高180cm,宽1640cm,悬臂长395cm,底宽7.50m,顶宽16.50m,两侧翼缘宽4.00m。箱梁底板和顶板厚度均为25cm,侧壁厚度38cm。单跨单幅箱梁的混凝土方量为287m3,混凝土强度等级为C50号。箱梁顶面设有2%横坡,采用箱梁绕桥面设计高程点旋转而成,箱梁横断面中心线不垂直于大地,而且与墩中心线不在一条直线上。箱梁为双向预应力混凝土结构,主梁除布置纵向预应力束外,在桥面板内设有横向预应力束。图4.26陆上箱梁施工工艺流程图施工准备模板安装绑扎钢筋、预应力管道、钢绞线安装支架安装预压支座安装、垫石浇筑箱梁模板加工钢筋加工混凝土浇筑混凝土养护预应力筋张拉、孔道灌浆桥面铺装工程,附属工程预应力束均由多根φ15.24钢绞线组成,Ry=1860MPa,张拉控制应力1395MPa,采用一端张拉。陆上箱梁全长约360m,分6个浇筑段分别进行浇筑,第一浇筑段长65.5m79
,第二至第五浇筑段长60m,第六浇筑段长54.5m。并且箱梁轴线在平面上有一定的弧度。箱梁采用满堂式脚手架施工。脚手架的设计计算从略。4.6.2箱梁现浇施工工艺流程根据设计要求及现场实际情况,30m跨径连续箱梁拟采用钢管桩落地支架现浇施工工艺,两跨(孔)一段(60m)逐跨现浇施工。其施工工艺流程见图4.26。4.6.3具体施工工艺(略)。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计第5章施工进度计划5.1施工进度计划的编制施工进度计划是施工组织设计的重要组成部分,应根据其编制原则和对工程中的主要控制性和关键性的工程项目的施工方法、施工设备、工程量大小及相应之定额的研究,在保证总工期的前提下,计算出完成其每项工序的起止日期。这些均可能与轮廓进度有矛盾,须在满足工期的前提下进行调整和修改,使之合理化,然后对次要工程项目作出恰当的处理和安排,以保证均衡生产。5.1.1单项工程施工时间的计算根据各单项工程的工程量和定额指标计算出它们所需要的劳动力,机具设备,材料用量和施工时间。每个桥墩均分为桩基施工、承台施工、墩身施工、箱梁施工四部分进行施工。30m跨段的下部构造施工安排中,桩基施工分为安机部分、桩基施工、桩基检测三部分,在桩基施工中,考虑6台钻机同时施工,这样可以三个墩同时施工,而且在每个墩下部的桩基均按照跳钻的顺序进行钻孔。安机部分的时间按每个墩一天时间考虑;桩基施工部分由泥浆循环、清孔出渣、下放钢筋笼、混凝土浇筑等部分组成,其中由于各个墩下部的桩基的长度有所不同,因此安排的时间也不尽相同,其中1#~6#墩桩基施工需要65天,7#~8#墩桩基施工需要53天,9#~11#墩桩基需要59天,12#墩桩基施工需要53天;桩基检测部分的时间是为了验桩安排的时间,只有验桩通过,才能进行上部的承台施工,桩基检测的时间为每根桩28天。承台施工主要施工工艺是钢筋绑扎和混凝土的浇筑,按每个桥墩20天考虑,同时考虑到冬季施工的影响,在12#墩承台施工按每个桥墩25天考虑。墩身和箱梁施工全部采用连续施工,只需要注意雨季和冬季施工的影响,安排好与承台施工的搭接时间。最后安排的工作还包括桥面铺装以及附属工程、收尾工作,大概安排的工期将近3个月的时间。5.1.2用条形图法安排施工将各单项工程的施工时间编入条形图表中。运用通往同望软件绘制横道图。见79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计大图。5.1.3用网络图法编制施工进度计划网络图见大图。5.2劳动力、机械设备、材料使用计划5.2.1劳动力计划在试桩结束后,从2003年12月开始,每三个墩一个施工段共有四个施工段进行流水施工,此阶段施工的有桩基、承台以及墩身三部分,若不计入箱梁部分,劳动力使用大致相等。从2004年5月开始,箱梁施工也陆续开始,所需人员也相应增加。所以在次期间,劳动力使用会达到最大值。从2004年11月开始,,桩基、承台和墩身施工相继结束,箱梁最终完工时间在2005年5月。接下来的工作就是桥面铺装以及附属工程,安排的人员相应较少。在2005年4月开始有桥台的施工,因此在次期间劳动力会有一定的增加。5.2.2机械设备使用计划(见表5.1)表5.1机械设备使用计划序号类别设备名称单位数量进场时间完工时间1测量经纬仪台22003.10.12006.82测量全站仪台12003.10.12006.83测量水准仪台22003.10.12006.84车辆汽车式起重机辆12003.10.12005.75车辆汽车式起重机辆12003.10.12006.86车辆砼泵车辆12003.11.152006.57车辆砼运输车辆3~62003.10.12006.58车辆红岩载重车辆12003.10.12006.579
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计9车辆东风拖车辆12003.10.112006.817机械康明斯发电机台22003.10.12006.818机械履带式起重机辆22003.10.12006.819机械造桥机套22004.52006.520机械拌和站座2 2006.521机械拖泵台22003.10.12006.522机械装载机台12003.10.12006.823机械装载机台12003.10.12006.824机械空压机台82003.10.182005.1125机械泥浆处理设备台162003.10.182005.1126机械振动打桩锤台12003.10.112004.127机械振动打桩锤台12003.10.12003.10.1528机械钻机台162003.12005.1129机械龙门吊台12003.10.302006.430机械挖掘机台12003.12.102004.1231机械箱式变压器台12003.10.12006.932机械箱式变压器台12003.10.162006.933机械箱式变压器台12003.10.162006.934小型镦粗直螺纹机械套32003.10.102006.435小型钢筋切断机台32003.10.12006.436小型钢筋弯曲机台32003.10.12006.437小型交流电焊机台302003.10.12006.838小型制浆机台62003.10.12006.539小型注浆泵台32003.10.12006.579
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计40小型注浆控制系统套12003.11.212006.541小型电动套丝机台42003.10.302006.542小型对焊机台12003.10.72006.843小型钢筋调直机台12003.10.72006.844小型落地砂轮机台12003.10.12006.845小型木工多用锯床台12003.10.12006.846小型泥浆泵台102003.11.52006.447小型千斤顶台4月4日2003.11.202006.448小型砂石泵台42003.122004.449小型台钻台12003.10.12006.850小型压刨床台12003.10.12006.851小型油泵车台102003.11.202006.452小型圆盘锯台12003.10.12006.853试验试验仪器一批套12003.10.12006.85.2.3主要材料(水泥、钢材、砂、石)计划(见表5.2)79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计表5.2材料采购进场计划表苏通大桥B1标30m跨段材料采购进场计划表序号使用部位材料名称订货时间预计到货时间使用时间一试桩2003.10~111钢护筒2003.9.102003.9.252钻孔桩钢筋2003.9.152003.10.13砼材料2003.10.152003.10.20二陆上桩基2003.11~2004.121钢管桩2003.9.102003.10.12钢护筒2003.10.52003.11.203钻孔桩钢筋2003.10.12003.11.204砼材料2004.2.102004.2.15三陆上桥台2005.2~2005.61钢护筒2005.1.202005.2.12钻孔桩钢筋2005.1.102005.1.153砼材料2005.1.202005.1.25四陆上墩身2004.5.1~2004.5.261钢筋2004.4.12004.4.152混凝土材料2004.4.152004.4.20五30m箱梁2004.6~2005.151钢筋2004.5.152004.6.12混凝土材料2004.7.12004.7.879
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计第6章技术组织及各项保证措施6.1项目管理组织机构设置(见图6.1)图6.1项目管理组织机构设置项目经理质保部副经理总工程师副经理财务合约部劳安部办公室测量组实验室质检部物资设备部工程部各工段、生产班组6.2质量保证体系质量保证体系由管理者分职务组成层层负责,直至顾客满意为止.6.3质量保证措施6.3.1钻孔灌注桩施工1质量保证措施a钻孔前对钻孔所在地区的地质和水文等情况了解,配制钻孔桩水下混凝土所用材料应符合设计和规范要求。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计b搭设钻孔钢平台,投入循环工程钻机,钻孔过程中仔细观测钻进地质情况,若与设计不符时应立即向监理工程师报告。c护筒应坚实,不漏水,护筒内径比桩径大15cm以上。d泥浆比重根据土层情况调整,确保护壁效果。e对所有桩基进行检测。2注意事项a钻孔要连续操作,不能中途停止。b成孔后浇混凝土前应检查沉淀物厚度要求必须符合规范规定。c浇筑水下混凝土严禁导管中混凝土入空气和水。导管在使用前必须进行密封性能检查。d孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理,防止污染河流及环境。e桩头应保证凿至良好混凝土截面处。6.3.2混凝土工程1质量保证措施a混凝土所用水泥购买国优品牌水泥。符合GB175—1999规定的硅酸盐水泥和普通水泥,且必须得到监理工程师的认可。水泥进场必须有厂家的试验报告等合格证书,对水泥质量有怀疑或生产日期超过3个月时,应重新取样检验。b细骨料采用天然优质中粗砂。粗集料可采用当地开采的卵石或机制碎石,砂石中的杂质含量不应超过规范要求。c混凝土的外掺剂的技术要求,应符合规范及设计图纸的有关规定。外掺剂的的使用量,符合生产厂家的规定,并经试验验证。外掺剂中不含有氯化钙和氯化钠。d严格控制配合比。拌和用水采用饮用水,以确保混凝土质量。e混凝土下料高度大于2m时应设置溜筒。f雨天应遮盖后方可浇筑混凝土。g混凝土应及时养护。2注意事项:a应购买国家榜上有名的专业生产厂家生产的水泥。b砂石中的杂质含量不应超过规范要求。c外掺剂的的使用量,应符合生产厂家的规定,并经试验验证。外掺剂中不应含有氯化钙。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计6.3.3水下混凝土浇注1质量保证措施a混凝土所用水泥购买国优品牌水泥。符合GB175—1999规定的硅酸盐水泥和普通水泥,且必须得到监理工程师的认可。水泥进场必须有厂家的试验报告等合格证书,对水泥质量有怀疑或生产日期超过3个月时,应重新取样检验。b细骨料采用天然优质中粗砂。粗集料可采用当地开采的卵石或机制碎石,砂石中的杂质含量不应超过规范要求。c采用导管法浇注水上混凝土。孔身及孔底得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后,立即开始灌注混凝土,并应连续进行,不得中断。灌注混凝土时,混凝土的温度不应低于5℃。当气温低于0℃时,灌注混凝土应采取保温措施。强度未达到设计等级50%的桩顶混凝土不得受冻。d输送到桩中的混凝土,应一次连续操作。初凝前,任何受污染的混凝土应从桩顶清除。e混凝土连续灌注,直至灌筑的混凝土顶面高出图纸规定或监理工程师确定的截面高度才可停止浇注,以保证截面以下的全部混凝土均达到强度标准。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,以保证混凝土强度,多余部分应在接桩前必须凿除,桩头应无松散层。f混凝土灌注过程中,如发生故障应及时查明原因,并提出补救措施,报请监理工程师经研究后,进行处理。2注意事项a灌注水下混凝土前,检测孔底泥浆沉淀厚度,如大于设计的清孔要求,则再次清孔直至符合要求。b混凝土用导管由管径不小于250mm的管子组成,用装有垫圈的快速螺旋接头连接管节。导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混开始时,导管底部到孔底应有250~400mm的空间。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部间的需要c灌注混凝土时,溢出的泥浆应引流至泥浆循环池,再用泥浆车抽取运走,抛卸到环保部门指定的地方d在整个灌注时间内,出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2m,以防止泥浆及水冲入管内,且不得大于6m79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计。经常量测孔内混凝土面层的高程,及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置,并始终予以严密监视,导管应在无水进入的状态下填充。管底在任何时候,应在混凝土顶面2m以下。6.3.4现浇钢筋混凝土构件1质量保证措施a模板采用精制钢模,模板接缝以海绵补衬,防止漏浆。面板用δ=8mm钢板,模板外侧用型钢作竖横加劲肋。模板在安装之前,涂刷脱模剂。b框架层纵横梁的支撑体系采用钢抱箍,抱紧在立柱混凝土上,上面安装型钢和底模。悬浇支架要预压,消除支架塑性变形。c立柱的模板立于桩帽上或置于纵横联系梁上,按框架层一次施工。每节立柱安装后,立柱圆模四周用缆绳固定。测量复核垂直度,截面中心位置等是否与设计和规范要求相符。d靠船构件系采用钢支撑,最下层钢支撑置于下横撑上,其余钢支撑置于下层靠船构件系钢筋混凝土构件上。e钢筋在钢筋车间照图下料加工,汽车运到现场绑扎成形,钢筋连接采用焊接连接,即用压力焊接头。f模板、钢筋、施工型钢等采用塔吊吊装就位。g混凝土由搅拌站供应,均采用泵送入仓。h混凝土初凝后覆盖进行洒水养护,养护时间按设计要求。2注意事项a在混凝土浇筑过程中观测支架的弹性变形情况。b支架必须在混凝土强度达到100%时方可拆卸。6.4安全保证措施工程自始至终要将安全工作捻成一根绷紧的弦,需要从技术上、制度上、思想上、机构上加强安全管理,防患于未然,安全责任重于泰山。6.4.1安全思想教育79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计安全生产,人命关天,首先是要思想重视,观念更新,变要我安全为我要安全。工程开工前对参战人员进行正规的上岗安全培训,学习国务院及其有关部门、省、市颁发实施的有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规、规章和技术标准,学习公司有关安全制度,讲解“安全工作责任重于泰山,防患于未然”的道理。同时让“参战”人员了解安全危险点和控制点,使大家心中有数,处事不惊。宣讲我公司有关安全方面的经验教训,通过学习,提高员工的安全意识和主观能动性,自觉遵守安全规定。在工程施工中塑造“工程要安全,人人要安全,人人管安全”的新风,树立安全工作警钟长鸣,常备不懈的思想意识。对于特殊工种要进行专业培训,持证上岗。6.4.2安全制度法规保证工程开工时,依据工程的特殊性,制定对本项目管理行之有效的安全制度法规,其中包括:爆破作业安全制度、深基坑作业安全制度、高空作业规章制度、机械安全操作规程、安全用电制度、钢结构安装作业安全制度、特殊工种安全制度、事故报告制度、生活和生产消防制度等制度。进行宣读张贴,和经济奖罚挂钩,使之成为法规性、强制性的制度。树立安全、消防否决权制度,把安全消防工作提到一个更高的阶层上来。6.4.3安全组织机构与人员配置建立健全完善的安全组织管理机构,确保安全生产的正常进行。企业法人是安全生产第一法定责任人,项目经理是本工程项目安全生产的第一责任人,成立以项目经理为组长,项目总工为副组长的安全工作领导小组,从组织上措施上完善安全生产工作,使之程序化、规范化。安全工作具体由1名副经理负责,以经验丰富的专职安全工程师为日常事务的主持者,具体专职主管日常生产安全管理工作,各工段及作业班组负责人担任兼职安全员,并赋予他们进行安全管理、指导、检查、监督、制止违章、在危险时采取紧急措施、组织考核安全工作等责任与权力。从而形成整个工程的安全网络体系,该体系研究与决策有关安全方面的重大问题。专兼职安全员行使安全管理、指导、检查监督、制止违章,在危险时采取紧急措施,组织考核安全工作等责任与权力。专职安全工程师持证上岗,在现场均配戴工作标志。6.4.4施工安全许可制度1在编制工程项目总体施工组织设计的同时编制安全工作组织设计,并报上级安全主管部门及监理工程师的许可。2分项工程施工技术交底必须同时进行安全技术交底,必须有现场专职安全工程师签认。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计3每天开工前,所有施工班组必须进行安全工前检查,且记录备查。4—各分项负责人每天检查安全工作的执行情况,并进行详细记录。6.4.5安全技术保证安全工作这一系统工程,技术性很强。从安全管理技术上采取确保安全生产的以下几项措施:1开工前针对工程实际编制切实可行的安全措施计划,并限期实施。没有安全保障措施的项目,不准开工,直到订出安全保障措施为止。2每月召开一次安全领导小组会议,讨论决定安全生产的重大事项,每周进行一次安全检查,并随之召开一次各部门参加的安全会议,检查总结一周的安全工作,贯彻安全领导小组决定,落实整改措施。专职安全工程师每月向监理工程师提交一份工程安全报告。3成立一支随时听从专职安全工程师指挥的紧急救援队,并配备必要的救援工具、设备与通讯联络设施。开工前组织一次紧急救援演习,演习计划报监理工程师审查。4对各工序,技术部门进行安全技术交底,突出关键点和危险点,事前找出有可能出现事故的危险点,采取措施予以防范,使事故“防患于未然”。5密切注意天气预报,建立正常的天气预报接收制度,落实好防风防雨措施,保证各作业面,各作业的通讯设施畅通,机械状态良好,防护设备齐全。6超过许可风力需对设备进行加固,人、机一律停止作业。7加强电气设备等的用电安全,采取有效的接地保护措施,严格按规程操作,所有电气设备必须质量可靠,并有可靠的漏电保护与接地装置。施工中临时电源尽量用电缆,避免临时电源乱拉乱接。8开展安全QC小组活动,研究关键工序的安全防护措施,并做好记录标牌。9作业人员必须集体行动,上、下班清点人数。加强护身设备,如安全带、安全帽等的佩戴管理工作。10特殊工种如起重工、爆破工、电工、架子工、电焊工、司机及各类机械设备的操作工必须持证上岗,按操作规程作业。11对职工及所用民工加强教育和管理,使他们有实实在在的防火意识,在施工业区设立明显的防火标志,在施工作业区和生活区配备一定数量的消防器材。12工地内不得饮用服用后可能影响判断力的酒精饮品及其它物品。任何正受这些物品影响的人员均必须立即离开工程施工范围。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计13对租用设备在施工前必须经过安全资质审查,确认符合施工要求、并签订安全协议书,明确安全责任。被租用设备必须建立相应的安全组织,并纳入本项目经理部的统一安全管理体系,接受安全管理与监督。14为防止高处落物与落物打击,在施工区域设安全警戒线,并挂示警牌。15对主要起吊及载人设备,电,气焊工具均专门制订安全操作规程。16对施工安全设备,施工架、栏杆、工作平台,梯子和其它进出方式、电动设备、照明、报警系统、保安设施,都必须进行检查测试和保养,资料记载应作保存备查。凡不符合规定的都将被更换和重新装置。17组建一支24小时工作的工地保安队负责整个工地的保安事宜。在进出工地的地方设立岗哨,另设两名流动保安队员,24小时巡逻值班。与当地的派出所和联防队保持联系,及时通报情况,服从配合他们的领导与指挥。18设立工地医务室,负责工地人员医护、疾病预防、抢救工作,定期进行灭虫、消毒、卫生防疫和卫生检查,对工人定期体检。6.5安全保证具体措施6.5.1施工准备阶段1施工现场的生活生产房屋、变电所、发电机房、临时油库等均应设在干燥地基上,并应符合防火、防洪、防风、防爆、防震的要求。2场内道路应经常维护,保持畅通。载重车辆通过较多的道路,其弯道半径一般不小于15m,特殊情况不得小于10m。手推车道路的宽度不小于1.5m。急弯及陡坡地段应设置明显交通标志。与铁路交叉处应有专人照管,并设信号装置和落杆。3生产生活用水应进行鉴定,其水质必须符合国家现行标准。水源应采取保持措施,防止水质污染。4各种电气设备的检查维修,一般应停电作业;如必须带电作业时,应有可靠的安全措施并派专人监护。5工地安装变压器必须符合电业部门的要求,并设专人管理。施工用电要尽量保持三相平衡。6.5.2施工现场1施工便道布置畅通,排水良好。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计2按施工平面布置图规定的位置安放施工机械和堆放材料,并挂牌标示。3施工区域与高压电线及危险部位的隔离要符合安全距离。4各危险部位、项目的警告标志齐全。5安全守则、安全管理规定、安全生产责任及文明施工宣传、张贴、张挂于显眼或人员集中处。6设置齐全的安全宣传标语牌、操作规程牌。6.5.3安全用电1严格遵守建设部《施工现场临时用电安全技术规范》的规定,搞好工程的用电安全工作。2工地供电采用TN—S系统三相五线制系统。用电线路采用高架或埋地敷设,原则上不准明敷。3场内架设的电线应绝缘良好,悬挂高度及线间距应符合电业部门的安全规定。4各种电器设备,符合一机一箱一闸一保的用电要求。5现场接灯照明时,凡危险场所及潮湿环境应使用安全电压;灯位安装在工作时碰不着的地方;保持一灯一开关且有防雨装置。6各种电气设备的检查维修,一般应停电维修,并挂警示牌。7严禁在施工现场使用金属体代替保险丝。8安装的变压器必须符合电业部门的要求,并设专人管理。变配电设备处,配用专用灭火设备和高压安全用具。非电工人员严禁接近带电设备。9移动式电气机具设备应用橡胶电缆供电。10施工现场,应有自备电源,以免因电网停电造成工程损失和出现事故;自备使用的发电机组的排烟管道必须伸出室外,室内不应贮油桶及其它易燃物体,发电机组电源和电网之间要有联锁保护,严禁并列运行。11电工人员应持上岗。6.5.4施工机械的安全措施1挖掘机作业a发动机起动后,铲斗内、擘杆、履带和机棚上严禁站人。b工作位置必须平坦稳固。工作前履带应制动,轮胎式挖掘机应顶好支腿,自身方向应与挖掘工作面延伸方向一致,操作时进铲不应过深,提斗不得过猛。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计2推土机作业a推土机上下坡时,其坡度不得大于30°;在横坡上作业,其横坡度不得大于10°;下坡时,宜采用后退下行,严禁空档滑行,必要时可放刀片作辅助制动。b在陡坡、高坎上作业时,必须有专人指挥,严禁铲刀超出边坡的边缘。送土终了应先换成倒车档后再提铲刀倒车。3装载机作业a起步前应将铲斗提升到离地面0.5m左右。作业时应使用低速档。用高速档行驶时,不得进行升降和翻转铲斗,严禁铲斗载人。b行驶道路应平坦,不得在倾斜度超过规定的场地上作业,运送距离不宜过大。铲斗满载运送时,铲斗应保持在低位。4载重汽车a必须按规定吨位装载,不得超载、超高,不得人货混载,驾驶室内不得超额载人;b车辆装土场地必须平整坚实,当用机械装土时,汽车就位后应拉紧手闸,装载均匀,不得偏载。5自卸汽车除应遵守上述载重汽车的各条规定外,还应遵守下列规定:a发动机启动后应检查起翻装置,确保良好;严禁在驾驶室外进行操作,翻斗内严禁载人;b当装载高度超过车厢拦板时,应平稳行驶,不得猛力加速,也不得紧急制动;c卸料起斗时,应检视上空有无电线,防止刮断。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计第7章环境保护、文明生产7.1、施工总体目标苏通大桥位于江苏省东南部的南通市和苏州市之间,北接连盐通高速公路,南连苏嘉杭高速公路,是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点干线公路跨越长江的主要通道,也是江苏省公路主骨架的主要组成部分。为了安全优质高效地完成工程施工任务,拟实行目标管理,总体目标如下:7.1.1安全目标严格执行国家有关安全法规,落实工程中各项安全措施,确保施工期内无重大安全事故,杜绝死亡、机损事故。具体指标如下:无重伤和死亡事故,轻伤率控制在1‰以内。7.1.2质量目标认真贯彻国家工程质量管理条例,落实各项技术质量保证措施,确保工程质量优良,确保工程混凝土耐久性100年,确保工程设计年限100年以上施工质量,确保国优工程。具体指标如下:1工程施工质量满足顾客的要求,合同履约率100%,工程(产品)合格率100%;2单位工程优良率100%,分项(工序)工程合格率100%;3分项(工序)工程优良率>95%,返工损失率<1%。7.1.3工期目标严格按照业主的要求合理组织、精心施工,确保在36个月内完成施工任务,力争提前一个月完工。7.1.4环保与文明施工目标79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计制定切实可行的环保和文明施工的措施与制度,并严格执行,遵守国家的有关法律法规及业主的各项规章制度,确保施工中有条不紊,对施工现场不造成污染及破坏。对环保文明施工进行持续的改进。7.2确保工程质量的措施为确保工程质量,从原材料到产品交付的全过程受控,项目部建立工程质量保证体系,确保按照合同要求,向顾客交付质量优良,服务周到,顾客满意的工程。项目部确保工程质量保证体系正常运行,保证做到“横向到边,纵向到底,控制有效”,保证服从监理,业主的管理。本工程施工过程中质量活动依据工程质量保证体系和质量管理体系文件的要求运作。1成立质量管理机构,严格执行施工规范,监理工程师指令等有关规定。2结合本工程特点,编制切实可行的施工组织设计,对关键工序编制详细的施工实施细则和作业指导书。3加强与业主、监理、设计单位的联系与沟通,及时解决关键部位的技术难题。4加强项目部全体员工的质量教育与培训,不断提高员工的质量意识,加强技术、技能学习,提高质量管理水平,确保工程质量。5配合监理工程师做好中间工序检验与验收,并做好记录和签证。7.3确保工期的措施7.3.1工期承诺工程一旦由我单位中标,我方将全力组织人力、物力、机械进场施工,确保按工期完成苏通大桥主桥全部工程的施工任务。如因其他原因造成工期延误,我方在保证工程质量的前提下,采取增加人力、物力、机械设备及资金投入,尽量做到多开工作面、形成多条平行流水作业线,以此加快工程进度,确保工程按期完工。本工程计划于2003年9月18日前完成全部工程施工,并确保工程质量、确保工程交工验收。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计7.3.2工期保证体系(见图7.1)7.3.3组织保证措施1施工计划保证流程及计划执行(见图7.2)工期保证体系思想保证组织保证计划保证制度保证资源保证技术保证组织发动、思想动员开展保工期、创优质竞赛活动项目部:总计划,月计划,周计划,日调度会上级:年度计划,季度计划材料管理制度,供应计划,材料库存保管供应劳动力管理制度,劳动力管理考核制度船舶管理制度,配件计划、维修保养使用记录资金保证,工程进度款定期审核签认到位劳动力与设备保证,满足施工进度要求材料保证、混凝土制备等满足施工要求新技术、新材料、新工艺推广应用施工组织设计、工艺先进合理上级:分管的领导,工程部项目部:生产副经理,工程部,调度员,工段长调度会制度:日生产检查、汇报、协调落实计划图7.1工期保证体系图2执行计划a年度计划、季度计划根据总进度计划先由项目部编制,报公司和业主(监理)审批后下达。b月、旬、日作业计划由项目部生产副经理负责,由生产计划部门制订,并落实到各班组及各分部。c79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计对月、旬、日计划完成情况,定期进行检查,每天进度由各分部控制和掌握,每天的调度会议由分部负责人召开,每月由项目经理召开定期调度会调整资源,采取措施确保旬、月计划完成,并将计划完成情况报业主和监理。d公司每季度召开一次计划会议,检查计划完成情况,分析存在的问题,提出解决办法,重新调整计划和资源。图7.2施工计划保证及执行程序图项目经理工程部办公室经营部技术部各工段月完成情况报告工程总进度计划月、周计划完成情况报表月进度计划、周进度计划、月调度会3工程计划监督措施为了使各项工作能够按预订的计划执行,满足合同文件的要求,拟由主管经营的项目副经理负责计划执行监督管理工作。项目部各项工作的月计划都必须上报项目经营副经理审查备案。图7.3计划执行过程图制定计划制定并执行纠偏措施评审各项工作计划报项目经理批准下达计划监督检查执行完毕进入下一个循环4计划执行监督工作职责79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计a预估计划安排的工作是否在各执行人或部门的工作能力之内,是否满足合同的要求,并提出审查意见,上报项目经理。b每天对照计划检查各项工作进度是否按计划进度进行。如有滞后现象,及时查明原因,并书面通知执行人或部门,督促他们采取有效措施,限期赶上进度计划。c每月底对各项计划执行情况进行评估、总结,提出书面考核及改进意见,及时报给项目经理,同时通报各有关责任人。5组织保证措施a积极推动技术进步,改进完善施工工艺,提高劳动生产率,精心组织,施工中不出现差错,确保工程顺利按期保质保量完成。b选派具有丰富现场组织施工经验的生产副经理,设总调度员,建立强有力的生产指挥系统,做到政令畅通,对生产计划周密安排,加强计划的严肃性,确保总工期目标。c在本工程中将抽调参加过类似的桥梁工程的有经验的技术骨干到各关键岗位把关、带队,确保工期目标。d配备充足的机械,满足工程需要,加强设备维修力量,使设备发挥正常的工作效率。e根据本工程的工程总体计划,组织合理的施工流程,各工序尽量形成流水作业,必要时可采取两班或连续作业,以满足工程需要。f坚持每日生产调度会制度,检查当日各工序完成情况,研究解决施工存在的问题,布置落实明日的生产任务,做到当日任务当日完。g做好施工前的各项施工准备。具备开工条件后,立即组织施工队伍进场,筹建现场临时设施,及时按照监理工程师批准的施工组织设计,组织开展各项工作。h建立形象进度考核制度,把形象进度完成情况与工资、奖金挂钩,实行奖罚制度。I指挥机构及时到位为加快本工程的实施,我单位将成立强有力的项目经理部,对内指挥施工生产,对外负责合同履行及协调联络。经理部主要成员已经确定、到位,开工即可行使职能。j施工力量迅速进场实施本工程的施工队伍已经选定,具备开工条件后即可迅速进场,进行施工准备。首批机械设备将随同施工队伍抵达,确保主体工程按时(或提前)开工。k施工准备抓早抓紧79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计尽快做好施工准备工作,认真复核图纸,积极配合甲方及有关单位办理征地拆迁手续。主动疏通当地关系,取得地方政府及有关部门的支持,施工中遇到问题影响进度时,统筹安排,见缝插针,及时调整,确保总体工期。l施工组织不断优化以施工组织进度和工期要求为依据,及时编制实施性施工组织设计,落实施工方案,报监理工程审批,实际施工期间,根据情况变化,进行改进、优化,使工序衔接、劳动力组织、机具设备、工期安排等更趋合理和完善。建立从经理部的指挥系统,全面、及时掌握并迅速、准确地处理影响施工进度的各种问题,对工程交叉和施工干扰应加强指挥与协调,对重大关键问题要提前研究,制订措施,行使调度长临时指挥决定权,及时调整工序和调动人、财、物、机,保证工程的连续性和均衡性。实施短期网络计划控制,根据项目全过程的网络计划,编制分阶段和月度网络计划,及时进行关键工序的转化,确定阶段工作重点,运用微机进行网络计划管理,及时掌握进度,分析调整,使项目实施处于受控状态。强化施工管理,严明劳动纪律,对劳动力实生动态管理,优化组合,使施工作业专业化、正规化。实行内部经济承包责任制,既重包又重管,使责任和效益挂钩,个人利益和完成工作量挂钩,做到多劳多得,调动单位、个人的积极性和创造性。7.4文明施工及环境保护措施7.4.1文明施工措施1按照地方政府的规定,结合本合同段工程特点,制定文明施工内部管理措施,切实做到文明施工,争创文明施工现场。把工程做到哪里,把文明带到哪里。2项目经理亲自挂帅,组织领导班子及安全、施工、劳资、保卫等有关部门成立文明施工组织管理机构,并定期进行生产文明大检查,发现有碍文明施工的现象及时处理,对不规范的施工行为予以纠正。3制定完善的文明施工条例,目标明确,责任到人。4施工区域设置围拦,实行围档封闭施工,以防相互干扰。区域内,按施工总平面布置图设置临时设施;工地道路、材料堆放场地及出入口用混凝土进行硬化处理。在现场生产区内,施工危险区域或夜间施工均有醒目的安全警示标志。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计5施工现场场容整洁,交通畅通,排水系统良好,各种材料分类堆码整齐,各类施工设备按规定位置停放,认真搞好生活区环境和室内卫生,做到场内无垃圾、污水,室内窗明整齐清洁。施工及生活垃圾、污水及时处理,按监理工程师制定位置弃置排放。施工现场和生活区设置防火和消防设施,特别是在油库器材库配备一定数量的灭火器。7.4.2环境保护措施1地形环境保护措施a对合同规定的施工界限内、外的植物、树木等尽力维持原状;砍除树木和其它经济植物时,应事先征得所有者和业主的同意,严禁超范围砍伐。b临时用地范围内的耕地采取措施进行施工。其它裸露地表植草或种树进行绿化。c营造良好的环境。在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施,经常进行卫生清理,同时在生活区周围种植花草、树木,美化生活环境。d及早施工做防护工程、排水工程和裸露地表的植被覆盖,防止水土流失。e工程完工后,及时对现场进行彻底清理,并按设计要求采用植被覆盖或其他处理措施。f对有害物质(如燃料、废料、垃圾等)要通过焚烧或其他措施处理后运至监理工程师指定地点进行掩埋,防止对动、植物造成损害。2水环境保护措施a施工废水、生活污水按有关要求进行处理,不得直接排入农田、河流和渠道。b清洗骨料的水和其他施工废水,采取过滤、沉淀处理后方可排放,以免污染周围环境。c施工机械的废油废水,采取隔油池等有效措施加以处理,不得超标排放。d桩基施工废弃的钻孔泥浆经泥水分离后运至指定地点抛弃。建筑弃渣、弃浆不得随意倾倒,按环保部门要求经过无害处理后,运至环保部门指定卸料场。3大气环境及粉尘的防治措施a施工场地和运输道路经常洒水,尽可能减少灰尘对生产人员和其它人员造成危害及对家作物的污染。b在运输水泥等易飞扬的物料时用蓬布覆盖严密,装量适中,不得超限运输。c在设备选型时选择污染设备,并安装空气净化系统,确保达标排放。d对汽油等易挥发品的存放要采取严密可靠的措施。79
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计第8章工程预算8.1工程概况本预算是针对苏通大桥B1标段施工组织设计而编制。编制主要分为三个大的部分进行;基础、下部构造、上部构造。基础分为挖基和基础实体。下部构造分为支座、桥台及锥坡等部分。上部构造分为空心板、桥面铺装、其他附属设施等。编制依据03定额和96基价,构造物Ⅰ费率:其他直接费2.8%,现场经费15.7%间接费6.4。工程所在地人工、材料预算价格以定额基价上调15%计算。在根据具体项目列表选择定额项时,无论找到完全相同的定额项目时,所以选择相近的定额进行代替编制。工程总造价1247934元。编制时对一些细部或施工过程中的设施进行了处理再编制,如围堰的费用、空心板费用、空心板构件运输等列表未列出的细目。苏通大桥B1合同段全长2010m。下部结构为钻孔灌注桩基础,桩径φ1.2m钻孔灌注桩160根,桩径φ1.5m钻孔灌注桩358根,桩长56.477m~78.0m;长方体承台、矩形空心薄壁墩身,墩身高度1.581m~40.018m。上部结构为一联30m和三联50m跨径的预应力连续箱梁。8.2编制依据《公路工程船机台班费用定额》(2007)《公路基本建设工程概预算编制办法》(2007)《公路工程预算定额》(2007)苏通大桥B1标招标文件及施工图纸、当地材料、船机预算价格。8.3其他说明179
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计在编制该工程预算价的过程中,有些施工内容的编制有一定的困难,需要考虑的因素太多,编制的预算价可能与实际结果不太相符。如:在施工现场,预制厂的位置不确定,这样预制构件的运输距离就不确定,这样预制构件的预制、预算价的编制就不准。场地的具体情况也未给出,虽然给出了施工图纸,但不确定因素所产生的工程量也不确定,所以只能根据实际情况估计,其工程量就会产生误差,这样计算的建设费与实际也会产生误差。除此之外,还有其他不确定因素,都不能会使计算与实际值产生一定的偏差。8.4预算结果表8.1工程量清单汇总表工程量清单汇总表合同段:B1标段序号章次科目名称金额(元)1100清单第100章总则448287162400清单第400章桥梁、涵洞2557074133700清单第700章防护92454800清单第800章安全设施3050005第100章至700章清单合计3008503746已包含在清单合计中的专项暂定金额小计(同上表C) 7清单合计减去专项暂定金额(即5-6)=73008503748计日工合计1005009不可预见费1504251910投标价(5+8+9)=1031599339379
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计表8.2-1工程量清单工程量清单合同段:B1标段货币单位:人民币元清单第100章总则细目号细目名称单位数量单价合价101-1保险费 -a按合同条款规定,提供建筑工程一切险总额1.0001489358.291489358-b按合同条款规定,提供第三方责任险总额1.0001489358.291489358102-1竣工文件总额1.000200000.00200000102-2施工环保费总额1.0001000000.001000000103-1临时道路修建、养护与拆除(包括原道路的养护费)总额1.000200000.00200000103-2供电设施的架设、维修与拆除总额1.0001000000.001000000103-3通讯设施的提供、维修与拆除总额1.000150000.00150000103-4供水与排污设施总额1.000100000.00100000103-5临时码头修建、养护与拆除总额1.000200000.00200000104-1承包人驻地建设总额1.0004000000.004000000103-6施工平台与施工便桥总额1.00035000000.0035000000 清单第100章合计人民币4482871679
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计表8.2-2工程量清单工程量清单合同段:B1标段货币单位:人民币元清单第400章桥梁、涵洞细目号细目名称单位数量单价合价403-1基础钢筋(包括灌注桩、承台) -a光圆钢筋(Ⅰ级)kg615500.00011.006770500-b带肋钢筋(Ⅱ级)kg3093540.0006.8121067007403-2下部结构钢筋 -a光圆钢筋(Ⅰ级)kg11260.0007.2681748-b带肋钢筋(Ⅱ级)kg3851948.0007.3928465896-cD6冷轧钢筋网kg63029.0006.90434900403-3上部结构钢筋 -a光圆钢筋(Ⅰ级)kg98339.0007.11699190-b带肋钢筋(Ⅱ级)kg6620724.0007.1147073348403-4附属结构钢筋(搭板、护栏) -a光圆钢筋(Ⅰ级)kg15554.0007.12110744-b带肋钢筋(Ⅱ级)kg448746.0006.923105322-cD5冷轧钢筋网kg204377.0007.121455164405-1水中钻孔灌注桩(江堤外) -a直径1.2mm2509.2001867.244685279-b直径1.5mm25280.0002234.9556499536405-2陆上钻孔灌注桩(江堤内) -a直径1.2mm8529.600417.923564690-b直径1.5mm338.9001226.69415725405-3钻取混凝土芯样 -a直径70mm(暂定工程量)m1000.0005049.625049620-b直径110mm(暂定工程量)m500.0007069.713534855408-1荷载试验用桩(含所有材料) -a直径1.2mm117.8003933.16463326-b直径1.5mm127.2005471.14695929410-1混凝土基础(包括支撑梁、桩基承台,但不包括桩基) -aC30混凝土à13295.000291.703878152410-2混凝土下部结构 -aC30混凝土à150.000344.3851657-bC40混凝土à19401.900481.439340657410-6现浇混凝土附属结构 -aC30混凝土护栏à2291.000409.1893743179
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计工程量清单合同段:B1标段货币单位:人民币元清单第400章桥梁、涵洞细目号细目名称单位数量单价合价-bC30混凝土搭板à83.000368.7230604-cC30混凝土耳背墙à43.000718.9330914411-5后张法预应力钢绞线 -aΦj15.24(低松弛)kg2627925.0009.7625648548411-9预应力混凝土连续梁(跨径30m) -aC50混凝土à6996.000613.254290297411-10预应力混凝土连续梁(跨径50m) -aC50混凝土à35448.000567.2420107524415-2水泥混凝土桥面铺装 -aC40防水混凝土à3296.000329.771086922416-7盆式固定支座 -aGPZ7000GD个6.00017153.50102921-bGPZ12500GD个20.00040822.60816452416-8盆式固定支座 -aGPZ4000DX个4.0008347.2533389-bGPZ4000SX个4.0008347.2533389-cGPZ6000DX个12.00017153.33205840-dGPZ6000SX个12.00017153.33205840-eGPZ7000DX个22.00017153.41377375-fGPZ7000SX个16.00017153.38274454-gGPZ12500DX个60.00040822.672449360-hGPZ12500SX个40.00040822.701632908 清单第400章合计人民币25570741379
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计表8.2-3工程量清单工程量清单合同段:B1标段货币单位:人民币元清单第700章防护细目号细目名称单位数量单价合价702-1植草㎡41.00016.32669702-2浆砌片石护坡 -aM7.5à26.000222.825793702-3预制混凝土空心块护坡 -aC20混凝土à6.000463.862783 清单第700章合计人民币924579
2008届港口航道与海岸工程专业毕业设计表8.2-4工程量清单工程量清单合同段:B1标段货币单位:人民币元清单第800章安全设施细目号细目名称单位数量单价合价802-1混凝土墙式护栏 -a钢管横梁m4020.00050.00201000802-7交通工程预留预埋 -a钢材kg20000.0005.20104000 清单第800章合计人民币30500079'
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