特大桥河道内桥墩施工方案(共39页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上目录专心-专注-专业山西中南部铁路通道ZNTJ-4标青龙河特大桥河道内桥墩施工方案一、编制依据1. 铁三院新建山西中南部铁路通道瓦塘至洪洞段青龙河特大桥初步设计图,图号:晋中南瓦洪初桥-07;2.客货共线铁路桥涵工程施工指南TZ203-20084; 3.客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准;4. 山西中南部铁路通道ZNTJ-4标实施性施工组织设计;二、工程概述2.1工程简介青龙河特大桥为17-32m预应力混凝土简支T梁,桥梁中心里程DK161+786.68,瓦台台尾里程为DK161+501.64,洪台台尾里程屡DK162+071.73,桥梁全长570.09m。桥梁
2、下部构造两端桥台及1#、16#墩为钻孔灌注桩基础,均位于河床外山坡上,桩径为1.25m,桩深最大为26m;215#墩位于河道及河床两岸,其中1114#墩位于河道上。桥墩基础设计为明挖基础,基础平面最大面积线路方向10.5m,水流方向14.5m,明挖基础深度511m。本桥设计采用圆端形空心墩,T型桥台,河道中桥墩墩高64.566m。 本桥设计为双线,全桥位于0.54坡道及R=1000m的右偏曲线上,左线缓和曲线长140m,曲线全长549.51m。全桥墩位分布情况是: 在山区内有9跨; 在村庄内有4跨; 在青龙河主河道内有4跨;本桥11#、12#、13#、14#墩位于青龙河河道中心。墩身采用圆形空
3、心墩,墩高分别为63.0m、63.0m、62.0m、61.5m。基础采用挖井基础。本桥上部结构17孔T梁由铺架单位预制架设,按中南公司总体施组安排,2012年12月15日12月24日用9天时间铺架完。2.2地理坏境2.2.1本桥位于山西省中部西缘,黄河东岸,铁路大桥经过地区属暖温带亚湿润气候区,四季气候特征明显。冬季受极地大陆性气团控制,夏季主要受热带海洋性气团控制,春、秋两季由大陆性气团和海洋性气团交替影响,但以前者为主。年平均气温9.411.6,最冷月平均气温-6.7-5.6,年平均降水量426.99mm。当地极端最高气温40.2,极端最低气温-23.5,最大积雪深度25cm,最大冻土深度
4、91cm。青龙河为黄河上游三川河支流,在铁路桥上方500m处有黄河榆茨水文站设的水文监测站,河道中常年流水,主要是上游煤厂洗煤废水排放。青龙河铁路桥桥位处河床宽度122m,铁三院设计流量为百年一遇Q1/100为6000m3/s、流速V1/10O 为5.95m/s、最高洪水位为712.01m,河床最低点局部冲刷线高程699.73m,一般冲刷线高程700.50m。旱季河道水面宽21m,水深平均2m,流量为8m3/s,流速为0.2m/s。本桥1114#墩从河床通过,主河道位于铁路桥第1112墩间,靠下流右侧村路边一侧有水。2.2.2该桥位于两山夹一河之间,桥下还有柳林县薛村镇后大成村几十户村民房屋需
5、要迁移。2.2.3本桥的当地气温是当年的10月底开始结冰,到次年3月份开始冰冻融化。冬季施工时间为当年的11月15日次年的3月15日。三、施工组织安排3.1组织机构青龙河特大桥工程由中国葛洲坝集团山西中南部铁路通道四标项目部负责施工,项目部下设桥梁分部,本工程由桥梁分部负责施工,项目部及桥梁分部施工负责人是:项目部:常务副经理:田晓明 副经理:左德勤 总工:李忠忱安全总监兼安质部长:文建平 工程部长:李东 物资部长:张春雷中心试验室主任:李红全 分部:胡茂华(分部项目经理);现场负责人:徐金河(分部工程部长);技术质量负责人:杨明月(分部总工程师);安全生产负责人:熊 剑(分部安全总监)3.2
6、施工部署及现场平面布置: 本分项工程由项目部下属桥梁专业施工队负责具体施工。 施工现场平面布置见图1施工现场平面布置图。图1 施工现场平面布置图四、主要临时工程4.1施工便道、便桥青龙河为黄河上游三川河支流,在铁路桥上方300m处有黄河榆茨水文站设的水文监测站,河道中靠下流右侧村路边一侧有水,主要为上流洗煤厂废水排放,河面目前大后成村村民为给铁路隧道工地供砂石料已在青龙河河道上修建一条临时9孔2m圆管涵土便道。当洪水来临时,该圆管涵不能满足排洪需要,该便道会被冲坏,直接中断各种材料进场,影响隧道正常施工。为此,拟在跨青龙河上修建一座3-18m临时贝雷片钢便桥,作为青龙隧道和青龙河特大桥施工便桥
7、。4.1.1青龙河主河道贝雷片钢便桥考虑到桥下排洪形洪需要,设计采用上承式贝雷钢便桥,墩高3m,3孔,每孔18m,桥面宽4.2m,按洪峰时流速5.95m/s计算,设计桥下洪峰时通过流量为918m3/s,桥头两端路基用河道中的砂砾石填筑,路基边坡用浆砌片石防护,桥面高出村路1m,工程完工后钢便桥拆除。详见下页青龙河便桥平面布置图和青龙河便桥侧面图:4.1.2.青龙河铁路桥施工便道、便桥利用现有后大成村沿河村路和修建的临时涵管土便道,修建青龙河上的临时贝雷钢便桥、便道,T接修建施工便道至各桥墩施工场地,如下图所示:4.1.3修建施工便道标准要求在与原有施工便道T接后,保持原有施工便道的路面标高,修
8、建标准断面如下图示:便道填筑标准: 底基层用青龙河河道中的沙砾石。 上部面层30cm用黄土泥结砂砾石填筑碾压 进场的两条施工便道长度分别为120180m。 11#墩因离沿河村路较近,可直接与施工场地连接。 12#墩因在水中,施工便道直接由场地内的施工便道延长至此,进出材料、弃渣可利用13#或14#墩施工便道出入。4.2河道内11#、12#桥墩围堰方案由于青龙河河水流速小,且水深较浅,桥梁基础设计为明挖基础,河中墩基底为砂岩,抗压强度为0= 500kpa,所以基岩较硬,考虑采用土围堰法施工,1112#围堰采用土砂袋筑岛围堰,筑岛见下图围堰平面图。围堰平面图土袋围堰应符合下列规定:(1)堰顶宽度为
9、1 2m,外侧边坡为1:0.51:1,内侧边坡为1:0.21:0.5,堰底内侧坡脚距基坑顶缘距离不应小于1.0m。(2)土袋围堰应用黏土填心。袋内装入松散黏土后,袋口应缝合,装填量约为袋容量的60%。流速较大处,外侧土袋内可装粗砂或小卵石。 (3)堆码时土袋应平放,其上下层很内外层应相互错峰,搭接长度为1/21/3。(4)土袋围堰填筑前,应清理堰底的树根、草皮、石块等杂物。(5)填筑时,应自上游始至下游合拢。五、主要施工工艺及方法5.1基础开挖施工5.1.1基础开挖基坑根据设计及现场情况,采用明挖基础施工。开挖采用挖掘机配合人工开挖方法,可垂直开挖、放坡开挖、支撑加固开挖等。13#、14#基坑
10、在河滩上,可直接开挖基坑;11#、12#基坑在河边有水淹没,先开挖11#墩基坑,待基础混凝土完工后,再开挖12#墩基坑,施工通过围堰改河、基坑排水等措施后,再开挖基坑。两个水中墩基础完工后,再进行墩身施工。基础施工工艺见基础承台施工工艺图。施工要点如下:1、基坑开挖前应作好以下工作: (1)根据提供的设计文件,测定基坑中心线、方向和高程,并在基坑旁设定开挖控制桩。 (2)根据设计文件提供的地质、水文资料以及环保要求等,结合现场情况,确定基坑开挖方案,对开挖坡度、支护方案、开挖范围、弃土位置和防、排水措施等在方案中作出具体安排。有水时设集水井抽排水测量基坑平面位置/标高基坑开挖坑壁防护基坑检测基
11、底处理绑扎钢筋安装模板砼浇筑制作砼试件砼拌制/运输与墩身接缝处理砼养护基坑回填基础承台施工工艺框图 2、基坑开挖应确保边坡稳定、施工安全,基坑开挖坡度可根据设计文件及现场地质情况调整,基坑开挖尽量安排在少雨季节施工,开挖中弃土根据要求堆放,不得污染、破坏环境。基坑坑壁坡度根据地质情况选用,砂砾石河床适开挖情况选用1:11:1.5 。 3、基坑顶有动载时,坑顶缘与动载间应留有大于1m的护道,如地质、水文条件不良,或动载过大,应进行基坑开挖边坡检算,根据检算结果确定采用增宽护道或其他加固措施。 4、基坑弃土弃在盘道岭隧道出口弃碴场,不得弃在河床上堵塞河道,影响行洪。 5、基坑底面按基础设计平面尺寸
12、每边放宽不小于50cm。有水基坑底面,应满足四周排水沟与集水井的设置需要,每边放宽不宜小于80cm。 6、基底应避免超挖,松动部分应清除。使用机械开挖时,不得破坏基底土的结构,可在设计高程以上保留一定厚度由人工开挖。7、基坑宜在枯水或少雨季节开挖。基坑开挖不宜间断,达到设计高程经检验合格后,应立即砌筑基础。如基底暴露过久,则应重新检验。 8、基坑排水 (1)明挖基坑,可采用集水井或井点法排、降水,应保持基坑底不被水淹。 (2)粉、细砂土质的基坑,宜用井点法降低水位。当用集水井排水时,应采取防止带走泥砂的措施。 (3)水下挖基时,抽水能力应为渗水量的1.52倍。 (4)基坑排出的水应以水管或水槽
13、远引。 9、基坑护壁 青龙河特大桥1114#四个桥墩在河床内,其中1112#墩在主河道边有水,基坑设计深度68m,开挖土石方数量较大,为保证安全施工,基坑坡度需采取加固措施。 (1)基坑开挖前,应在坑口顶缘,采取加固措施,防止土层坍塌。按土质与渗水情况,每次下挖0.51m,应即喷护,其间加少量的水平和竖向钢筋,以增强其整体性能,护壁混凝土厚约5cm。对无水或少水坑壁,喷射顺序应由下而上,但对渗水的坑壁,应由上而下。当一次达不到要求厚度时,可在第一层混凝土终凝后,再喷第二次或第三次直到要求厚度。续喷前应将混凝土表面污渍、泥块清洗干净。 喷射混凝土终凝2h后,应进行湿润养护。(2)开挖基坑遇有较大
14、渗水时,可采取下列措施: 每层开挖深度不大于0.5m,汇水坑应设于基坑中心。 开挖进入含水层时,边坡宜扩挖40cm,以石料码砌扩挖部位,并在表面喷射一层58cm厚的混凝土。 对流砂、淤泥等夹层,除打入钢板桩、木桩外,并在桩间缠以竹篱等,然后喷射混凝土封闭。 10、基坑开挖到设计标高后应尽快进行自检、报检,验收合格后立即进行下道工序施工。基底高程的允许偏差和检验方法应符合表1的规定。表1 基底高程的允许偏差和检验方法序号地质类别允许偏差(mm)检验方法1土50测量检查2石+50,-200测量检查5.2承台施工 5.2.1混凝土工程数量青龙河特大桥承台采用C30混凝土,1114#混凝土工程数量见表
15、2。表2 承台混凝土工程数量表承台编号结构尺寸(cm)混凝土方量m3 11#800 *1050*1450121812#600*1050*1450913.513#700*1050*14501065.814#800*1050*145012185.2.2基础大体积砼浇筑砼采用由20公里外的孟门自动计量拌合站拌和,8m3砼输送车运输,泵送混凝土灌注。砼灌注采用人工使用插入式振捣棒捣固,分层振捣,每层厚度控制在50cm以内。灌注期间如果有接槎,按施工规范要求留埋接槎钢筋 ,灌注后及时覆盖土工布并洒水养护。基坑大体积混凝土控制裂纹方法:(1)控制温度升降速度,防正出现过大的温度应力。 选用低水化热水泥,降
16、低混凝土内部热量; 掺加缓凝剂,推迟水化热的峰值; 降低混凝土的入模温度;(2)尽快排出混凝土内部热量,降低混凝土内部温度。在混凝土浇注前,预先在混凝土内按间距a=2m 放置=15Omm 的钢管作散热管,混凝土灌注中和灌注后每隔2h 换冷水循环散热一次,可降低混凝土内部温度5 8 ,待混凝土内外温差降至25 以下可停止换水,混凝土达28d 后用同强度等级混凝土将散热管灌实。(3)改善混凝土的性能和施工工艺,提高混凝土抗裂能力。 采用干净的砂、石料,含泥量分别控制在3和1以下,并用人工进行冲洗。 掺加缓凝高效减水剂和早强高效减水剂,配制自密实流态混凝土,既减少混凝土用水量又能延缓终凝时间,同时增
17、加混凝土前期强度,防止混凝土在温值最大时发生开裂。 掺加一定粉煤灰,除减少水泥用量外还能增加混凝土的抗渗、抗裂能力。 优化施工工艺,提高混凝土抗裂性能。采用全面分层的方法浇注,每层厚度控制在50cm ,浇注顺序由一端往另一端进行,混凝土连续浇注加强混凝土的捣固,增加混凝土密实度。5.3高墩施工工艺和方法本桥河内墩高度为:11#墩66m,12#墩66m,13#墩65m,14#墩64.5m,均属高桥墩,墩身为变截面圆端形空心墩,采用翻模施工工艺。5.3.1工艺原理将墩身分成等高的节段,分段浇注。根据分段高度,将外侧模板设计成与分段等高的2或3节,配合1节内侧模板。浇注完成顶节混凝土后,拆除底节模板
18、,将其接于顶节模板之上,继续进行混凝土施工,如此循环,直到墩身完成。用塔吊提升物料和模板,使用混凝土泵泵送混凝土。墩内设置钢管支架,支撑于墩内隔板上(初次需支撑于承台上),用于支撑接长钢筋的定位、工人操作平台和墩内隔板混凝土浇注的支撑。支架和模板配合使用方法见图5-1翻模工艺原理。图5-1 翻模工艺原理5.3.2施工工艺流程及操作要点按2节外模施工的工艺流程图(图5-2)如下:准备工作搭设内支架,接长、定位、绑扎钢筋。安装第一节模板,浇注混凝土。升高内支架,接长、定位、绑扎钢筋。安装第二节外侧模板,提升内侧模板,浇注混凝土。升高内支架,接长、定位、绑扎钢筋。将下面的外模翻转至上面,提升内侧模板
19、,浇注混凝土。是否到达隔板位置?是否拆除内模,将内支架调平,铺设隔板底模。绑扎钢筋,浇注隔板混凝土。是否到达墩顶位置?否是拆除内模,将内支架调平,铺设封顶混凝土底模。绑扎钢筋,浇注封顶混凝土。结束图5 -2 工艺流程图5.3.3施工要点5.3.3.1准备工作1.模板、支架设计和加工每节模板采用3.04.5m高度,与9m长的定尺钢筋相区配,一般将模板设计成3m或4.5m高。为充分利用塔吊的提升能力,将每一面模板组成一整块,拉杆的设置与模板的强度及刚度相适应。操作平台设置在模板外侧的肋上,一般设2层,上平台1m宽,距离模板上沿30cm60cm;下平台0.6m宽,距离下沿1.0m。根据内部空间大小,
20、设计钢管支架结构。采用普通的脚手架钢管。钢管架结构设计应符合相关要求。按照隔板施工工况下的荷载标准,对支架进行验算,保证支架的强度、刚度和稳定性。2.塔吊、电梯的安装使用最大起重515t的自升式塔吊,一般要结合桥梁上部施工要求而定。如果考虑相邻墩墩身施工使用,则相应加大塔吊起重能力。使用12t载重的电梯供施工作业人员使用。电梯和塔吊的布置形式可分开布设于墩身的两侧(见图5-3-1),也可以布置在桥梁中心线上(见图5-3-2)。电梯、塔吊基础要根据设备使用要求设置。图5-3 电梯、塔吊布置图电梯、塔吊升高时,要根据设备使用要求,设置附臂,将立柱固定于墩身上。3.混凝土拌合站、输送车、输送泵、振捣
21、棒、抽水提升设备要准备调试好,并配有发电机备用电源,工地试验仪器要准备好,场内道路、水路、电路畅通,配置对讲机。5.3.3.2筒内支架的安装与翻拆1初次搭设筒内支架落地搭设,高度以能支撑接高的竖向钢筋不倾倒为宜,一般超过接头以上的定尺钢筋高度(9m)的2/3。支架四周与墩身内壁间留50cm间隙,用于拆除、提升内模。顶层的水平钢管向四周挑出,并沿墩身的内外层竖向钢筋增加两排横向钢管,精确定位后固定钢筋的位置和间距。钢筋绑扎后拆除挑出的钢管。钢管架的水平杆上铺设木板形成平台,供作业人员在平台上操作。2支架接高每节墩身浇注混凝土后,及时将支架接高。在内模提升后及时增加支撑与墩身内壁混凝土面顶紧,以减
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