哈大客运专线施工组织设计毕业论文.doc
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1、兰州交通大学毕业设计(论文)1 编制依据和编制范围1.1编制依据 (1)国家、铁道部和地方政府(省、直辖市)的有关政策、法规和条例、规定; (2)国家和铁道部现行设计规范、施工规范、验收标准; (3)哈大客运专线设计文件、技术要求和资料; (4)投标书及施工合同; (5)我项目部对现场调查所取得的踏勘资料; (6)哈大客运专线筹备组文件; (7)其他相关依据;1.2编制范围哈大客运专线TJ-3标段内DK834+519.15DK842+803.15内土建工程。 2 工程概况及主要工程数量2.1主要技术标准序号项 目技术标准1线路等级客运专线2正线数目双线3最小曲线半径7000m4旅客列车设计行车
2、速度开通速度200km/h,基础设施350 km/h5正线线间距50m6最大坡度一般地段20,困难地段257到发线有效长度650m8牵引种类电力9机车类型动车组10列车运行控制方式自动闭塞11行车指挥方式综合调度集中2.2 工程概况本工程为哈大客运专线TJ-3标段中的部分工程,起讫里程为DK834+519.15DK842+803.15,线路全长8.284km,位于吉林省扶余县内。工程主要项目二十四号特大桥、二十四特大桥全长8.284Km,253孔32m预应力砼简支梁,墩身为圆端形,墩高3.521.5m,承台平面尺寸为1280*720cm,高为250cm;全桥总圬工量为168872.9。工程主要
3、工程数量见表1。表1 主要工程数量表序号工程项目名称单位数量备 注一桥涵工程二十四特大桥钻孔桩m388241为圬工方承台m348532.2墩台身m332099.7翼墙身m3305.92.3 自然地理特征本标段线路基本成东北走向,位于松辽平原东部,地势较平坦,地表主要为粘质黄土,局部砂质黄土,黄土属湿陷性黄土,湿陷等级I级,湿陷土厚度为310m。沟谷为季节性流水,主要接受大气降水补给,沿线低洼坑塘多存在季节性积水,地下水类型主要为松散岩土类孔隙潜水和孔隙承压水,其补给来源主要为大气降水、河水、人工地表水体垂直入渗,地表水对混凝土多不具侵蚀性。2.4 气象特征本工程沿线属中温带亚湿润季风区气候,其
4、特点是:四季分明,春季干旱多大风,夏季湿润多降雨,秋季凉爽多早霜,冬季寒冷而漫长。年平均气温4.48.4,极端最高温度36.139.8,极端最低温度-39.9-32.8,平均相对湿度62%65%,年平均风速2.83.9m/s,最大定时风速12.034.0m/s,年平均八级以上大风日数440.5天,最大月平均日温差11.614.3,最大积雪厚度1730cm,最大季节冻土深度137197cm。2.5 地震基本烈度根据GB183062001中国地震动参数区划图:结合本工程地质条件,沿线地区地震动峰值加速度为0.05g。地震基本烈度为度区2.6 施工条件2.6.1 交通运输情况本线交通较为方便,省级、
5、县级、乡级等地方公路将为本工程厂发料及地方材料运输担负主要的运输任务。可资利用的主要道路有G010高速、G102国道、S301省道等。2.6.2 当地建筑材料分布情况工程用砂:本段线路工程用砂主要产于引拉河水域中,砂源较为丰富,通过公路可运往沿线各工点地段,运距约60Km,主要砂场有蔡家沟石场和五棵树石场。工程用石料:本线路周边地区石料较少,最近石场离工点有130km,岩性主要为玄武岩,汽车运到工地。主要采石场为双杨西石场。2.6.3 沿线水、电、燃料等可利用资源情况施工用水:沿线河流、渠塘、地表水较少,地下水资源丰富,水质较好,根据对全线主要河流水及地下水的水质分析,其水质对混凝土无侵蚀性,
6、施工用水可就近打井或取用地表水。施工用电:铁路所经地带用电主要来源于东北电网,电力资源较丰富,DK834+519.15DK842+803.15段施工用电从扶余地方电源线路上“T”接。施工用燃料:沿线燃料供应比较充足,可就近购买。2.7本段工程主要特点2.7.1受季节性气候的影响,有效施工期短本线地处东北寒冷地区,冬期为5个月,有效施工期短,为满足工期要求,除部分工程需要安排冬季施工外,将对本线工程进行周密组织、合理安排、协调施工,确保工期目标。2.7.2本线处于寒区,冻害、雪害影响大。季节性冻害:本工程位于东北中部山前平原重度季节冻土区,容易出现冻胀,融化期容易出现翻浆冒浆。冬季最大积雪厚度为
7、1730cm之间,施工前,就重点考察地区冻害、雪害,找出病害存在的形式,提出有效防治措施。2.7.3征地拆迁工作时间紧、数量多,实施难度大。因进场时间较晚,很快进入冬季,为完成今年施工生产任务,征地拆近工作时间紧,难度大。2.8 工程重点(关键工程)和技术难点2.8.1桥梁工程本工程二十四号特大桥全长8.284Km,钻孔桩总长112352m,全桥圬工量为168872.9 m3,本工程线路较长,钻基础工程大,工期紧、环保要求高等特点,因此,二十四号特大桥是本段施工控制的重点2.8.2高性能砼为满足哈大铁路工程结构耐久性要求,桥梁、涵洞需采用高性能耐久性混凝土。主要承重结构能满足100年使用期的要
8、求。对混凝土结构耐久性提出了严格要求,是本标段的工程重点。3 施工进度计划及施工进度安排3.1 进度和工期安排原则(1)综合考虑施工技术要求,施工设备效率,施工环境,气候条件等因素,确定科学合理的施工进度和工期,并满足项目总工期、阶段节点工期和重点工程工期要求。(2)桥梁工程:桥梁下部按施工单元多作业面平行流水组织施工。桥梁下部在架梁前1个月完成,桥梁工程在无碴轨道道床开始施工前,确保有6个月徐变上拱期和基础沉降的要求。(3) 桥梁墩、台不安排冬季施工。 (4)在保证工程质量和安全生产的基础上,优化资源配置,挖掘机械设备潜力,充分发挥企业综合优势。以组织均衡法施工为基本方法,抓住有利季节,减少
9、雨季和冬期影响,采取平行、流水、平衡的作业方法,积极谋划,超前运作。3.2 施工进度计划3.2.1 桥梁工程桥梁下部项目名称工期指标备注钻孔桩0.5天/根一般墩台承 台8天/个墩台身8天/个因我分部不承担桥梁上部施工,故未安排制梁,架梁和轨道施工。3.3 施工工期计划3.3.1 施工准备施工准备时间:2007年8月1日至2007年10月14日,共75天。3.3.2 大桥施工(1)开工时间二十四特大桥开工时间为:2007年11月1日(2)钻孔桩施工时间钻孔桩施工时间为:2007年11月1日至2008年9月30日,共323天。(3)承台施工时间承台施工时间为:2008年5月1日至2008年9月30
10、日,共153天(4)墩台身、顶帽施工时间墩台身、顶帽施工时间为:2008年5月20日至2008年9月30日,共134天。3.4 工期保证措施工程量较大,工作界面多,工期安排紧,为确保工期,将采取以下措施:把“坚持保证工期”作为完成工程合同的最高目标,把工期化为若干段进行目标管理,针对二十四号特大桥开工前先制定切实可行的详尽的工程进度计划,同时配备足够的施工人员及机械设备。分析本工程项目困难条件和难点部份,作出克服困难的详尽周密的施工组织设计,确保能进行夜间施工的项目全天24小时三班作业。加大内部管理协调力度,合理统筹安排施工力量,以总工期为目标,掌握轻重缓急,保持稳健的施工节奏。要抓住“关键线
11、路”不放松,对关键设备,材料及技术方案提前制定预案,确保万无一失。建立健全施工组织措施;技术保证措施;物资保障措施;设备保障措施;资金保障措施。4 重点(关键)和难点工程施工方案本工程共有1座特大桥,全长8.284 Km, 大桥地势较平坦,地表主要为粉质粘土和砂质黄土。桥上为直线,线间距为5.0m,中心里程DK838+661.025,桥跨布置为253-32m预应力简支箱梁,桥基础全为钻孔桩(钻孔桩100cm,共2544根)钻孔桩总长为112352m,墩身为圆端形,实心墩223个,空心墩29,最高墩为21.5m,承台尺寸为1280*720*250cm(长宽高),全桥圬工量为168872.9方,桥
12、台采用矩形空心桥台。本桥由桥梁四个工区施工,计划投入BG250C冲旋挖钻机10台,各种施工人员总计400人。4.1 工期计划和顺序二十四号特大桥计划于2007年11月1日开工,到2009年10月30日完工共15个月(冬季4个月未考虑施工计划)。根据架梁场位置和架梁时间,架桥机先从DK846+600梁场先向大连方向架设290孔箱梁(从大里程向小里程),架梁在2008年9月1日左右,为保证桥梁按时架设,结合现实施工情况,施工重点以桥尾为主,设备布置以大桥四工区为主线,逐步向桥头推进。具体施工计划见第三章.4.2 主要项目的施工方法本桥基础全为钻孔灌注桩,大桥地势较平坦,地表主要为粉质粘土和砂质黄土
13、,地下水位较浅,拟采用旋挖钻机施工,旋挖钻机成孔采用湿孔法成孔,全桥拟上BG250C旋挖钻机10台进行桩基础施工,护筒采用=8mm钢板卷制,直径比桩径大40cm。4.2.1 桩基础施工(1)施工准备旋挖钻机平整钻机工作平台场地,夯填密实,保证钻机安置于密实的平台上,避免发生不均匀沉降,造成桩孔倾斜。测量定位:根据给定的导线点,用全站仪测设出桩位,并设护桩,测设完毕后,要进行校核,确保桩位准确。钢护筒采用=8mm厚的钢板卷制而成,每节长度200cm,护筒顶要高出地面不小于30cm,护筒内径大于钻孔直径20cm,护筒顶面位置偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%,周围用粘土回填夯实。(2)旋挖钻成孔钻
14、机就位:旋挖钻机利用行走系统自行就位,就位后钻头和钻杆中心要与桩中心对准,然后调平钻机,使钻架垂直,钻机调平和定位均采用微电脑自动控制系统完成。注入泥浆:钻机精确就位后,用泥浆泵向护筒内注入泥浆,泥浆注到钻机旋挖时不外溢为止。在旋挖过程中每挖一斗向孔内注一次泥浆,使孔内始终保持一定水头和泥浆质量稳定。旋挖钻进:在一般土质地层中钻进时,根据地质情况,分别采用相应的合适钻头。开始旋挖时速度要慢,防止扰动护筒。在孔口段58m旋挖过程中特别要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正。钻进过程中,每进尺2m及在地层变化处捞取渣样,填写钻孔记录表并与地质柱状图核对,根据不同地层调整泥浆指标和旋挖速
15、度。孔内要始终保持一定水头,每挖一斗及时向孔内补充泥浆。弃渣外运:钻孔过程中旋挖出的钻渣临时堆放在桩位附近,及时采用自卸汽车外运至指定位置,按有关规定进行处理,减小环境污染。(3)检孔、清孔钻孔达到设计标高后,对孔位、孔径、孔深、垂直度进行检查,符合设计和规范要求后进行清孔。先采用旋挖钻机的挖斗反复捞取松渣,直到松渣厚度符合规范要求为止。(4)钢筋笼制作、安装制作:在钢筋加工场集中加工,现场焊接、绑扎成型,接头错开,整体一次吊入。钢筋笼制作必须顺直,不得扭曲变形,焊接、绑扎牢固,为增加钢筋笼的刚度,每隔2m增设一道加强箍筋,其直径为原箍筋的1.52.0倍,并与主筋点焊。钢筋笼外侧每隔2m于同一
16、截面对称设置四个钢筋“耳环砼垫块”,保证钢筋保护层厚度。钢筋笼加工采用长线法施工。钢筋笼分25节加工制作,基本节长18m,最后一节为调整节。将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号,保证相邻节段可在胎架上对应配对绑扎。安装:清孔完毕,钢筋笼吊装时配备专用托架,平板车运至现场,在孔口利用25t汽车吊吊放。下放前检查钢筋笼垂直度,确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致,主筋对位后使用直筒螺纹连接接头。钢筋笼安装就位后立即将钢筋笼中四根加长主筋与钢护筒顶部焊接固定,防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮。钢筋骨架上端焊接吊环和横撑固定于孔口,并在孔口钢筋笼顶部利用短钢轨或其它配重块压住钢筋笼,保证钢筋笼位置及
17、水下混凝土灌注时不上浮或下落。当水下混凝土灌注完毕,混凝土初凝后,解除固定措施。(5)水下混凝土灌注1) 导管安装导管导管采用300mm的钢管,每节2m,配一节1m,一节1.5m的短管,用来调节导管高度。进行水密性试验导管使用前,要对导管进行认真检查,是否损坏,密封圈、卡口是否完好,接头是否紧密。对导管做水密、承压、接头抗拉试验、检验导管的密封性能、接头抗拉能力,符合规范要求方可下导管。质量不好的导管严禁使用。下导管下导管必须有专人负责,导管必须居孔中心,下导管时防止导管插入钢筋笼。导管距离孔底3050cm。2) 水下混凝土灌注浇筑水下混凝土必须做好充分的准备工作,配置足够备用应急设备和材料,
18、确保浇筑水下混凝土时间6小时,必要时在混凝土内掺入缓凝剂以确保工程质量。采用直径为300mm的快速卡口垂直提升导管,分节长3m,最下节长6m。导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸。各节导管内径大小一致,偏差2mm。下放过程中保持导管位置居中,轴线顺直,逐步沉放,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。浇筑首盘混凝土时,导管底部至孔底距离控制在3540cm。浇筑水下混凝土之前,再次检测孔底泥浆沉淀厚度,如沉碴厚度大于5cm(柱桩)或20cm(摩擦桩)时,对孔内进行二次清孔,确保孔底沉碴厚度符合规定要求。浇筑前,先射水或压气35min,将孔底沉碴冲翻搅动。采用砍球法浇筑水下混凝土,首盘混凝土需用量由计算确
19、定,保证首批混凝土浇筑后导管埋入混凝土中的深度1m,并能填充导管底部间隙。在整个砼浇筑时间内,导管口应埋入先前浇筑的混凝土内至少1.5m,防止泥浆冲入管内,但不得大于5m。汽车泵完成首批封底混凝土后,6m3储料斗换成2m3储料斗,采用砼输送车直接浇筑砼,以加快水下砼的浇筑速度,砼浇筑速度50m3/h。浇筑过程中经常量测孔内混凝土面的上升高度,并适时缓慢平稳提升,逐级快速拆卸导管,并在每次起升导管前,探测一次管内混凝土面高度。混凝土浇筑开始后,应快速连续进行,不得中断。最后拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度。混凝土浇筑标高比设计标高高出1m以上,多余部分在承台施工前凿除,确保桩头无松散层
20、。4.2.2钻孔桩质量保证措施(1) 钻孔中防止塌孔措施护筒的埋设深度确保穿透淤泥质软土层,并做好护筒底部密封。现场钻孔操作人员,仔细检测泥浆比重及粘度,尤其是含砂率的检测,不同地层按要求进行相应调整。控制钢筋笼安装垂直度,安放钢筋笼时,需对准钻孔中心竖直插入,严禁触及孔壁。紧密衔接各道工序,尽量缩短工序间隔。当出现灾害性天气无法施工时,提起钻头,调整泥浆比重,孔内灌满泥浆。(2)清孔措施当地层富含粉砂类土,终孔后粉砂、粉细砂快速沉淀,给清孔带来困难,为降低孔底沉淤,在钢筋笼起吊后,再次用旋挖钻机掏碴钻头,进行二次清碴,保证孔底沉碴满足要求,摩擦桩沉渣厚度不大于20cm,柱桩沉渣厚度不大于5c
21、m。(3)钻进中的质量保证措施钻进中严格控制泥浆比重,成孔后采用换浆法清孔。钢筋笼分节加工制做,吊车起吊安装就位。严格控制孔内沉碴厚度、空孔时间、水下混凝土灌注速度和灌注连续性,确保成桩质量。混凝土在拌合站集中拌制,混凝土输送车运输,导管法灌注水下混凝土。桩基完成后,按设计要求对桩基进行逐桩检测。在墩台建成后,进行群桩沉降观测。紧邻施工以保证安全为重点。在路堤地段,采用帮填边坡,适当抬高钻孔平台高度,钢护筒加长的施工方案,避免因钻孔时间过长造成边坡失稳,承台开挖前,对靠近民居、公路部位和两侧采用灌注桩防护的方案,承台施工完成后及时回填;在路堑地带,在开挖钻孔平台或基础时要采用控制爆破,必要时采
22、用钢管排架加防护网防护。采用旋挖钻钻孔工艺,钻进过程中防止出现塌孔、卡钻等现象。钻孔桩清孔完成后,立即用汽车吊吊放钢筋笼,为减少钢筋接头连接时间,钢筋笼接头现场采用直螺纹套筒连接,采用丝扣式导管进行水下混凝土浇筑,确保桩身混凝土能在6h内浇筑完成。4.2.3、承台施工(1)承台开挖及封底处理特大桥承台平面尺寸为1280*720cm,高为250cm,承台基础开挖采用PC200挖掘机挖基,人工清基,开挖边坡不小于10.75。开挖成型的土方基坑尺寸周边较结构尺寸大50cm以便于施工操作。开挖过程中遇有地下水渗出要挖集水坑和排水沟以便即时将水排出,防止浸泡基坑。当基坑顶缘有静载、动载以及基坑深度大于5
23、m时,适当放缓坑壁坡度或加作平台。机械开挖至距离设计标高20cm后,人工清理基底,清理完毕立即浇筑一层10cm厚C10混凝土,或者铺10cm碎石,用水泥砂浆抹面,作为承台施工的底模。基底四周挖汇水沟,设集水坑用大功率水泵集中抽水。垫层施工完毕后,在垫层上放线,定好立模边线和中线,以方便施工和检查。(2)钢筋绑扎钢筋的要求同扩大基础中钢筋要求,钢筋在钢筋加工厂加工成半成品,平板车运到现场,基底检查合格后,精确放样定位,现场绑扎,钢筋的接头采用冷挤压或焊接接头。桩顶锚固筋与承台或墩台基础锚固筋按规范和设计要求连接牢固,形成一体。(3)模板安装和制作承台采用大块组合钢模板,钢管、方木支撑加固体系,混
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