道路桥梁工程施工组织设计学士学位论文.doc
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1、中冶天工集团有限公司第一章 工程概况、工程特点及编写依据一、 工程概况1.1 项目简介定西市新城区城南三路桥梁工程起滨河西路,向东跨域关川河,最终于滨河东路平交,道路等级为城市次干路,设计车速30Kmh,红线宽度24m,道路全长139.517m,其中桥梁全长78.16m,接线道路全长61.357m。桥梁与河道正交布置,桥梁中心里程为K0062.160m,桥面宽24m,按双幅设计,本桥上部结构采用现浇预应力混凝土连续箱梁,下部结构采用柱式墩、桩柱式桥台、钻孔灌注桩基础。本工程以解决城南三路跨越关川河,使城南三路东西贯通,形成一个功能相对完整的单元作为设计范围,主要建设内容包括:道路工程、桥梁工程
2、、桥面排水工程、照明工程及交通附属工程、本次设计考虑通信、电力管线过桥。桥梁共计3跨。上部结构采用20+32+20m现浇预应力砼连续箱梁桥,桥梁采用双幅设计,单幅桥宽12m。桥墩采用桩柱式桥墩,钻孔灌注桩,桥台采用桩柱式桥台,钻孔灌注桩。下部结构,桥墩采用柱式墩,单幅桥每排设2根立柱,立柱为圆形,直径1.5m,基础采用钻孔灌注桩基础,桩径1.8m,桩长28m。桥台采用桩柱式桥台,钻孔灌注桩基础,桩径1.5m,桩长22m。上部构造主梁采用现浇预应力砼连续箱梁,按双幅设计,现浇施工,单福宽11.9m,单箱两室截面,等梁高1.6m,顶板厚25cm,底板厚25cm,腹板厚40cm,箱梁顶宽11.9m,
3、底板宽7.5m,挑臂长3.0m,挑臂端部厚0.2m,根部厚0.45m。端横梁厚1,0m,中横梁厚2.0m。(1)桥面铺装:采用8cm厚C50混凝土现浇层,胎体增强型防水涂料1.5mm厚,10cm沥青混凝土铺装。(2)伸缩缝:全桥在桥台及两联之间处设置人行道伸缩缝,具体由厂家指导和协助安装。(3)桥面排水:由桥面引入粱底的雨水,沿墩柱PVC管引入地面集水井,就近排入地面道路上的排水系统。(4)照明:具体布置见相关专业图纸,桥梁上预留路灯基础及预埋件。(5)桥梁支座:箱梁均采用盆式橡胶支座,型号为GPZ()3.5和GPZ()7.0。支座的材料和性能均应符合现行国家和行业标准的规定。1.2本标段主要
4、材料如下:1、混凝土(1)桥面铺装 C50;(2)桥墩C40抗硫抗冻砼;盖梁、承台 C40抗硫砼;(3)桩基混凝土 C35抗硫水下砼;2、钢筋钢筋直径12mm采用HRB335(表示)钢筋,钢筋的化学成分及力学性能应符合GB1499.2-2007的规定;钢筋直径12mm采用R235(表示)钢筋,其钢筋的化学成分及力学性能应符合GB1499.1-2008的规定。3、钢材主梁钢板采用符合(GB/T 714-2008)规定的Q345C钢板;预埋钢板及附属结构均采用Q235C钢板(除特别注明外),技术指标应符合(GB/T 714-2008)的规定;选用的焊接材料应符合GB1300-77或GB981-76
5、的要求,并根据焊接工艺评定试验的结果选用与木材相匹配的焊丝、焊剂和焊条,焊缝应符合(GB984-80)和(GB986-80)中的相关规定。4、其他:本桥所采用其他材料质量要求或无特殊说明,均应符合现行公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)的所用规定,并符合相应的国家标准。本桥所有材料及标准件产品均采用国家级或部级鉴定的产品,并应按国标部标要求进行抽样检验。1.3技术标准1、荷载等级:人群荷载按城市桥梁设计规范(CJJ112011)计算,桥梁设计荷载等级:城A级。2、横断面:4.5米(人行道)+15.0米(车行道)+4.5米(人行道)=24.0米。3、桥面纵坡与横坡详见图纸。4、桥
6、梁设计基准期:100年。5、结构设计安全等级为一级,结构重要系数1.1。6、抗震等级:地震动峰值加速度为0.05g。1.4 交通、电力、通讯及其他条件工程所在地区的交通、电力、通讯、供水、医疗、生活环境等条件能够满足工程建设需要。二、工程特点根据设计图纸的要求,结合现场踏勘的分析,本标段的施工组织有如下的特点与难点:1、根据总体设计布置和要求,桥台位置桥面标高较低,必须控制桥台附近交叉路面高度,开挖原路基、路面,保证主梁和支座露出地面,并预留桥台支座检修和维护空间。2、由于桥梁跨越关川河道,围堰筑岛、施工便道、施工机械进场和安装、水下砼浇筑、预应力砼连续箱梁满堂支架基础施工与搭设等,施工工艺成
7、本高、难度大。3、桥梁引线路段东西方向各与滨河东路、滨河西路交叉,车辆、行人众多,安全施工难度大。4、现浇预应力砼连续箱梁要求整体浇筑,构筑物体积长、砼方量大、标号高,施工质量控制难度大。5、张拉施工,在没有灌浆前,封闭施工现场及滨河东西、城南三路路段,需甲方找有关交通部门,给予配合施工。6、施工场地范围狭小。7、箱梁均采用盆式橡胶支座,支座规格分别为GPZ()3.5和 GPZ()7.0,支座其材料和力学性能均符合国家和行业标准的规定。三、 编制依据1、定西市新城区城南三路桥梁工程施工图设计。2、城市桥梁工程施工与质量验收规范CJJ22008。3、公路桥涵施工技术规范JTGT F50-2011
8、。4、公路工程质量检验评定标准JTG F8012004。5、给水排水管道工程施工及验收规范GB502682008。6、建筑电气工程施工质量验收规范GB503032012。第二章 施工总体部署、总体施工方案及设备、人员、材料到场的方法1 施工总体部署本标段设1个施工工区,下设基础施工作业队、下构施工作业队、箱梁施工作业队等3个作业队,各作业队在项目经理部的统一领导下,独立施工。基础施工作业队主要负责全桥桩基础的施工,配备反循环钻机2台进行施工。下构施工作业队主要负责下部结构承台、墩柱的施工。箱梁施工作业队负责上部预应力混凝土箱梁的施工及桥面系施工。工程施工的进度、机械、设备、材料、人员的调配由项
9、目经理统一协调管理,在项目经理分工负责现场的施工设计及质量、安全检查,进度和资金控制,收集整理竣工资料。 2 总体施工方案2.1 桩基施工本桥梁基础为1.5m和1.8m钻孔灌注桩,桩长分别为22米和28米,采用摩擦桩形式。4跨,共计16根桩基。桩基采用反循环法成孔,垂直导管法灌注水下混凝土。施工时将泥浆池(墩位附近现场砌筑)布置在施工红线范围内,同时兼顾多墩施工方便。废弃泥浆及钻碴将及时用封闭运输车运到指定地点,不得污染绿化环境。2.2 系梁施工承台平面尺寸为3.5m1.2m,厚1.5m,承台基坑开挖深度2.54m,基坑采取常规挡板支护或插打型钢支护等明挖法进行施工。监理工程师验槽合格后,立模
10、板、绑扎钢筋,浇筑桥台混凝土。2.3 墩身施工墩身高度为5.5米,采用大块钢模板施工,以保证混凝土外观质量。混凝土采用混凝土泵车或混凝土泵直接输送入模。施工脚手架采用扣件式钢管脚手架,在工作平台下设水平安全网,外侧立面用密网眼安全网完全封闭。严防高空坠物或坠落。2.4桥承台施工承台平面尺寸为11.9m2m,厚1.5m,承台基坑开挖深度2.54m,基坑采取常规挡板支护或插打型钢支护等明挖法进行施工,开挖时注意保护地下管线。监理工程师验槽合格后,立模板、绑扎钢筋,浇筑桥台混凝土。墩身施工注意事项:系梁施工完成后,在浇筑墩身砼之前,应对本桥及其两端接线的高程、里程中心线进行闭合测量复核,在已施工的承
11、台上精确放出墩中心线,并复核跨距。在施工墩顶时,支承垫石的标高正确与否,是全桥施工的最后一道关键的工序,其标高要按线路纵断面设计中路面高程推算,并与相邻线路水准点联测,无误后,方能测设施工。钢模使用前,必须先除锈,使模板表面光亮无锈斑,并涂脱模剂后才能使用。模板的制造及拼装需满足模板表面平整、圆顺、无错台、接缝严密、不漏浆等要求,否则应返工、修正。模板的拆除、倒运、存放均需保证模板不变形。设置水平拉杆,保证模板的平面位置和竖直度。2.5 上部箱梁施工上部箱梁采用在满堂架支架上支设模板现浇,混凝土采用两台或三台混凝土泵车或混凝土泵直接输送入模灌注。钢筋、钢绞线等材料、机具设备由吊车提升到桥面。第
12、三章 主要工程项目的施工方案、施工方法1 桩基施工1.1 概述本标段的施工范围由0#墩至3#墩,为双幅桥,其中0#墩和3#墩单幅每墩设4根桩,桩基直径均为1.5m, 1#墩和2墩每墩设4根桩,桩基直径均为1.8m,共有桩基,16根。施工方案:围堰筑岛,平整场地,埋设钢护筒,作好施工准备后,即可进行桩基施工。所有桩基均在河床上,根据地质情况,桩基施工采用冲击钻机成孔法施工。在施工安排上,在征地拆迁、管线改移、道路改线、树木砍伐或迁移、绿化带迁移、互相干扰等工作或签订协议等各项手续后,桩基由3#墩向0#墩逐墩进行施工。桩基施工流程:施工准备及测量放桩位桩位探测埋设钢护筒布设泥浆沉淀池钻机就位、检查
13、验收签证、开孔冲孔钻进终孔、清孔、检查验收签证安装钢筋笼、导管及检测管二次清孔、检查验收签证灌注水下混凝土。1.2 施工准备1.2.1 按照施工设计图纸的要求,编制施工方案,准备施工机械设备,清除杂物、淤泥,平整桩基范围内的场地并压实。1.2.2 开挖或砌筑泥浆池,将泥浆池布置在红线用地范围内,同时兼顾多墩施工。1.2.3 桩位测量:测量桥位,放出桩位中心,准确测量各桩位的中心和地面标高,并在平整好的场地上做出桩位标记,用长木桩或混凝土桩定位。1.2.4 埋设孔口钢护筒,孔口钢护筒直径应大于设计桩径1020cm,护筒埋深1.52.0m,护筒周围应回填粘土并夯实。护筒顶应高出施工地面0.20.3
14、m,并高于地下水位1.52m。护筒平面位置偏差不得大于5cm,其倾斜度应控制在5以内,确保护筒倾斜度偏差不大于1%,确保护筒无沉落。1.2.5 选择优质粘土造浆,储浆池和沉淀池的大小应满足施工的需要。冲孔过程中保证满足护筒内泥浆顶始终高于地下水位不少于1m,使泥浆的压力超过土及地下水的压力,避免造成塌孔。1.2.6 泥浆性能指标应满足设计和施工技术规范的要求。1.3 冲孔施工1.3.1 安装冲孔钻机1、钻机底架应垫平,保持稳定,不能产生偏移和沉陷,钻机顶端应用缆风绳对称拴牢,拉紧,以防冲孔过程中发生位移和下沉。2、通过冲孔架上滑轮缘的铅垂线应对准桩位(或护筒底)中心,其偏差不得大于2cm。护筒
15、底口中心用“浮标法”确定。钻头挂上后,要反复核对中心位置,以免造成斜孔。1.3.2 冲孔1、冲孔,冲孔的过程为“投泥冲孔清碴投泥冲孔”的反复循环程序。2、开孔前应在护筒内多加一些粘土块,如土质疏松,还要混入一定数量的小片石。借钻头冲击力把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒刃脚。在流塑粘土层及松散粉砂层应采用优质泥浆护壁并悬浮钻碴。3、在冲孔过程中,必须随时清碴,使用正循环清孔,一般进尺0.51.0m清一次,或者根据进尺速度决定清碴与否。在风化岩层及微风化岩层,泥浆的作用主要是悬浮钻碴。4、开始冲孔时,宜采用小冲程,使成孔坚实、竖直、圆顺,对继续冲孔起导向作用。当孔深超过钻头全高加冲程后,方可进行正
16、常冲击,冲程以2.03.0m为宜。但在下列情况应采用2.0m以下的中低冲程:A、在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下2.03.0m范围内冲孔时;B、在停冲投泥重新冲孔时;C、当遇到局部砂层时;D、在抛石回填重新冲孔以及在处理特殊情况时。5、冲孔过程中起落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁或护筒,或因提速过快而造成负压引起坍孔。6、在冲孔过程中,必须勤松绳,防止打空锤。要勤清碴,使钻头经常冲击新鲜地层。经常检查钻头转向装置,使钻头在冲孔中能自由转动。作好冲孔记录和取样工作,当钻头进入岩层时,为预防卡钻,应经常检孔。7、冲孔时应有备用钻头,轮换使用。钻头直径磨耗超过1.5cm时,及时
17、更换、修补。更换新钻头前必须检孔到孔底,方可放入新钻头。若不能到孔底,应抛投片石进行扩孔,使孔径始终保持设计直径。8、冲孔过程中,应用检孔器经常对已成孔进行检查,检查成孔是否符合要求,是否发生弯孔、斜孔、十字槽等问题,如有问题,应抛片石、粘土坯至直径开始变小处以上0.30.5 m再行冲孔。禁止未投片石、粘土而单纯使用钻头修孔,以防卡钻。9、在地层情况复杂时,对不同的地层采用不同的冲击方法,以保证成孔质量和冲孔的顺利进行。1.3.3 安全质量保证措施1、钻头龙门与钻体区间应做成圆弧过渡,防止突变而形成薄弱断面引起应力集中而断裂。2、在冲孔过程中,要经常检查钻具、钢丝绳、钻头直径等磨损程度,如发生
18、超限应及时更换。3、要确保钨金套与钻头联接质量,防止钢丝绳拔出,钻头掉入孔内。1.3.4 终孔及清孔:1、当冲孔达到设计终孔标高后,进行终孔取样,确定达到设计要求后,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,然后填写终孔检查证,并及时通知监理工程师检查验收。2、成孔验收合格后,进行清孔。清孔采用换浆法施工,即向孔内注入新鲜泥浆,换出孔底沉碴及浓度较大的泥浆。在清孔排渣时,保持孔内水头,防止坍孔。3、清孔泥浆性能指标:比重1.101.15特殊情况下不超过1.2,粘度2022,含砂量小于4%,胶体率大于97%,PH值大于6.5。注入的泥浆带着残留的钻渣,经护筒口循环多次,至残留钻渣逐渐被清除为止。4、如
19、还有较大块径的钻渣不上来,则可再投少量粘土(粘土块一般1010cm为宜),用钻头小冲程(冲程1m左右)冲砸23小时,再实施正循环泥浆清孔,至孔底残渣厚度达到设计标准。5、达标后,观察12小时,测量孔底标高,以测铊量出残渣厚度。1.3.5 质量要求:1、桩孔深度符合设计要求。2、清孔满足设计及施工规范要求。3、桩底标高满足设计要求。4、孔内沉淀土厚度:不大于设计规定。5、垂直度5/1000。1.3.6 钢筋笼制作与安装1、采用、级钢筋,现场进行加工。钢筋的加工按设计图纸要求及遵照JTGTF50-2011公路桥涵施工技术规范进行。2、按施工的实际桩长来决定钢筋的下料,依桩的长短来确定分段制作的长度
20、。3、依设计图纸的规定,先制定相应的加劲筋,然后按规定的根数布置主筋,设立每隔2m一道的加劲筋,排列好后将主筋按规定间距焊牢在加劲筋上,再依设计规定的间距焊接箍筋。4、钢筋笼制作的质量要求:(1)钢筋的品种和质量,焊条的牌号和性能应符合设计要求及施工规范的规定。(2)钢筋的加工、骨架的制作应符合设计要求及施工规范的规定。为了确保钢筋笼在吊装过程中变形小,水平加劲箍钢筋的直径不应小于25mm,间距不超过1.0m。(3)安装钢筋时,配置的钢筋级别、直径、根数和间距符合设计要求,焊接的钢筋和钢筋骨架,不能有变形、松脱和开焊。清除钢筋表面浮皮及铁锈。(4)向驻地监理工程师报告钢筋质量自检查结果,并办理
21、验收手续。5、清孔验收后,利用吊机将钢筋笼吊入桩孔,钢筋笼分段制作,每下完一节后用钢筒或型钢固定,再用吊机吊后一节进行驳接,驳接采用电弧焊焊接,焊缝长度应符合设要求,在钢筋笼外侧焊设计图纸上的定位钢筋,以保证保护层的厚度。6、吊放钢筋骨架入桩孔时,均匀下落,保证钢筋笼居中。钢筋笼顶部与护筒固定,以防灌注混凝土时钢筋骨架上升。超声波检测用管应按设计要求安装,严防接头脱落、严防有破洞、严防漏浆,必须符合有关规范要求。7、骨架落到设计标高后,将其校正在桩中心位置并固定,待混凝土灌注完毕并初凝后才能解除固定设施。1.3.7 桩基施工预防坍孔事故及处理措施1.发生孔口坍塌时,可立即拔除护筒并回填钻孔,重
22、新埋设护筒再钻。2.如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。3.冲孔过程中应严格控制冲程高度和炸药用量。4.清孔时应指定专人补浆或水,保证孔内必要的水头高度。5.吊入钢筋笼时应对准桩孔中心竖直插入,严防触及孔壁。6.汛期或潮汐地区水位变化过大时,应采取升高护筒,增高水头,或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。7.冲击成孔时,投入粘土,掺片石、卵石,低冲程锤击,使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。1.3.8 水下混凝土灌注1、导管使用前进行过球、水密及耐压试验,试验时的水压大于井孔内水深至1
23、.5倍的压力。灌注水下混凝土所用的导管内径不小于25cm,导管吊装前进行试拼,检查接口连接是否严密牢固,若接口胶垫有破损,必须更换,同时检查拼装后的垂直情况,根据桩孔的总长,确定导管的拼装长度。吊装时,导管位于井孔中央,并在灌注前进行升降试验。2、导管吊放完毕,在导管顶口接异型接头,往导管内加灌泥浆,使沉淀在孔底的沉渣飘流,即灌注混凝土前不能停止换浆工作。3、复测孔底标高,检查沉渣的厚度,判断是否达到设计要求及满足灌注要求。满足要求后,方可灌注混凝土。4、在导管上端连接混凝土漏斗,其容量必须满足储存首批混凝土数量的要求,灌注首批混凝土时导管下口至孔底的距离为2540cm,导管埋入混凝土中的深度
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