公路桥梁桩基础施工组织设计-学位论文.doc
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1、摘 要基础是人类在软弱地基上建造建筑物的一种创造,是最古老、最基本的一种基础类型;又是一种应用广泛、发展迅速、生命力很强的基础型式。 论文对桩基础的施工的编制依据以及工程概况做出了明确的阐述,依据以上的条件从而设计配合比,对施工的配合比进行了计算。一项工程的施工工艺对工程来说至关重要,本论文采用反循环钻施工,对桩基础施工工艺以及对人力、材料、机械,包括泥浆的制备、混凝土的用量和钢筋笼的制作等进行了严格的部署。 在桩基础施工过程中,一些辅助性工作也必不可少,包括文明施工以及对工程质量的保证措施都有严格要求,还有一些工程质量上的一些通病都对其进行了措施保证。关键字: 桩基础 配合比 泥浆 混凝土
2、钢筋V 目 录第一章 : 编制说明11.1 编制依据11.2 编制原则11.3 建设地点:11.4 气象11.5水文地质条件11.6 不良地质21.7 施工场地情况21.8 地形地貌2第二章:工程概况及特点32.1 工程概况3第三章:施工部署和施工准备43.1混凝土配合比设计43.2 人员配置153.3 人员安排163.4 主要机械设备配置163.5施工准备173.5.1 技术准备工作173.5.2 生产准备工作173.5.3 劳动力准备17第四章 施工现场平面布置194.1 施工平面布置图19第五章 施工总进度计划205.1 灌注桩基础施工周期分析表205.2 施工进度安排20第六章 各分部
3、工程的主要施工方法216.1 桩基施工准备216.2钻孔桩施工工艺及流程图216.3 泥浆236.2.1 泥浆制备236.2.2 泥浆的各项指标应符合下列要求:236.2.3泥浆性能检测236.2.4 泥浆循环与排渣236.4 钻孔246.5终孔246.6 清孔266.7 钢筋笼制安及混凝土灌注266.8 水下混凝土浇注296.8.1 安装导管296.8.2 水下混凝土施工306.9 灌注混凝土测深方法306.9.1 泥浆清理306.9.2基桩检测316.10 钻孔过程中常见事故的预防及处理316.10.1 塌孔的表征316.10.2 钻孔漏浆326.10.3 钻孔偏斜和缩孔、扩孔326.10
4、.4 钻孔漏水326.10.5 钻杆折断33第七章 拟投入的主要物资计划42第八章 工程投入的主要施工机械设43第九章 劳动力安排计划44第十章: 确保工程质量的技术组织措施4510.1质量目标4510.2质量管理组织机构与保证体系4610.2.1质量管理组织机构4610.2.2质量保证体系及框图4710.3保证质量的主要措施4810.3.1思想及制度保证措施4810.3.2组织和经济保证措施4810.3.3保证质量的管理措施4810.3.4保证质量的技术措施49第十一章 确保安全生产的技术措施5011.1安全目标5011.2安全管理组织机构及保证体系5011.3 安全管理保证措施5211.4
5、安全经济保证措施5211.5安全急救预案52第十二章 确保文明施工的技术组织措施5412.1文明施工保证措施54第十三章 确保工期的技术组织措施5514.1 现象5614.2 原因分析5614.3 现象5614.4 原因分析5614.5 防治措施57第十五章 季节性施工措施(包括高温、雨季施工措施)5815.1 雨季施工工期保证措施5815.2 夏季施工措施59第十六章 其他综合措施6016.1 保证便道畅通的措施6016.1.1 交通管理方案6016.1.2 与当地居民和睦相处的措施6016.1.3 防洪、防台风安全措施60第十七章 回访保修服务6117.1 工程项目的回访与保修制度61第一
6、章 编制说明1.1 编制依据1. 招标文件、两阶段施工图设计及施工组织设计;2.公路工程质量检验评定标准、公路桥涵施工技术规范等公路桥梁相关的施工和验收规范;3. 施工调查及现场踏勘;4. 公司拥有的科技成果、施工工艺、施工方法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验;5. 相关法律、法规对水土保持、环境保护、安全管理的规定。1.2 编制原则1. 根据工程实际情况,制定切实可行的施工方案,确保施工目标的圆满实现;2. 合理布置施工现场,尽量减少工程消耗,降低生产成本;3. 积极采用、推广新工艺、新技术和新材料,增加产品的科技含量;4. 采用平行、流水施工方法和网络计
7、划技术组织施工,进行有序、均衡、连续的施工。1.3 建设地点: 陕西省渭南市1.4 气象本区域属大陆性季风型气候区,雨量一般,最高气温38.7, 低气温-10C; 79月份为汛期期,平均14次,风力最大达8级风速可达20m/s;冬季有冷空气侵入,偶有奇寒,本区有结冰天气,有降雪。1.5水文地质条件 拟建桥地表水较为丰富,主要有水塘、小河沟(涌)及较大河涌,河涌水位变化主要受大气降水及潮水影响。1.6 不良地质 根据地质工程调查及钻探资料,在桥址区及附近无断层、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用;覆盖层以填土、淤积成因淤泥、淤泥质土层,及冲积成因的砂土、粘性土为主,表面地质松软。1.7 施工场地情
8、况拟建桥处于跨越尤河,公路水路交通运输较方便,场地开阔,渭河侧河岸空地较大且地面硬化可作为临时料场。整体地形较平坦,大型运输车辆及施工机械可以进入施工位置。1.8 地形地貌 本桥位路段地处冲击平原区,地形平摊开阔,平原海拔高程0.43.4m,拟建桥处于已完工施工场地、居民区、工业厂区,跨越尤河,交通较方便,整体地形较平坦。第二章:工程概况及特点2.1 工程概况 现拟在陕西省渭南市陇海尤河大桥与西合大桥之间建一条公路 桥,跨度为30m 预应力钢筋混凝土简支梁公路桥,梁宽3m ,30m预应力钢筋混凝土简支梁桥采用后张法预制工艺施工,桥墩为桩柱式混凝土桥墩,且桥墩高为45m,为空心圆形桥墩,采用翻模
9、法施工,空心墩身内外放坡为1:40,墩顶尺寸为外径3m,内径2m。承台尺寸:长宽高为8m8m5m。桩基直径为1.5m,桩长40m, 每个桥墩有9根桩,桩基采用反循环钻孔灌注桩施工。施工在夏季,白天最高温度40,夜间最低气温为20。其中:桩基施工地层为黄土,施工中天气良好,无雨,采用反循环钻施工:其桩基采用采用混凝土C25。桥墩高45m,采用翻模法施工,施工过程中无雨;桥墩采用混凝土强度等级为C25。使用材料为42.5号硅酸盐水泥,碎石最大粒径40mm(2650kg/m)中砂(2620kg/m),自来水。混凝土采用机械搅拌,振动器振捣混凝土坍落度要求为:桩基是50-70mm,桥墩是30-50mm
10、,主梁10-30mm。 第三章:施工部署和施工准备3.1混凝土配合比设计 已知混凝土设计强度等级为C25,无强度历史统计资料,要求混凝土拌合物坍落度为120-140mm,桥梁所在地属于非寒冷地区。 组成材料:强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥,密度为3100kg/m,强度富余系数为1.16;砂为中砂,表观密度为2620kg/m;碎石最大粒径为31.5mm,表观密度2650kg/m;水为自来水。1. 计算初步配合比确定混凝土配制强度 混凝土的配制强度按下式计算;式中;混凝土配制强度(MPa);混凝土立方体抗压强度标准值(MPa);混凝土强度标准差(MPa)。 (1) 确定混凝土的配制强度 +
11、1.645=25+1.6455.0=33.2(MPa)无历史统计资料,查图3.1确定。图3.1 标准差值 混凝土强度等级C20C25C45C50C55(MPa)456(2) 计算水胶比W/B当混凝土强度等级小于C60级时,混凝土水灰比按下式; 回归系数。胶凝材料28d胶砂实际抗压强度值 = =0.68图3.2 回归系数 石子品种系数碎石卵石0.530.490.200.13图3.3 水泥强度等级的富余系数 水泥强度等级值32.542.552.5富余系数1.121.161.10 图3.4 粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣影响系数种类掺量粉煤灰影响系数粒化高炉矿渣粉影响系数01.001.00100.90
12、0.951.00200.800.850.951.00300.700.750.901.00400.600.650.800.90500.700.85 注:1.采用级粉煤灰时宜取上限值。2.采用S75级粒化高炉矿渣粉时,宜取下限值;采用S95级粒化高炉矿渣粉时,宜取上限值;采用S105级粒化高炉矿渣粉时,宜取上限值加0.55.3.当超出表中的掺量时,粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数经试验确定。4.本表以PO42.5为准,如采用普通硅酸盐水泥以外的通用硅酸盐水泥,可将水泥混合材料掺量20%以上的部分计入矿物掺合料中。 根据混凝土所处环境为非寒冷地区,查表3.5,根据结构混凝土耐久性的基本要求知,允许最大
13、水胶比为0.55,故采用表中数据水胶比0.55进行下面的计算。图3.5结构混凝土耐久性的基本要求环条件境最大水胶比最大氯离子含量(%)最大碱含量(/m3)室内正常环境;无侵蚀性静水浸没环境0.600.30不限制室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环境,非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境;严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境0.550.203.0干湿交替环境;水位频繁变动环境;严寒和寒冷地区的露天环境;严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境0.500.15严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境;受除冰盐影响环境;海风环境0.450.15
14、盐渍土环境;受除冰盐影响环境;海岸环境0.400.10 确定单位用水量当混凝土的水灰比在0.400.80之间时,其用水量可根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度,按表6选取。有设计资料知:混凝土拌和物坍落度要求为5070mm,碎石公称最大粒径40mm,查表3.6可知,混凝土用水量初步选用为185kg 拌合物稠度卵石最大公称粒径()碎石最大公称粒径()项目指标102031.540162031.540坍落度()10301901701601502001851751653550200180170160210195185175557021019018017022020519518575902
15、15195185175230215205195图3.6注:1.本表用水量系采用中砂时的取值,采用细砂时,每立方米混凝土用水量可增加510,采用粗砂时,可减少510。 2.采用各种外加剂或掺和料时,用水量则相应调整。 计算胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量。每立方米混凝土的胶凝材料用量应按7计算,并应进行试拌调整,在拌合物性能满足的情况下,取经济合理的胶凝材料用量。出配制C15及其以下强度等级的混凝土外,混凝土的最小胶凝材料用量应符合表7要求。 =336() 该混凝土中不掺矿物掺合料,即胶凝材料仅为水泥,根据混凝土所处环境为非寒冷地区,查表7知,最小水泥用量不低于300,按上式计算的水泥用量满足耐久
16、性要求,故水泥用量初步确定为336。图3.7 混凝土的最小胶凝材料用量最大水胶比最小胶凝材料用量塑混凝土钢筋混凝土预应力混凝土0.602502803000.552803003000.503200.50330 选择砂率砂率应根据集料的技术指标、混凝土拌和物性能和施工要求,参考既有料确定。当缺乏砂率的历史资料参考时,混凝土砂率的确定应符合下列规定:a.坍落度小于10mm的混凝土,其砂率应经试验确定。(干硬混凝土)b.坍落度为1060mm的混凝土,其砂率可根据粗集料品种、最大公称粒径及水胶比按表8选取。在表内不能直接查取的,可用内插法计算后选取确定。c.坍落度大于60mm的砂率,可经试验确定,也可在
17、表1-6-16的基础上,按坍落度每增大20mm,砂率增大1%的幅度予以调整。根据粗集料为碎石、公称最大粒径40mm,水胶比为0.55,查表8,用内插法计算,砂率的范围为33%38%,取=35%。水灰比()卵石最大公称粒径()碎石最大公称粒径()102040(31.5)162031.5400.4026322531243030352934283327320.5030352934283333383237313630350.6033383237313636413540343933380.703641354034393944384337423641 图3.8注: 1.本表数值系中砂的选用砂率,对细砂或粗
18、砂,可相应的减少或增大砂率。 2.一个单粒粗集料配制混凝土时,砂率应适当增大。 3.采用人工砂配制混凝土时,砂率应适当增大。 4.为便于查取,表中列出了用内插法确定的碎石最大粒径31.5对应的砂率。 计算砂石用量 计算粗集料和细集料的用量,确定初步配合比。 体积法。此法假定混凝土拌和物的假定质量等于各组成材料的绝对体积于混凝土拌和物中所含空气之和。 式中:-水泥密度() -矿物掺合料密度() -粗集料的表观密度() -细集料的表观密度() -水的密度() -混凝土的含气量百分数,在不使用引气型外加剂时,取1. 体积法。 解得:则该混凝土的初步配合比以体积法表示为:以比例关系表示为:在配合比设计
19、时,根据实际情况进行计算。2. 试配和调整混凝土拌和物适配的用量。混凝土试板应采用强制式搅拌机进行搅拌,试验用拌和物的用量,每盘混凝土的最小搅拌量应符合图3.9的规定,并不应小于搅拌机工程容量的1/4且不应大于搅拌机公称容量。在计算配合比的基础上进行试拌,如表3.10在试拌配合比基础上进行混凝土强度试验。 制作试件、检验强度。 在配合比确定过程中,用水量和外加剂用量应根据确定的水胶比进行调整,胶凝材料根据用水量乘以确定的胶水比计算得出。粗、细集料应根据用水量和胶凝材料用量进行调整。 根据计算的各材料用量,确定混凝土的计算表观密度值,经坍落度试验并测定其湿表观密度,然后计算混凝土配合比校正系数。
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