亳阜高速4标施工组织建议书(终稿)

1 表 1、施工组织设计文字说明 1.设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法 1.1、 施工组织 本企业是国家一级大型总承包施工企业，有众多的同类型工程施工业绩，多次获得过国家、省部级优质工程奖，拥有一大批既有丰富路桥施工管理经验，又有专业知识的管理人员和技术人员，还有一大批既具有丰富的实际操作技能，又有强烈的事业心和责任心的工人技师和工人师傅队伍。同时又是长期推行项目法施工，实行全面质量管理，获得 IS09002质量体系认证的施工企业。 1.1.1、组织机构 如本企业有幸承担本工程施工，我们将组织一 批优秀的施工管理人员、技术人员和操作工人成立第 4 合同段项目经理部进行施工，项目部组织机构见组织机构图。 1.1.2、施工总体目标 (1)质量第一、工程保证优质，分项工程合格率 100%，优良率 90%以上，质量评分 90分以上，工程外观：构造物表面光洁、线形顺适、环境美观，工程管理优良。 (2)确保工程 19 个月完工，力争提前。 (3)严格管理，控制工程造价。 (4)加强安全管理，杜绝发生重大安全事故。 (5)重视保护环境，不破坏可视范围景观，不污染环境。 (6)加强精神文明建设，做到文明待人、文明施工。 2 组 织 机 构 图 项目经 理 质保部 总工程师 项目副经理 测量部 质检部 实验室 工程部 物资部 机务部 安监部 办公室 计划部 财务部 各生产班组 主桥工段 局总部 钢结构工段 引 桥工段 3 1.2、 设备、人员动员周期 主要设备进场时间表 设 备 名 称 规格 型号 总 数 进 场 时 间 备 注 2 周内 4 周内 10 周内 钻机 KP1500 10 6 4 龙门吊 2-50t 1 2003 年 6 月 履带吊 55t 1 1 汽车吊 QY-25tA/P5210JQZ16 1/1 1 1 砼拌和站 HZS50E 2 2 砼输送车 6m3 4 2 2 砼拖式泵 60m3 3 3 挖掘机 1m3 1 1 中速卷扬机 5t 2 2 附着式振捣器 12 12 插入式振捣器 12 12 自卸车 东风 8t 3 3 箱式变压器 1000kVA 1 1 振动锤 DZ60 1 1 振动锤 DZ150 1 1 钢筋机械 3 套 1 2 木工机械 3 套 1 2 4 主要人员进场时间表 工 种 总 数 进 场 时 间 备 注 1 周内 1 月内 3 月内 工程技术人员 18 10 8 其他管理人员 20 8 12 钢筋工 60 30 30 木工 40 10 10 20 混凝土工 40 5 25 10 测量工 8 5 3 试验工 8 4 2 2 起重工 8 2 6 电器焊工 7 5 2 电工 4 2 2 钻机操作工 90 90 架子工 40 10 30 流动机械司机 45 12 20 13 普工 90 30 30 30 后勤人员 20 5 15 合 计 498 91 264 143 1.3、设备、人员、材料进场方法 （ 1）、设备进场方法 所有陆上施工设备将采用公路运输，小型施工机械和生活必需品将利用车辆进场时运入，大型施工机械和设备在开工前采用 20t-40t 平板车运到现场。 （ 2）人员 大部分施工人员利用社会公共交通工具及我局自有车辆抵达施工现场。驾驶员随同车辆进场。 其中：第一批筹备人员、项目部主要负责人、主要技术人员、试验人员、测量人员， 5 开工后一周内进场。余下人员按进度计划要求均提前一周进场 （ 3）材料进场方法 利用路线附近已有公路及施工便道作为材料进场道路，主要材料与厂家联系直接运送到工地，零星材料由材料员就近采购。 砂、石、水泥通过公路直接运至陆上搅拌站处，砂、石料储存在预先做好的堆场里。水泥在散装水泥罐中储存。 跨河钢便桥所用的钢管桩、主梁、贝雷架和铺面道木均在陆上加工， 55t 履带吊车吊DZ60 振动锤，自岸向河中逐跨施打、架设。 主桥水中墩所用的钢板桩围堰；钻孔桩所用钢护筒、钻孔平台主梁，贝雷桁架、钢筋等在陆上生产厂加工后，分批通过钢便桥运至桥墩处，同样由自行式吊车吊振动锤施振。 1.4、施工现场准备 施工 现场准备主要进行以下工作：恢复定线测量；建造临时设施；修建临时施工便道；工地临时用水和临时供电；施工安全设施等。详细情况参见附表施工总平面布置。 （ 1）施工便道修建 、阜阳端引桥已有乡村机耕道与附近公路相接，但其宽度不能满足施工便道要求，须在指挥部领导下征地拓宽后，铺设 20cm厚泥结碎石层。 、南北引桥段施工，直接在桥位一侧修建施工便道，并于拟建跨河钢便桥连通，详见总平面布置图。 、在主线上游架设一座跨河钢便桥，保证整体施工便道的贯通，并与水中桥墩及落地支架临时支墩施工钢栈桥连通，总长约 300m，钢 便桥宽 3.5m，单跨长度为 9m，下部基础为直径 600mm的钢管桩，上部为标准贝雷桁架桥，结构型式参见附图钢便桥结构示意图 （ 2）、生产、生活用水及供电 涡河水质经抽样分析，对混凝土无侵蚀性，可作为工程用水。生活用水，采用打设的井水。 与当地供电部门联系就近架设一台 1000kVA 变压器供电，另配柴油机发电机组作为备用和移动供电电源。 （ 3）、拌和站、预制厂建设 根据生产需要和现场情况，本标段混凝土采用 2 台 50m3/h 站集中拌和，离拌和站较近 6 的工作面，施工时采用泵管输送，较远处工作面采用 6m3混凝土输送车运 输，泵送入模。引桥 30m 小箱梁预制厂布置在两岸引桥的一侧，混凝土拌和站布置在涡河特大桥阜阳端引桥右侧。详见基地及拌和站布置图、预制厂布置图。 7 2主要项目施工方案、方法 2.1 工程概况 亳州至阜阳高速公路是国家重点公路山东东营香港（口岸）公路的一段，其建设对于完善全国高速公路网，提高高速公路的建设规模效益具有积极的意义。 山东东营香港（口岸）公路起自山东东营，经山东济南、荷泽、河南商丘，由亳州进入安徽省境，经阜阳、六安、安庆，由东进入江西，经景 德镇、鹰潭、瑞金、河源、广东惠州、深圳，终于香港。是国家公路规划中的南北向重要干道。亳阜高速公路作为该公路的一段，其建设对于完善全国高速公路网具有积极意义，建成后，可与连霍国道主干线、界阜蚌告诉（上海 洛阳国家重点公路的一段）等连接起来，继而同京福、沪蓉国道主干线等高速公路相通，形成高速公路网的规模效益。 在安徽省三十年公路网规划中，本项目是“三纵四横起连”骨架路网中的西纵，是安徽省“十五”重点建设项目，是皖西北地区第一条高速公路，建成后，对增强皖西北公路运输能力、改善公路网布局和交通运输环境将起到十分重要 的作用。 本标为亳阜高速公路第四合同段，位于安徽省亳州市境内，起点桩号为 K29+243.7K29+892.2，主要为涡河特大桥，全长 648.5 米。 2.2 主要桥型结构与桥型布置 2.2.1 主桥桥型结构与桥型布置 、总体布置 主桥为（ 40+6 43.75+40） =342.50 米八跨一联预应力混凝土等截面连续箱梁。按双幅布置，桥面设双向六车道，上部结构为上、下行分离，单幅桥宽为 13.5m，两幅桥之间设1m 宽的中央分隔空间，桥梁总宽 28.0m。桥面铺装层为： 8cm 厚 50 号防水混凝土， 10cm厚沥青混凝土，桥 面向两边设置 2%的横坡，坡度由支座垫石高度调整。 、上部结构 、箱梁横断面 主桥上部结构采用上下行分离的大悬臂双向预应力单箱单室箱梁，混凝土标号为 C50，单幅箱梁顶板宽度为 13.5 米，底板宽度 7.0 米，翼板悬臂长度 3.25 米；箱梁梁高 2.5 米；腹板厚度 60 厘米，底板厚度 30 厘米，箱梁梁高和底板厚度均保持不变。箱梁于各支点位置均设置横隔板，中横隔板厚度为 1.5m，端横隔板厚度为 1.4m。过渡墩顶设置 4 道 SFP-240型伸缩缝，伸缩缝总长 49 米。 、预应力体系 8 箱梁采用纵、横向预应力混凝土体系，纵、横向预 应力均采用 ASTM A416-92 标准的高强度低松弛预应力钢绞线， Rby=1860Mpa。其中顶板束、底板束均采用 9 j15.24 钢绞线，OVM15-9 锚具，预应力管道内径为 80mm 的金属波纹管。腹板束采用 16 j15.24 钢绞线 ,OVM15-16 锚具，预应力管道内径为 100mm 的金属波纹管。钢束布置部分采用采用平、竖弯结合的空间束，以减小局部应力，并利于锚固力迅速传递至全断面。 箱梁顶板横向预应力钢束采用 4 j15.24 钢绞线， OVMB15-4 锚具，预应力管道为内径60 22mm 的金属波纹管，单端交替张拉 锚固。 、下部结构 主桥下部结构共有 7 个主墩、两个过渡墩。每个主墩采用 4 根直径 1.5 米的钻孔灌注桩基础，按摩擦桩设计，桩长均为 46 米，桩顶为 2.5 米厚的实体混凝土承台，承台上为 2 根直径 1.8 米的双柱式墩身，墩柱采用 30 号混凝土；过渡墩采用 4 根直径 1.5 米的钻孔灌注桩基础，按摩擦桩设计，桩长均为 35 米，桩顶为 2.5 米厚的实体混凝土承台，承台上为 2根花瓶式墩柱，下部直径 1.8 米，墩柱顶面下 2 米段成喇叭口状，墩柱采用 30 号混凝土。 、附属设施 主桥箱梁下于每个桥墩处均设置盆式活动支座。单幅箱梁于边墩支点各设 2 只GPZ4000DX 单向支座和 2 个 GPZ4000SX 双向支座，主墩支点处各设 1 只 GPZ8000SX 双向支座和 1 只 GPZ8000DX 单向支座。 2.2.2、引桥桥型结构与桥型布置： 、总体布置 引桥为 2 联（ 5 30） =100 米预应力混凝土组合连续小箱梁。按双幅布置，桥面为双向六车道，上部结构为上、下行分离，单幅桥宽为 13.5m，两幅桥之间设 1m宽的中央分隔空间，桥梁总宽 28.0m。桥面铺装层为： 8cm 厚 50 号防水混凝土， 10cm厚沥青混凝土，桥面向两边设置 2%的横坡。 、上部结构 、 断面形式 引桥采用 5 孔 一联的 30 米先简支后连续的预应力混凝土连续组合小箱梁，按双幅布置，小箱梁高 1.6 米，预制梁宽：中梁 2.4 米，边梁 2.85 米，底宽 1.0 米，湿接缝宽1.0 米。每孔单幅 4 片小箱梁，双幅 8 片。 、 预应力布置： 9 小箱梁采用 50 号混凝土，预应力均采用 ASTM A416-92 标准的高强度低松弛预应力钢绞线， Rby=1860Mpa。其中，一期束采用 4 股、 5 股钢绞线，配 OVM15-4、 OVM15-5锚具；二期负弯矩束采用 4 股、 5 股钢绞线，配 OVMB15-4、 OVMB15-5 扁锚。 、引桥下部结构 引桥下部构造单幅采用双柱 式桥墩， 2根直径 1.5 米的钻孔灌注桩基础，按摩擦桩设计，桩长 30 米；桥头采用肋式桥台，单幅为 4 根直径 1.2 米钻孔灌注桩基础，按摩擦桩设计，桩长 26 米。 2.3 自然条件 2.3.1 地形、地貌、工程地质： 桥址处区域地处淮北平原西部、黄泛冲击平原前缘，地貌形态单一，地形较平坦，区内 100200 米深度以内均为第四纪及新第三系松散堆积物，土体类型可分为粘性土、砂性土、特殊类土三类。工程地质分区属于沉积平原工程地质和工程平原较不稳定工程地质区。 桥址区地表土体多为全新统（ Q4）粉土，厚 35 米，容许承载力一般小于 120kPa，其下为亚粘土，厚度较大，容许承载力一般为 200300kPa。深部主要为亚粘土、一层数层粉土。容许承载力为 100280kPa。容许承载力一般为 200300kPa。 砂性土以粉砂、细砂为主，隐伏于粘性土层的底部或夹层中，中等密实，容许承载力一般为 90200kPa。涡和和谷地段分布有淤泥质土，厚度 0.53.0 米，容许承载力一般小于100kPa。 工程地质存在的问题是：桥址区的饱和砂土，在施工时易发生流砂、突涌现象，应予以预防。 2.3.2、气候、水文： 气候 拟建涡河特大桥位于中纬度内陆。 属暖和温带半湿润季风气候，季风明显，四季分明，雨量充实，光照充足，无霜期长。兼有南北方气候之长，水资源优于北方，光资源优于南方，同时，有兼有南北方气候之短，受季风影响大，冷暖气团交替频繁，天气多变，常有旱、涝、低温、霜冻、干热风、冰雹等自然灾害发生。 多年平均气温在 14.415.1 左右，极端最高气温（ 7 月）达 42.1，极端最低气温（ 1月）为 -20.6。年日照时数为 2174 2425 小时，年无霜期 210 230 天。区内雨量充沛， 10 降水量年际变化较大，多年平均降水量在 746.4 895.9mm，丰水年降雨 量在（ 7月） 1618.7mm，旱年降水量（最少 1月） 440.8mm,且降水年内分布不均， 69 月份降雨量较大，降雨时间较长，短时降水强度大。年平均蒸发量 1695.3 2109.1mm，相对湿度为 70 74%。 水文 涡河的规划设计资料为：堤埂中心距 300 米，堤埂宽 6 米，边坡 1:3，堤顶高程 38.7米，河底宽 60 米 ,边坡 1:4。河底规划高程 26.81 米。 涡河属淮河水系，且为淮河干流，桥址处不同重现期水位及流量成果如下表： 重现期（年） 300 100 20 10 备注 水位（ m） 37.58 37.58 36.58 35.07 黄海高程 流量（ m/s） 2760 2760 2200 1500 其中最高通航设计水位为桥址处十年一遇水位： 35.07 米。 2.3.3、材料、水、电： 本标段材料严重缺乏，砂石料、水泥等均需外购，运距较远。 石料： 石料采用淮北市烈山镇石料场的石料，该场石料规模大、储量丰富，风化较轻，岩性单一，已广泛应用于公路建设项目，料场运输条件较为便利，沿 G311 公路可运至工地，由桩号 K28+071 处进入现场，运距为 81.0 公里。 砂： 砂源于涡阳县龙山镇龙山砂料场，砂质优良，产量较大，规 模齐全，已广泛应用于公路建设项目，砂料可由涡河水运，也可沿 S307 公路直接运至工地，由桩号 K28+071 处进入现场，运距为 58.0 公里。 水泥： 水泥采用江苏省徐州市淮海水泥厂生产的国家免检水泥，可沿 G311 公路直接运至工地，由桩号 K23+639 处进入现场，运距为 100 公里。 水： 沿线水系发达，涡河水量丰富，水质较好，无污染，对混凝土无侵蚀性，可作为工程用水。 电： 沿线村庄密布，电网密集，工程、生活用电方便。 11 2.3.4、技术标准： 设计荷载：汽车超 20 级，挂车 120。 桥面宽度： 0.5 米（护栏） +12.0 米（行车道） +1.0 米（护栏） +1.0 米（分隔带） +1.0米（护栏） +12.0 米（行车道） +0.5 米（护栏），全宽 28.0 米。 设计控制水位： 十年一遇水位 35.070 米， 二十年一遇水位 36.580 米， 三百年一遇水位 37.580 米， 通航等级： V-（ 1）级，净高 5 米，净宽 38 米。 地震烈度：地震动峰值加速度为 0.05g，相当于原地震烈度 度地区，按 度设防。 纵坡：最大纵坡 1.61%，主桥位于凸形竖曲线上， R=24000m,T=355.57m， E=2.63m。 横坡：单幅单向坡： 2%。 12 2.4、主要施工方案、施工方法 2.4.1、总体施工方案 、总体施工方案概述 本标段主要施工内容包括：钻孔灌注桩施工，承台施工，墩身施工，盖梁或系梁施工，主桥箱梁落地支架现浇施工、引桥小箱梁预制安装施工、桥面系施工等。 钻孔灌注桩施工： 本标段钻孔桩桩径分为 2 种类型： 1200mm、 1500mm， 配 10 台 KP-1500型钻机，主 桥水上 7#、 8#、 9#、 10#墩施工，首先采用 55t 履带吊和 DZ150 振动锤从岸向河中央逐跨架设钢便桥，并延伸至墩位处，以便打设单壁钢板桩围堰，围堰内打设钢 护筒，在单壁钢板桩围堰和钢护筒顶上搭设钻孔平台进行钻孔，钢筋现场分节绑扎， 12t 汽车吊下钢筋笼。砼集中搅拌，输送车运输，拖式泵泵送入导管下料。其它陆上钻孔灌注桩施工均按常规方法施工。 承台施工： 灌注桩浇筑后，水上承台挖除单壁钢板桩围堰内的土，开挖至承台底标高下 20cm 后，浇筑垫层，模板采用定型组合钢模拼装。钢筋现场配料绑扎。砼集中搅拌，输送车运输，直接入模。陆上承台按常规方法施工。 桥梁上部构造： 涡河特大桥主墩上部构造采用落地支架现浇方法施工，施工时，在主跨 1/3 跨处打设 3根 600 的钢管桩作为基础支撑 ，贝雷桁架和型钢组合成模板支撑系统。所用施工材料均采用卷扬机和 55t 履带吊作为垂直运输。 钢筋现场配料绑扎。砼集中搅拌，输送车运输，拖式泵泵送入模。 涡河特大桥南、北引桥上部构造均采用预制安装方法施工， 30 米跨箱梁分别在桥位区一侧预制，采用跨度 35米，吊装能力为 2-50t 的龙门吊运输和吊装。 桥面系施工： 作为整个桥梁的外观质量，桥面系施工尤为重要，特别是防撞护栏的线型和外观，因此防撞护栏采用整体拉模进行施工，钢筋现场绑扎，砼泵送入模。 13 、施工总工序流程 施工准备 钢便桥施工 桥面系施工 附属设施 竣工验收 钻孔桩施工 箱梁支架现浇 钢板桩围堰 钻孔桩施工 承台施工 箱 梁 预 制 引桥施工 主桥梁施工 测量放线 测量放线 基坑开挖 承台施工 墩身施工 预 制 厂 建 设 小箱梁安装施工 墩身施工 盖梁施工 14 、施工测量 （ 1）、平面及高程控制网的复核及加密控制网点的建立 根据图纸和业主提供的首级平面及高程控制网，采用日本莱卡 SET2110 全 站仪（测角精度 0.5；测距精度 1mm）布设精度等级为三级的平面控制网，采用国产 NA24 精密水准仪进行二等陆地水准测量高程控制网复核。若不足或不符，则进行补测、复测并上报监理工程师认可。根据施工需要，按三等导线和三等水准测量的技术要求及时进行平面和高程控制网点的加密，整体建立施工控制网和施工高等级测量基线（注：该基线平行于桥轴线或平行 于墩轴线）。加密点布置原则：选点埋石，布网方案要有利于施工过程中对引桥结构全面有效地观测控制，选点合理观测理想，不受施工影响。埋石牢靠，地基稳固，不影响观测精度。 （ 2）、钻孔桩基础施工测量 钻孔桩基础施工测量主要作业内容包括：打设围堰钢板桩、钢护筒定位、钻机就位、孔底高程和成桩倾斜度测量以及承台的施工放样等。 钢护筒定位：采用布设平行于桥轴线的测量基线，用极坐标法分别测放出各护筒的设计纵、横轴线，并以此进行钢护筒定位，保证护筒偏差控制在规范允许范围内。护筒沉放完毕即进行测量，测出其偏位、护筒顶高程 、倾斜度以及入土深度以指导成孔施工。在已下沉的钢护筒顶部测放出桩的纵、横轴线，钻机就位时，使转盘中心与此轴线交点重合，确保成孔位置准确。 测出各钢护筒的顶面高程，并以此为基点进行成孔的孔底高程控制。钻进结束后，复核钢护筒顶高程，确保孔底高程准确。钻孔桩成桩后，测放出各桩的偏位、顶面高程，作为下道工序的基础资料。 （ 3）、承台施工测量 在钢板桩围堰内挖泥后，采用全站仪按照极坐标法定出承台外边线和底面高程；侧模安装完毕后进行校核，确保上下一致，位置无偏差，墩柱预留钢筋位置正确。 （ 4）、墩身测量控制 墩身施工 放样，先在已浇筑承台的顶面上放出墩身轮廓线的特征点，供支设模板用，再用全站仪以极坐标法测出模板顶面特征点的三维坐标与理论值相比较，直到满足规范要求。 2.4.2、主要工程项目工方案、施工方法 、桥梁基础工程 15 （ 1）、钻孔灌注桩基础施工 本标段钻孔桩桩径分为 2 种类型： 1200mm、 1500mm，各桥墩钻孔灌注桩桩数量、桩径及桩长统计如下表： 钻孔桩参数表 桥墩编号 桩径 桩长 数量 m m 根 涡河特大桥 1# 4#墩、 14# 17#墩 1.5 30 16 6# 12#墩 1.5 46 56 5#墩、 13#墩 1.5 35 16 0#、 18#桥台 1.2 26 16 根据施工工期和施工进度计划安排，结合涡河历年水位分析，钻孔灌注桩施工时，主桥 7# 10#墩处于浅水区， 大型起重船舶无法进入此区域进行施工，经对此施工水域和施工方案进行仔细分析研究后，决定采用 55t 履带吊从岸上逐跨打设钢管桩，架设钢便桥进行钢板桩围堰施工，钻孔平台架设在钢板桩上。陆上钻孔灌注桩采用常规方法施工，具体施工工艺参见下面的施工工艺框图。 16 （ 2）、施工工艺流 程图 钻孔灌注桩施工工艺框图 钻机安装就位 孔位复测 造浆 钻进成孔 终孔验收 清孔换浆 提钻移机 安放钢筋笼 下放导管 二次清孔验收 灌注混凝土 搅拌混凝土 导管拼接、试压 钢筋笼制作 废浆处理 开挖泥浆池 钻孔桩中心测量放线 运输车运输 埋设钢护筒 施工准备 钢板桩围堰施工 钢便桥施工 17 （ 3）、钢便桥（钢栈桥）设计、安装 打桩船和起重船等船舶设施无法进入涡河，只能架设钢栈桥进行施工。钢栈桥由 55t履带吊吊 DZ60 振动锤施沉支撑钢管桩， 纵向主梁采用贝雷桁架结构。 、钢栈桥（钢便桥） 设计 由于主桥分离式承台内侧外边距为 7.5m，施工用钢栈桥中轴线设计为与主线桥梁中轴线重合 ,并与跨河钢便桥连接。钢栈桥基础采用钢管桩结构，桩径为 600mm，桩长根据桩位处地质资料计算后确认。施工钢栈桥约 100 米， 跨河钢便桥约 200 米，两者结构型式一致。 根据地质资料显示，桥位处的地质土层，依次为亚粘土、细砂、亚砂土、粘土等 。钢栈桥桥面顶标高与主墩钻孔钢平台标高一致，暂定为 +34m，施工时进一步查阅详细的水文资料 后再确定 。所施工桥墩处的泥面 标高在 +28.859m +31.0m。 钢栈桥施工采用从一侧岸边向河中，逐渐推进的方式进行施工，选择 55T 履带吊车吊DZ60 型振动锤施打 600mm 钢管桩作为支撑桩，钢管桩之间的跨距，由 55T 履带吊振拔钢管桩时的起重能力和振拔钢板桩的荷载所决定（经计算最大控制荷载为振拔钢管桩），跨距初步定为 9 米。栈桥设计宽度为桥面净宽 3.5 米。栈桥结构为半穿下承式桁架桥，纵桥向主梁采用“ 321”型贝雷桁架，桥两边主桁架间用横梁和抗风拉杆连接，每节桁架设置两根横梁和两根相互交叉的抗风拉杆，横梁连于桁架竖杆旁，并用横梁夹具连牢。抗风拉杆连于桁架下弦杆上。在横梁上设置四组纵梁，用焊在横梁上的扣子来定位，中间两组为无扣纵梁，靠边两组为有扣纵梁。在纵梁上铺木质桥面板，面板厚度为 7cm。有扣纵梁上的扣子用来固定桥面板位置。桥面板两端安装护轮木，用护木螺栓通过护轮木上的长方孔与纵梁扣子相连接，将木桥面板两端压紧在 纵梁上。 、钢管桩荷载的确定 钢栈桥必须承受 55t 履带吊车振拔钢管桩的荷载。 每跨（ 9 米）便桥自重约为 5.4t， 55t 履带吊自重 55t，振动锤（ DZ-60 型）重量 4.5t，钢管桩自重约为 2.0t，最不利荷载组合为吊车振拔钢管桩： F=便桥自重 /2+吊车自重 /2+（振动锤 +钢管桩）重量 /2=33.5t 取 1.2 的冲击系数，因此钢管桩单桩控制荷载在 40.2t 以上。 、钢管桩规格 18 钢管桩采用 =8mm 的钢板卷制而成，直径为 600mm。 、钢管桩入土深度确定 钢管桩的荷载主要由桩周摩擦力来承受，根据地质资料显 示，栈桥桩位处地层，依次为粉质粘土、亚粘土、亚砂土（粉土），深层亚粘土夹一层或数层粉土。根据公式： P=S fiLi，取安全系数 K=1.5， 经计算桩的入土深度约为 20.0 米。 、贝雷桁架主梁验算 查装配式公路钢桥使用手册单排单层贝雷桁架的允许弯矩 W=78.82t.m，允许剪力Q=24.52t。 a.抗弯验算 作用在主桁架上的最不利荷载为 55t 履带吊行驶在跨中，受力如下图（一半重量） q=6.1t/m 2.25m 4.5m 2.25m 则 Mmax=q 4.5 L（ 2 4.5/L） /8=46.4t.m，考虑 1.3 的冲击系数， Mmax=46.4t.m W=78.82t.m 贝雷桁架主梁满足抗弯要求。 b.抗剪验算 当履带吊跨过支点的一瞬间，此时支点处的剪力最大。假设履带吊作为轮胎式吊车跨过支点，此时最大剪力 Qmax=55t/2/2=13.75t，考虑 1.3 的冲击系数， Qmax=17.88t Q=24.52t，主梁满足抗剪要求。 横梁验算 横梁为 28b 工 字钢。因履带吊轮压为均布荷载，对横梁影响较小，无需验算。 结构形式参见附图钢栈桥结构示意图：（图中仅显示两跨 18m长） （ 4）、水中钻孔灌注桩施工 A 、 水上墩钢板桩围堰的施工、钻孔平台的搭设 根据历年水文资料和施工进度计划安排，进行涡河特大桥主桥墩施工水位约 +31.0 米，因此主桥 7#、 8#、 9#、 10#墩承台在水中，其有关参数见下表： 19 7#、 8#、 9#、 10#墩承台参数表 墩号 墩高 承台顶高程 承台底高程 桩长 桩底高程 m m m m m 7# 12 30.299 27.799 46 -18.20 8# 16 26.479 23.979 46 -22.02 9# 16 26.578 24.078 46 -21.92 10# 16 26.599 24.099 46 -21.90 施工采用钢板桩围堰，然后在钢板桩围堰顶上搭设钻孔平台： 、单壁钢板桩围堰施工 a、钢板桩围堰的结构形式： 承台外径尺寸为 6.4m 7.5m 2.5m，为满足承台的施工需要，钢板桩围堰采用矩形结构，其尺寸为 10.988m 9.938m，内设两道水平支撑，支撑由 40 槽钢加工成栓接菱形框架式结构，用 240槽钢 将钢板桩围堰顶部环连成整体矩形结构，钢板桩选用德国产拉森式 32W型，单长 15m,考虑施工水位为 +31.0m，钢板桩围堰顶标高为 +32.5m，入土深度 1113m。结构型式见下图： 钢护筒承台贝蕾架槽钢内支撑轨道梁 20 钢板桩围堰示意图b.板桩检验、整形 钢板桩运到工地后，均应详加检查、丈量、分类、编号，特别要检查锁口，将所有同类型钢板桩作锁口通过检查，凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合格的均应整修，整修后的板桩要符合技术要求，以保证板桩的顺 直及锁口处能顺利通过。在锁口处涂以黄油，以减少插打时的摩阻力，加强防渗功能。 c钢板桩的插打及合拢： 钢板桩的插打采用内导向框架，在内支撑四角位置按设计要求打入四根 400mm 钢管桩作定位桩及临时支撑，然后将二层水平内支撑按设计位置悬挂在定位桩上，再将第一层内支撑按设计要求位置安装在定位桩上，两层支撑作内导向框。施工时应自导向框上游中心线上开始，再由两侧对称向下游依次插入，到下游合龙。为保证钢板桩在流水中插下时有准确方向，插第一根板桩时，在内导向框上预先设置导向木，第一根板桩即顺导向木插下，经检验无误后， 用 55t 履带吊吊振动锤进行板桩插打，然后以第一根板桩为基准，将板桩逐根插打到位。前一根桩预留一定距离至设计标高，防止下一根桩插打时随其跟进。钢板桩起吊后以人力扶正插入前一块已插桩的锁口内，动作要轻慢，防止损坏锁口，插入后吊机松钩，桩在自重和锤重作用下自行下滑到一定深度，然后开启振动锤将桩打至设计标 21 高。插打时随时校验其位置并及时纠正，板桩合拢时，用倒链滑车调整合拢口的宽度，以便合拢。 d.预防钢板桩倾斜的措施： 在插钢板桩前，除在锁口内涂以润滑油以减小锁口的摩阻力外，同时在未插的锁口下端打入铁楔或硬木楔，防止 沉入时泥沙堵塞锁口，并随时用复式滑车组纠偏。 e吸泥、堵漏、铺设砼垫层：待钻孔桩施工完毕后，在钢板桩围堰内进行吸泥施工，吸泥后铺设 20cm的混凝土垫层，并在四周布设集水沟，抽取围堰内的渗水。同时用锯末、棉纱堵漏，水抽干后，进行承台干施工。 钢板桩的拆除：承台、墩身施工完毕即可向围堰内灌水至围堰第二道支撑处，然后拆除第二道支撑，再拆除第一道支撑，最后用振动锤将钢板桩逐根拔出。 、钻孔钢平台的搭设 a、待钢板桩围堰合拢后，在钢板桩围堰顶部槽钢上顺桥轴线方向直接架设 4 榀 3 组合贝雷架梁作为主承重梁，并铺设 4 2 32 钻机轨道梁搭设成钻孔钢平台（见上“钢板桩围堰示意图”）。 b、在钻孔钢平台上孔位预留孔处沉放钢护筒具体方法见本章 水上墩钢护筒沉放部分，待钢护筒沉放完毕后，进行钻孔桩的施工。 B、钻机选型及主要参数 涡河特大桥 钻孔桩直径为 1.5 米和 1.2 米 2种，工程总工期 19 个月， 为满足钻孔桩直径及钻孔深度以及工期和总体进度计划的要求，拟配 10 台 KP1500 型钻机钻进，钻孔顺序总体由水中向北岸引桥再向南岸引桥方向进行，与引桥小箱梁的预制、安装顺序保持一致，因为本工程钻空灌注桩桩长为 26 46 米，按每台钻机一个月钻 4 个孔，预计整个桩基工程可在 4.5 个月内完成。 钻机主要技术指标分见下表： 22 KP1500 钻机主要技术指标 设备型号 KP1500 设备台数 4 最大钻孔直径（ m） 2.0 最大钻孔深度（ m） 100 最大输出扭矩（ kn.m） 23.5 移动方式 轨道滑动式 循环方式 气举反循环 钻机总重量（ t） 主机 11 钻具 钻机总功率（ kW ） 主机 37 循环系统 钻进形式 液压回旋钻机 C、钻孔桩钻进 成孔施工 、钢护筒的制作 水上钻孔桩钢护筒直径选择比设计桩径大 30cm，陆上钻孔桩钢护筒直径比设计桩径大20 cm，护筒内壁采用壁厚为 =8mm 的钢板卷制加工而成。护筒顶口、底口及筒身每 3m 范围内增设一道钢板加劲箍，加劲箍钢板与护筒钢板厚度相等。 钢护筒的长度根据地质资料和水文资料确定，以保证孔口不坍塌及不使地表水进入孔内（水中墩护筒顶口标高高于水面标高 1 1.5m），并保证钻孔内泥浆面高程，护筒底埋入粘土层不少于 1.5 米，本标段水上钻孔桩钢护筒长度分别为 6m 10m；陆上钻孔桩钢护筒长度分别为 2 4m。 、钢护筒的沉放 水上桥墩钢护筒采用 DZ-150振动锤激振下沉，利 用全站仪在钢平台上放出桩位中心点，安装好护筒定位架，用 55T 履带吊将钢护筒安放在定位架孔内，用两台经纬仪采用前方交会法对钢护筒进行定位和垂直度调整， 安装 振动锤将 钢护筒 激振下沉到预定标高；陆上桥墩钢护筒采用机械或人工挖埋方式，利用全站仪在地面上放出桩位中心点，再按圆弧线开 23 挖至 2 4 米深度后，用吊车将钢护筒安放在孔内，用两台经纬仪利用前方交会法对钢护筒进行定位和垂直度调整，再在护筒四周 填粘土并夯实。沉放精度应满足规范要求。 、钻机就位 水上墩采用 55T 履带吊在预先搭设好的钢平台上整体吊装钻机；陆上墩在钻机就 位前，先要铺垫好 20cm 20cm 道木。为防止不均匀沉降，道木要密排。钻机在承台孔位附近进行拼装，采用 55t 履带吊将钻机整体吊装就位。 、泥浆循环系统及泥浆制备 、 泥浆循环系统 泥浆循环工艺：钢护筒泥浆池旋流器除砂返回钢护筒。 水上墩利用相邻的钢护筒作为泥浆池，用直径 300mm 钢管将两钢护筒相连作为泥浆回路；陆上墩泥浆池设在两个墩位的中间位置，每两个墩位共用一个泥浆池，泥浆池采用 袋装土砌筑、 挖掘机清理。清理出的钻碴，利用自卸卡车运往业主指定地点弃碴。 泥浆池与护筒之间采用泥浆沟相连，泥浆沟过水断面面 积不小于 0.4m2。 废浆处理按照招标文件要求执行。 施工完毕将泥浆池中的泥浆清除干净，并回填至原地面标高。 、泥浆制备 成孔时为防止发生扩孔、塌孔现象，保持孔壁稳定，拟使用聚丙烯酰胺（高聚凝剂）泥浆，具体操作如下： 原浆制作材料：将膨润土、纯碱及水制成原浆；按比例将 PAM、烧碱及水加入搅拌筒内搅拌而成，放置一定时间后待用； PAM 泥浆制备： 在原浆中加入一定比例的水解 PAM 使两者充分混合即可， PAM 用量根据实际测试的泥浆技术指标而定，一般情况下，每立方米原浆中加入水解 PAM20 30kg。 PAM 泥浆具有良好的絮凝作用。因此，泥浆失水量小，泥皮致密，护壁效果好。泥浆参数见下表。 泥 浆 参 数 相对密度 (g/cm3) 粘度 (s) 静切力 (Pa) 含砂量 (%) 胶体率 (%) 失水率 (ml/30min) PH 值 泥皮厚 (mm) 1.06 1.10 18 28 1.0 2.5 2 95 20 8 10 3 、钻进作业 24 在钻进时要注意以下问题： 、 钻进过程中注意孔内补充泥浆，维持护筒内泥浆水头高度。一般 在钻进过程中应保持泥浆面高度高于地下水位 1.0 2.0m。 、在 粘性土层 中钻进：在该土层中钻进时，采用中低转速、低钻压钻进，适当控制进尺及加强扫孔，以防孔壁发生缩径等现象。在钻进过程中注意排渣与进尺速度的匹配情况； 、加接钻杆时，停止钻进后，将钻具提离孔底 8 10cm，维持泥浆循环 10 分钟以上，以清除孔底并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵加接钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作。 、钻孔过程应连续操作，不得中途长时间停止。 、 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。 钻孔时还要注意对地层加以观 察与地质资料相比较，如实际地质资料与设计所用的地质资料不符，要及时报设计单位对桩基重新验算作相应的设计变更。 、清孔换浆 钻孔至设计孔深，经监理工程师验收认可后，开始清孔。清孔时将钻具提离孔底 10cm左右，缓慢回转钻具，以确保将孔底沉渣全部清除干净，清孔的同时置换孔内泥浆，保证清孔后泥浆的各项性能指标并将含沙率降低到 2以下。 当清孔符合要求之后即可提钻。提钻时升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒口位置时，必须防止钻头钩挂护筒底口。 D、 钢筋笼的制作与安放 、钢筋笼制作 钢筋笼在后场的钢筋笼胎膜上分节 制作，车运至施工现场分节安装。 根据桩长和钢筋定尺长度将钢筋笼分为若干个定尺段和一个调节段，再把各节钢筋笼在孔口逐节连接成整体。在 钢筋笼上每 3m 设一道钢筋笼加劲箍。加劲箍由 12mm 钢板和型钢制作，钢板切成环形，内圆半径与钢筋笼半径相等。在环形内侧按钢筋笼主筋间距切制半圆形切口。切口半径同钢筋笼主筋外径。 25 、钢筋笼安放 每节钢筋笼制作完毕，在钢筋笼每道加劲箍上沿圆周方向对称地设置 4 块混凝土滚轮式垫块，垫块的直径应与保护层厚度相适应。并需挂牌编号，并做好主筋对接标记。钢筋笼的存放位置应垫高，并保证不受雨淋，以防 止其锈蚀。 涡河特大桥水上墩和陆上墩均使用 12t 吊车安放钢筋笼。钢筋笼入孔时应对准孔位轻放，慢慢入孔；钢筋笼入孔后，应徐徐下放，不得左右旋转。若遇阻应停止下放，查明原因进行处理，严禁猛起猛落强行下笼。 首节钢筋笼入孔接近护筒口时，在该节最上一道加劲箍的下方用槽钢穿过，将钢筋笼担在钢护筒两侧的钢梁上（因钢护筒较短承载力低，故在钢护筒边必须放置钢梁，用钢梁来承受钢筋笼的重量），吊下一节钢筋笼至孔位上方，使上、下两节钢筋笼主筋对准并保证上、下轴线一致后（挂锤球、十字丝法），将第二节钢筋笼主筋插入第一节钢筋笼的冷挤 压套筒内，开始挤压。 、 钢筋就位： 将钢筋插入钢套筒内（为方便钢筋快速插入钢套筒内，可使用对位漏斗），其插入深度应按定位标志。当钢筋纵肋过高影响插入时，允许进行打磨，但钢筋横肋严禁打磨。 、 压钳就位： 调整压钳，使压模对准钢套筒表面的压痕标志，并使压模压接方向与钢套筒轴线垂直。 挤压连接： a、 .操作高压泵站达到预定压力并使压痕压至规定深度后，即可卸载退模。挤压连接过程中应始终注意接头两端钢筋轴线的一致。 b、 .每侧压接操作必须从接头中间压痕标志开始，依次向端部进行。 c、 .挤压连接操作过程中，遇有异常现象时 ，应停止操作，检查原因，排除故障后，方可继续进行。 d.、挤压连接施工中必须严格执行操作规程，工作油压不得超过额定压力。 e、 .挤压操作完成后，检查挤压接头的压痕直径和挤压接头压痕总宽度满足要求，否则须进行处理。 26 E、 下放导管及二次清孔 、下放导管 钢筋笼安装结束并清理现场后，安装混凝土储料斗，安装导管及二次清孔。导管用=8mm 的无缝钢管制作。导管内直径 D 250mm。管节之间采用旋转丝扣连接连接。每节导管在第一次使用前均需做水密性检验合格后方能使用。进行水密试验的压力不宜小于 2.0Mpa，历时不小于 15 分钟，只有试验合格的导管才允许使用。 根据孔深配备所需导管，导管底节长度为 6 8m，下放导管时应准确测量每节导管长度及安装顺序，并认真做好记录。导管连接时，接头部位应清洗干净，密封圈应清洁无损伤，并涂抹黄油。导管应拧紧上牢，防止灌注过程出现事故。 导管底口距离孔底 25 40cm，导管下至孔底后，应根据孔底及平台顶面标高校对导管总长度，如偏差较大时必须查明原因进行处理。 、清孔 导管下放完毕，重新测量孔深及孔底沉渣厚度，如孔底沉渣厚度超过要求，则应利用导管采用气举反循环方式进行二次清孔，直至孔底沉渣厚度达 到要求。 F、水下混凝土施工 单根钻孔桩水下砼的最大混凝土方量按桩径 1.5 米，桩长 46 米计算，考虑 1.2 的充盈系数，混凝土的最大方量约 100 立方米。综合考虑全桥混凝土浇注，设置两座 50m3 搅拌站，集中进行混凝土拌制，由混凝土输送车输送混凝土，拖式泵泵送灌注，水上墩钻孔桩混凝土浇注时，拖泵泵管从临时架设的栈桥上直接接到墩位处输送混凝土。混凝土实际浇注强度按单台泵 25 m3/小时计， 100 立方米混凝土可在 4 小时内浇注完毕。 水下混凝土所使用的拌合料应满足规范及有关要求。混凝土的配合比、初凝与终凝时间可通过试验室 试验确定，混凝土的强度等级、混凝土的坍落度和和易性必须满足水下灌注要求。 混凝土配合比的基本要求： 强度： 30MPa； 坍落度： 18 22cm 粗骨料最大直径： 40mm； 初凝时间：不小于 8h。 经计算桩径 1.5 米的桩首批混凝土方量约为 4.5m3，为保证混凝土浇筑时首批混凝土的 27 方量，桩径 1.5 米的桩设 5.5m3 储料斗；桩径 1.2 米的桩设 4.0m3 储料斗。 水下混凝土灌注 采用常规导管提板压球法灌注。 、首批 混凝土 浇筑： a、首批 混凝土 浇筑时，先将塑料泡沫球放入灌注导管内，然后将小料斗底口用提板堵好。必须将 5.5m3的集料斗集满，方可开灌。 b、待大料斗 混凝土 料集满后，开起大料斗闸门，使 混凝土 流向小料斗。 c、当小料斗内混凝土盈满时，提起提板使混凝土压着塑料泡沫球顺利通过导管注入孔内。注意：在首批混凝土开始灌注后，小料斗应始终处于盈满状态，不得使首批混凝土间断。当储料斗中的砼经导管流入孔内时应立即观察泥浆液面变化情况，如果泥浆面均匀上升，储料斗内砼全部注入导管内后，观察导管内无集水，说明筑堆成功，可进行正常浇注；如果泥浆液面升高较少，说明混凝土无法继续注入导管；如果泥浆液面升高又降低，且导管内可观察 到泥浆液面与外面平齐，说明开盘失败，泥浆发生倒流，需要吸出混凝土后，重新开盘。 、混凝土面上升高度测量： 混凝土面测量以测锤多点测量为准，同时用混凝土灌注量计算值进行复核，如二者误差较大时应找出误差原因，排除影响混凝土灌注的因素，再继续进行灌注。孔深标高主要由测量人员确定，在拆除导管前由质检员进行复核，确认无误后才能拆除导管，测量时间间隔不大于 20 分钟，每次测量都要进行记录。测锤用薄板焊成一个平底园锥体，锤的重量为 3 4kg，锤在正式使用前应在与灌注桩配合比相同的混凝土中进行试验，以测锤沉入混凝土面以下 20 30cm 为宜，如大于或小于此值时可对锤的比重进行调整，测锤拴在测绳上，测绳在使用前要用钢尺进行校验。 、导管的拆除： 根据施工规范要求及施工经验，拆除导管由埋管深度和混凝土埋管时间来决定，混凝土的埋管深度宜控制在 2 6m之间，导管拆除时应对导管进行记录，与下导管时的原记录进行复核，确保导管拆除无误，导管拆除后要及时清洗，以备下次再用。 、混凝土灌注标高的确定： 为了保证桩头的混凝土质量。桩顶混凝土多浇 70 厘米，在混凝土终凝之前抽干护筒内泥浆人工开凿桩头，挖除 50 厘米，余下 20 厘米待承台施工时再凿除。 在灌注将近结束时， 28 应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注标高是否正确。 、泥浆处理： 在浇筑过程中，流出的泥浆用泥浆泵抽到泥浆池集存待用。多余的泥浆可用罐车运到指定处理地点。 在混凝土的灌注过程中，根据规范要求制做混凝土试块，并随时对混凝土的和易性、坍落度进行检测，确保混凝土的质量。 G、钻孔桩质量检测方法及标准 、钻孔灌注桩按招标文件要求进行超声波法检测，以判定桩身混凝土的均匀性，并按监理工程师的要求以“钻芯取样”的方式抽查。 测试时测管内注满水作为声耦合剂，两根管内分别放入发射和接受探头，两 探头置于同一水平面，沿管提升或下降，提升速度一般为 200mm/s,沿桩身一定距离采集一次数据，根据所测结果可以对每两根管之间的混凝土绘制声时（声速）深度曲线、波幅（衰减）深度曲线和波形畸变情况，并作为判断桩身混凝土质量的参考依据。 、钻孔取芯检测时，检查混凝土质量及沉碴厚度并制取圆柱体试件，测定混凝土强度。取样后将取芯孔压注水泥浆填实（水泥浆强度不小于桩身强度）。 、浇筑混凝土时，按规范要求留置试件并测定其 7 天和 28 天强度。 桩质量检测标准 编 号 项 目 允许偏差 1 桩顶中心平面偏移量 不大于 50mm 2 孔 径 设计直径 3 倾斜度 1/100 4 孔 深 符合图纸要求 5 孔内沉淀土厚度 50cm 6 桩基础在承台底面处 的重心偏差 5cm 、承台施工 水中承台施工采用单壁钢板桩围堰的方法进行。待钻孔桩施工完毕后，在钢板桩围堰内进行吸泥施工，吸泥后铺设 20cm的混凝土垫层，并在四周布设集水沟，抽取围堰内的渗水。同时用锯末、棉纱堵漏，水抽干后，进行承 台干施工。 29 其它陆上承台或系梁均为低于地面的实体混凝土结构，承台基坑采用机械方式开挖，然后利用人工方 式进行局部修正。开挖坡比 11。在承台开挖时，如坑内有积水，则要采取排水措施。根据现场的地下水情况和土质情况，拟采用明排方式进行。即在基坑周围挖出一条排水沟。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。如果