桥梁施工组织设计方案论文.doc

中南大学土木工程毕业设计 1 中中 南南 大大 学学 CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科毕业论文本科毕业论文 设计设计 论文题目 曲江E匝道桥现浇箱梁 设计与 施工 学生姓名 杨楠平 指导老师 杨果林 学 院 中南大学继续教育学院 专业班级 2014 级土木工程怀化函授站 完成时间 2016年5月 目目 录录 中南大学土木工程毕业设计 2 摘摘 要要 7 7 1 工程概况 7 1 1 工程简介 7 1 2 设计主要技术标准 7 1 3 自然体征 8 1 3 1 地质特征 8 1 3 2 水文特征 8 1 3 3 地震烈度 8 1 3 4 气象特征 8 1 4 施工条件 8 1 4 1 交通条件 8 1 4 2 水 电 9 1 4 3 燃料 9 1 4 4 工程材料 9 1 5 重点 难点工程的技术措施 9 1 5 1 主要技术保证措施 9 1 5 2 路桥沉降检测 10 1 5 3 双线整孔梁预制架设 10 2 总体施工组织计划 11 2 1 施工组织原则 11 2 2 施工总体安排 11 2 2 1 施工队伍配备 11 中南大学土木工程毕业设计 3 2 2 2 施工便道 12 2 2 3 拌合站及预制厂 12 2 2 4 主要设备配备 13 2 2 5 施工场地调查 14 2 2 6 施工顺序及步骤 14 3 施工进度安排 15 3 1 总工期 15 3 2 工程施工周期 16 4 桥梁工程施工方案及技术措施 17 4 1 工程概况 17 4 2 施工工序衔接安排 17 4 3 基础工程施工方案 17 4 3 1 扩大基础 18 4 3 2 钻孔灌注桩施工 18 4 3 3 基坑开挖 21 4 3 4 基底处理 21 4 3 5 基地检验 21 4 3 6 混凝土浇筑 21 4 3 7 养护 21 4 4 桥梁施工技术措施 22 4 4 1 钻孔桩施工 22 4 4 2 深水基础施工 22 中南大学土木工程毕业设计 4 4 4 3 岩溶区基础施工 22 4 4 4 大体积混凝土施工 24 5 承台工程施工 24 5 1 墩 台施工方法 24 5 2 陆地承台施工 24 5 3 水中承台施工 25 5 4 钢板桩围堰 25 5 5 钢套箱围堰 25 5 6 双壁钢围堰 28 5 6 1 双壁钢围堰制造 29 5 6 2 双壁钢围堰拼装 29 5 6 3 设置锚碇 备好导向船及起吊设备 34 5 6 4 水下深层控制爆破 34 5 6 5 底节钢围堰浮运就位及起吊下水 35 5 6 6 钢围堰接高下沉 36 5 6 7 钢围堰精确就位措施 38 5 6 8 吊插钢护筒 38 5 6 9 安装钻机作业平台及支撑结构 38 5 6 10 灌注钢围堰水下封底混凝土 39 5 7 大体积承台混凝土施工措施 39 5 8 墩台身 帽 工程施工 40 5 9 模板工程 40 中南大学土木工程毕业设计 5 5 10 钢筋工程 41 5 11 墩台身混凝土浇筑 41 5 12 托盘 顶帽混凝土浇筑 42 6 梁部施工 42 6 1 24m 32m 简支箱梁施工 42 6 2 连续箱梁施工方法 42 6 3 梁部施工周期 42 6 4 箱梁预制技术方案 44 6 5 箱梁运架技术方案 45 6 6 劳动力投入计划 45 6 7 箱梁预制施工工艺 47 6 8 混凝土工程 49 6 9 养护工程 49 6 10 预应力工程 51 6 11 压浆 封锚工程 53 6 12 移梁 存梁 54 6 13 梁体移运的控制措施 55 6 14 箱梁装车 运输方法及措施 55 6 15 箱梁装车及捆绑 55 6 16 箱梁架设工艺 55 6 17 箱梁架设方法及工况 57 6 18 架桥机桥间转 中南大学土木工程毕业设计 6 运 62 7 谢辞 63 8 参考文 献 63 中南大学土木工程毕业设计 7 摘要摘要 正随着国民经济的发展 国家为了满足社会发展的需要 进行了大量基础设施建 设 桥梁建设是国家基础设施建设中的一部分 可以增加就业 扩大内需 建成后 可以发挥很大的经济效益 桥梁建设从着手规划 勘测 再到设计审查 投产 这一系列工作的完成 桥梁施工管理都贯穿到其中 并且是桥梁建设过程中很重 要的一部分 本文对桥梁施工管理的特点以及影响桥梁 一 一 工工 程程 概概 况况 1 1 工程简介工程简介 该桥位于广东省韶关市 横跨北江支流淦河 桥址范围内地形地貌主要为 河流冲击阶地 地势较为平坦 开阔 部分地段建有少量的房屋建筑 其余大 多为菜地农田 零星分布一些水塘 该桥梁沿线跨越温泉至嘉鱼省道及多条乡 道 交通较为方便 淦河为 级航道 通航净高 6m 净宽 30m 桥址处最高通航水位 H20 22 5m 梁全长 3423 2m 孔跨布置 54 32m 4 24m 15 32m 1 24m 2 32m 40 64 40 m 连续梁 1 32m 2 24m 16 32m 2 24m 5 32m 简支梁 全桥墩台基础采用钻孔灌注桩基础 桩径根据不同跨度和地质条分别有 1 0m 1 25m 1 5m 本桥连续梁 77 及 78 主墩基础采用钢板桩围堰施工 连 续梁采用挂篮悬臂浇筑法施工 本桥孔跨数量多 施工时间长 箱梁悬臂浇筑工艺标准高 需要投入大量的 设备和人员 而且跨越航道 因此本桥是武广客运专线的重点工程 2 设计主要技术标准设计主要技术标准 中南大学土木工程毕业设计 8 铁路等级级 客运专线 设计速度目标值 基础设施 350km h 正线数目 双线 正线线间距 5m 最大坡度 12 机车类型 电动车组 列车运行方式 自动控制 行车指挥方式 综合调度 轨道类型 无碴轨道 3 3 自然特征自然特征 3 1 地质特征 沿线地质条件复杂 不良地质发育 沿线不良地质及特殊地质有岩溶 软 土及松软土 膨胀土及网纹状红黏土等 3 2 水文特征 本工程沿线水文地质条件复杂 地下水类型有松散岩类孔隙水 红层 裂 隙孔隙溶洞水 碳酸盐岩类岩溶水 基岩裂隙水四大类 根据水质分析 除了 岩溶水局部具弱 中等侵蚀外 沿线其它类型地 下水 主要河流及地表水对砼 无侵蚀性 3 3 地震烈度 根据国家地震局 2001 年编制的 1 400 万 中国地震动参数区划图 确定 本标段地震动峰值加速度分区为 0 05g 地震动反应特征周期 0 35s 3 4 气象特征 本工程沿线属亚热带大陆性气候 四季变化明显 冬冷夏热 春夏多雨 秋冬干旱 暑热期长 霜期较短 夏季湿热 冬季干寒 年平均气温 15 5 极端最高气温 42 7 极端最低气温 17 3 雨季在 3 8 月份 年平均降 水量在 750 1500mm 之间 占全年降水量的 40 左右 每年洪水期在 6 8 月 日最大降水量为 317 4mm 4 4 施工条件施工条件 4 1 交通条件 中南大学土木工程毕业设计 9 沿线有 107 国道纵贯全区 横穿线路的既有县乡道路较多且呈网状分布 交通较为方便 但个别乡道需在拓宽改造后方可利用 4 2 水 电 本工程沿线河网密集 河流众多 水系发达 水质对砼无侵蚀性 施工用 水可就近取水或打井取水 进入城区范围内工点可利用城市自来水 本工程沿 线有 3 5kv 10kv 35kv 等高压电力线或交错或平行线路分布 施工用电可就 近引入 施工时配备发电机组备用 4 3 燃料 本工程线路沿线燃料供应比较充足 施工机械使用的燃料可就近购买 4 4 工程材料 本工程所用主要材料 包括水泥 钢材 防水板 中空锚杆 桥梁支 座 钢绞线 土工材料等达到招标规模具备招标条件的材料 须由施工单 位和建设 单位按照 工程建设项目货物招标投标办法 国家发改委 铁道 部等七部委 第 27 号令 招标选定供应商 由施工单位与中标的供应商签订供销合同 工 程用砂可自陆水河砂场采购 沿线石料资源极为丰富 既有石场较多 其质量 数量可满足工程需要 5 重点 难点工程的技术措施 本着快速 优质 安全施工的原则 在确保施工安全和工程质量的条件下 施工中采用先进的技术 工艺 设备 材料及检测方法对标段的重 点项目技术 进行对策分析 确保本标段工程在快速 安全 稳妥的条件下 有序进行 5 1 主要技术保证措施 1 提前做好测量定位放样 图纸审核工作 2 施工前进行业主 设计 监理 施工四方会审 同时进行施工方案 优 化 3 编制详细的施工方案 选择先进施工工艺 针对各个施工步骤制定切实 可行的技术保证措施 4 提前进行高性能砼配合比的试配工作 确定骨料级配和材质 制定 施 工工艺 确保高性能砼的施工质量 5 悬灌连续梁 支架法现浇箱梁 系杆拱及提篮拱 预制架设箱梁施工选 中南大学土木工程毕业设计 10 择有丰富施工 管理经验的专业施工队伍和技术 管理人员负责实施 6 墩台身及箱梁采用定制模板浇筑施工 专人专岗 做好各工序施工 质 量控制 7 水上施工做好环保工作 做好泥浆的排放和处理 严禁将泥浆直接 排 放于江河及湖泊之中 8 箱梁预制厂及运输道路做好软基处理 场地地面硬化和排水设施 9 箱梁内模采用液压装置 提高立 拆摸板的速度 10 箱梁摸板脱摸剂采用优质脱摸漆 以提高箱梁砼的外观质量 11 箱梁预制采用先预制试验梁 经检验合格后再进行批量生产 12 大桥 77 78 号主墩基础采用钢板桩围堰 各主墩同时施工 并在一 个 枯水期内完成 配备充足的水上施工设备 拖船 浮吊等 悬臂浇筑连续 箱梁施 工分别采用 2 套挂篮 4 个作业面同时施工 每墩配备 1 台塔吊 所有材料通过 临时设置的码头 便桥运输 砼采用拌合站生产 砼泵输送 支架法现浇箱梁 施工 采用大块整体钢模 砼采用拌合站生产 砼泵输送 13 大桥跨越淦河 淦河为 级航道 施工时必须做好施工安全防护工作 5 2 路桥沉降观测 1 将控制路基 桥梁 等结构物的工后沉降作为本项目设计 施工的关键 控制环节 2 利用国内外先进技术标准 进一步对设计进行检算和复核 从设计源头 控制工后沉降 3 施工前期作群桩静载试验 绘制荷载 时间 沉降曲线 分析沉降 规律 推算工后沉降量 以试验数据为依据 修改设计 指导施工 4 严密观察地质状况 与设计给定的地质资料认真核对 发现异常 保存 渣样 作好记录 报请监理工程师和设计院研究处理 5 清孔要彻底 桩底沉渣厚度 护壁泥浆的比重要严格控制在 暂规 规 定的允许范围之内 6 控制钻孔桩施工时间 保证每根桩总施工时间不超过 24 小时 7 严格控制护壁泥浆浓度 减少护壁泥浆厚度 以保证桩体与土体间 的摩 阻力达设计值 中南大学土木工程毕业设计 11 8 采用高性能混凝土 减少混凝土自身的收缩和徐变 5 3 双线整孔箱梁预制架设 1 双线整孔箱梁计划设 1 处制梁厂同时预制 配备 1 台运梁车负责梁 体运 输 配备 1 台架桥机分段平行架设 确保梁体预制 架设满足工期计划要求 2 由武汉工程试验段负责预制的双线整孔箱梁计划在上场后及时与其取得 联系 根据总工期及阶段工期要求制定预制进度计划 施工中不断加强联系 协调和勾通 确保梁体按工期计划要求完成架设任务 二 总体施工组织规划 1 施工组织原则 依据本工程的特点 本着 高起点 高标准 高速度 高质量 的原 则 以 强化管理 信守承诺 建造满意工程 保护环境 持续改进 确保健康安全 为管理方针 以依靠科技 精心管理 均衡有序 安全优质为指导思想 力求 技术上精益求精 工艺上精雕细刻 生产上精心操作 2 施工总体安排 2 1 施工队伍配备 本桥由具有丰富桥梁施工经验的桥梁队施工 施工高峰期 315 人 详见劳 动力组织表 1 总人数序号工种 一区 段 二区段三区段四区段五区段 1 质检员 22222 2 安全员 22222 3 测量工 11111 中南大学土木工程毕业设计 12 4 试验工 11111 5 电工 11111 6 机械司机 66868 7 汽车司机 33333 8 爆破工 00100 9 风枪工 00200 10 电焊工 44444 11 模板工 66666 12 钢筋工 44446 13 木工 11111 14 混凝土工 44444 15 预应力工 00006 16 砌石工 11110 17 起重工 11211 18 修理工 11311 19 架子工 44446 20 潜水工 00600 21 普工 1515201515 22 合计 5757765768 2 2 施工便道 利用 G107 国道以及沿线市县乡道路作为进场主要道路 沿线乡村公路 机耕 道为辅助施工道路 开工后 先将主要结构物附近乡村道路拓宽改造 之后新 建施工便道到达各主要施工点 施工队伍驻地和弃土 碴 场 满足施工需要 中南大学土木工程毕业设计 13 主干便道路面采用 20cm 厚泥结碎石 下铺 30cm 厚片石 宽 度 4 5m 会车 道段宽 6 0m 2 3 拌合站及预制厂 本工程须设置 1 座大型混凝土搅拌站供应施工用混凝土 其位置在大 桥 桥端部 混凝土拌合站由大型结构物施工队负责管理 施工队尽量布置在特大 桥附近 生产房屋采用自建活动板房 各施工队的生活住房采用自建和租赁相 结合的办法解决 2 4 主要设备配备 本着保证工期 投入科学合理留有用的原则进行配备 详见施工机械设备表 2 序号名称规格型号数量用途 1 反循环旋转 钻机 GPS 1515 钻孔 2 冲击反循环 钻机 CJF 1512 钻孔 3 震动打桩机 APE4001 打桩 4 震动打桩机 DZ1201 打桩 5 驳船 500t1 水上运输 6 运输船 200t2 水上运输 7 水上浮吊 60t1 水上起吊 8 拖轮 300hp1 铁驳动力 9 水泵GDL 扬诚 6 围堰抽水 10 砂浆搅拌机 UBJ 42 拌制砂浆 11 泥浆船 300t2 钻孔 12 挂篮55t 套 2 连续梁悬灌 13 载重汽车 8t10 运输 14 吊车 QY163 起重 15 吊车 QY 253 起重 16 塔吊 TD1002 悬灌起重 中南大学土木工程毕业设计 14 17 混凝土搅拌 站 HZS752 混凝土生产 18 混凝土泵 HBT604 混凝土施工 19 混凝土运输 罐车 EA046 混凝土输送 20 混凝土运输 罐车 XZJ52912 混凝土输送 21 压浆机 ZTGZ 60 1202 孔道压浆 22 发电机组 120GF8 备用电 23 发电机组 200GF6 备用电 24 变压器 400kvA1 供电 25 变压器 630kvA2 供电 26 运梁车 TLY9001 箱梁运输 27 架桥机 TLJ9001 箱梁架设 2 5 施工场地调查 调查施工场地地形地貌 场地拆迁平整及排水设施状况 地表障碍物及架空 线路 地下管道等构筑物的分布情况及产权人 掌握现场的第一手资料 施工 安排和布置时结合现场调查综合考虑各种因素的不利影响并进行必要的防护 2 6 施工顺序及步骤 进场后首先进行便桥便道施工及场地平整 生活 生产区施工 便桥便道 拉通后进行水上钻孔平台设置 水中 63 64 77 78 墩及时展开 施工 保证在一个枯水期内完成下部构造 岸上和水中基础同时展开施工 大桥区段 划分情况见表 3 工区划分任务施工顺序及工作面安排 第一区段负责 0 台 30 墩下部结 构 安排四个工作面顺序施 工 第二区段负责 31 墩 60 墩下部结 构 安排四个工作面顺序施 工 第三区段负责 61 墩 80 墩下部结安排四个工作面同时施 中南大学土木工程毕业设计 15 构工 第四区段负责 81 墩 105 台下部 结构 安排四个工作面顺序施 工 第五区段负责连续梁浇筑安排两个面同时悬灌浇 筑 三 施工进度安排 1 总工期 总工期 22 个月 表 4 大桥施工作业安排 序号项目名称计划时间 月 备注 1 施工准备 1 2 0 号台 30 号墩桩 基础 13 3 31 号 60 号墩桩 基础 12 4 61 号 81 号墩桩 基础 7 5 81 号 105 号台桩 基础 10 6 0 号台 1 30 号墩 台 13 2 7 31 号 60 号墩身 12 5 8 61 81 号墩身 6 9 105 号台 81 104 号 9 5 10 箱梁架设 2 5 11 77 号 78 号墩支 架搭设预压 0 号 块浇筑 1 5 中南大学土木工程毕业设计 16 12 主桥标准块悬浇 13 中跨合拢段 0 67 14 边跨现浇段 1 17 15 边跨合龙 体系转 换 0 67 16 桥梁附属工程 2 47 2 工程施工周期 表 5 钻孔桩 桩长 30m 以内 施工周期 d 工程内容 日 期 1234 钻机就位 钻孔 清空 下钢筋笼 下 导管 水下砼 表 6 钻孔桩 桩长 30 60m 施工周期 d 日期 工 作内容 123456789 钻机就位 钻孔 清 空 下钢筋笼 下导管 水下砼 表 7 钻孔桩 桩长 60m 100m 施工周期 d 工作内 容 日 期钻机就 中南大学土木工程毕业设计 17 位 钻孔 清孔 表 8 钢板桩围堰承台施工周期 d 工程内容工作时间工程内容工作时间 板桩插打 7 桩头处理桩检 4 上平台施工 4 基地清理 1 堰内除土 4 立模 1 围堰封底养生 5 绑钢筋 冷却管 2 下支承及抽水 3 浇筑砼 1 时间合计 35 表 9 钢套箱围堰承台施工周期 d 工程内容工作时间 d 工程内容工作时间 d 钢套箱组拼 6 割护筒 凿桩头 3 钢套箱下沉 7 桩检 基地清理 5 堰内吸泥除土 3 立模 2 5 围堰封底养生 5 绑钢筋 冷却管 2 5 抽水并设内支撑 3 浇筑砼 养护 8 时间合计 45 四 桥梁工程施工方案及技术措施 1 工程概况 本桥梁基础有扩大基础 陆上 水中 钻孔灌注桩 二种类型 桩长在 60m 以内 承台有陆地上和水中低桩承台两种类型 桥墩有圆端形实体 墩 圆端形 空心墩 矩形实体墩 矩形空心墩 圆形实体墩五种类型 最大墩高约 25m 桥台为矩形空心台 本桥上部结构以 24m 32m 简支双线整孔箱梁为主 另外 有特殊设计的 一联为 40 64 40 m 的连续箱梁 2 施工工序衔接安排 大桥施工工序衔接 施工准备 场地平整 围堰筑岛或者搭设水上施 工平台 基础施工 设钢板桩围堰 钢套箱围堰或双壁钢围堰 深水基础 承台施 中南大学土木工程毕业设计 18 工 墩台施工 上部结构施工 附属工程施工 3 基础工程施工方案 3 1 扩大基础 陆地上的基坑直接采用人工配合挖掘机开挖 岩石部分采用 风镐或风枪打浅孔辅以弱爆破 位于水中的基坑施工前设置草袋 编制袋 围 堰 开挖形式采取上部土质放坡 下部入岩部分垂直坑壁 基坑内的积水设集 水坑 水泵抽排 基底处理好后 支立组合钢模浇筑混凝土 垂直坑壁部分不 需立模 混凝土直接满灌 混凝土在搅拌站集中拌制 搅拌输送车运 输至现场 泵送入模 水平分层浇筑 插入式振动器捣固密实 3 2 钻孔灌注桩施工 根据本工程的地质情况 钻孔桩采用反循环旋转钻机 和冲击 反循环 钻机钻孔 泥浆护壁 换浆法清孔 吊机下放钢筋笼 导管 法灌注水下混 凝土 位于陆地上的桩基 平整场地后直接钻进 位于水中的桩 基 当水 深在 2m 以下时 先进行围堰筑岛 当水深在 2m 以上时 先用贝雷 梁搭设水上施工平台 打设钢管桩基础 然后上钻机钻孔 本桥主墩 77 78 墩采用 1 5m 直径钻孔桩 桩身主要穿越淤泥 粉 砂 含黏土细圆砾土 含角砾粉质黏土层 选用 GPS 15 型反循环旋转钻机 CJF 15 型冲击反循环钻机进行钻孔桩施工 岸上墩台钻孔桩采用就地平整场 地 直接在平整好的场地上安放钻机进行钻孔桩施工 63 64 77 78 墩钻孔采用水上施工平台方案 平台定位桩采用 400 的钢管桩 利用振动锤插打 每打完一组及时将其连为整体 定位桩顶 设桩帽和桩顶分配梁 然后在其上布置贝雷片桁钻孔平台 泥浆采用泥浆船排 放 采用钢板桩围堰 围堰内设钢围囹 围堰应具备足够的抗浮能力和一定的 抵抗承台施工荷载的能力 同时围堰结构本身应能够抵抗 12m 水头产生的周边 挤压 确保安全施工 两主墩水上施工平台通过施工便桥与岸上连接形成运输 通道 本工程桥梁桩基均采用 1 5m 1 25m 1 0m 桩径的钻孔桩 桥位 处的地质主要为粘土 砂砾层 砂岩 灰岩 泥岩 页岩等 不良地质主要为 岩溶 为适应以上桩基的特点及有关参数 经过认真细致的比选 钻孔桩采用 GPS 系列反循环旋转钻机 CJF 系列冲击反循环钻机 CZ30 型冲击钻机钻孔 泥 浆护壁 换浆法清孔 吊机下放钢筋笼 导管法灌注水下混凝土 同一座桥梁 的桩基施工顺序一般应遵循 先水中墩后陆地上墩 对同 一墩台先长桩后短桩 中南大学土木工程毕业设计 19 位于陆地上的桩基 平整场地后直接钻进 位于水中的桩基 当水深在 2m 以 下时 先进行围堰筑岛 当水深 2m 以上时 先用贝雷梁搭设水上施工平台 打 设钢管桩基础 测设基坑平面位置有水处设草袋围堰基底无岩石挖掘机开挖 土质基坑基底有岩石风镐破碎开挖或浅孔松动爆破开挖基底的检验和处理 3 2 1 施工准备 1 设置草袋围堰扩大基础施工工艺流程图对位于水深在 2m 以下 且 流速不大的桥梁基础 采用设置双层草袋围堰进行施工 如果为钻孔桩基础 围堰内要填土筑岛 满足设置钻机需要 围堰内坡角与基坑边缘距离为 2m 在 筑堰前将堰底河平整场地 筑岛 或施工平台搭设桩位测放制作钢护筒 沉设钢 护筒钻孔机具准备钻机就位制 换浆设备配置进尺调整 控制钻进泥浆制备 循环 泥浆池 船 布设 钻孔检查清孔检测调整泥浆指标钢筋骨架安装钢筋骨架 原材料检验安装导管导管试拼 拉力水密试验原材料检验 配合比审查混凝土 试件制灌注桩身混凝土混凝土生产 输送桩基无损检验 钻孔桩施工工艺流程 图床上的树根 杂物清理干净 填筑时由上游开始至下游合拢 两层草袋间填 粘土心墙 堰顶高度高出施工期间可能出现的最高水位不少于 50cm 2 搭设水上施工平台对位于水深在 2m 以上 或流速较大的桥梁基础设 置草袋围堰筑岛不 方便时 采用搭设水上施工平台进行施工 水上施工平台的 基础采用 400 钢管桩 主梁采用贝雷桁架 上铺工字钢横梁和钢板平台面 水上施工平台的顶面尺寸根据基础设计大小具体确定 要满足安放钻机 泥浆 池 汽车吊等机械设备的需要 承受的荷载标准要通过计算确定 水上施工平 台的搭设方法与便桥修建相同 3 2 2 护筒埋设钢护筒采用 8mm 的钢板制作 其内径大于设计桩径 0 2m 护筒顶口高出施工地面 0 5m 钢护筒四周用粘土夯实 护筒下沉到位后 顶面位置 偏差不大于 5cm 倾斜度小于 1 水中护筒在钻孔平台上施作 导向 架导 向 振动锤振动下沉至粘土层 3 2 3 钻机安装陆地平整 加固处理地 面 钻架前部孔口附近采取扩散应力措施 钻孔就位时保持底盘平稳 钻架直 立 钻头中心对准桩位中心 并将钻架可靠固定 确保在钻进过程中不发生倾 斜和位移 3 2 4 泥浆制备 泥浆选用优质粘土或膨润土造浆 经试验室配比确定 泥 中南大学土木工程毕业设计 20 浆指标根据 本标段地质情况易采用 比重为 1 05 1 30 粘度 16 22 秒 PH 值大于 6 5 含砂率不大于 4 胶体率不小于 95 对不同的土层 适当调 整泥浆比重 3 2 5 成孔旋转钻机施工时 开钻时以低档慢速正循环钻进 钻至孔口以 下 米 后改为反循环钻进 正常钻进时须根据地质资料掌握土层变化 及时对 钻渣取样 判断土层 记入钻孔记录表 并与地质资料进行核对 根据核对判 定的土层调整钻机的转速和进尺 冲击钻进开孔时主要为造浆护壁 孔内加粘 土夹小片石 采用低冲程冲砸 钻孔深度在达到护筒刃脚下 3m 后 根据地质情 况加大冲程进行正常冲砸造孔 进入基岩后适当减小冲程 在钻进过程中 勤 检孔 勤抽碴 勤检查钻具 如发现孔偏 孔斜 用片石回填至偏 斜上方 0 3 0 5m 处重新冲砸造孔 进入岩层后 因岩层强度高 全部采用冲击钻施 工 3 2 6 清孔钻孔至设计高程后进行清孔 清孔用抽碴筒清孔 抽碴时 及 时向孔内注入清水或新鲜泥浆 以保持孔内水位不变 避免坍孔 还可以采用 换浆法清孔 采用优质泥浆正 反循环换浆 直到达到规范规定的清孔质量 标 准 孔径 孔深不小于设计孔径 孔深 孔位中心偏差不大于 50mm 倾斜度不 大于 1 灌注混凝土前孔底沉碴厚度满足规范要求 柱桩不大于 100mm 摩擦 桩不大于 300mm 3 2 7 钢筋笼制作 安装钻孔桩的钢筋笼在车间分段制作 运输到各工点 安装 钢筋笼所用钢材有产品合格证和现场抽检复查资料 满足有关规范要求 制作安装时主筋接头按规范规定错开 采用挤压或机械连接接头时 先要进行 工艺评定 施工时现场取样作接头试验 钢筋笼加工确保主筋位置准确 钢筋 保护层可在钢筋笼外侧设置耳环筋 3 2 8 水下混凝土灌注水下混凝土灌注是保证钻孔桩质量最重要 最关键 的工序 灌注导管采用 250mm 的快速卡口垂直提升导管 导管使用前组装编 号 并进行拉力和水密性试验 下放导管时小心操作 避免挂碰钢筋笼 导管 安装的长度 建立复核和检验制度 避免因误装造成断桩 混凝土选定适当的 混凝土配合比 粗骨料宜采用卵石 最大粒径不大于导管内径的 1 6 且不大 于 30mm 使用碎石时 粒径为 5 20mm 砂为级配良好的中砂 优先采用矿碴 中南大学土木工程毕业设计 21 水泥 含砂率为 40 45 坍落度为 18 20cm 掺加适量的缓凝剂 延长混 凝土的初凝时间 混凝土在混凝土工厂生产供应 由混凝土搅拌运输汽车运输 至桩位处 直接灌注或泵送 汽车起重机配合灌注 拔球前准备足够的混凝土 储备量 保证拔球后导管的埋置深度大于 m 以上 拔球前 导管距孔底的高 度要适当 一般取 30cm 左右 混凝土灌注过程中 注意观察管内混凝土面下 降和孔内水位升降情况 及时测量孔内混凝土面高度 导管埋置深度适当 埋 置深度不大于 4m 且 不小于 2m 钻孔桩施工流程 插打钻孔平台定位钢管桩 场地平整或筑岛围堰 埋设钢护筒 安放钻机 钻孔 清孔 下放钢筋笼 浇 筑水下混凝土 3 3 基坑开挖 一般明挖基础 视土质及地下水质的情况 选用适当的开挖坡 率 少 数基坑开挖较深时 可采用带挡板加撑的方法开挖 岩石地基明挖时 底 层基础基坑开挖时尽量不超挖 保证下层基层不立模 基坑满灌混凝土 无水土质基坑底面宜按基础设计平面尺寸每边放宽不小于 50cm 对有水基坑底 面 应满足四周设排水沟与汇水井的位置 每边放宽不宜小于 80cm 开挖中有 水时抽水应不间断 抽水能力为渗水量的 1 5 2 0 倍 抽出的水应防止回流 到基坑 基底挖至接近设计标高 停止机械开挖及爆破的方法 保留不少 0 2m 厚的一层 待浇筑混凝土前采用人工辅以风镐突击 开挖至设计标高 及时检验 随即进行基础施工 3 4 基底处理基底为干土时 应将其湿润 过湿土应在基底设计标高下夯填 一层 10 15cm 碎石层 并用砂浆抹面 基底面为岩石时 加以湿润 铺一层 2 3cm 水泥砂浆 于砂浆初凝前浇筑第一层混凝土 遇溶洞时 按设计和规范 要求制定处理方案 报监理批准后进行处理 3 5 基底检验浇筑基础混凝土前 对基坑进行隐蔽工程检查 其内容为 基 底平面 位置 标高 基底土质是否与设计相符 承载力是否满足设计要求 基 底有 无积水 杂物 松散土质 是否清洁 平整 3 6 混凝土浇筑基底开挖到位后应尽快浇筑混凝土 土质地基采用组合钢模 板 垂直开挖的岩石地基不需立模 混凝土满灌 钢筋现场绑扎 混凝土分层 连续 浇筑 插入式振动器振捣 振动棒插入下层混凝土 5cm 不得漏振或重振 混凝土必须在无水状态下浇筑 有水时加强基坑抽水 当基坑渗漏严 重时 中南大学土木工程毕业设计 22 可采用水下混凝土浇筑的方法封底 待封底混凝土达到要求的强度 后排水 清 除混凝土浮浆 冲洗干净后再浇筑基础圬工 3 7 养护 混凝土浇筑完毕后有水时应继续抽水 直到混凝土终凝 对无水 基础 采用麻袋片覆盖 并洒水养护 拆模验收后 及时回填夯实基坑 4 桥梁施工技术措施 为确保桥涵主要承重结构能满足 100 年使用期的要求 桥涵结构采用 耐久 性混凝土 所用工程材料必须符合国家和相关部门的标准和规定 施工中采取 以下主要技术措施进行工程质量控制 4 1 钻孔桩施工钢护筒选用的材质 制造工艺焊缝 防腐措施和质量检验标 准均按设 计和规范要求进行 为防止钢护筒在运输和吊装过程中发生变形 钢 护筒 在加工时 每节护筒内均用钢管或型钢设置支撑 为确保水上钢护筒的下 沉精度 设置下沉导向架 水上钢护筒采用美国 APE400 型液压振动锤施振 先 缓慢落锤并用锤压 再点振 若钢护筒偏差较大 可利用浮吊调整 当护筒达 到稳定入土深度后即可连续施振 钢护筒垂直度在 1 200 内 平面偏差在 10cm 内 钢护筒振沉到位后与钢平台联结 以防偏位 安装钻机时 底座要牢 固可靠 不得产生水平位移和沉降 并应经常 检查 调平 采用减压钻进施工 始终采取重锤导向保证钻孔垂直度 钻进过程根据不同的地层控制钻压和钻进 速度 尤其在变土层位置 护筒口位置更要采用低速钻进 选用优质 PHP 泥浆 护壁 同时加强泥浆指标的控制 使泥浆指标始终在容许范围内 控制钻进速 度 使孔壁泥皮得以牢靠形成 以保持孔壁的稳定 强调预防为主的指导思想 避免塌孔事故的发生 4 2 深水基础施工修建施工栈桥和水上施工平台 施工时尽量避开洪水期 施工方案报当地水利 河道主管部门批准 水中承台施工时 要根据实际水深 及河床地质情况 分别有针对性的 采用钢板桩围堰 钢套箱围堰或双壁钢围堰 进行施工 配备实用性强 数量足够 能力满足施工要求的水上专业施工设备 如拖轮 驳船 泥浆船 浮吊等 对通航的河流 施工时尽量不占居主航道 确保船只正常通行 水中墩在施工安排上 尽量依次施工 减小对河道的挤压 注意保护水源 施工期间的废弃物 堆放物 泥浆 废水等可能会对河水造成 污染 要对其进行有效管理 尽量减小对河水的污染 中南大学土木工程毕业设计 23 4 3 岩溶区基础施工本标段地处岩溶发育地区 有多处溶洞存在 有较多数量 的钻孔桩穿过溶洞 施工时存在一定难度 因为岩溶地基对桥梁的危害性非常 大 施 工过程中必须要高度重视 根据溶洞的规模和类型 对症采取不同的处 理 方案 一次整治到位 1 岩溶处理原则委托专业地质勘探单位对桥位进行全面物探 探明地下溶 洞的分布位置 规模大小等情况 并提供详细的物探成果资料 对遇溶洞的每 根桩位用 YG50 型钻机钻探取芯 详细记录地质状况 溶 洞深度 高度 充填 物类型 画图列表 为制定相应的处理方案提供依据 对溶洞充填物进行土工 试验 分析其物理力学性质 检测容重 含水量 孔隙率等 为注浆参数计算 提供依据 根据地质钻探资料和充填物情况 对每根桩分别制定出相应的溶洞 处 理方案 钻孔方法及施工措施 对每种处理方案 都要进行仔细的计算 施 工前在桥位外进行溶洞注浆及钻孔桩试验 取得经验数据 完善施工方案 指 导施工 遇到大溶洞时 必须请监理工程师和设计单位核查 明确处理方案 并报请监理批准后方可实施 2 岩溶处理措施 当岩溶地区采用扩大基础时 在施工开挖至基底标高后 在基础范围内四角及中心深约 5m 的范围内钻孔 探明基础以下是否有溶洞存 在 若有 溶洞 及时通知设计单位变更设计 对于一些溶槽 溶沟 小裂隙等 冲击钻孔时采取投放片石 碎石 粘土 甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用 保证泥浆不流失 使钻孔顺利通过岩溶区 对于密闭的较小溶洞 采取注浆处 理 提供成孔条件穿过溶洞 若洞内无充填物或充填物不满 采取先填充碎石 或干砂 然后注浆 若充填物 呈松散或软弱状态 直接注浆固结 若充填物已 经固结呈硬塑状态时 可直接钻孔 但要加强泥浆护壁 当桩位处地基有上下 成串分布的溶洞时 分两种情况进行处理 若上面成串分布的溶洞比较小 且 有充填物 可在钻孔至溶洞前 压浆固结充填物 待充填物凝固达到一定强度 后 再向下钻孔压浆 直至钻到设计桩长 若成串的溶洞比较大 或溶洞大小 探明困难 充填物较松散或没有 采用先钻孔 抛石 压浆填充空洞 再依次 向下钻孔 压浆 对于较大的溶洞 当钻进至距溶洞顶部 1m 左右时 要准备 好数量足够的碎石 片石 水及粘土 粘土做成直径 15 20cm 的泥球 对无 充填物或充填物不满的溶洞 钻头采用低冲程 逐渐将洞顶击穿 并注意防止 中南大学土木工程毕业设计 24 卡钻和观察孔内泥浆面变化 一旦泥浆面下降 要迅速补充泥浆或水 回填片 石和粘土 进行冲砸堵漏 只有当泥浆漏失现象全部消失后才能转入正常钻进 如此反复使钻孔穿越溶洞 对于洞内充填物为软弱性粘土或淤泥的较大溶洞 钻孔进入溶洞后要 向孔内投入粘土 片石冲砸固壁 若溶洞内充填物较密时 可按常规方法进行施工 对于特大型的空溶洞或充填物不满溶洞 为防止钻进 时孔壁坍塌 采用钢护筒跟进隔离上部松软土层和溶洞的方法进行处理 护筒 从孔口采用振动锤打入到溶洞底部或密实充填物内 4 4 大体积混凝土施工合理选择原材料 优化混凝土配合比 预埋冷却水管 减小浇筑层厚 度 加快混凝土热量散发速度 降低混凝土入模温度 加强承台 混凝土养 护 加强与气象部门联系 如遇气温突降应做好保温措施 加强混凝 土内 部温度测量监控 列入科研项目进行研究 防止混凝土产生裂纹 五 承台工程施工 1 墩 台身施工方法 本桥桥墩采用圆端实体墩与圆端空心墩 桥台采用矩型空心台 墩高最大约 13m 为保证混凝土的外观质量 本桥所有实体墩采用整体钢模一次浇筑 空心 墩分两次浇筑 第一次浇筑至空心部分顶面 第二次浇筑剩余部分 整体式钢 模板按设计尺寸分块制作 组拼 模板拉杆全部采用外置式 混凝土采用混凝 土工厂集中拌合 泵送入模 机械振捣 大桥 63 64 77 78 墩采用采 用钢板桩围堰 围堰应具备足够的 抗浮能力和一定的抵抗承台施工荷载的能力 同时围堰结构本身应能够抵抗 12m 水头产生的周边挤压 确保承台安全施工 在拆除水上施工平台后 先设置钢板桩围堰或钢套箱围堰 用空气吸泥机配合 高压射水清基 然后 灌注水下混凝土封底 抽水 切割钢护筒 最后立模浇筑 承台混凝土 对 于大体积承台 采取放慢浇筑速度 控制混凝土入模温度 设 置承台内循 环水冷却水管等措施 防止内外温差过大产生裂纹 2 陆地承台施工 位于陆地上或浅水区设置草袋围堰处的承台 采用就地机械开挖 立组合钢 模浇筑 位于深水区设置水上施工平台处的承台 在拆除水上施工平台后 先 设置钢板桩围堰 钢套箱围堰或双壁钢围堰 用空气吸泥机配合高压射水清基 然后灌注水下混凝土封底 抽水 切割钢护筒 最后立模浇筑承台混凝土 基 中南大学土木工程毕业设计 25 坑开挖 位于陆地上或浅水区设置草袋围堰处的承台 基坑采用就地机械开挖 开挖方法与前述明挖扩大基础基本相同 桩头处理 桩基检测 钻孔桩桩头采 用机械凿除 预留设计要求的嵌入承台部分长度 凿除完毕后按设计要求对钻 孔桩进行无损检测 模板安装 承台模板采用钢模 用对拉螺栓及辅助支撑固 定 保证足 够的强度 刚度和平整度 模板用汽车起重机起吊安装 模板拼缝 紧密 表面平整 支撑牢靠 表面清洁 涂刷脱模剂均匀 钢筋制作 安装 基础钢筋绑扎在模板安装完成且初步调整到位后进行 钢筋在车间下料并加工 成型 运至现场后在基坑内绑扎 墩身预埋筋及其它预埋件按规定位置安装并 牢靠定位 混凝土浇筑及养护 采用分层浇筑方法 严格控制分层厚度不大于 30cm 保证在初凝时间内上层混凝土必须覆盖下层混凝土 并加强混凝土振捣 确保混凝土密实 基坑回填 施工时分层回填 分层夯实 基础四周同步进行 3 水中承台施工 本桥梁位于深水区的承台均为低桩承台 在钻孔桩施工完毕后 拆除 水上施 工平台 根据基础处的地质 水深 水流等情况 先设置钢板桩围堰 钢套箱 围堰或双壁钢围堰 用空气吸泥机配合高压射水清基 然后灌注水下混凝土封 底 抽水 切割钢护筒 最后立模浇筑承台混凝土 对于大体积承台 采取放 慢浇筑速度 控制混凝土入模温度 设置承台内循环 水冷却水管等措施 防止 内外温差过大产生裂纹 4 钢板桩围堰 钻孔桩施工完成后 拆除施工平台 插打钢板桩定位桩 安装导向架 插打 钢板桩至设计标高 安装内支撑 然后射水吸泥清底 进行水下混凝土封底施 工 钢板桩围堰内抽水堵漏后进行承台施工 具体承台施工方法同陆地承台施 工方法 5 钢套箱围堰 钻孔桩施工完成后 拆除施工平台 进行墩位处钢套箱拼装施工 水密试验后 利用吊 船拼装钢套箱 高压射水配合吸泥设备吸泥下沉至设计标高 然后进行水下混凝土封底施 工 钢套箱内抽水后进行承台施工 施工方法与陆地承台施工方法相同 水中墩钢套箱 围堰施工步骤见图 4 钢板桩围堰施工流程见图 5 中南大学土木工程毕业设计 26 钢套箱围堰制造 组拼 钢套箱围堰内平面尺寸比承台外形尺寸大 50cm 采 取分块制造 现场组拼 钢套箱围堰竖向分两节 下沉 围堰下沉前 将承台范围内河床清理整平 使围堰能准确就位 着床 下沉过程中应勤测量 准确控制钢套箱围堰的平面位置和倾斜度 封底 抽水 根据围堰面积和混凝土流动性布置导管 按事先编好的顺序 逐根进行砍球灌注 封底混 凝土达一定强度后进行钢套箱内抽水 测设基坑平面 浅水区承台设草袋围堰 基坑开挖 基坑检验处理 绑扎钢筋 安装冷却管 检查签证 浇筑承台混凝土 混凝土养护 制作试件 强度评定 拆 模 检测 缺陷修复 验收 开挖机械检修 排水机械准备 原材料检验 成品加工 基坑汇排水系统 配合比审查 混凝土拌制 输 送 原材料检验 中南大学土木工程毕业设计 27 图 3 陆地承台施工工艺流程图 中南大学土木工程毕业设计 28 图 4 水中墩钢板桩围堰施工步骤图 中南大学土木工程毕业设计 29 图 5 钢板桩围堰施工工艺流程图 6 双壁钢围堰 双壁钢围堰即是钻孔灌注桩施工的定位 导向系统和工作平台 又是封底混 凝土 承台施工的围水结构 同时也是封底混凝土的外模 水中墩双壁钢围 钻孔完毕 拆除施工平台 围堰内吸泥 清底 水下封底 围堰内抽水 堵漏 切割钢护筒 桩头 基坑凿毛处理 桩基检测 承台施工 桩基质量评定 抽水设备检修 压风机 风管 路 绑扎钢筋 埋设冷却管 钢筋制作 安装导向架 插打钢板桩 安装内支撑 拔除钢板桩倒用至下一个 墩 中南大学土木工程毕业设计 30 堰施工步骤见图 8 双壁钢围堰施工流程见图 9 1 双壁钢围堰制造 双壁钢围堰平面为一个带刃脚的矩形双壁水密钢结构井筒 底部刃脚 封闭 施工时有自浮能力 内外壁间以刚性支撑联结 并设有竖向隔 舱板 把井筒平面等分成 8 个互不相通的隔舱 以保证围堰在下沉过程中 各舱 灌水保持稳定 考虑到制造的困难和下沉的需要 钢围堰的壁厚内外壁板 间的距离取为 1 2m 分两节下吊 内外壁平面尺寸根据承台平面尺寸及浮 运 钢围堰 下沉允许误差的规定 拟定钢围堰制作高度 钢围堰制作工艺流程为 按设计图下料 压制刃脚防水板和水平桁架 角钢 按隔舱分榀制作水平桁架 按隔仓分块组拼骨架 隔舱板组焊于其 上 按 节组拼骨架 检查 校正骨架围焊内外壁板 水密试验检查焊缝 质量并补焊 焊制吊耳锚环 划高度标尺线 成品检查验收 吊运至墩位 接高下沉 2 双壁钢围堰拼装 钢围堰底节拼装工作 是在岸边拼装船上进行的 将各基 本单元体拼 装 焊成一个园端形薄壁钢结构浮体 中南大学土木工程毕业设计 31 图 6 水中墩钢套箱围堰施工步骤图 中南大学土木工程毕业设计 32 图 7 钢套箱围堰施工工艺流程图 钻孔完毕 拆除施工平 台 围堰吸泥下沉 围堰内抽水 桩头凿毛处理 桩基检测 承台施工 桩基质量评定 压风机 风管 路 绑扎钢筋 埋设冷却管 钢筋制作 围堰制造套箱围堰拼装 水下封底 中南大学土木工程毕业设计 33 图 8 水中墩双壁钢围堰施工步骤图 中南大学土木工程毕业设计 34 图 9 双壁钢围堰施工工艺流程图 底节钢围堰拼装前 应事先将两艘 200t 铁驳船连成一个整体 组成拼装船 组拼导向船 组拼围堰拼装船 钢围堰分节制造 定位系统测量放桩 批准方 案 锚位 墩位测量放桩 标杆 施工准备 拼装底节围堰 底节围堰浮运 底节围堰起吊入水 钢围堰接高 注水下沉 着床 围堰内吸泥 清基 吊插钢护筒 安装钻孔平台 灌注封底混凝土 钻机就位 钻孔成型 拆除钻机平台和钢护筒定位梁 堰内抽水 凿除桩头 灌注承 台 灌注墩身 出水面 拆除浮吊及桅杆吊 清理河道 准备锚 抛锚设备 设置上下定位船 抛设锚碇设施 接水上供电系统 通讯设 施 锚绳受力调整临时拉缆 备好供风 供水工作船 混凝土搅拌 运输设备 就位 搭设浇注封底混凝土 料槽及平台 选定封底混凝土配合 比 铺设钻机平台绘制桩基础地质剖面图 拟定钻机操作程序 水下切割拆除钢围堰 麻袋混凝土 钢板凳 填塞钢围堰悬空刃脚 抽除围堰拉缆 围堰测量及纠偏 锚力试验 中南大学土木工程毕业设计 35 连接强度以在可能达到的荷载作用下能保持其基准面不致变动为准 在铁驳面 上准确画出各单元体轮廓位置 然后沿周边逐件拼装 操作时要随拼装 随调 整 待全部点焊成型后 方可全面焊接 组拼不符合要求的用顶杆撑和 5t 链条 葫芦进行校正 3 设置锚碇 备好导向船及起吊设备 底节钢围堰在岸边拼装船上拼装的同时 在墩位处和上 下游设锚碇设施 采用传统的定位锚碇措施 详见图 10 定位布置包括导向船 定位船和全部 锚锭系统布置 定位系统主要布置在上游 抛锚测量使用经纬仪 锚位误差在 5m 以内即可 按设计图纸在岸边组拼导向船 并把导向船和围堰底节拼装船连 成一牢固的整体 如图 11 所示 围堰起吊设备系指设在导向船上主吊点主塔架 底节钢围堰一次起吊重量较大 时 还可考虑在导向船联结梁上设辅助吊点 起吊设备主要包括 吊点塔架 吊点结构 滑车组 卷扬机及电器设备等 起吊设备总起吊能力应大于底节钢 围堰及其附加荷载 锚锭设备考虑水流作用力 风的作用 力 船只水流作用力 等 进行锚锭设备计算 缆绳 也要通过计算来选择 图 10 双壁钢围堰锚锭 系统布置图 图 10 双壁钢围堰锚锭系统布置图 4 水下深层控制爆破如果实测河床基岩面高差较大 射水吸泥下沉不能满足要 求 则采用水中深层控制爆破施工 使钢围堰与岩面紧贴 保证钢围堰精确着 床和钻 孔桩的施工质量 水下爆破施工中 在爆区水面上 采用浮箱组成框架 平 台 采用 XY 100 地质钻机钻炮孔 并用 108 钢管跟进护壁 岩层内钻 中南大学土木工程毕业设计 36 孔孔径为 91mm 炸药选用 200gTNT 药块 尺寸为 100 50 25mm 电雷管 起 爆 爆破前警戒半径设定为 350m 预先通过电视台 报纸发布封航通告 并对警戒范围内的人员 船只进行现场戒严 起爆后逐点检查 防止盲炮 和拒 爆 水下爆碴采用冲抓斗配吸泥机通过运输船运到指定地点 水平桁架斜撑竖 向角钢隔 舱 板 内外壁板 图 11 双壁钢围堰浮运船组示意图 图 11 双壁钢围堰浮运船组示意图 5 底节钢围堰浮运就位及起吊下水 浮运前 要对钢围堰下水后稳定性进行检算 底节钢围堰拼装完毕经检查合格后 将拼装船与导向船组用拖轮拖至上游 定位船侧 系好锚绳及拉缆 再将导向船组顺流放至墩位初步定位 浮位船组的