石梁河双线大颖施工组织设计概述.doc

石梁河双线大桥施工组织设计1.编制依据1） 许昌至禹州地方铁路改建工程XYZQ06标工程施工总承包招标文件、图纸、答疑书及补遗书等。2）工程建设标准铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)关于发布铁路桥涵钢筋混凝土和预应力结构设计规范等三项标准局部修订条文的通知 铁建设（2009）22号铁路桥涵地基和基础设计规范(TB10002.5-2005)铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范(TB10002.4-2005)新建客货共线铁路设计暂行规定 铁建设（2003）76号铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设（2005）157号铁路运输安全保护条例2004年12月27日国务院第430号令铁路工程抗震设计规范(GB50111-2006)3）法律、法规职业健康安全中华人民共和国安全生产法中华人民共和国劳动法中华人民共和国消防法特种作业人员安全技术培训考核管理办法国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定中华人民共和国职业病防治法中华人民共和国建筑法铁路工程施工安全技术规程上册(TB10401.1-2003)铁路工程施工安全技术规程下册(TB10401.2-2003)铁路技术管理规程环境保护、文物保护中华人民共和国水土保持法中华人民共和国环境保护法中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法中华人民共和国噪声污染防治法中华人民共和国水污染防治法实施细则建设项目环境保护管理条例污水综合排放标准(GB8978-1996)铁路工程建设项目环境影响评价技术标准(TB10502-93)中华人民共和国文物保护法国家、地方颁布的其他相关法律、法规等。4）现场调查所获得的有关资料。5）有的企业管理水平、劳动生产力、设备技术能力以及从事铁路施工、研究所积累的部分经验。2.编制范围XYZQ06标L2K7+176.4L2K7+326.9石梁河双线大桥下部结构工程。3.工程概况3.1地理位置及自然地形地貌特征禹州以东地区，属于冲洪积平原，地形平坦、开阔。大部分已辟为耕地，局部为城镇、村庄。地势西高东低、北高南低。该段线路地面高程为63-124m。黄淮冲积平原，位于河流级阶地上，地势平坦开阔，地面高程60-100m。上覆第四系全新统冲积粉土、粉质粘土；第四系上更新统冲积粉质粘土、粉土；第四系中更新统粉质粘土、粉土、砂层。第四系较厚，测区构造简单，均被第四系覆盖，附近无深大断裂通过。测区内无不良地质现象和特殊性岩土。地下水为第四系孔隙潜水，无侵蚀性。工程地质条件较好。3.2当地气象水文特征3.2.1水文地质条件按沿线通过的不同地貌区及岩性特征，可将地下水分为第四系全新统、更新统冲洪积层孔隙潜水及基岩孔隙裂隙水。河床中第四系全新统地下水较丰富，水位四季变化幅度大，水量和水质不稳定；第四系更新统冲洪积层上部卵砾石层中含一定的孔隙水或上层滞水，水量不大；下部砂卵砾石层中地下水丰富，水位埋深较大，水位变化幅度较小，水量和水质较稳定。沿线水质对砼一般无侵蚀性。局部受工业废水污染，水土具弱中等硫酸盐侵蚀性。3.2.2地震动参数根据国标建筑抗震设计规范GB50011-2001之规定，许昌县抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，分组为第一组。禹州抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，分组为第一组。3.2.3气象测区属于暖温带亚湿润气候区，气象特征为：春季干旱多风沙，夏季炎热雨集中，秋季晴和气爽日照长，冬季寒冷少雨雪。其气象要素分述如下：历年极端最高气温：39.5；历年极端最低气温：-13；年均降水量：695.3mm；最大积雪深度：15cm；年平均风速：2.8m/s；历年最大风速及风向：23.7/sWN;土的最大冻结深度：16cm。按对铁路工程影响的气候分区为温暖地区。3.3主要工程数量石梁河双线大桥全长150.5m，共包括12个墩台，56根钻孔桩，其主要工程数量见下表。石梁河双线大桥主要工程数量表序号工程名称单位数量1基础C30砼（抗腐蚀性）m322942桩基础预埋钢管D40*3m46563墩台身等C35砼m31394墩台身等C30砼m3835.45垫石C50砼m316.86HPB235钢筋kg69597.67HRB335钢筋kg33538.48基坑开挖m362709基坑回填m33787.63.4设计主要技术标准铁路等级：地方铁路I级；正线数目：单线；限制坡度：上行4 下行6；最小曲线半径：500m；牵引种类：电力；机车类型：HXD3；到发线有效长度：1050m；闭塞类型：继电半自动。4.施工组织规划4.1施工组织机构组织机构详见“石梁河双线大桥施工组织机构框图”。石梁河双线大桥施工组织机构框图各作业层工程部经理中铁三局桥隧分公司许禹铁路改建工程XYZQ06标段项目经理部总工副经理机械物资室综合办公室试验室安全质量室财务部 5.施工方案5.1总体施工方案构想5.1.1施工总体方案本标段桩基础根据地质水文情况，采用旋挖钻机进行施工。墩台采用厂制定型钢模板施工，一次浇筑混凝土。简支T梁购价，采用铁路运输，T梁架设采用胜利130型架桥机架设。所有桥梁混凝土采用集中生产，输送泵灌注，必须满足高性能混凝土的要求及混凝土耐久性和抗腐蚀性要求。大体积混凝土要采取控制水化热和灌注时间、温度，加强养护等措施，防止混凝土开裂。5.1.1.1钻孔桩施工根据桩基分布及现场地质情况、设计桩径、桩长等进行钻机选型，采用旋挖钻钻孔，泥浆护壁法成孔，导管法灌注水下混凝土。钢筋笼分段制作，汽车吊安装，纵向接长采用焊接或挤压套筒连接法施工。5.1.1.2 承台施工承台基坑采用挖掘机开挖，人工配合进行清土并确保基坑无积水，必要时在基坑外周设置降水井。石质地基采用风动凿岩机钻孔，浅孔松动爆破施工。承台采用组合钢模板立模，混凝土拌合站集中拌制，电子计量，混凝土运输车运输，泵送混凝土入模，分层浇筑成型。对于大体积承台混凝土，为了控制混凝土的水化热，采用控制混凝土浇筑速度，并在混凝土中埋设循环水管、降低原材料表面温度等施工措施。5.1.1.3 墩身施工墩台采用厂制定型钢模板施工，一次浇筑混凝土。5.1.1.4 T梁架设T梁架设采用胜利130型架桥机架设。5.2重难点分项及一般分项工程施工方案5.2.1钻孔桩施工石梁河双线大桥共计有56根钻孔桩，桩基类型为摩擦桩，桩径为1.00m，桩长3343m不等；钻孔桩基础施工根据现场实际地质情况采用旋挖钻成孔，吊车配合钻机安装钢筋笼，混凝土由搅拌站集中供应，搅拌输送车运输，混凝土输送泵泵送灌注水下混凝土。旋挖钻机成孔：通过自行履带自行就位，就位后，钻头中心点对准桩位中心，同时调整钻桅是否垂直，然后钻进。在表层土中采用泥水钻头，进入岩层采用螺旋钻头加旋挖斗配合进行成孔。5.2.1.1施工准备在进场道路及场地平整的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。1）场地准备钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。陆地墩桩基钻孔前将场地整平，清除杂物。场地的大小要满足钻机的放置、泥浆循环系统及混凝土运输车等协调工作的要求。2）埋设护筒（1）护筒用48mm的钢板制作，其内径大于钻头直径200mm400mm。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。（2）护筒的底部埋置在地下水位或河床以下1.5m，护筒顶高出地下水位1.5m2.0m左右（同时高出地面0.5m），其高度满足孔内泥浆面的要求。（3）桩基护筒埋设采用挖埋法。埋设准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。（4）护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m，保护桩孔顶部土层不致因钻头（钻杆）反复上下升降、机身振动而导致坍孔。3）安装钻机旋挖钻机：立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。启动卷扬机把钻盘吊起，垫方木于钻盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔，安装钻盘，要求钻盘中心与钻架上的起吊滑轮在一铅垂线上，钻杆位置偏差不大于2cm。4）泥浆的制备及循环净化（1）根据现场实际情况本标段拟采用优质泥浆。各项指标如下：正循环钻机泥浆比重1.01.3，反循环钻机泥浆比重1.051.15；粘度1622 s、松软地层19-28；含砂率4；PH值6.5；胶体率95。（2）根据桩基的分布位置设置制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%，沉淀池流速不大于10cm/秒以便于砂碴沉淀。（3）采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土，必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行控制。（4）施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池，人工用网筛将石碴捞出。然后使处理后的泥浆经泥浆池净化后返回孔内，形成循环。钻孔弃碴（废泥浆）放置到指定地方，不得任意排放在施工场地内或直接向水塘、河流排放，以避免污染环境。5.2.1.2钻孔施工旋挖钻机通过自行履带自行就位，就位后，钻头中心点对准桩位中心，同时调整钻桅是否垂直，然后钻进，其工作循环为：对孔落钻钻进提钻反转解锁提升钻机回转卸土再对孔。每次钻孔时在深度表上对零，以检查钻进情况，提放钢丝绳适度。每一循环检查钢丝绳是否在滚筒槽内，检查钢丝绳是否有毛刺、断股现象，如有及时更换。旋挖钻机成孔在表层土中采用泥水钻头，进入岩层采用螺旋钻头加旋挖斗配合进行成孔。施工桩基础在岩溶分布地段易坍孔、漏浆，根据岩溶特征，分别采取溶洞内注水泥浆、灌填素混凝土、抛投片石及粘土块、护筒跟进、大护筒内套小护筒等措施，防止钻孔时塌孔和漏浆，保护孔壁。5.2.1.3成孔检查钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。1）孔径和孔形检测孔径检测在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行。笼式井径器用8 和12 的钢筋制作，其外径等于钢筋笼直径加100 mm，但不大于钻孔的设计孔径，其长度与孔径的比值选择根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时，将井径器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅表明孔径大于给定的笼径。2）孔深和孔底沉渣检测孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm15cm，高2022cm，质量4kg6kg。测绳采用钢尺进行校核。5.2.1.4第一次清孔清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含钻碴量符合质量要求和设计要求。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，进行第一次清孔。清孔达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度：柱桩5cm、摩擦桩20cm。5.2.1.5钢筋笼加工及吊放1）钢筋骨架制作钢筋笼骨架在制作场内分节制作。（1）采用胎具成型法用槽钢（或角钢）和钢板焊成组合胎具，每组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连接，并与焊在底梁上的钢板组合成同直径、同主筋根数、有凹槽的胎模。每个胎模的间距为设计加劲箍筋的距离，即按每节钢筋骨架的加劲箍筋数量设立胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋，全部焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固，最后安装和固定声测管。（2）钢筋骨架保护层的设置绑扎混凝土预制块：混凝土预制块为15cm20cm8cm，靠孔壁的一面制成弧面，靠骨架的一面制成平面，并有十字槽。纵向为直槽，横向为曲槽，其曲率与箍筋的曲率相同，槽的宽度和深度以能容纳主筋和箍筋为度。在纵槽两旁对称的埋设两根备绑扎用的U型12号铁丝。垫块在钢筋骨架上的布置以钻孔土层变化而定，在松软土层内垫块布置较密。一般沿钻孔竖向每隔2m设置一道，每道沿圆周对称的设置4块。焊接钢筋“耳朵”：钢筋“耳朵”用短钢筋（直径不小于10mm）弯制而成，长度不小于15cm，高度不小于8cm，焊在骨架主筋外侧。沿钻孔竖向每隔2m设置一道，每道沿圆周对称设置4个“耳朵”。2）钢筋骨架的存放、运输与现场吊装（1）钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。钢筋骨架吊运至墩位的过程中保持骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加筋处设支承点，各支承点高度相等；采用人工抬运时，多设抬棍，并且保证抬棍在加筋处靠近骨架中心穿入，各抬棍受力均匀。（2）钢筋笼入孔采用吊车吊装。在安装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。钢筋笼直径大于1.2m，长度大于6m时，采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不变形。吊放钢筋笼入孔时对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后徐徐下放，不左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍时停止下放，查明原因后处理。第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进型钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口平台上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，连接采用挤压套筒连接。连接时上、下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致：先连接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再连接其它所有的接头，接头位置必须按50接头数量错开连接。接头焊好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。骨架最上端的定位，由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正，反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后，在4h内浇注混凝土，防止坍孔。3）声测管的布置及数量按设计要求设置，与钢筋笼一起吊放。声测管要求全封闭（下口封闭、上端加盖），管内无异物，水下混凝土施工时保证不漏浆进管内。声测管与钢筋笼一起分段连接（采用套管丝扣连接），连接处应光滑过渡，管口高出设计桩顶20cm，每个声测管高度保持一致。5.2.1.6第二次清孔安放钢筋笼与导管浇注水下混凝土间间隔时间较长，孔底易产生沉渣，待安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法清孔，以达到置换沉渣的目的。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉碴厚度在设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。5.2.1.7水下混凝土灌注1）采用导管法进行水下混凝土的灌注。导管用直径25-30cm的钢管，每节长2.02.5m，配11.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，进行接长密闭试验。下导管时防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。2）水下混凝土施工采用罐车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在1822cm之间，并保持良好的和易性。混凝土初凝时间控制在上批混凝土初凝前。3）先灌入的首批混凝土数量经过计算，保证有一定的冲击能量把泥浆从导管中排出,并保持导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。必要时采用储料斗。4）使用拔球法灌注第一批混凝土。灌注开始后，连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，导管埋入混凝土的深度不少于1.0m，一般控制在4m以内。5）灌注水下混凝土时，随时探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制导管埋入深度和桩顶标高。测锤法：用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面，根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度。测砣制成圆锥形，锤重不小于4kg，测绳采用质轻、拉力强，遇水不伸缩，标有尺度之测绳。钢管取样盒法：用多节长1m2m的钢管相互拧紧接长，钢管最下端设一铁盒，上有活盖用细绳系着随钢管向上引出。当灌注的混凝土面接近桩顶时，将钢管取样盒插入混合物内，牵引细绳将活盖打开，混合物进入盒内，然后提出钢管，鉴别盒内之物是混凝土还是泥渣，由此确定混凝土表面的准确位置。当混凝土灌注接近设计桩顶1m时，采用钢管取样盒法探测。6）在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝固，致使测深不准。同时设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升，及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细，同时以灌入的混凝土数量校对，防止错误。7）施工中导管提升时保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管。拆除导管动作迅速，拆装一次时间不超过15min。防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，并注意安全。已拆下的导管立即清洗干净，堆放整齐。5.2.1.8成桩检测对钻孔桩桩身质量进行检测。检测方法及频率符合铁路工程基桩无损检测规程及设计的规定。5.2.2承台施工石梁河双线大桥共有12个承台，按照截面尺寸共分2种，承台长宽尺寸最大为7.6*4.8m，基坑最大挖深约为5m。本桥工期相当紧张，因此工序必须安排紧凑。具体来说，就是承台的施工顺序与钻孔桩的施工顺序相同，只要一个承台的钻孔桩施工完毕并检测合格后，就立即开始进行承台施工，做好工序衔接，以保证工期。 5.2.2.1陆上承台施工陆上承台的基坑最大挖深为4m，可不用采取支挡措施，直接放坡进行土方开挖。基坑开挖以机械开挖为主，人工修整为辅。挖出的土方外运拉走，不得堆放在基坑四壁附近，以免堆载过大，造成基坑坍塌。开挖完成后的基坑底口四边比承台结构设计尺寸大0.5m，以保证承台模板的施工。基坑底面沿四周设置排水沟和集水池，对基坑可能的积水进行抽排。基坑底开挖至高于设计0.05-0.1米时，夯实到设计标高，然后进行封底，封底采用C15砼，封底厚度为设计厚度。封底完成后进行承台结构施工。承台钢筋在队部驻地的钢筋加工场下料，运至现场进行焊接安装。模板采用组合钢模板，模板靠带采用50钢管或100*100的方木，靠带后方采用顶托顶紧。承台砼在搅拌站搅拌，砼车运至现场，溜槽法进行砼浇注，插入式振动棒进行振捣。5.2.2.2沙河河谷处的承台施工石梁河两岸承台的基坑最大挖深为5m，由于此处地势低洼，土层含水量大，承载力低，拟采用钢板桩围堰进行承台施工。施工前首先通过计算确定钢板桩的长度，然后钢板桩进场。插打钢板桩采用吊车和震动锤配合进行。钢板桩围堰四角采用特殊加工的异型钢板桩，围堰内部根据检算设置钢围囹和钢支撑。基坑开挖以机械开挖为主，土方开挖后进行封底，然后进行承台结构施工。5.2.3墩台身施工石梁河大桥共计12个墩台，实体墩台，墩高48m不等。承台施工完成后，准确地测放出墩台身边线，并对承台与墩台身接茬处混凝土表面进行凿毛、冲洗干净后，校正预埋钢筋并拼设脚手架，脚手架采用钢管支架。支架拼装完毕后绑扎墩台身钢筋，钢筋在队部驻地的钢筋加工场下料，运至现场进行焊接安装。墩身模板为定做的大块钢模板，采用Q25汽车吊和导链提升，人工配合安装。墩台身混凝土在搅拌站集中拌制，混凝土运输车运至施工现场，泵送入模，插入式振动棒捣固密实。混凝土在灌筑过程中，保证混凝土的供应速度，计划好分层。混凝土配合比选定时，适当掺加外加剂，以延长凝固时间，防止混凝土早凝导致出现施工冷缝。墩台身的预埋件，浇筑前作好相应的预埋，各层模板横竖缝内均设防水胶条，以防漏浆影响混凝土表观质量。墩台身施工完成后，进行垫石施工。5.3施工要素的配备5.3.1劳动力配备计划见“许禹铁路XYZQ06标石梁河双线大桥劳动力计划”5.3.2施工材料配备计划见“许禹铁路XYZQ06标石梁河双线大桥材料使用计划”5.3.3施工机械配备计划见“投入本工程的主要施工机械、设备表”及“投入本工程的主要检测仪器表”。6.主要施工方法和主要施工工艺6.1旋挖钻机施工工艺本桥共计56根钻孔桩，决定采用1台高效率的德国宝峨BG25型旋挖钻机（或类似钻机）进行本桥绝大部分的钻孔桩施工。旋挖钻机主要用在大面积平缓地带的钻孔桩成孔作业。6.1.1钻机介绍BG25旋挖钻机由德国宝峨公司制造，它的主要特点是全电脑控制，可自动走行和装卸，能适应各种地质情况，钻进速度极快，以本标段桩基为例，日成孔在2.53根左右。BG25旋挖钻机采用泥浆护壁，最大钻孔直径可达2.5m，应用凯式钻杆，其最大钻孔孔深度可达61m。由于本桥的钻孔桩最大桩长为43m，可达到最大成孔深度要求。 BG25旋挖钻机主要由底盘部分、上车部分、配重、为赶下部分、加压油缸、桅杆、卷扬系统、凯式钻杆、钻具及操作系统组成。BG25旋挖钻机基础部件装配与功能详见“BG25旋挖钻机基础部件部件表”。凯式钻杆的部件组成和各部件功能详见“凯式钻杆部件表”。BG25旋挖钻机尺寸及规格参数如下：钻机规格参数BG25旋挖钻机基础部件部件表装 配功 能辅助卷扬钢索用在钻机装配工作中，提升设备三角支撑油缸升起和降低桅杆大臂和油缸钻机和钻孔距离调整配重稳定性配重装配机构装配配重加压卷扬提供加压力提升限制机构避免过量钻杆移动主卷扬和钢索吊装提升钻具等桅杆铰接机构安装下部桅杆桅杆支脚支起钻机桅杆头安装钢索导轮和限制开关等导向滑轮导向钢索钢索吊装旋转头安装钻杆和自由转动导向滑轨导向滑撬回转机构上车部分回转走行齿轮底盘行走三角支撑台安装支撑油缸履带底盘履带底盘上车部分钻机驾驶室和操作机构桅杆加压系统移动导向凯式钻杆部件表装 配功 能万向接头传递扭矩到套筒套筒驱动器从回转头到凯式钻杆传递扭矩钻具钻进和运输泥土石料凯式钻杆从回转头到钻具传递扭矩凯式钻杆驱动器传递力矩到凯式钻杆动力头产生回转运动和力矩液压马达通过行星齿轮将力矩传到主齿轮上车部分： SENNEBOGEN BS 80上车部分： BS80.6.464发动机： CAT3176;291kW底盘部分： UW90/246履带总宽度： 3200/4500mm履带长度： 5400mm履带宽度： 800mm工作重量（装配）凯式钻杆： BK25/394/4/60 97.20吨桅杆最大倾斜范围后向： 4前向： 6侧向： 3主卷扬型号： ZHP4.29 04.29 10597(123)最大牵引力（在第一层卷扬） 250kN钢索直径： 32mm钢索长度: 100m钢索移动速度（提升/释放）： 59m/min(max.)辅助卷扬型号： ZHP 4.22 04.22 10247(145)最大牵引力（在第一层卷扬）：800kN钢索直径： 20mm钢索长度： 60m钢索移动速度（提升/释放）： 60m/min(max.)加压卷扬系统型号： ZHP4.26 04.26 10274(138)最大牵引力（在第一层卷扬）：165kN钢索直径： 24mm钢索长度：（上部/下部） 68/60m钢索移动速度：（快速/慢速） 26/7.5m/min加压油缸类型 359104-32活塞行程 6500mm加压力(220bar) 330kN起拔力(70/145bar) 250kN6.1.2施工工艺旋挖钻机与旋转钻机施工钻孔桩的不同之处，只在于成孔工艺的不同。因此，仅就成孔工艺简述如下，清孔等其它工序施工参见“5.2.1钻孔桩施工”。6.1.2.1钻机安装由于旋挖钻机自重较大，平整场地时须碾压夯实且保证场地坡度不大于15，确保旋挖钻机移动和工作安全。BG25旋挖钻机就位安装顺序：延伸履带安装配重升起和连接支撑三角台装配桅杆安装卷扬升起桅杆安装动力头安装凯式钻杆。旋挖钻机工作之前，应检查自由落钩功能、动力头的油位和凯式钻杆及其连接接头、加压油缸滑道处、钻具、卷扬钢索等的磨损情况，确认完好后即可开始工作。6.1.2.2成孔BG25旋挖钻机采用全电脑操作，钻机可自行调整钻孔的垂直度，成孔时钻进和淘渣循环进行。旋挖钻机使用油缸限制功能来避免倾斜和负载超出允许的范围。钻孔可采用干钻，复杂地层采用泥浆进行护壁，泥浆拌制要求与旋转钻机一致，采用粘土或膨润土配制，填加适量的碳酸钠、烧碱。旋挖钻机适用于各种土质土层、砂性土、砂卵砾石层的施工。施工前应根据不同的土质情况选用不同类型的钻头。钻孔时，孔口护筒应高出地面50cm，并及时向孔内补充浆液，以保持足够的泥浆压力。套管跟随钻进时，套管底口应与钻头旋挖深度相适应，确保不超挖。钻孔作业过程中，应观察主机所在地面和支腿支承处地面变化情况，发现下沉现象应及时停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。成孔后对桩孔进行检查，桩长、孔径等各项指标满足设计和规范要求后终孔。终孔后泥浆泵清孔，旋挖钻机移至下一个桩位继续施工。6.2旋转钻机施工工艺采用GPS-15等型号的旋转钻机进行本桥部分钻孔桩的施工。旋转钻机施工工艺详见“钻孔桩施工工艺框图”。6.2.1施工准备6.2.1.1施工场地平整采用装载机进行场地平整后即可进行施钻。6.2.1.2泥浆池每两个墩共用一个泥浆池及沉淀池，泥浆池及沉淀池之间设回水槽。泥浆池及沉淀池放在两个墩位中间，用挖掘机进行开挖。泥浆池容积在200m3左右，深2.5m左右，内壁用粘性土抹平，覆盖塑料布，然后进行泥浆制备并接通电源，装好泥浆泵。6.2.1.3测放桩位利用全站仪进行桩位测设，并在桩位以外引设护桩，确保桩位准确无误。6.2.1.4钢护筒施工为保证钻孔桩孔口安全，在钻孔桩施工前先埋入钢护筒。埋入后钢护筒顶面应高出地面50cm左右，钢护筒四周应夯实。钢护筒采用钢板卷制，直径比钻孔桩直径大200mm，壁厚10mm。钢护筒高度应根据地质情况而定，一般高2m左右。护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。6.2.2钻孔钻机就位时，底座和顶端平稳，用枕木铺底，不能产生位移和沉陷。旋转钻机的起重滑轮和固定钻杆的卡机，应在同一垂直线上，保持钻孔垂直。钻机开钻之前，检查各项准备工作情况。包括主要机具、设备的检查、维修及其摆放的位置，是否有足够的泥浆储备等，确定无误后，方可开钻。钻孔桩施工工艺框图拔除钢护筒凿除桩头，质量检验下道工序施工灌注砼下放钢筋笼、导管钢筋笼下料、加工检查泥浆指标及沉渣厚度，必要时二次清孔砼制备、运输制取试件导管试拼、试验测量放线探桩，埋设钢护筒钻进清孔复核桩位成孔检查钻机就位泥浆制备场地平整旋转钻机钻进前，先往孔内抽入泥浆并进行泥浆循环，开钻时宜低档慢速钻进。开始钻进时，尤其是护筒底脚处钻进时应加大泥浆比重，特别认真施工，钻至护筒下m后再以正常速度钻进。旋转钻机的钻进速度应与泥浆排量相适应。在粘性土层中钻进时，应加快钻进速度，适当降低泥浆比重。在易坍孔的砂土、软土等土层钻孔时，宜采用低速、轻压钻进，同时应提高孔内水头和加大泥浆比重，保证护壁稳固。当地层出现卵石层时，进一步加大泥浆比重和粘度以便浮起钻渣，并保证护壁的结实。钻进过程中应及时补水，保持孔内水位高于地面30cm，防止孔口坍塌。钻孔过程中，注意地层变化，按照设计和规定的频率及时捞取岩样，注明捞取时间及深度，存放现场备查。钻孔作业分班连续进行，钻进中认真填写钻孔记录表。钻孔桩孔位中心偏心允许值50mm，倾斜度1%孔深。钻孔异常处理：钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填重新钻孔。钻孔中发生弯孔和缩孔时，一般可将旋转钻机的钻头，提起到偏斜处进行反复扫孔，直到钻孔正直。发生卡钻时，不宜强提。应查明原因和钻头位置，采取措施，使钻头松动后再提起。发生掉钻时，应查明情况尽快处理。发生卡钻时，严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。必须进入有防护设施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并应有专人负责现场指挥。6.2.3清孔孔桩在钻进过程中以及终孔后灌注混凝土前，均需对孔径、孔深、孔位、竖直度等指标进行检查，孔径孔形检查使用检孔器进行，检孔器用钢筋作成笼形、其外径与设计桩径相同，长度大于4倍孔径，更换钻机或钻头时都须进行该项工作。确认终孔后立即开始清孔，避免隔时过长，泥浆沉淀造成清孔困难或坍孔。清孔时应注意及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水头。清孔采用换浆法进行。清孔达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无3mm颗粒，泥浆比重不大于.1，含砂率小于，黏度s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。由于桥址处钻孔桩主要穿越砂质黄土和砂层，沉渣厚度不易控制，施工中将采取以下措施：在旋挖钻机可以干法成孔时，尽量采用干法成孔；采用泥浆护壁时，在泥浆池和泥浆回流槽间设沉淀池，确保浮出孔口的泥浆充分沉淀，防止泥浆中的悬浮颗粒反复流进流出；在合理范围内，尽量加大泥浆比重，保证沉渣可以浮出；要保证清孔和二次清孔的时间，清孔不彻底不允许灌注砼；在灌注砼之前，利用高压风管伸入孔底，使沉渣暂时悬浮，在悬浮物未沉淀之前，抓紧进行砼封底。6.2.4吊装钢筋笼清孔达标后应抓紧安装钢筋笼。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，应符合相关施工技术标准的有关规定，钢筋笼主筋与加强箍筋必须全部焊接。钢筋笼按1224m一节进行加工，尽量减少分节。下料在驻地加工场集中下料，然后汽运至工地小型加工场加工成型。笼体按照设计要求进行加工，焊接牢固。钢筋笼用汽车吊吊装就位，现场进行焊接。钢筋笼的接头连接符合设计和验标要求。钢筋笼起吊前，笼体内每隔2m焊设一道加强钢筋，并在笼体内捆绑方木，以加强钢筋笼的刚度。接长起吊时，对吊点进行计算，防止骨架在起吊过程中变形。钢筋笼吊装时，应严防孔壁坍塌。钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置偏差不得大于5cm，底面高程偏差不得大于10 cm。在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆，在钢筋笼外侧应对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块。钢筋笼接长时，用两根型钢穿过下节钢筋骨架并担在钢护筒上（预先在钢筋骨架主筋焊接挂钩，以便能挂在型钢上），稳固后吊起上一节钢筋骨架进行接长。所有钢筋笼接长完毕后进行定位、固定，以防止提升导管时钢筋骨架中心偏位或被混凝土顶升。6.2.5灌注水下混凝土混凝土灌注使用导管法进行，水下混凝土导管符合下列规定：钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径为5cm。导管管节长度，中间节为m等长，底节为m，漏斗下用m长导管。导管使用前进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm，导管接头为带丝扣的快速接头构造，配有专用的拆装工具；试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，应大于一节中间导管长度。底节导管下端不得有法兰盘。导管要位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验。导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。混凝土由集中搅拌站供应，采用吊车配合进行混凝土灌注。水下混凝土配合比设计须经监理工程师批准后才能使用。混凝土粗骨料采用级配良好的碎石，和易性要好，坍落度保持在180220mm之间，符合水下混凝土的各项要求。灌注水下混凝土采用气囊或木球作为隔水球栓，在料斗底部设置带钢丝绳的钢板封口。混凝土灌注前沉碴厚度必须符合设计要求。灌桩时，混凝土的初存量必须满足首批混凝土入孔后，根据验标要求：导管埋入混凝土的深度不得小于1m并不宜大于3m；当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当加大。漏斗底口处必须设置严密、可靠的隔水装置，该装置必须有良好的隔水性能并能顺利排出。水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿。并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不允许太长，一般在8h内浇筑完成。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。在浇筑混凝土过程中，应测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深在13m范围。当混凝土浇筑面接近设计高程时，应用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右。在浇筑水下混凝土前，认真填写检查钻孔桩孔和钢筋笼情况的“工程检查证”，在浇筑水下混凝土过程中，认真填写“水下混凝土浇筑记录”。水下混凝土浇筑过程中，发生导管漏水或拔出混凝土面、机械故障或其他原因，造成断桩事故，应予重钻或与有关单位研究补救措施。6.2.6成桩检测检测方法按照铁道部现行铁路工程基桩无损检测规程（TB10218）的规定(声波透射法、瞬态激振时域频域分析法)执行。6.3承台施工工艺6.3.1明挖承台施工工艺6.3.1.1基坑开挖本桥承台最大厚度为2m，平缓地带的承台基坑一般较浅。基坑直接采用挖掘机进行开挖。基坑顶缘不堆载任何载重，基坑坑壁坡度为1：0.33，当基坑边坡土层地质或土层的含水量发生变化时，根据边坡检算，重新确定基坑坑壁的坡度。基坑开挖至承台基底标高后，为了不扰动承台基底，人工开挖20cm，基坑底面按基础设计平面尺寸每边放宽不小于50cm。基坑开挖完成后进行垫层施工并凿除桩头多余的混凝土。混凝土凿除使用风镐进行，在距桩顶设计高程约20cm时，人工进行凿除并清理其上松动的混凝土，以保证桩顶砼的质量。同时，钢筋上的混凝土亦要清理干净。混凝土渣用吊斗吊至自卸汽车运走。6.3.1.2桩基检测及混凝土垫层施工已完成的桩基在凿除桩头后，将桩内预埋的声测管清理干净，并按要求对桩身质量进行检测，检测合格后进行混凝土垫层施工。承台施工中在基坑四周设置排水沟和集水井，排水沟截面为0.3*0.3m，集水井尺寸为0.5*0.5*0.5m，集水井内放置水泵，用水泵将可能的淤积水抽出。6.3.1.3承台钢筋施工混凝土垫层施工完毕后，对其表面进行清理，施放承台边线，然后进行钢筋绑扎和模板安装。绑扎承台钢筋前，应核实承台底面高程及每根基桩埋入承台长度，并应对基底面进行修整。承台底面以上到设计高程范围的基桩顶部应显露出新鲜混凝土面。基桩埋入承台长度及桩顶主钢筋锚入承台长度满足设计要求。承台钢筋在加工场制作成型，运至现场进行安装。钢筋按设计规格、型号在钢筋车间加工，用平板车运送到墩位，现场绑扎。绑扎时，骨架间设架立钢筋，以保证钢筋骨架整体成型。承台钢筋施工时，一并预埋防撞、灯具、检查梯、综合接地等所有设施的预埋件。预埋时按照图纸认真定位，保证预埋件的位置准确。6.3.1.4承台模板施工承台模板采用组合钢模板，模板靠带采用50钢管或100*100的方木，靠带后方采用顶托顶紧，安装时认真检查模板平整度并保证承台几何尺寸准确。6.3.1.5承台混凝土施工承台混凝土采用在集中搅拌站生产，混凝土运输车运送，泵送或溜槽入模。承台混凝土一次连续浇注完成。承台属大体积混凝土施工，为保证施工质量，首先对配合比设计进行优化；其次在浇注时严格按分层浇筑方法，每层厚度控制在30cm以内；同时在承台结构内设置降温管网，在砼浇注中和浇注后进行温度控制；最后要保证养生和覆盖，防止混凝土内外温差过大造成混凝土表面开裂。承台模板拆除后，及时回填基坑、分层夯实。6.3.2钢板桩围堰承台施工工艺6.3.2.1钢板桩围堰施工2-3#墩位于石梁河两侧，采用钢板桩围堰施工承台。钢板桩施工工艺见“钢板桩围堰施工工艺框图”。钢板桩围堰施工前，与水利部门及时取得联系，掌握沙河河道内水位变化情况以及近年来河道内最高水位位置。根据掌握的水文资料和承台的开挖深度确定钢板桩的长度。钢板桩的检验和整修：钢板桩运到工地后，组织人员对钢板桩的尺寸、平顺情况等进行检验，尤其是钢板桩锁口处在全长范围不得有破裂、缺损、扭曲或死弯。若有则必须进行整修。整修完成后，用同类型3m长的短钢板桩作通过试验，合格者分类编号后待用。为减少插打时的摩阻力并使钢板桩围堰有较强的防水性能，所有钢板桩锁口内均匀涂以黄油沥青和锯沫拌制的混合物。钻孔桩施工完成后，定出钢板桩围堰边线，比承台结构尺寸外放0.8m，按设计位置安装钢板桩围堰导向钢围囹。钢围囹上下导向架的垂直度要求较高，它直接影响钢板桩的垂直度。施工钢围囹时，要严 钢板桩围堰施工工艺框图放样、确定围堰位置设置钢围堰导向设施配制防水混合物涂在锁口上钢板桩整修插打第一根钢板桩钢板桩围堰合拢抽 水基坑开挖、基底处理作集水坑和水槽铺底砼找平桩基检测拆除钢板桩依次在左、右两边插打钢板桩作围堰内纵横支撑承台施工格控制、精确测量、检查。第一块钢板桩的打入要求较高，它直接影响钢板桩围堰的插打质量，一定要确保其垂直度。钢板桩的打入采用一辆25t的汽车吊，一台30t振动锤及一套液压桩帽。钢板桩插打时桩顶高出最高水位50cm。为避免使用异形钢板桩，钢板桩围堰的四个角设计成倒圆弧形。钢板桩围堰合拢以后，在围堰顶端安装纵横向钢支撑。然后抽干围堰内的河水，如果围堰有漏水现象，可以用板条、棉絮、麻绒等在板桩内嵌塞，并在围堰内预先挖出一个小型集水坑（0.60.60.6 m），沿钢板桩周边设汇水沟（截面尺寸0.40.4 m）。在集水坑内安装水泵抽排水，保证承台采取干作业进行。为防止承台浇注混凝土时地基下沉，挖除围堰内淤泥层至承台底以下50cm后，采用片石挤淤，中粗砂找平至承台底面以下20 cm并夯实，再用C15号混凝土铺设垫层至承台底标高，经监理检验合格后立即进行承台钢筋绑扎和混凝土浇注。承台施工完毕后，进行钢板桩围堰的拔除工作，拔除使用汽车吊及振动锤进行。拔除后对钢板桩进行清理、检查、在岸上编号、堆码整齐。6.3.2.2承台施工钢板桩围堰施工完毕后，进行承台施工。沙河河谷中承台施工除采用钢板桩围堰施工与陆地基坑不同以外，其余施工工艺均与陆地承台相同。6.4桥墩施工工艺“墩柱施工工艺框图”见下页。6.4.1 施工准备6.4.1.1清理承台面承台施工完成后，墩身施工之前，首先对承台顶面进行清理，清除承台顶面的浮浆、杂物、淤泥等，对墩身与承台的结合面进行凿毛 墩柱施工工艺框图支立模板浇注墩柱砼墩身施工完毕绑扎下一节墩柱钢筋浇注墩柱砼砼养生，拆模，凿毛砼制备、运输制取试件承台顶面凿毛、清洗，钢筋调整拼设墩柱施工支架支立第一节模板砼浇注前检查埋设预埋件模板调整加固绑扎第一节墩柱钢筋模板加工、进场测量放线进行垫石施工砼制备、运输制取试件 处理，并用清水冲洗干净。6.4.1.2测量放样墩身施工前在承台顶面放出墩台中心线和墩身轮廓线的准确位置。当安装墩身模板位置的承台顶面标高与设计标高存在误差时，采用凿除高出承台砼或铺抹砂浆垫高的方式进行找平，确保桥墩的标高满足设计要求。桥墩测量放样时，根据现场的实际情况，首先选择首级平面及高程控制点进行放样，如果首级控制点不能满足放样需要，则选择已批准的二级加密控制点进行放样。墩身的平面及标高放样测量完成后，报请监理专业测量人员进行抽检复测，复测合格后再进行下道工序施工。6.4.1.3搭设施工脚手架墩身钢筋安装前，先进行施工脚手架的搭设，脚手架采用钢管搭设，扣件连结。脚手架的高度与墩身高度相同，与墩身之间的距离控制在1米左右，即方便人员操作又不影响施工。在支架上铺设跳板，作为施工人员的临时操作平台，脚手架旁边安装梯子，供人员上下。6.4.2钢筋施工钢筋进场后按照有关要求进行抽样检验，检验合格后方可使用。墩身钢筋在钢筋加工场内集中进行，严格控制钢筋的配料尺寸，使配制的各种钢筋和箍筋平直、方正及弯钩准确；严格把好配料关，派有经验的人负责，实行定期的抽检，不合格者责