京九铁路利江大桥施工组织设计

京九铁路利江大桥施工组织设计编写人：方大同 审稿人：黄祖庆一、编制依据1 广梅汕铁路公司京九铁路广东境内工程项目招标文件；2 利江大桥施工设计图；3 现场调查资料；4 铁道部对京九铁路广东境内工程项目的工期要求。二、编制范围利江大桥桥梁下部建筑及连续梁悬臂灌注工程三、工程概况1 桥式情况利江大桥为6孔32米预应力混凝土简支梁+（32+64+32）米预应力混凝土连续梁+3孔32米预应力混凝土简支梁双线铁路大桥，全长434.65。纵坡+5。二个桥台为耳墙式台，桥墩为圆端形墩，其中69号墩为空心墩，除68号墩为钻孔桩基础外，其余墩台均为明挖扩大基础。连续梁为单箱双室变高度梁，梁顶随线路纵坡做成+5斜面，下缘为R=241.25米的圆弧，中支点处梁高5米，跨中及两端支点处梁高3米。连续梁采用TPZ1型盆式橡胶支座。2 地形、地质、水文、气候情况利江大桥位于粤北低山区，地势较缓，植被发育，沿江的窄带状漫滩区地势平坦。桥位处山坡表层为堆积砂粘土夹碎石，厚03米；漫滩及河床表层为细砂类卵砾石，松散中密，厚13米；下伏基岩为石英砂岩类粉质岩，表层风化严重，下部风化颇重。利江为东江支流，设计流量Q1/100=3893m3/s，V1/100=5.25m/s，H1/100=94.79。本地区属东南亚季风区，气候温和，雨量充沛，年日照长，温度高，冰雪罕见，施工期长达290340天。降雨多集中在49月，46月为主汛期，雨量约占全年雨量的50%，79月受台风影响，9月以后进入旱季。3 交通、水、电及砂石料源状况河右岸有一乡村公路在8号墩旁通过，为土质路面，须局部改移扩宽，可资利用。桥位附近有铁道部京九铁路指挥部组织实施的100kV电力线通过。利江河水水质符合生活、施工用水要求。桥位下游10km处九龙滩的河砂，质量级配均较好，砂源丰富；上陵石砀有石料、碎石供应，通乡村公路，运距80km。4 主要工程数量 见表1及表2（略）5 临时工程数量 见表3。临 时 工 程 数 量 表 表3顺号临 时 工 程 名 称单位数量附 注1新建便道宽4.5m，泥结碎石路面km2.02扩建便道宽4.5m，泥结碎石路面km2.03改移乡村便道km0.24新建过河悬索桥In=64m座15生产用临房m210946生活及办公用房m216707供水管路km1.28场内高压供电线路km0.8 四、施组目标1、 工期目标根据招标文件和铁道部对京九铁路广东境内工程项目的工期要求，确定总工期17个月，力争提前一个月。2、 质量目标竣工验收，分项分部工程一次检验合格率100%，优良率90%以上，创部级优质工程，争创国家级优质工程。五、工程特点及分析1 工期紧铁道部已将京九全线竣工日期定为1995年3月31日。如果中标，从施工队伍进场做准备算起，共有18个月。扣除施工准备和连续梁悬灌结束后的一个月养护时间，全桥实际施工仅有15个月。我们将组织精干的管理班子和熟练的施工队伍，配备足够的施工机械和料具，保证以优良的质量按合同工期竣工。2 重点和难点连续梁悬臂灌注和空心墩液压滑模施工是大桥的重点和难点。由于液压滑模施工中，容易发生扭转和偏斜；连续梁悬臂灌注的工序多，精度要求高，且系高空作业，必须精心安排，精心掌握，防止质量和安全事故发生。但这两种工艺，我局于60年代修建成昆铁路工程时，即率先使用，75年铁道部还在我局的工地上召开了全路滑模施工现场会，在后来的工程中又曾多次使用。我们有丰富的实践经验。因此有信心快速、优质、安全地顺利建成利江大桥。六、施工部署1 施工机构成立铁五局四处利江工程指挥部，安排有丰富桥梁施工经验、多次荣获铁道部优质工程奖的第十二工程队担任大桥施工。施工组织机构设置见图1及表4、表5。2 施工区划分及队伍布置根据工程特点，划分为二个施工区。69号空心墩及连续梁悬臂灌注为第一施工区，由第一分队负责施工；0号台、15号墩、1011号墩及12号台为第二施工区，由第二分队负责施工。铁五局四处利江大桥工程指挥部指挥部本部第十二工程队机 修 所工地材料厂16人 195人 14人 14人图1 指挥部机构设置图 指 挥 部 本 部 定 员 表 表 4顺号部门名称定员人数(人)备注1指挥部领导3指挥长1人，副指挥长1人，总工程师1人2工程室7主任兼工程师1人，质检工程师1人，试验工程师1人，安检员1人，调度1人，机电工程师1人，材料员1人3计财室3主任兼会计师1人，会计员1人，统计助工1人4后勤室3主任管理员1人，司机1人合 计16 各 单 位 人 员 配 备 表 表5顺序单位名称生产工人（人）管服人员（人）合计（人）1十二队180151952机修所104143工地材料厂10414合 计200232233 材料、设备供应及运输方案水泥、钢材由建设单位供应，钢绞线在市场购买，碎石、河砂就近采购，机械设备由处配合。除河砂用船运外，其余均为汽车运输。4 水、电供应方案施工用电可从京九铁路100kV高压输电线接火，自架引入线0.6km及变压器，另配120kw发电机一台备用。生产生活用水自利江抽取，于右岸山坡上建蓄水池供应。5 施工平面布置方案。见施工场地总平面布置图（图2）。塔架(32+64+32)m铪连续梁生活区发电房便砂值班室砼泵道拌合机塔架龙川赣洲砂 0#墩 5#墩6#7#8#碎石 悬索吊桥碎石钢筋房砼泵拌合机水工房抽水至山坡水池 水泥棚 利水泥棚工具房抽水房值班室江便道图2 施工场地总平面布置图22七、施工方案及主要施工方法（一）施工展开顺序第一施工区配一台钻机、两套滑模及两套悬灌设备。先作7号墩钻孔桩及9号墩明挖扩大基础，再作8号墩钻孔桩及6号墩的挖孔桩基础。然后一分队分成两个作业班同时施工7、8号墩空心墩，再作6、9号空心墩。连续梁施工在7、8号墩同时挂篮，按平行流水作业法悬臂灌注。第二施工区，二分队分成三个作业班，对05、1012号墩台开展常规施工。（二）主要施工方法1 基础施工明挖扩大基础0号桥台及24号桥墩有中水流，其余基坑内均为干燥无水地基。施工土方、软石采用人工开挖，硬石则用松动瀑破，土石采用扒杆吊升，架子车运输，机械搅拌砼，机械捣固，人工养生。挖孔桩基础6号墩为挖孔桩基础，采用人工开挖，遇硬质岩则用松动瀑破，土石采用绞车提升。孔桩砼利用机械搅拌，井内串筒送料，机械捣固。钻孔桩基础7、8号墩为钻孔桩。先在墩位筑岛，采用BDM1型钻机钻孔，吸泥机清碴，机械搅拌砼，导管灌注水中砼。2 墩台身施工（1）实心墩施工实心墩有15号墩，1011号墩共7个墩。施工时利用墩身的固接设施，架设钢管脚手架，逐段向上安立钢模板，外周用钢箍锁紧固定。砼采用机械搅拌，扒杆吊运入模，机械捣固。（2）空心墩滑模施工由于本桥不便采用天线运输方式，故在墩旁设钢塔架以解决砼吊升及悬灌机具吊升问题。空心墩滑模施工流程见图5钢筋加工测量定位、填筑平台安滑模架体系统安滑模板系统安液压提升系统检查符合要求灌 注 砼绑 上 层 钢 筋安 预 埋 盒 件滑 模 提 升调平、纠偏、收坡灌 注 砼结 束拆 除 滑 模统称滑模安装 否循环施工图5滑模施工工艺流程 灌注前，在承台面上按设计划出钢筋及内外模位置并安装钢凳,在钢凳上组装滑模。墩身砼配合比的选定，应满足砼的初凝时间，早期强度，滑模提升速度等要求。砼采用机械拌制，扒杆吊运，机械捣固。当气温为15300C时，23小时脱模，砼强度应达到0.20.4Mpa。第一次灌注砼高度为1.1m，提升模板高度0.35m。以每次灌注砼高度为0.5m，提升模板高度为0.5m。滑模施工每一作业循环时间，计划为70分钟。灌注 扎筋 预埋件 提升 调平 收坡 30 20 5 5 5 5循 环 施 工图6 灌注砼每一循环时间安排（单位：分钟）当滑模升到墩顶后，拆除内模板，内吊桩、内吊架，在预留孔处安装1414cm方木抬梁，铺设底模，绑钢筋，灌注1m实心段墩身。托帽采用木模，常规法施工。空心墩内每隔10m设有横隔板。滑升前，将横隔板预埋钢筋头向上弯顺成内壁坡度，附贴于砼表面齐平。滑升过后，在内吊架上将其再弯成水平状。利用实心墩顶底模抬梁为固定点，液压滑模施工，采用主要机械设备见表6滑模施工主要机械设备表 表6顺序设备名称规格单位数量附注1砼搅拌机4001台2备用1台2液压滑模套13钢塔架万能杆件拼装座1上人、吊料具4卷扬机1.2t快速台15电焊机台26振捣器插入式台5备用2台7发电机120kw内燃台1备用1台液压滑模施工，所需劳动力组织见表7滑模施工所需劳动力表 表7顺序工种或岗位名称人数顺序工种或岗位名称人数1领工员19卷扬机司机12技术员110砼工（平台上）43测工111捣固34班长112电焊工、钢筋工45提升操作员113电工16信员员114砼工（地面）137调模2合计378抹砼面（提升后）、安检33 连续梁施工主跨各梁段划分如图7（计量单位：厘米）（1）连续梁施工顺序首先悬灌七号墩连续梁，两个月后接着悬灌八号墩连续梁；此后，七、八两墩的连续梁分别挂篮悬灌。合拢时，先灌边跨端支点梁段（0段），最后中跨合拢。（2）10号梁段施工七、八号墩的TPZ1型盆式橡胶支座，按产品说明书要求进行安装。在墩顶永久支座横向中心两侧2.125m处，各设三个0.750.75m矩形砼临时支座，砼强度为40MPa，制作时预留灌注膨胀剂孔道，以备连续梁完工后做静态瀑破拆除。10号梁段外侧模采用钢模，用厚5mm钢板与桁架焊成整体，两侧各三片，用7根直径16mm连结杆和8根方木联接加固，再用6台5t倒链将两外侧模桁架拉紧联接在墩顶预埋钢环上。底模采用钢木拼装。堵头模、锯齿板模、隔板模均采用木模制做，直径16mm拉杆连结，隔板模采用横立带木联接，排架支持。腹板内模和顶板底模，采用钢模拼装，直径16mm拉杆联接内、外模。中腹板的侧模用直径16mm拉杆联接，方木支撑，顶板底模用带木联成整体，排架支撑。10号梁段的砼，分上下层两次灌注。第一次灌至隔板的下倒角处，第二次灌到顶板顶面，顺序为：底板 隔板 中腹板 边腹板 顶板及翼缘板，从中间往两边对称灌注砼。在10号梁段施工时,为安装挂篮,须在底板、顶板上预留各种孔洞,并预埋螺栓.（3）悬臂灌注施工a 挂篮结构悬灌挂篮采用斜拉式挂篮，设计承载力为90t，可悬灌梁段最长长度为3.4m，最大灌注高度5m。挂篮结构如图8所示。b 挂篮安装在10号梁段顶面上定出主导梁位置，并垫铺枕木，将主导梁就位，用预埋螺栓锚固，再用千斤顶将主导梁顶紧。用联接板及螺栓将两主导梁联接成整长主导梁。安装前后横梁、斜拉梁、吊杆及滑梁。在前后横梁上安装四组起吊滑车，依次整体吊装底横及斜拉带在主导梁安起吊滑车吊装内侧模、外侧模，吊杆，缓冲器及保险钢丝绳。悬臂灌注施工工艺流程见图9和图10。7号墩上8号墩上安支座立模灌10号下/上层梁段安挂篮对称灌注101、102梁段对称依次灌注91、1119梁段对称灌注0.20号梁段0号梁段砼填腹拆除挂篮安支座立模灌10号下/上层梁段安挂篮对称灌注101、102梁段对称依次灌注91、1119梁段对称灌注0.20号梁段0号梁段砼填腹用8号墩挂篮灌注中跨合拢段结 束拆 除 挂 篮图9 悬臂灌注施工工艺流程检查挂篮受力部位，加力、紧固，做静载试验，测定分级加载时变形量及恢复量。调整中线、水平、及预留沉降量，并经负责人鉴定认可,方可进行下步施工。c胶管制孔采用直径60.5mm抽拔橡胶管制预应力钢丝束孔道。其外径误差d2mm，无径向裂纹，抗拉强度18MPa。胶管的下料胶管长度按最长预应力孔长度加2米下料。胶管安装胶管一端削成锥形，插入已灌梁段0.3m以上深度，另一端要露出将灌梁段外端面0.8m以上,以利抽拔。安装前,管内插入一光面钢筋或钢绞线,以保持胶管顺直无死弯。胶管用定位网固定位置。安装顺序为,先底板,再腹板,后顶板。胶管的抽拔在砼初凝后进行，抽拔后应对管道进行检查，发现堵孔串孔或成台时，应及时处理，并用高压水清孔。d.砼灌注砼采用强制式拌合机拌制，插入式振捣器捣固，每一梁段制作4组试件。悬臂梁段采用一次灌注成型。灌注顺序应先远后近，并须对称进行。e钢绞线的下料与穿孔 钢绞线采用直径I5型钢绞线束 按设计长度下料，用手提式切割机切割。 穿束前将各束穿孔端焊成整体，并加焊一直径10mm钢拉环，另用单根钢绞线一端连接钢拉环，另一端穿过梁体孔道，将钢绞线拉出带动钢绞线束穿入梁体孔道，就位后将钢绞线焊接部分切去，安上钢卡。f钢绞线束张拉 张拉采用JM156型锚具，YC120型千斤顶，ZB4500型高压电动油泵，弹簧管油压表（1.5级，最大读数60MPa）。 千斤顶在使用前，张拉200次后，检验三个月后，都必须进行检修。张拉前必须在台座进行模拟张拉试验。 梁体砼强度75%设计强度，才准进行张拉。 张拉程序0 初始张拉力（=控制应力10%） 划线量测 超张拉力（=105%控制应力）持荷5分钟 回到控制张拉力，测伸长量 顶压锚固 测量回缩量 回油，测总回缩量、夹片外露量。 张拉实行双控：以张拉力控制为主，伸长量校核。伸长量之实际伸长值与理论值之差按-6%10%控制。g压浆 压浆在张拉完毕后24小时内进行。压浆顺序：先下后上，集中一处的孔道一次压完。 压浆前必须用高压水冲洗孔道，并排除积水。 采用活塞式压浆泵进行压浆。从一端向另一端压注，直至另一端出浓浆时，关阀门继续压浆，当压力升至0.8MPa，保持25分钟，关进浆阀门。每个孔道必须一次压完，中途不得停顿。h合拢合拢前在合拢口两端截面间用钢轨顶撑，并于顶板张拉4束，底板张拉2束临时束对全梁进行锁定。合拢灌注时间宜选择在日温差较小的一天中温度最低的时间进行。合拢段砼宜高于其他梁一个等级。当合拢段砼强度达到50%设计强度时，即用静态爆破拆除7、8号墩10号梁段下的临时砼支座，焰割临时支座中的直径32钢筋，解除盆式橡胶支座的锁定。当砼强度达到37.5MPa时，张拉合拢段所有钢绞线束，并压浆。对称梁段悬灌施工网络计划灌注施工周期网络计划各工序代号，作业内容及作业时间见表8 悬灌施工周期网络计划 表8工 序作业内容工作时间(h)附注1-2移动挂篮482-3绑钢筋、穿胶管24腹板、底板钢筋3-4立内模244-5绑钢筋、穿胶管6顶板钢筋5-6灌注砼66-7停工8*工序挡距7-8抽拔胶管24*8-9检孔凿毛12*9-10穿钢绞线束12*10-11停工12*工序挡距6-11砼养生7211-12张拉812-13压浆1213-14拆模16合 计216（即9天一个悬灌周期）表中有*注号者为与养生平行作业，时间不计。 48 24 24 6 6 72 8 12 16图12 灌注悬臂梁施工周期网络计划 九、施工进度安排（一） 施工准备 施工准备包括施工场内通路、通水、通电及场地整平，修建各类临房及其它零星设施等项目，使大桥具备正式开工条件，要求在两个月内基本完工，其余可在施工初期逐步配套完成。（二） 大桥正式工程 根据工程数量大小、核定所需如表9、表10所示。 各墩台施工工期表（单位：天） 表9墩台号0台1墩23456789101112时间(天)0100120110116751201801201201207070 连续梁悬灌施工工期表（单位：天） 表10部位10号 梁段101、102梁 段对称灌注梁段合拢段全梁 计划实际 安排自由 时差段数每段时间小计7号墩30天3011999（15）159210518号墩30天3011999151741806具体安排详见施工网络图（图13）及施工进度图141993 121994 1234567891011121995 120号台 3号墩12号墩 自由时差 90 110801701号墩 4号墩 11号墩 自由时差 100115701652号墩5号墩10号墩 自由时差 21 120 75 120 1357号墩 工序停工期连续梁1 自由时差 18030210 306号墩 自由时差120150工序档距8号墩工序停工连续梁2中跨合拢自由时差60 180501651509号墩 自由时差 13575注： (21)线路自由时差等于零为关健线路 图13 全桥施工网络图十、施工监测控制施工期间，悬臂梁产生产的挠度，必须在施工过程中加以控制。控制是用水平测量手段，在按设计运营要求预留上拱度的基础上，增加施工期间产生挠度需要的上拱度。经计算本桥悬灌施工上拱度按表11进行控制： 悬灌施工预留上拱度控制表 表11截面10-102102-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-21设计挠度00.93.88.414.919.820.324.227.329.530.931.5施工挠度000.30.91.83.43.66.68.39.27.12.6预留上拱度00.94.19.316.723.223.930.835.638.738.034.1(一) 施工挂篮弹塑性变形产生的挠度控制一般说，挂篮的弹塑性变形是难以计算的，因此采取如下措施：1挂篮拼装完成后，要全面检查拼装质量，使用前须先做载重试验，以测定挂篮前端弹塑性变形量。（1） 将应变测试仪的传感器放置于斜拉杆千斤顶处，在横梁上粘贴应变片，安装好应变测试仪。（2） 在前托梁上挂两个水箱，注入水或释放水控制荷载量。（3） 量测应变值，以确定挂篮的非弹性变形和弹性变形。在加载和卸载过程中，分别测定在25%、50%、75%、100%设计荷载时的变形值和恢复量。2根据载重试验测定的挠度值，予以提高挂篮前端的高度。3.为了提高新、老砼的连接质量，避免其连接处产生微小裂缝，采取在挂篮前端两侧对称挂水箱注水等效压重后细调挂篮至预留上拱度标高，在浇砼时随砼灌注量而等效释水量。（二）线弹性小变形产生的挠度控制 每一梁段浇注时，在前端设置标高复核标志点，作为各阶段的监测点，在未张拉预应力钢束前进行标高复核，看其是否与设计预留上拱度相符。 每新浇注一梁段后，测定其对先浇注的所有梁段上拱度影响值，并与估算值进行比较，以及早检验计算挠度与实际挠度之间的差异，避免失控。 在中跨合拢浇注边跨端支座梁段前，对中跨上拱度进行复核，若中跨上拱度达不到桥规要求，采取升降端支座加以调整中跨上拱度。十一、资源配置计划1主要材料数量见表122.主要机械设备数量见表13主要材料数量表 表12 主要机械设备数量表 表13顺序材料名称单位数量顺序设备名称单位数量1钢筋20MnSit247.471砼输送泵Ncp75台22钢筋t3t111.72活塞式压浆机台13钢板t53.23砼拌合机500L台24工字钢t8.54强制式砼拌合机台45角钢t17.35拌浆机台26(钢绞线)直径5t61.06电动油泵ZB4-500台47钢板m212007千斤顶yc-120台48钢管脚手架t45.08千斤顶100kN台209钢丝绳m14509插入式振捣器台2210厚木m36010抽水机台311方木m34611斜拼式挂篮套212板材m33012倒链台3613水泥425t256013各式滑轮台40525t72014冲击式钻机BDM-1台114河沙m3609015空心墩滑模套215碎石m3924016汽车吊 8t台116减水剂t11.517静变测试仪台117锚具JM156套58618发电机120kw台118抽拔橡胶管直径60mmm200019全站仪日本索挂台119铁皮波纹管直径60mmm78020水平仪北京DSZ3台121卷扬机台9十二、各项保证措施1工程组织保证措施处总工程师常驻工地进行技术把关。组织精干、高效的指挥部班子，配合有丰富经验的技术人员和管理人员到现场任职。在最短的时间内，做好各项施工准备工作，完成临时工程设施，确保正式工程尽早施工。编制并不断优化实施性施工组织设计和网络计划，加强动态管理，严格控制和加快关键线路各工序的进度，以关键线路推动全项目，从管理中出进度，确保整体进度。实行项目经理负责制和承包经营责任制，搞好组织发动，广泛开展劳动竞赛，将工期作为主要考核目标。配合所需机械设备，关键设备加强，