高速公路特大桥施工组织设计

第一章综合说明第一节工程概况1、工程简介特大桥是国道主干线（GZ40）公路段高速公路上的一座特大型桥梁，位于市镇村。该桥起点桩号为K2708100，终点桩号左半幅为K30115190，右半幅为K30120843，桥梁总长左幅3034190米，右幅3039843米。主桥为12联主跨50米预应力混凝土连续T梁，跨径分割为12（450）米；引桥为四联30米预应力混凝土连续箱梁，跨径分割为3（530）1630米。主桥上部50米跨径预应力混凝土连续T型梁，采用先简支后结构连续体系，每跨设12片T梁，左右幅各六片，每片梁平均重170T，梁高26米，中段腹板厚22CM，梁端腹板厚60CM，T梁预制部分中梁翼板宽17米，边梁翼板宽18米，横隔板间距625米，为便于施工，预制T梁梁长采用494米，通过现浇墩顶楔形连续段湿接缝形成设计线形，共计48跨576片。引桥上部为30米跨径预应力混凝土连续箱梁，每跨设8片，左右幅各四片，梁高16米，预制中箱梁顶板宽26米，预制边箱梁顶板宽30米，主梁之间湿接缝宽080米，共21跨计168片梁。下部结构主桥为薄壁空心等截面矩形柱式柔性墩，平均墩高为60米，最高墩695米，截面尺寸为4070米，壁厚50CM,每个墩顶设有盖梁；基础设置为直径15米群桩基础，桩长60M，每个墩左右幅各9根，上设大体积混凝土承台，承台尺寸11011025米。全桥设伸缩缝17道；桥梁分别位于右偏缓和曲线、左偏圆曲线和右偏缓和曲线上，整体线形呈S型，桥面线形由内外侧护拦调整。总体地势，东西两侧高、中间低平，两侧黄土台塬与中间标高相差达百余米。塬面开阔而平坦，地形稍有起伏，由黄土和冲积细砂、粉土组成；中间段为高漫滩区，滩面平坦，主要由细砂、粉质粘土组成。2、主要工程数量本大桥由两个单位施工，根据论文主题需要，以一个单位施工032墩的情况就足以阐明论文主题特大桥主要工程数量见表1121表1121主要工程数量表主桥序号工程项目单位数量备注1钻孔桩（桩径15M）M/根34452/57651432/8582承台C30砼M3/个19063/6428523/963墩台M3/个45723M3/6469077/984盖梁M3/个2832/649493/965预制安装50M预应力砼T梁M3/片24243/38439494/5763、主要技术标准（1）设计荷载汽车超20级，挂车120。（2）最大风速180M/S（3）地震荷载设计地震基本烈度7度（4）桥面净宽2（净12M05M防护栏）30M分隔带（5）桥面纵坡2，20（6）设计洪水频率1/3004、地形地貌及地理环境桥址区地貌单元为黄土台塬和黄河、居河高漫滩K27000K27210为黄土台塬段，与高漫滩呈陡坎或陡坡相接，上部地层为黄土，层厚约294M，下部地层为冲积细砂、粉土、层厚30M，坎（坡）前分布有坡积物。K27210K286418段为高漫滩区，分布于居河两侧，呈带状，滩面平坦，由粉土、砂类土组成，夹淤泥质土和粉质粘土，厚160336M。K29455K30160为黄土台塬段，分布于居河右岸，塬面破碎，呈不规则的条带或块状分布，与高慢滩的高差约2862M，上部为黄土，下部为粉质粘土和细纱。不良地质现象有地震液化、滑坡、黄土湿陷性。5、工程地质及水文条件（1）、工程地质经工程地质测绘和钻探，结合室内实验结果，桥址地层主要为第四纪全新统和中、上更新统风积黄土和河流冲积物。桩基地层主要为粉质粘土层、砂层、卵石层等。（2）、水文地质桥址地区属于黄河水系，较大河流有黄河、河、，为河一级支流，河属黄河一级支流，源于西部山区林场一带，于东约500M汇入居河，河发源于北西部山区镇一带，自北向南流经桥址区，于桥位下游1KM处汇入黄河，上述河流常年有水，枯水期流量相对较少，洪水期特别是黄河涨水时，黄河水从居河河谷倒灌，淹没桥址区和东少梁村。6、气象桥址区地处内陆，为典型大陆性季风气候，属暖温带半干旱半湿润气候区，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春季少雨，秋季湿润，极端最高气温426,极端最低气温148，地面平均温度298，多年平均气温1月份12，7月份263。7、交通条件28天为390MPA修正系数取102、混凝土配合比的设计计算（1）、混凝土试配强度的计算FCU,0FCU,K1645FCU,0混凝土的施工配制强度MPAFCU,K混凝土的设计强度等级MPA，取FCU,K25MPA强度标准差MPA取50MPAFCU,0251645503323MPA（2）、水灰比的计算W/CKAFCE/FCU,0KAKBFCEKA,KB回归系数,对于碎石，KA046KB007FCE水泥28天抗压强度实测值MPAFCEKCFCE,GKC水泥富裕系数,KC11FCE,G水泥强度等级值,FCE,G325MPA则FCE113253575MPAW/C0463575/33250460073575048（3）、坍落度、集料最大粒径、用水量的选取本大桥钻孔桩采用水下混凝土施工法，考虑到桩径大、桩长深、混凝土方量大、浇注时间长，因此选取坍落度为180MM220MM。钻孔桩主筋净间距153CM，153/4382CM,因此最大碎石粒径选用315MM,最小粒径5MM,为连续级配。根据混凝土坍落度查普通混凝土配合比设计规程（JGJ552000J642000）中表4012，同时结合现场施工经验，取每方混凝土用水量为MWO240KG。考虑到混凝土的灌注时间长，为充分保证施工过程顺利，因此添加适当的高效减水剂（DLH型），起缓凝和减水作用，减水率19，掺量为水泥的1，则实际拌和用水为WMWO（1）240（119）195KG（4）、水泥用量（MCO）的计算MCOMWO（W/C）195/048406KG（5）、粗细集料用量的计算（质量法）假定混凝土容重MCP2400KG/M3，根据经验选取砂率S44。MCOMGOMSOMWOMCP（MGO、MSO分别为石子、砂子质量）SMSO/（MGOMSO）100经计算得MSO792KG；MGO1007KG（6）、每方混凝土材料用量计算水泥（C）406KG水（W）195KG高效减水剂406KG砂（S）792KG碎石（G）1007KG（7）、试拌和，检查混凝土的和易性为准确反映实验结果，现用50L拌和机拌和，30L实验材料试拌。同时，为检查砂率是否合适，在用水量和水泥用量不变的情况下，变更砂率2，既砂率分别为42、44、46，具体数量如下砂率424446水泥121812181218水585585585中砂226723762483碎石313130212914外加剂012201220122试拌结果发现,砂率为44的混凝土和易性交好,坍落度为200MM时，经抹面试验,沙浆数量较为适宜，以此配合比为基准配比。（8）、强度试验为检查水灰比是否合适，以基准配比为基础，在保持砂、石和用水量不变的情况下，变更水泥用量，得到三组混凝土，材料数量如下水灰比043048053水泥136012181104水585585585中砂231223762425碎石294230213087外加剂013601220110根据混凝土28天抗压强度结果和灰水比关系对照得知，当水灰比为048,砂率为44，与试配强度最相吻合。则选用此组配合比。（9）、调整实测混凝土体积密度为2428KG/M3，计算混凝土体积密度为240406KG/M3，对计算混凝土量进行调整，调整系数2428240406101，则最终混凝土配合比材料用量为水泥406101410KG水195101197KG中砂792101800KG碎石10071011017KG外加剂406101410KGCWSGDLH41019780010174101048195248001三、旋挖钻机与常规钻机比较的特点及适用范围。1、旋挖钻机不同与常规钻机的特点编号区别旋挖钻机回旋钻机1成孔工艺不同用筒式钻头成孔，将斗齿切削下来的土直接装进筒式容器内，然后由钻杆提出。用梳齿钻头、滚刀钻头等将土切削，通过循环泥浆带出孔口。2就位方式不同履带式行走体系移动方便，就位仅需几分钟，钻机整体置于履带上进行钻孔作业。通过吊车或人工简易方法就位，对原地面要求高，辅助工作时间长3施工需求能源不同由自带的柴油发动机输出动力来完成钻机的行走移动和钻进工作依靠现场提供大功率电源来完成钻孔工作，4钻进工效不同钻杆为液压伸缩式，与钻头相连，可快速下钻和提钻，使钻进速度快，效益高。钻杆间通过栓接或销接，每钻进到一定深度，就必须人工加一节钻杆，速度慢、效益低。5自身稳定性的可调程度不同自身稳定性通过底盘伸缩式履带调整，机体垂直度，钻杆垂直度，成孔垂直度通过电子监测元件控制，操作手可直接读取，操作起来简易方便自身稳定性和垂直度依靠垫在钻机下面的方木和楔块通过人工来调整，成孔垂直度只有在成孔后可测设。6使用的泥浆不同由澎润土、烧碱、纤维素根据不同地质按一定比例组成化学泥浆，泥皮薄，护壁作用好，并可重复利用，环境污染小。造浆材料一般为桩体自身土质，遇到砂性土加些粘土或澎润土即可。2、旋挖钻机的适用范围1从对地层的适宜性来讲，既适用于粘性土，也适用于砂性土，还适用于强度不高的风化岩。2从钻孔的方式来讲，既可以湿钻，也可以干钻。3从钻孔桩的类型来讲，既可以钻直孔，也可以钻斜孔，最大桩径可达25M,最深桩长可达100M。4从施工空间来讲，不需要提供较大的工作面即可作业，这是其他钻孔灌注桩所无法比拟的。缺点是对于流塑状态的粘性土和松散的砂性土，则必须解决泥浆问题，并慎重选用。旋挖钻成孔施工的主要配套机械设备序号设备名称型号数量用途1旋挖钻机德国BG251台钻孔2装载机ZLM40E1台铲运弃渣3吊车16T1台下钢筋笼，导管，砼灌注4电焊机30KW3台焊接钢筋笼5砂石泵6PS1台清孔6泥浆泵3PNL3台成孔排污8震动筛1台化学泥浆的净化，重复利用7发电机75KW1台备用电源8经纬仪水准仪各1套测量放线六、施工工艺1、工艺原理旋挖钻机将整体自重置于可自动行走的履带式底盘上，以自带柴油发动机输出动力来提供施工现场所需要的大功率电源，利用筒式钻斗底部的斗齿，在液压油缸的加压下钻进，切削土体，并压入容器内，然后由钻杆提出筒式钻头，至孔口后快速回转倒土。护壁泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素等根据地质情况按一定比例配置而成，并随着旋挖钻进用泥浆泵持续注入孔内，起到静压护壁作用，以保证水头压力，如此反复循环完成成孔作业。成孔达到设计深度和质量要求后，安装钢筋笼和导管，灌注水下混凝土。工艺框图如图所示由流程图可知，旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆，在钻孔过程中，要制备符合性能指标的泥浆，同时要及时补充泥浆，以确保孔内水头压力，防止塌孔。3、施工操作要点（1）桩位的测量放样采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5MM以内。桩位用10MM、长度3540CM钢筋打入地面30CM（四周填以水泥砂浆或混凝土来保护）作为桩的中心点，然后在桩位周围做上标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点。（2）埋设护筒护筒的作用为固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水流入孔内，保证孔内水位高出地下水位或施工水位，增加水头高度，保护孔壁不坍塌，确保成孔质量。A、护筒的要求护筒选用整体式钢制护筒，壁厚58MM，高度3M，内径180CM。为了增加护筒的刚度，防止周转使用中的变形，在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋。由于整个钻孔桩处于黄河高漫滩区，地下水位较高，故在施工前先用水平仪测出原地面标高、地下水位的高度，在埋设护筒时，护筒的顶端均高出地下水位20M以上，以增加孔内水头压力。B、护筒的埋设在埋设护筒前，首先对场地进行平整，垫高、清除杂物。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，在钻头的端部临时连接一扩孔器，使成孔直径可达165CM，深度略小于护筒的埋深，然后用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中，从钻头连接扩孔杆至钻进挖深到安放好护筒仅需15分钟。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。经确认护筒平面位置的偏差不大于50MM，倾斜度的偏差不大于1，则将其四周用粘土填实，准备下一道工序的施工。（3）钻孔A、钻机就位旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2CM内。B、调制化学泥浆化学泥浆调制的好坏是钻孔桩施工是否顺利的一个关键性指标，经过反复实验，本大桥用泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素制成，其各组成成分性能和用量如下膨润土主要成分为蒙脱石，分钙土和钠土，使用时加入纯碱改造成钠土用于配浆。他具有相对密度低、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、造浆能力大等优点。烧碱（NA2CO3）调整泥浆的PH值，使其保证在810的偏碱性范围内，以保证水化膜的厚度，提高泥浆的胶体率（稳定率）和稳定性，降低失水量，同时避免了因PH值过小而引起钻头锈蚀和粘土颗粒难于分解而降低粘度，也避免了PH值过大而引起粘土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌。纤维素（CMC）增加泥浆粘性，使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。钻孔中化学泥浆性能指标和用量如下膨润土纯碱占用土量纤维素占用土量水M3相对密度粘度PAS酸碱性PH胶体率砂率1T5KG05KG1310812019238109568C、泥浆循环系统的布置根据现场实际情况，在每六排墩身中间场地设置一个造浆池和泥浆净化、循环系统，具体布置如下图所示D、钻进当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60CM左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳,提斗要慢，特别是在孔口58M段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正，而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆，使孔内水头保持一定高度，以增加压力，保证护壁的质量。同时，做好整个过程中的钻进记录，随时根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度。在钻孔过程中，根据不同的地质情况，主要用了以下四种钻头挖土钻头、挖砂钻头、筒钻、螺旋钻头。其成孔性能如下、挖土钻头是最常用的钻头，在钻头底部有两扇仅可向斗内方向打开的合叶门。当钻进时，斗齿切削孔底土，经合叶门将土压入斗中，当回次进尺完成提升钻头时，斗内的土在自重作用下将两扇门关紧，防止土掉入孔内。出孔口后，通过钻杆上压盘挤压钻头上弹簧螺杆，使合叶门打开到出斗中土。、挖砂钻头用于钻进砂性土地层，也可用于孔底清渣。整体结构与挖土钻头基本一样，只是在底部为双层，双层底可以相对旋转一个角度，实现进土口的打开与关闭。钻进时进土口为打开状态；进尺结束，钻头反向旋转一个角度，进土口关闭，钻头成完全密封状态，将土取出。这主要是基于砂性土无粘结力而设计。、筒钻整体结构与挖土钻头基本一样，只是底部没有封口。主要用于施工孔内的两层胶结岩层，该岩层整体性好，强度大，利用桶钻的剪压作用，破坏岩层的整体性，从而达到进尺的目的。与螺旋钻配合使用效果更佳。、螺旋钻头依靠螺旋叶片之间的空间收集从孔底切削的土体，主要用于钻进胶结层，由小及大，循序渐进，达到破坏胶结层的整体性，从而达到进尺的目的。与桶钻配合使用效果更佳。另外，对于粘性土，特别适宜干法钻进。弃渣外运与钻进同步进行，每从孔内出几桶钻渣，就用装载机及时的外运至弃渣场，以减少现场施工干扰，减少弃渣对桩孔的压力，确保施工现场的文明和质量安全。E、清孔、检孔、成孔验收清孔根据钻孔桩桩底的设计标高和护筒顶标高，计算出钻孔深度，用测绳检测孔深，到位后进行清孔。清孔采用挖斗反复捞取沉渣，直到其厚度符合规范和设计要求，然后注入纯度较高的化学泥浆，置换出孔内的钻孔泥浆，保证清孔后的各项指标符合现场实际地质情况的需要。检孔主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用22的钢筋加工制作，其外径等于设计桩径（150CM），长度为6M。检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器6米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。成孔验收成孔达到如下质量标准后，即可进行下一到工序的施工。护筒埋设偏差（MM）孔径（CM）孔深（M）桩位偏差（MM）沉渣厚度（MM）5015060100150灌注前泥浆性能指标相对密度粘度PAS酸碱性PH胶体率砂率11019810954（4）钢筋笼的制作和安装A、钢筋笼、声测管的加工制作钢筋笼的加工和制作集中在钢筋加工场进行。本工程每根钻孔桩钢筋笼的总长度为6054M，根据原材的规格和吊机的起吊高度和起吊能力，分4节加工制作，每节长度分别为1789M、1789M、1153、1389M。钢筋的主筋接头采用对焊、单面焊接两种焊接方法。在施工过程中，电焊工必须持证上岗。钢筋笼的制作采用加劲筋成型法，具体方法是制作时，按设计尺寸做好加劲筋（圆形箍圈），用石笔标出主筋的位置，把主筋摆放在平整的工作平台上，并用石笔标出加劲筋的位置。焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并用木制直角板尺校正加劲筋和主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后，人工转动钢筋骨架，将其余主筋逐根照上法焊好。然后吊起钢筋笼放于支架上，套上盘条筋，按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上，再对整个钢筋笼进行加固焊接。声测管每根钻孔桩设三根，呈等边三角形布置，绑扎在钢筋笼的内侧，底部用钢板焊接堵死以防漏水。随钢筋笼同时安装，每吊放好一节钢筋笼后，对检测管内充水，看其水位是否下落，以判断检测管的严密性，确保浇注混凝土时不漏浆。钢筋笼、声测管下料安装图如下B、钢筋笼的运输和吊装成型的钢筋笼用专用平板车运至孔口。钢筋笼的吊装用16T（20T）吊车来完成，采用二点起吊的方法。第一吊点设在钢筋笼顶部的加劲箍处，第二吊点设在骨架长度的中部偏下。起吊时，先起第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面一定高度后，第二吊点停止起吊，继续提升第一吊点。随着第一吊点不断上升，慢慢的放松第二吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。人工配合把钢筋笼扶正后慢慢放入孔内，同时解除第二吊点。钢笼下放时严禁摆动碰撞孔壁。当骨架下到钢筋笼顶部的加劲箍处，用40钢轨穿过加劲箍的下方，将骨架稳定的支撑于孔口临时平台上，再按照上述方法起吊第二节钢筋笼。轴线与第一节对准后，进行钢筋接头连接。以此类推，直到全笼完成。用4根20的钢筋与钢筋笼的主筋相焊接并与孔口型钢连接固定后，通过预埋在护筒四周的四个护桩打一道十字线，钢筋笼的4根定位钢筋再打一道十字线，通过二道十字线对钢筋笼进行定位。二道十字线的交叉点如果在同一铅垂线上，则钢筋笼位置居于钻孔桩的中心。二个交叉点在水平面上的投影的最大误差不大于20。定位合格后，通过护筒顶标高，推算钢筋笼入护筒深度并准确安装定位。（5）导管安装A、导管的选用和检查导管采用直径300MM、壁厚6MM的无缝钢管，每节262M，底节4M，配2节1M，2节15M的短管，用以调节导管的长度及漏斗的高度。导管的连接采用丝扣式。并在二法兰盘之间垫有45MM厚的橡胶止水垫圈。在下导管前，首先检查其是否损坏，密封圈、卡口是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严密。再进行水密承压和接头抗拉实验，以检查导管的密封性能、接头抗拉能力。具体实验方法如下平整好场地，每隔一米铺设方木一根并找平。在方木上安装放置导管，每五根连成一体，上好前、后封盖。向拼装好的导管内灌入70的水，然后接好输风管，输入计算好的风压力，经计算为9个大气压（即895KPA）。具体计算过程如下P1HC2W1混凝土的重度，取124KN/M3HC导管内砼最大高度，取HC40M（桩长的2/3）2井孔内泥浆的重度，取2108KN/M3HW井孔内泥浆的深度，取HW60M。P导管可能受到的最大压力（KPA）则P2440108608952KPA化为大气压P8952103/10110589个大气压将导管在恒压下前后滚动，并持压15MIN，观察其接口处是否漏水、周身是否有变形，来验证导管的密封性、承压和抗拉性能。B、导管长度的计算和吊放以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度，并欲留3050CM的悬空高度。拼装时要严格检查导管内壁和法兰盘表面，确保干净无杂物，变形和磨损严重的导管严禁使用，导管的吊放用吊机，要确保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡挂钢筋笼骨架。6）混凝土的灌注A、混凝土的浇注过程水下混凝土的灌注应该在最短的时间内完成。导管下好后，根据孔内泥浆指标和沉淀层厚度进行必要的二次清孔，确保混凝土浇注的顺利进行。首批混凝土的灌注要满足如下几点要求首次封底砼方量需44M3。储料斗的容积为45M3。封底后导管有10M以上的埋深，导管内有一部分砼填充。储料斗的底部要设置一道隔水栓。在灌注时，用汽车吊的主勾吊起储料斗，与导管相连接，把隔水栓堵放在其底部，向斗内注满混凝土后，用吊机副勾钢丝绳把隔水栓快速提出，使混凝土在很短的时间内降落到孔底，完成封底工作，之后，应连续、紧凑的进行灌注，严禁中途停工。在灌注混凝土的过程中，每灌注一盘后，及时用测绳检测混凝土面的上升高度，计算出导管在混凝土中的埋深，一般情况下导管的埋深控制在26M，即拆导管前埋深不大于6M，拆导管后埋深不小于2M。每次拔管一根，每根导管的长度为262M，要遵循“勤拔少拔”的原则，不能通过增加导管埋深来每次拔两根或两根以上的方法来减少拔管次数。当混凝土灌注到距桩顶设计标高还有45M左右的距离时，现场技术人员及时的计算出还需要的混凝土数量，并通知拌和站按需要量拌制以减少浪费。为保证桩顶砼质量，在施工中我们要求比桩顶设计标高超灌80CM，同时用“掏筒”探测砼质量，确认合格后方可提出导管，结束混凝土的灌注工作。B、混凝土首灌量的计算VD2/4（H1H2）D2/4H1V灌注首批混凝土所需数量（M3）D桩孔直径（M），取D15MH1桩孔底至导管底端间距，取H103MH2导管初次埋置深度M，取H210MD导管内径（M），取D03MH1桩孔内混凝土达到埋置深度10M时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度，按保守点取H130M，则V152/4（0310）032/43044M3七、质量控制措施1、提高成孔质量、防止塌孔在上层土质较差时，如4、8墩桩位，将护筒加长至46M，提高护壁效果。在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。2、严格控制，保证桩孔垂直度经常安排专人检查维修钻机各部件，测定其垂直度与电子测试仪数据相符。用检孔器对桩孔垂直度进行复检。3、保证钢筋笼和导管的垂直度，防止导管挂笼。钢筋笼焊接完成后，起吊一定高度，用3M靠尺检查相接两段笼的平直度。导管每根连接完成后，扶正中心，缓慢地下放入孔中，防止撞击孔壁或导管斜插入笼中。4、加强砼试件制作的合格性，确保混凝土的强度符合要求。桩身砼的抗压强度应符合设计规定，每根桩做34组混凝土试件，并根据28天强度判定其质量。5、检测手段桩位偏移用直尺进行测量。桩的成孔深度用测绳测量。桩的垂直度用检孔器测量。泥浆比重用比重计测定，泥浆稠度用漏斗粘度计测定，含砂量用含砂计量器测定，沉渣厚度用测绳来相对测定。桩身完整性和桩基砼质量采用探测器超声波检测。八、安全控制措施1、建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。2、强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。3、钻机钻进时，孔口人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。4、在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近跨越。5、非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。6、搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。7、成孔后的孔口要设盖，成桩后的负孔要及时回填，防止人、物掉入孔中。第三章主要分项工程施工技术方案第二节小井降水法施工承台技术总结一、承台施工概述桥墩承台断面尺寸为长宽高11011025M，每个承台C30砼3025M3,按大体积砼结构进行施工，在混凝土配合比的设计上采用“双掺”技术；在承台的基坑开挖施工中，由于黄河湿地属中细砂层，地下水位高，土层渗透系数大，基坑开挖又偏深，避免流砂、涌泥现象就显得尤为重要，在310的承台施工中，因地势颇高，采用井管降水技术，插打钢板桩配合还基本上可满足需要，但在1132黄河高漫滩区，渗水量达14001800M3/D，采用一级井管降水、二级井管降水已不能满足施工的需要。经现场反复实验，最终选取了小井降水技术作为基坑开挖的前提，实践证明效果相当好；对降水已合格的承台用挖掘机开挖，人工辅助清底修边，基底整平后浇注10CM砼垫层，支立好大块定型钢模后，现场绑扎钢筋，砼在拌合站集中拌合，搅拌车运输，泵车配合布料，水平分层浇注，插入式捣固棒振捣。二、承台施工用30混凝土配合比的设计承台30混凝土采用“双掺”技术按大体积混凝土来设计，即掺粉煤灰和掺外加剂，以延缓其水化热的散失，推迟其峰值的到来和峰值的高度，为确保施工质量，特委托省公路工程试验检测中心进行配合比的设计。具体情况如下1、混凝土配合比的设计计算（1）、混凝土试配强度的计算FCU,0FCU,K1645FCU,0混凝土的施工配制强度MPAFCU,K混凝土的设计强度等级MPA，取FCU,K30MPA强度标准差MPA取50MPAFCU,030164550382MPA（2）、水灰比的计算W/CKAFCE/FCU,0KAKBFCEKA,KB回归系数,对于碎石，KA046KB007FCE水泥28天抗压强度实测值MPA，经实测知FCE434MPA。W/C046434/3820460074340504（3）、坍落度、集料最大粒径、用水量的选取本大桥承台采用泵送混凝土施工法，同时考虑混凝土方量大、浇注时间长，因此选取坍落度为160MM180MM。根据混凝土坍落度查普通混凝土配合比设计规程（JGJ552000J642000）中表4012，同时结合现场施工经验，取每方混凝土用水量为MWO225KG。考虑到混凝土的灌注时间长，为充分保证施工过程顺利，因此添加适当的缓凝高效减水剂（UNFMB型），起缓凝和减水作用，经实测其减水率18，掺量为水泥的1，则实际拌和用水为WMWO（1）225（118）185KG（4）、水泥用量（MCO）的计算MCOMWO（W/C）185/0504367KG（5）、粗细集料用量的计算（质量法）假定混凝土容重MCP2430KG/M3，根据经验选取砂率S44。MCOMGOMSOMWOMCP（MGO、MSO分别为石子、砂子质量）SMSO/（MGOMSO）100经计算得MSO823KG；MGO1053KG（6）、每方混凝土材料用量计算水泥（C）367KG水（W）185KG高效减水剂367KG砂（S）823KG碎石（G）1053KG（7）、试拌和，检查混凝土的和易性为准确反映实验结果，现用50L拌和机拌和，30L实验材料试拌。同时，为检查砂率是否合适，在用水量和水泥用量不变的情况下，变更砂率2，既砂率分别为42、44、46，具体数量如下砂率424446水泥110111011101水555555555中砂236424692589碎石326431593039外加剂011011011试拌结果发现,砂率为44的混凝土和易性交好,坍落度为175MM时，经抹面试验,沙浆数量较为适宜，以此配合比为基准配比。（8）、强度试验为检查水灰比是否合适，以基准配比为基础，在保持砂、石和用水量不变的情况下，变更水泥用量，得到三组混凝土，材料数量如下水灰比045405040554水泥122211011102水555555555中砂242824692476碎石30931593151外加剂0122011011根据混凝土7天抗压强度结果和灰水比关系对照得知，当水灰比为0504,砂率为44，与试配强度最相吻合。则选用此组配合比。（9）、调整通过混凝土的和易性和强度试验，最终选取的配合比如下CWSGDLH3671858231053367主要参数如下W/C050418坍落度160180以上述配合比为基准，采取超量取代法，调整粉煤灰混凝土配合比如下依据混凝土技术刘秉京著，一书中表4118，选取级粉煤灰取代水泥率为10，则粉煤灰混凝土水泥用量为367（1010）330KG/M3查表4117知，选择超量取代系数为135，则粉煤灰用量为（367330）13550KG/M3粉煤灰混凝土水泥、粉煤灰绝对体积如下330/C50/粉330/350/21327式中C粉分别为水泥、粉煤灰的密度，取值为30、22普通混凝土中水泥的绝对体积为367/C367/301223超出部分体积据粉煤灰混凝土设计规范，超出的体积应扣除同体积的砂子。故有104S10426628KG式中S实测值为266G/CM3则粉煤灰混凝土砂的实际用量为82328795KG/M3据以上所述得粉煤灰混凝土配合比如下CWSG粉外3301857951053503301056241319015001经试拌和，其工作性，强度均满足设计要求。2、试件的制作和混凝土的强度检验结果材料名称水泥砂碎石水粉煤灰减水剂技术参数规格型号威顿P0325中砂5315（MM）饮用水级UNFMB缓凝高效砂率（）43配合比124131905601510水灰比048产地山西新绛县灞河韩城英山当地韩城电厂西安瑞美坍落度MM160180KG/M333079510531855033密度KG/M32416注1、设计强度为30MPA，配制强度为382MPA2、抗压试件尺寸151515CM3、检验标准JGJ552000、JTJ053944、极限抗压强度7天为326MPA，修正系数为10三、施工工艺一、工艺流程图承台施工工艺流程见图321二、施工操作要点、小井降水的试验和应用1、试验目的解决承台施工过程中基坑开挖的难度，为小井降水技术的应用提供必要的技术参数，以利于下一道工序的顺利开展。注承台施工关键是小井降水，其成功是否直接关系到下到工序的进行图321承台施工工艺流程图2、试验依据公路施工手册桥涵交通部第一公路工程总公司主编特大桥施工设计图纸省公路勘察设计院现场实际地形、地质情况和施工情况3、试验内容A确定小井管径和需求深度B确定单井日平均出水量C确定整个承台需要小井个数和日均排水总量D确定降水深度E确定一个承台的降水时间4、试验方法在承台尺寸（110110M）四边各向外3M的位置设置8口降水小井，每边各两口，用来降低承台开挖范围内及周边的水位高度；在承台中间设置一口观测小井，利用“连通器原理”用来观测抽水小井在承台中部的降水效果。通过观测井内水位的高度（达要求后必须低于承台底一定高度）就可确定抽水小井在最不利位置的降水高度，从而确定最合理的井深和井径、确定单井日平均出水量、确定承台基坑开挖所需时间和总排水量等。降水小井用小型钻机成孔，孔径根据当地老百姓吃水用小井的施工情况选用直径45CM的钻头，采用泥浆护壁，初步设计孔深为10M，考虑抽水期内沉淀物可能沉积的厚度和抽水泵安装的深度，取孔深为1114M。当钻孔到要求位置并清孔后，在孔底回填砂砾滤水垫层，然后下井管，井管用水泥和小瓜子片碎石预制成，每根长1M，内径30CM，壁厚5CM，相邻两节管子间用透水纱布包裹，竹藤条连接。井管下放好后，在其周边回填小碎石用来作为滤水层，之后进行淘井，也就是洗井，合格后就可以正式使用。潜水泵根据孔深和现场地形，选取了浙江台州银河泵业有限公司生产的QX15454型，其设计流量为15M3/H，设计扬程45M，设计功率4KW。小井点施工流程图如下5、小井降水试验A试验工况选取距黄河最近也即最不利地形的20墩、22墩两个承台来做试验，参考老百姓吃水小井的尺寸和流水量以及现场施工需要，小井的井径和布置不做变化，仅对其井深作以改变，来选取合理深度。工况一20右副承台，井深取为12M时其观测井内水位高度，抽水时间等。工况二22左副承台，井深取为14M时其观测井内水位高度，抽水时间等。B实验过程在2003年3月10日开始准备小井降水的施工，在5日后完成降水小井和观测小井的布设，3月16日开始抽水，由于整个抽水过程中水流持续不断，没有减小的趋势，结合观测井内水位高度，因此分别在4日后和5日后也就是3月19日和3月20日对20和22承台进行试开挖，于当日开挖结束，效果颇好，结合后续工作的施工情况，22比20效果更好。C试验结果20、22承台试验观测数据20、22试验观测数据结果分析对比编号内容20右副承台22左副承台备注1原始水位标高3580003580002承台顶标高3588893587323承台底标高3563893562324降水后抽水井水位标高3552593545905降水后观测井水位标高356203557356总降水高度（14）27413417承台底与观测井水位之差018904978单个小井日排水量M321621519一个承台日排水量M317281721具体施工中视现场实际情况再做适当调整由以上数据可知，两种井深都能达到降水的目的，在承台中部距离底部降水高度分别为0189CM和0497CM。但与具体施工相结合，由于混凝土、钢筋、模板等的自重，在20墩承台降水高度0189CM的情况下，对施工有一定的影响。因此拟在以后的施工中选取22墩的降水深度，即14M井深。开挖时间上，有4天就可以了，基坑内干燥无水，周边土可自身支撑，取开挖边坡为04。其他的仪器、管道、数据和参数等均按试验时的选取，可满足施工需求。D试验注意事项小井钻孔必须垂直，下放的混凝土管子要衔接好，以利于透水。下放混凝土导管前一定要在孔底放一层砂砾石，以利于滤水。已完工的小井必须在使用前洗井，确保以后的正常使用。潜水泵不能入水过深，以防被堵塞。抽出的水要排放远一点。抽水作业要连续不间断进行，不能中途停止，以防水位上涨堵塞小井和泵体而导致小井作废、水泵电机烧坏、基坑回水而前功尽弃。小井降水作业直到承台施工结束后才可停止抽水。6、试验结果的应用总结以上两个承台的施工经验，我们最终选取了合理的施工参数，用于小井降水施工中，实践证明效果相当好，顺利完成了剩余的22个承台施工。选取的参数井孔内径30CM；井深14M；小井个数8个；小井布置每边2个，距承台边3M；潜水泵QX15454型8个；降水深度34M；降水时间4天。（二）、基坑开挖基坑开挖前进行放线和高程测量确定开挖范围和开挖深度。基坑采用1台PC2006挖掘机开挖，5台自卸车运输，开挖至距设计高程1020CM时，用人工清理。（三）、凿桩头、施工砼垫层基坑开挖好后及时进行桩头的凿除，经检验合格并在基底达到设计标高后，按常规法浇注一层素砼垫层，垫层厚度10CM，然后在垫层上用全站仪放出承台的4个角点，以利于下一步模板的支立。（四）、支立模板承台采用大块定型钢模板，立模前对面板进行清理，涂刷脱模剂；对基坑进行清扫；对桩头清洗，然后弹出承台边框线。模板采用钢管支撑并加木斜撑，设置3层拉模钢筋，间距自下向上依次为30CM、100CM、120CM，每层9根，每根间距12M。（五）、绑扎承台钢筋钢筋绑扎前，将桩基钢筋嵌入承台部分做成喇叭型。底层、顶层及四周钢筋进行点焊，以加强骨架的整体稳定。对于预埋的墩柱钢筋，在安装前，由测量班放出墩柱4角点，然后拉线安装，确保其位置的准确性。（六）、浇注混凝土、养护承台砼采用2台HZ50搅拌机集中拌合，4台搅拌车运输，2台砼输送泵泵送入模，插入式振捣棒水平分层捣固密实。每层浇注厚度不超过30CM，捣固棒插入下层砼510CM。冬季施工的承台，为防止混凝土受冻，采取在模板上搭设天棚，内部生火炉以提高温度，同时也起到了养护的作用。拌合站采取给水加温，同时将拌合机整体覆盖。夏季施工采取减慢浇注速度和减小分层厚度来达到加快水化热的散失，养护采取撒水法。（七）、拆除模板、基坑回填当砼抗压强度达到25MPA后可以拆模,拆模时注意保护结构物边、角部以免受损伤。基坑采用人工分层法回填，最后拆除小井降水设备。四、大体积混凝土施工技术质量保证措施根据我公司施工类似承台砼的经验，采取以下措施，可保证承台砼不出现裂纹1、按照大体积砼设计配合比，降低和控制水化热。设计砼配合比时，掺入优质粉煤灰、缓凝剂。掺粉煤灰主要为减少水泥用量，充分发挥砼的后期强度。掺加缓凝剂或缓凝型减水剂，降低热峰值及推迟热峰出现的时间。2、使用粒径大、级配好的骨料。3、承台砼浇注避开当天气温高的时段，用水控制砂石料温度。4、合理分层、分块浇注，不使砼局部堆积过高形成温升中心。5、浇注砼后，做好保温保湿养护，夏季保湿，冬季保温。第三章主要分项工程施工技术方案第三节液压翻模施工墩身、墩帽技术方案一、墩身、墩帽简介本标段墩柱数量为64个，截面尺寸长（横桥向）宽（顺桥向）7040M，壁厚50CM，结构形式为等截面单箱双室，分别在墩顶和墩底设异型变截面段与墩帽和承台想衔接，最大高度达69M，平均高度60M；墩帽尺寸长（横桥向）宽（顺桥向）13042M，高度为20M，混凝土方量达102M3，仅仅每个悬臂部分混凝土重量就为50T，共有64个。墩身、墩帽具体结构示意图如下墩柱墩帽结构示意图整体而言，墩柱施工技术方案的选取要求慎之又重，过程控制要求严格把关，力争把施工中的难度分解到每一个工序中去消化、去完成。主要表现在如下几个方面1、模板结构的设计，其直接关系到成品混凝土的几何尺寸和外观质量。关系到作业人员的劳动强度。2、物料机具提升设备的选取，直接关系到一个循环的辅助施工时间。3、混凝土的输送方式，关系到浇注的时间长短，关系到混凝土的内在质量。4、高空作业施工平台的设计、人员上下的方式等也是施工中不容忽视的一个大问题，因为其直接关系到人身的安全。5、整个施工的人员安全、质量安全和机械设备等的安全也充分反映了施工技术方案的合理性，施工管理的水平。针对墩身、墩帽施工的以上特点和要求，就物料的提升系统，我们在具体施工中采取了三种技术方案，传统的满堂脚手架、塔吊、液压翻模。由于液压翻模其设计的新颖和施工时使用的方便、安全和可操作性，下面介绍其在施工中的应用。二、液压翻模设计目的集团一公司曾建公路项目中，还没有如此规模大的高墩施工，在集团公司也不是很多，为弥补我们单位在公路高墩先进工艺施工上的技术欠缺，同时培养一批技术人才，为以后类似工程提供一些数据和参考经验，公司总工和项目总工构思了一种施工高墩的新工艺液压翻模，并使之用于实际中，实践证明效果很好。三、液压翻模简介液压翻模是本着安全、先进、实用、经济的原则设计的，它的优点在于集模板支架、施工脚手架平台、物料提升系统为一体，利用已完成的主体混凝土结构为承重依托，通过液压系统的提升作用，随结构物的升高而升高，具有快捷、轻巧、操作简单的特点。液压翻模主要由爬升架、滑道、提升桁架、大块模板、自制塔头、液压系统六个部分组成。四、液压翻模的创新点1、模板、起重体系、施工作业平台一体化。随墩柱高度的升高而升高，直至盖梁施工结束。底节模板的提升依靠依附在顶节模板上的起重体系来完成。施工作业平台依附在每节模板上，随模板的上升而上升。三个部分自成体系又互相牵连，通过互相配合来完成一节混凝土的施工、下一节钢筋的绑扎和模板的支立。左右幅墩身可同时展开施工。传统的满堂架工艺中，满堂架即为作业平台，钢筋、模板的提升以搭设在其上的简易架为吊点，通过倒链或卷扬机来完成。工人劳动强度大，机械化作业少。利用塔吊作为提升系统的施工工艺中，模板和平台为一体，通过塔吊完成模板和钢筋的提升。提升速度快，但由于塔吊单点作业，施工了左幅干不成右幅，相对工效就降低了。2、内外模板施工时支立、加固的特点外模板分为两节，每节3M，交替翻动式上升；内模板为一节，下部生根在已完混凝土面上。内外模板的连接通过套筒螺栓（刚好限制模板间距为墩柱厚度50CM）来完成。支模、拆模均很方便。传统的施工中内外模板节数一般一样多少，或分两节，或为三节，由于内模空间少，拆模很不方便；因为用拉模钢筋，不好控制墩柱的壁厚。3、起重体系起重的特点以及其自身上升的特点。液压翻模的起重体系为一小型简易塔吊，依附在模板上，通过模板将其在提升钢筋、下一节模板及物料等时受的力传递给混凝土。自身的上升通过液压系统和固定在模板上的滑道来共同完成。传统工艺物料提升通过塔吊或是架在满堂架上的简易提升架（卷扬机配合）来完成。五、液压翻模的应用情况和应用前景在桥墩身的施工中，使用液压翻模成功的施工了八个桥墩，其中最高的两个桥墩就是由其完成的。由于其模板整体强度大，施工的墩身平整度好，外观色泽均匀；又由于其工艺先进，施工简便，从而减少了作业人员，提供了工效。从目前施工高墩的使用情况看，效果很好，具有广泛的推广应用价值，特别是对于等截面的薄壁柔性高墩、对于地形复杂如深沟中的高墩等。六、液压翻模施工墩身、墩帽工艺介绍一、概述为提高我公司在高墩施工中的技术水平，同时加快现场施工速度，保证施工质量，消除高空作业中的不安全因素，我们采用了集模板支架、施工脚手架平台、物料提升系统为一体的液压翻模施工工艺来解决高墩的施工问题。其具体构造图如下二液压翻模施工工艺流程图三、各主要结构特点和作用爬升架设计为格构式三角形框架体系，栓接，具有承重、传力和滑升作用，是特殊设计的稳定结构。每组爬升架有6对钢夹头，作用是用其卡在滑道腹板上在提升过程中和提升结束后进行限位导向作用，以确保施工中的安全和顺利。滑道滑道采用I320型工字钢制成，并在两侧腹板和纵向加厚，与墩身焊接为一体。其作用是将爬升架传递下来的竖向力和侧向力通过模板传递给墩身混凝土。爬升架和滑道在爬升架支点处通过配制的特殊钢夹头和钢销与滑道来连接（销接），有足够的稳定支点和长度，并适应墩身高度。提升桁架提升桁架用N型万能杆件拼装组成，与爬升架的连接为铰结，确保在最不利的外力组合下的稳定性。提升时吊点设在爬升架上部第一个钢夹头下部，设有防倾覆和稳定设施。防倾覆通过六套钢夹头控制；稳定措施通过爬升架的空间格构框架来承受。大块模板大块模板由内模、外模组成，其连接和加固支撑通过套筒螺栓来完成。模板为框架结构，具有足够的强度、刚度和稳定性，并满足墩柱外形尺寸要求。外模板施工方式为翻升模板，每节高3M，共四块，每套两节。外配施工人员操作平台和塔吊滑道。内模板施工方式为爬升模板，模板高度37M，搭接在底节混凝土上07M，顶部与外模平齐，竖向调节背楞高47M，与底节混凝土有17M的搭接，以保证内模在施工中的导向作用和整体的稳定性。外模和内模的固定通过套筒螺栓来实现，他在施工中既起到固定模板的作用，同时又起到确保混凝土的腹板厚度为50CM的作用，使用起来相当实际方便。内外模的结构图以及套筒螺栓的示意图如下