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西南交通大学本科毕业设计(论文)温州大门大桥施工组织设计年级:2010级学号:010611301372姓名:韩圣龙专业:铁道与道路工程指导老师:禹华谦2012年05月西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅰ页院系土木工程学院专业铁道与道路工程年级2010级姓名韩圣龙题目温州大门大桥施工组织设计指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅱ页毕业设计(论文)任务书班级2010级学生姓名韩圣龙学号010611301372发题日期:2012年01月08日完成日期:2012年05月20日题目温州大门大桥施工组织设计1、本论文的目的、意义毕业设计是土木工程专业完成所学基础和专业课程以后所进行的最后的实践性教学环节,是对所学知识的一个综合运用和对学生的全面考核,通过毕业设计来巩固、深化和扩展所学知识,培养和锻炼学生运用所学专业知识和技术解决工程实际问题的能力。本设计通过一个工程的施工组织设计,使学生在科学组织与管理工程施工生产过程中、对施工过程的质量、施工安全控制、施工技术方法的选择等各个方面,有一个全面的了解、认识并掌握基本过程,同时得到一个基本实用的锻炼,为以后从事本专业工作打下坚实的基础。2、学生应完成的任务1)编写工程概况。说明工程名称地点特征主要技术标准工程做法施工条件(2)确定施工方案。(3)拟定技术组织措施。主要拟定编写在施工中如何保证工程质量的技术措施、保证安全文明施工的措施、降低成本的技术措施。(4)编制施工进度计划。(5)设计布置施工平面图。要求平面图布置合理,便于施工,满足安全、消防、劳动保护、规划和环保等要求。(6)计算单位工程施工组织设计技术、经济指标。(7)编写主要分项工程的工程量清单。西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅲ页3、论文各部分内容及时间分配:(共12周)第一部分布置设计任务,熟悉和审核施工图纸(第1周)第二部分按施工顺序划分分项分部工程,确定主要工程的施工方案(第2-3周)第三部分参观工地,调整和确定施工顺序,计算工程量,计算资源需要(第4-6周)第四部分安排施工进度计划;绘制横道图,对进度进行资源和工期优化;绘制施工平面图(第7-10周)第五部分编写并整理施工组织设计文稿,打印,装订(第11周)评阅及答辩 (第12周)备注指导教师: 年月日审批人: 年月日西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅳ页摘要(正文略)本次设计的任务是温州大门大桥的施工设计及施工组织。为使桥梁工程尽量满足经济实效、技术先进、安全舒适、美观实用和快速优质的要求,需进行合理的施工组织设计。依据桥梁的体系、跨径、材料和结构的受力状况,来选择适合的施工方法施工条件。本篇设计的主要内容主要包括为:第一部分是所设计工程的基本情况及施工前的准备情况;第二部分是工程所使用的施工方案及施工方法;第三部分是工程工期的优化,通过网络图找出最优施工组织方案,使工程计划如期实施,获得缩短工期、质量优良、资源消耗少、工程成本低的效果。第四部分是使工程得以顺利进行并达到预期目的所采取的各项措施。在施工中,根据地质情况,而采用钻孔灌注桩施工工艺.适合于这种海滨地质条件。关键词:桥梁施组织设计西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅳ页AbstractThisprojectistheconstructiondesignoftheWenzhouInordertomeettheeconomical,practical,technological,security,artisticandtime-efficientrequirements,thebridgeengineeringshouldbedesignedandorganizedeffectively.Constructionmethodandconditionsshouldbechosenprudentlyaccordingtothetype,span,materialandstressofthestructure.Themaincontentsofthisprojectare:thefirstpartyisthebasicsituationsoftheengineeringtobedesignedandpreparationsbeforeconstruction;thesecondpartistheconstructionplanandmethodtobeapplied;thethirdpartistheoptimizationofthetimeofengineering,whichensurethetimelyconstructionbyfindingoutthebestconstructionplanusingnetmap,toachieveshortenedconstructiontime,superiorquality,lessconsumptionofresources,lowcostetc.thefourthpartisaboutmeasuresensuringthesmoothengineeringprocessandachievementsofexpectedaims.关键词:桥梁Bridge施工组织设计ConstructionandOrganizationDesign西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅴ页keywords:西南交通大学本科毕业设计(论文)第Ⅵ页目录第1章 编制依据 温州大门大桥施工组织设计编制依据1、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)2、《温州市大门大桥一期工程第3施工标段投标文件》3、《温州市大门大桥一期工程两阶段施工图设计》4、《温州市大门大桥工程初步设计阶段地质勘察报告》5、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)6、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-857、《钢结构设计规范》GB50017-20038、《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)9、《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01-2004[2005年修订版])10、《路桥施工计算手册》11、《桥涵》(上、下册)12、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)13《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)14《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)15《公路圬工桥涵设计规范》(JTJD61-2005)16《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)概述2.1、工程概况2.1.1、工程位置温州市大门大桥一期工程主线起点位于乐清市翁垟镇第二中学南侧,接规划柳(市)翁(垟)公路终点,平行于支港南侧跨塘坝经潮间带入海,经沙头水道在洞头县小门岛西南端登陆,终点位于温州市石化产业基地的小门岛最南端。小门接线在接主线终点后,沿小门南岸线延伸,路线全长约9.32km,其中主线路线长约7.49km(含特大桥大门大桥,长约6.16km),连接线长约1.83km。本工程地理位置见图2.1所示。图2.1工程地理位置图2.1.2、工程范围及主要工程量主要工程数量见表2-1:表2-1主要工程数量表序号项目名称单位数量1混凝土钻孔桩m3xxx承台、墩身xxx现浇箱梁xxx附属结构xxx2钢筋txxx3预应力钢绞线txxx4球形支座套xxx2.1.3、主要技术标准本工程主要技术标准见表2-2所示:表2-2主要技术标准表序号指标名称单位技术标准1公路等级一级公路2设计荷载公路-Ⅰ级3设计速度km/h804桥面宽度m整幅31.5,分幅15.55地震烈度度Ⅵ2.2、自然地理条件线路区处于瓯江口和乐清湾,由西往东可分为海积平原区(Ⅰ)、滨海海域区(Ⅱ)、海岛丘陵区(Ⅲ)。海积平原区(Ⅰ):位于翁垟侧路段,路线起点~K2+033以内的区域。地形平坦,地面高程3~5m,沿途分布农田和养殖塘。滨海海域区(Ⅱ):桥位里程K2+033~K7+880,翁垟侧潮间带宽度约1500m,泥面高程1.6~2.5m,其间分布养殖田和渔网。小门侧潮间带宽约150m,泥面高程-0.6~-0.9m,其间分布紫菜养殖区及渔网。海床表面沉积物的岩性两侧为淤泥、淤泥质土,中部为细砂。海岛丘陵区(Ⅲ):分布于小门接线路基部分,地面高程为2.5~17m,沿线植被较发育,主要为杂草和灌木。2.3、工程地质条件2.3.1、工程地质划分线路区地基岩土分为10个工程地质层,细分为32个工程地质亚层,从上往下依次为:1-0层素填土(Q4me)、1-1层(亚)粘土(Q43a1-m)、1-2层细砂(Q43m)、1-3层淤泥质粘土(Q43m);2-1层淤泥(Q42m)、2-2层淤泥(Q42m)、2-3层淤泥质粘土(Q42m)、2-4层粘土(Q42m)、2-5层粉砂(Q42m);3-1层粘土(Q41m-a1)、3-2层粘土(Q41m);4-1层粘土(Q32m)、4-2层粘土(Q321m);5-1层亚粘土(Q32l)、5-2层粘土(Q32l)、5-3层亚粘土(Q32l)、5-4层粉砂(Q32a1-1);6-1层粘土(Q31l)、6-2层粘土(Q31l)、6-2’层亚砂土(Q31al-1)、6-3层含粘性土粉砂(Q31al-1);7-1层粘土(Q21l)、7-2层粘土(Q21l)、7-3层粉砂(Q2a1-1);8-1层粘土(Q2l)、8-2层粘土(Q2l)、8-3层亚粘土(Q2l)、8-4层亚粘土(Q2l);9层含碎石亚粘土(Qe1-d1);10-1层全风化钾长花岗岩(ζγ35)、10-2层强风化钾长花岗岩(ζγ35)、10-3层弱风化钾长花岗岩(ζγ35)、10-4层微风化钾长花岗岩(ζγ35)。2.3.2、地质构造线路区所处构造单元为华南褶皱系-浙南褶皱带-温州~临海拗陷内,地质构造基本特征以断裂构造为主。2.4、原材料来源、运输条件2.4.1、沿线筑路材料1)、石料:料场分布于大门山、青山岛、霓屿岛、隔头、铁炉头及小门岛道路开山石料,箱梁石料从外地购进。2)、砂料:河砂从福建或青田购进。3)、钢材、水泥、木材:从市场上就近择优购买。2.4.2、沿线运输条件桥位处目前无规模较大的运输码头,混凝土原材料、钢材等均通过船舶运输至临时施工码头,再用汽车通过栈桥运至现场,并且海运受季风、台风、潮汐影响较大。2.5、工程特点1)、施工区域属正规半日潮型,一昼夜两潮,潮高不等现象较为明显,春分至秋分夜潮高于日潮,秋分至第二年春分,夜潮低于日潮,对施工影响大。2)、季风影响较大,桥位区也是台风影响频繁区域,平均每年影响5.1次,7-9月台风出现次数占全年总数的84%,平均6级风以上占20%。3)、岛上资源缺乏,地材等均需外地运输至施工现场,淡水资源缺少,生活生产用水来自大门岛水库,使用高峰期缺水,无法现场解决。项目管理方针、目标、指标3.1、承诺按业主的要求和局《管理手册》的规定,建立、健全质量、环境、职业安全健康管理体系,在运行中发挥领导作用。1)、根据温州市大门大桥的特点制定本项目管理方针和管理目标,采取措施使员工正确理解并贯彻执行;2)、通过会议、评审、报告、文件等方式将业主的要求及有关质量、环境和职业安全健康的国家法律、法规的规定传达到各层次员工,确保各项要求得到落实;3)、为管理体系落实开展的所有活动,提供充分人力、物力、财力资源及其他应有的资源。4)、采用先进的技术,做到节能降耗,安全生产,减少环境污染。3.2、管理方针“诚信守法,科学管理,精心施工,顾客满意,以人为本,预防为主,保护环境,追求卓越”。本着“争科技领先,创管理一流”的二航企业精神,以诚信守法为准则,以科学的管理、先进的技术、精良的设备精心组织施工,建造精品工程,以人为本,预防为主,注重环境保护和职业安全健康管理,提高员工素质,不断改善员工和外来人员的工作环境及职业安全健康状况,并持续改进,以优质的服务满足业主及相关各方的要求。3.3、项目管理目标、指标3.3.1、质量目标1)、本标段交工验收工程质量评定90分及以上。2)、本标段竣工验收工程质量评定90分及以上。3.3.2、节点工期工程主要节点工期如下:表2-3工期节点表序号截止时间主要节点目标1年月日完成全部主栈桥、支栈桥及钻孔平台搭建2年月日完成全部钻孔灌注桩施工3年月日完成全部墩柱施工4年月日完成第一跨箱梁施工5年月日完成全部箱梁浇筑6年月日完成全桥附属结构施工3.3.3、安全目标1)、责任事故死亡率:0;2)、重大机损、海损责任事故:0;3)、消防事故:0。3.3.4、现场管理目标现场管理:建成文明工地,窗口工程,阳光工程,标准化施工工地。总体施工部署4.1、施工总平面布置及临时设施4.1.1、施工总平面图见附图01所示。4.1.2、主栈桥根据本合同段桥址所处地形及水文条件,拟采用搭设钢栈桥施工。(1)、栈桥设计参数根据本标段施工现场自然条件及桥梁施工工艺要求,钢栈桥主要设计参数如下:a.桥面标高:+7.0m;b.桥面宽度:总宽度7m;c.设计荷载:80t履带吊行走和支点附近作业,50t履带吊行走、作业,混凝土搅拌运输车,汽车超-20。(2)、栈桥布置形式1)、栈桥布置①、栈桥总长3465m,宽7.0m,使用净宽6.83m,栈桥基本跨径为15米,两侧设置高度为1.2m的栏杆,栏杆内侧布置水管和电缆槽。栈桥起于接岸桥台处,终于二标主桥边墩即48#墩,里程桩号为K4+453,栈桥中心线与主桥轴线平行,边线与桥梁边线投影间距为3m②、栈桥按15m/跨布置,分别在每个墩位旁设置钻孔平台及支栈桥,供车辆调头和桩基、承台以及墩身施工。③、为了满足温度收缩变形要求,每105m设置一道温度收缩缝,缝宽根据施工温度计算确定。④、栈桥满足800KN履带吊作业及其它车辆通行要求,以满足施工需要。栈桥布置见附图02和附图03所示:2)、栈桥结构栈桥使用桥面净宽6.83m,高程+7.0m。栈桥桩采用φ800mm×8mm的Q235a钢管桩。下横梁采用2I56型钢,主纵梁采用1.5m高的321型贝雷梁,共三组,两侧单组单层,中部双组单层布置。贝雷梁上横向铺设I16分配梁,纵向铺设[25a型钢,最后安装栏杆、照明和管线等附属结构。(3)、栈桥施工1)、材料进场钢管桩采用ϕ800×8mm的Q235钢管,栈桥材料材料由运输船抢滩进入现场,再由现场吊车配合,平板车转运至施工现场。2)、栈桥搭设a.钢栈桥由陆上向海中逐跨搭设,用80t履带吊搭设栈桥,直至栈桥全部搭设完成。b.采用履带起重机和振动锤搭设栈桥时,钢管桩用80t履带起重机及振动锤沉放后,逐跨安装栈桥下横梁、贝雷梁、桥面砼面板。c.钢管桩之间利用ϕ320×6mm钢管连接成整体,以增强稳定性。栈桥施工见图4.1.2-1所示。4.1.2-1栈桥搭设示意图(4)、栈桥维护栈桥施工完成后,安排专人对钢栈桥进行维护管理。1)对因沉陷等原因引起钢栈桥破损等事故进行抢修。2)栈桥运营阶段定期复测海床面高程,如海床冲刷超过设计值,采用回填沙袋等措施,确保栈桥结构安全。(5)、栈桥拆除栈桥采用80t履带起重机拆除。贝雷梁拆除时先依次拆除贝雷梁的定位卡、斜撑,然后卸掉贝雷梁支座处的连接销子,利用80t履带起重机将每组贝雷梁吊至载重汽车上运至后方堆场。贝雷梁拆除后,即可拆除下横梁,以及辅助桩之间的联撑。4.1.3、钻孔平台和支栈桥(1)、钻孔平台、支栈桥结构1)、浅水区引桥钻孔桩基础采用搭设钻孔平台施工,钻孔平台与支栈桥连成整体。平台为高桩梁式结构,主要由支撑钢管桩、上层主梁与次梁、下层钢管平联组成。平台顶高程也为+7m,在主栈桥搭设一定距离后可同步搭设。2)、钻孔平台、支栈桥钢管桩鉴于本工程采用了三种类型承台及两种直径钻孔桩,故钻孔平台及支栈桥布置为两种结构形式。49#~51#墩钻孔平台及支栈桥采用9根ϕ800×8mm的钢管桩支承,单根钢管桩设计承载力20t,平台长33m,宽15m,下横梁I56a长14.5m,布置见附图04、05、06所示。52#~73#墩钻孔平台及支栈桥采用9根ϕ800×8mm的钢管桩支承,单根钢管桩设计承载力20t,平台长33m,宽15m,下横梁I56a长15m,布置见附图07、08、09所示。74#~117#墩钻孔平台及支栈桥采用9根ϕ800×8mm的钢管桩支承,单根钢管桩设计承载力20t,平台长33m,宽15m,下横梁I56a长15m,布置示意与52#~73#相同。3)、下层钢管平联底层平联采用ϕ320×6mm钢管连接,目的是提高平台整体稳定,增加钢护筒下沉时导向长度。4)、平台上部结构钻孔平台及支栈桥上构主、次梁采用I56a型钢和贝雷片桁架。为确保施工人员作业安全,在平台四周设置安全防护栏杆,防护栏杆高1.2m,立柱采用ϕ40mm×3钢管与平台面板型钢焊接,立柱间设两道平联,间距为60cm。(2)、钻孔平台施工1)、钻孔平台钢管桩沉放及上部结构安装均采用80t履带起重机进行。2)、钢管桩采用履带起重机配合振动锤沉放。钻孔平台主、次梁、平联钢管等构件之间采用焊接或螺栓连接。3)、钢管桩的平面位置及倾斜度采用测量精确控制,平台标高为+7.0m。4.1.4、临时码头在栈桥中部,位于引桥97#-98#墩之间设置临时码头,码头与主栈桥之间设置临时支栈桥连接,码头平面尺寸为45m×19m,连接栈桥和码头的支栈桥宽度为7.5m。临时码头长45m,宽19m,桥面标高为+7.0m。码头上布置一台20吨的桅杆吊和两台2m3的抓斗,为桥梁施工提供材料转运。同时临时码头也作为交通停靠码头,因此在码头二面均设靠船桩。临时码头施工方法与栈桥同,临时码头结构形式见附图10、附图11和附图12中所示。4.1.5、搅拌站搅拌站布置在小门岛南侧,配置2台HSZ90型强制式搅拌机,一座500m3的畜水池,为环保要求设置一个二级沉淀池。具体布置见附图13所示。4.1.6、实验室、办公区和生活区实验室、办公区和生活区布置见附图14所示。4.2、资源配置及进度计划4.2.1、项目施工管理组织机构图本标段项目部设“七部一室”,即工程部、质检部、劳安部、经营部、物资部、船机部、财务部、综合办公室。项目部通过各作业段,协调指挥各生产班组完成施工任务。项目经理部的运作实行项目经理责任制,坚持“经理负责,全员管理,标价分离,项目核算,指标考核,严格奖惩”的原则。项目管理组织机构见图4.2.1-1:图4.2.1-1组织机构图4.2.2、管理体系图图4.2.2-1项目管理体系图4.2.3、职能分配及职责项目经理部主要领导:项目经理:主持项目部全面工作。总工:全面负责项目部技术工作。常务副经理:协助项目经理工作,经理外出时候,全面主持工作,主管财务合约部。书记兼副经理:分管党务工作,分管综合办公室、劳安部及对外协调及全面生产协调。常务副总工:负责项目技术工作,分管工程部、试验室、质检部、测量组。副经理:分管搅拌站生产,分管船机部。副经理兼副总工分:管现场桥梁施工生产。4.2.4、各类人员配备表表4-1各类人员配备表序号名称单位数量备注1项目经理人12项目副经理人33项目总工程师人14项目副总工程师人25项目书记人16桥梁工程师人57道路工程师人18水工工程师人29测量工程师人210机电工程师人211试验工程师人212安全工程师人213施工技术管理人员人1214质量管理人员人615质检员人616财务人员人417安全员人418合约人员人419物资人员人420办公室人421后勤人员人2022调度员人423测量员人624试验检验人员人625钢筋工人7026混凝土工人5027模板工人5028起重工人2029电焊工人4030电工人631机械使用工人5032司机人1033普工人200合计人600注:表中所列数字为高峰期人员,不包括船员。4.2.5、主要船机设备需求计划见表4-2。表4-2主要船机设备需求计划表机械名称规格单位数量进场时间备注桅杆吊20t.m台12010.3码头抓斗2m台22010.4码头履带吊65t台12010.3搭设钻孔平台履带吊80t台12010.2搭设栈桥汽车吊25t辆22010.3转运材料挖掘机1m辆32010.2平场地自卸汽车5t辆22010.3转运材料载重汽车5t辆22010.3转运材料装载机ZL-50辆22010.3搅拌站上料混凝土拖泵60m³/h台22010.3全标段混凝土泵车辆22010.3全标段混凝土罐车8m辆52010.3全标段振动锤DZ120台12010.3施沉护筒振动锤DZ90台22010.2施沉钢管桩钻机GPS-22台142010.3潜水泵台202010.3泥浆泵3PN台162010.3空压机10m台152010.3移动模架50米套42010.5千斤顶500t台42010.6千斤顶350t台42010.6千斤顶25t台22010.6油泵50台42010.6钢筋机械全套套22010.3全套电焊机台202010.3空压机台102010.3GPS全套套22010.2根据需要进场精密水准仪±0.7mm台12010.2普通水准仪mm台22010.2TCA1800全站仪±1”台22010.2激光经纬仪±2”台220、主要材料使用及供应计划表4-3主要材料供应计划表序号材料名称型号规格数量(t)进场时间备注1钢管桩φ800×10mm50002010/2栈桥及平台材料2钢管桩φ800×10mm2502010/23型钢I5610002010/24型钢[2550002010/35贝雷片32150002010/36钢护筒φ1800×12mm35002010/4钢护筒7钢护筒φ2000×12mm55002010/48钢绞线φ15.246842010/9按进度进场9钢材钢板14002010/10按进度进场10钢筋R23515002010/4按进度进场11钢筋HRB335350002010/4按进度进场12海工混凝土C35、C40、C5024万方2010/4按进度进场4.2.7、成品、半成品加工及需求计划表4-4成品、半成品供应计划表序号名称型号规格数量进场时间备注1塑料波纹管SBG-100Y69470m2010/10预应力材料2塑料波纹管SBG-90Y156228m2010/103塑料波纹管SBG-70Y1430m2010/104塑料波纹管55×22mm207506m2010/105伸缩缝D12028m2011/106伸缩缝D200364m2011/107锚具YM15-19L1040套2010/10按进度进场8锚具YM15-19P260套2010/10按进度进场9锚具YM15-19260套2010/10按进度进场10锚具YM15-17L80套2010/10按进度进场11锚具YM15-17P20套2010/10按进度进场12锚具YM15-1720套2010/10按进度进场13锚具YM15-15L672套2010/10按进度进场14锚具YM15-15P1096套2010/10按进度进场15锚具YM15-153096套2010/10按进度进场16锚具YM15-14P24套2010/10按进度进场17锚具YM15-143768套2010/10按进度进场18锚具YM15-12L432套2010/10按进度进场19锚具YM15-12P336套2010/10按进度进场20锚具YM15-121072套2010/10按进度进场21锚具YM15-796套2010/10按进度进场22锚具BM15-3P13880套2010/10按进度进场23锚具BM15-313880套2010/10按进度进场24支座LQZ7000DX4套2010/10按进度进场25支座LQZ7000SX4套2010/10按进度进场26支座LQZ8000DX52套2010/10按进度进场27支座LQZ8000SX52套2010/10按进度进场28支座LQZ12500DX8套2010/10按进度进场29支座LQZ12500SX6套2010/10按进度进场30支座LQZ12500GD2套2010/10按进度进场31支座LQZ15000DX104套2010/10按进度进场32支座LQZ15000SX78套2010/10按进度进场33支座LQZ15000GD26套2010/10按进度进场4.2.8、表4-5劳动力需求计划表4.2.9、见下表温州大门大桥一期工程施工进度计划:表4-6工程进度计划表主要工程项目施工工艺和方法5.1、主要施工工艺和方法5.1.1、钻孔桩施工、简述本标段钻孔桩直径主要有φ180cm、φ160cm两种,其中52#~73#墩桩径为φ180cm,其余均为φ160cm,桩长11~104m不等,共计564根。113#~117#桩基为嵌岩桩,其余均为摩擦桩。、工艺流程施工工艺流程见图5.1所示:图5.1钻孔灌注桩施工工艺流程图、施工方法(1)、钻孔平台搭设1)、钻孔平台设计①钻孔平台为高桩梁式结构,平台顶面高程为+7.0m。②钻孔平台上部主梁采用321型贝雷片桁架,次梁采用型钢。③钢管桩顶设置2I56型钢横梁,采用ϕ800×8mm的钢管桩。④底层平联采用ϕ320×6mm钢管连接,以提高平台整体稳定,增加钢护筒下沉时导向长度。⑤在平台四周设置高度为1.2m的安全防护栏杆,栏杆立柱采40mm×3mm方钢并与平台面板焊接,立柱间设两道平联,间距为60cm。钻孔平台结构示意见图3-2所示。图5.2钻孔平台结构示意图2)、施工平台施工①钢管桩在陆上工厂用钢板卷制,然后用车运至施工现场。②履带起重机配合振动锤沉放钢管桩,其平台上部结构也采用履带起重机安装。③钻孔平台主、次梁、平联钢管等构件之间采用人工焊接或螺栓连接。(2)、钢护筒施工1)、钢护筒加工及运输①根据桥位处水文地质条件,拟定钢护筒顶高程为+6.0m,钢护筒的入土长度为20~26m不等。②钢护筒采用δ=12mm钢板卷制,内径大于设计桩径200mm。③为了避免钢护筒沉放时,钢护筒顶底口应力集中而导致局部屈曲,在其顶、底口增设1.0m长、厚10mm的加强箍。2)、钢护筒施沉①施沉方法:用50t履带式起重机将钢护筒吊放入钻孔平台上的导向架内,通过导向架的定位、导向,用振动锤沉放至设计高程。②施沉要求:钢护筒下沉精度要求:平面位置偏差<±50mm,倾斜度<1%。③施沉工艺流程:导向架安装定位→护筒入导向架→测量校核→振动下沉→过程纠偏→下沉到位。钢护筒施沉及导向架示意见图5.3和图5.4:图5.3钢护筒导向架结构示意图图5.4钢护筒下沉示意图(3)、钻孔施工1)、钻机选型和安装①摩擦桩:49#墩至112#墩桩位所处地质主要为粘土和亚粘土,桩长在80m—104m不等,桩径为φ160cm或φ180cm,故选用GPS20、22、25型钻机施钻,该种钻机为回旋钻机,气举反循环排渣。②嵌岩桩:靠小门岛侧113#墩至117#墩桩端嵌入地层地质为微风化钾长花岗岩,有2m至4m不等的嵌岩,可另外配置2台CK-1800型冲击钻,配6t冲击锤。通过两种钻机对不同地层的适应性,结合各个孔位地质分层情况,来配置钻机。表5-1GPS22型钻机性能参数项目单位参数钻孔最大直径mm2200钻进最大深度m120转盘扭矩kn.m30转盘转速(正转和反转)r/min6.32.56钻塔有效高度tm8.5-10.5钻机功率kw45主机外形尺寸(长×宽×高)工作状态mm5670×2400×9350运输状态mm9800×2400×2520主机重量/总重量KN120/180表5-2GPS25型钻机性能参数项目单位参数钻孔最大直径mm2500钻进最大深度m130转盘扭矩kn.m120转盘转速(正转和反转)r/min8-24钻塔有效高度tm9.8钻机功率kw2×55主机外形尺寸(长×宽×高)工作状态mm7250×3800×9800主机重量/总重量KN250表5-3CK-1800型钻机技术参数项目单位参数钻孔最大直径

mm1200-1800钻进最大深度

m100主卷扬机-JKL8泥浆泵-3PNL钻头重量KN60冲击频次n/min6-8总功率

kw88外型规格长×宽×高7500×2050×7500钻机安装注意事项:①钻机采用履带起重机安装,安装后钻机底座和顶端应平稳。②钻机就位后,将钻机与平台或钢护筒进行固定、限位,保证钻机在钻进过程中不产生位移或沉降。③钻机不得在相邻孔位同时开钻,当已浇注混凝土桩的强度未达到5MPa时,相邻孔位同样不得开钻。2)、泥浆制备及循环护壁泥浆在钻孔中非常重要,钻孔前,应根据设计资料绘制的地质断面图,选择制备适当的泥浆。因本工程桩位地层内粘土层较多,因此可采用原土+海水进行造浆。在钻进至易造成塌坍土层时,可向孔内投入适量泥浆外加剂CMC(羧甲基纤维素)或Na2CO3(纯碱)。在钻进过程中,应根据不同施工方法和不同地质情况,选择合理的泥浆指标。表5-4泥浆性能指标控制标准钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(Pa.S)含砂率(%)胶体率(%)酸碱度(PH)正循环一般地层1.05~1.2016~228~4≥968~10粉砂层1.20~1.4519~288~4≥968~10反循环一般地层1.02~1.4516~20≤4≥958~10粉砂层1.06~1.118~28≤4≥958~10泥浆的制备:根据实验室给出的泥浆配合比,先将一定量的水加入泥浆制备池中,启动泥浆泵在池内产生高压水流,再按比例加入膨润土,进行搅拌,使膨润土颗粒充分分散。泥浆循环:利用2~3个护筒(泥浆池)和一个专用钢护筒作为沉渣池,1个滚动筛和1台泥浆净化器组成。泥浆循环过程为:钻孔中振动筛沉渣池护筒钻孔中泥浆净化器每个钻孔的泥浆,经检验指标后如果各项指标合格均可重复使用,每次钻孔仅需补充流失的泥浆即可。⑥钻渣处理:泥浆经泥浆净化器处理后,使直径在0.074mm以上的土颗粒筛分到储渣筒内,处理后的泥浆通过钢护筒之间的连通管流入钻孔孔内。钻渣收集后通过运渣船转运至指挥部指定灵昆岛上的弃渣场弃置。3)钻进成孔①钻机就位前:应仔细做好钻杆、钻头长度量测工作,在钻杆上标志编号并记录各节长度。钻进中钻杆下放前应复核长度,以保证孔深度的准确性。②钻机就位后:开钻时宜慢速钻进,特别注意进入护筒埋设地段需慢速钻进,保证泥浆护壁的质量;待导向部分或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。钻进速度根据地质情况而定,粘土层可加快钻进,砂土层宜慢速,及时调整泥浆指标,以确保护壁质量。③钻机钻进时:护筒内泥浆应保持一定的水头,水上桩水头应保持在1m以上,通过护筒内泥浆泵进行调节。采用正、反循环钻孔时均应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和的80%。④钻机成孔后:先用测绳进行孔深检查,检查前,测绳必须经过钢尺校核。然后利用自制探孔器或检孔器进行孔径和孔垂直度检查。⑤清孔:检查达到要求后,将钻头提至离孔底0.3-0.5m处用钻机进行清孔,清孔泥浆的相对密度为1.03-1.10,沉淀量控制在设计和规范要求以内。并报验监理工程师检查。4)、清孔①、回旋钻机清孔第一次清孔阶段:终孔后,及时进行清孔。清孔时将钻具提离孔底约30~50cm,缓慢旋转钻具,补充优质泥浆,进行反循环清孔,同时保持孔内水头,防止塌孔。当经检测孔底沉渣厚度满足设计要求后,清孔后孔内泥浆指标符合表3-5要求后,及时停机拆除钻杆、移走钻机,尽快进行成桩施工。清孔过程中,不得采用加深钻孔深度的方法来代替沉渣厚度。②、冲击钻机清孔终孔后,及时进行清孔。清孔时将钻具提离孔底约15cm左右,通过气举吸出孔底钻渣同时流入稀释泥浆进行泥浆调整,通过反复循环使清孔的泥浆性能指标达到清孔泥浆指标。第一次清孔后泥浆指标见下表:表5-5第一次清孔后泥浆指标项目名称PH值比重粘度(Pa.s)胶体率失水率含砂率指标8~101.03~1.1017~2098%以上20以下2%以内③二次清孔:在钢筋笼安装完成及混凝土浇注前,检查孔底沉渣厚度,若摩擦桩大于20cm或者嵌岩桩大于5cm,则须进行二次清孔。二次清孔采用在混凝土导管内下风管的方法进行,二次清孔泥浆指标符合要求且孔底沉渣厚度小于设计及规范要求后,即可进行下道工序施工。(4)、钢筋笼施工1)、钢筋笼制作、运输①钢筋笼加工在后场进行,根据桩径不同设置2条钢筋笼加工台座即直径为φ1.8m和φ1.6m桩基钢筋笼加工台座,台座由混凝土、型钢支撑、主筋定位板构成。在支架安装固定过程中,用经伟仪及水准仪进行轴线控制和找平。场内配置1台龙门吊车用作钢筋卸料、材料转运等。钢筋笼制作及定位架见图5.5。图5.5钢筋笼定位架图②钢筋笼在加工房里下料,分节同槽制作,根据运输、起吊设备性能,单节钢筋笼长度为12m。桩基钢筋笼主筋采用直螺纹连接,钢筋接头错开布置,每个断面接头数量不大于50%,相临接头断面间距不小于规范要求的50cm。③为确保钢筋笼净保护层厚度,钢筋骨架上要事先牢固设置塑料或混凝土垫块。混凝土垫块制作采用内径为180mm的PVC管作模浇筑,待混凝土形成一定强度后在中间用直径为10的钢筋穿孔,垫块混凝土采用同桩基混凝土标号的C35海工混凝土。图5.6混凝土垫块示意图④为防止钢筋笼吊安运输过程中变形,每节端头用双根Ф28钢筋箍加强,同时在钢筋笼内3m加强圈处用Ф28钢筋加焊“△”字形支撑,待钢筋笼起吊至孔口时,将“△”字形支撑割去。⑤为检测成桩质量,在钢筋笼内侧四周均匀设置四根Φ57通长超声波检测管,检测管接头顺直牢靠,声测管在钢筋笼同槽加工时同槽安装,与桩基箍筋及辅助钢筋绑扎固定,其接头采用推插式连接器,以便对接。声测管接头及底部要密封好,顶部用木塞封闭,防止砂浆、杂物堵塞管道,声测管长度要求顶部伸桩顶50cm,以便桩端压浆。⑥钢筋笼根据桩长进行分节加工。钢筋笼分节完成后,在每节钢筋笼的两端头用铁丝挂牌,作好分节、分段及上、下端标识。标识完成后,进行螺旋钢筋的盘绕及吊耳的焊接施工。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号,根据前场需要,钢筋笼通过平板车运至现场。⑦钢筋笼运输按先底节,后顶节的顺序进行。2)、钢筋笼接长下放①成孔检验合格后,用履带吊配合门架安装、接长钢筋笼。钢筋笼安装下放后,将钢筋笼固定在护筒上,以承受钢筋笼自重和防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮,固定后应确保钢筋骨架与孔中心线基本吻合,不会发生倾斜和移动。②为了缩短钢筋笼安装时间,接长采用剥肋直螺纹连接方式。对于极少数错位严重的,无法进行丝扣对接,则可采用双面邦条焊的焊接方法解决,双面邦条焊要求焊缝平整密实,焊缝长度符合规范规定,确保焊接强度质量与主筋等强度。连接完成后,略为提起钢筋笼,拆除下节钢筋笼悬挂于钢护筒上的吊环,进行下放。③在下放过程中,固定好声测管并割除钢筋笼内的各种支撑,在每节钢筋笼最上端的“△”字形支撑暂不割除,在下节钢筋连接完成后,再行割除。④在钢筋笼接长并下放完成后,检查钢筋笼中心位置是否偏心,并进行调整,在泥浆指标及沉渣深度检测合格后,准备进行水下混凝土浇注。3)、声测管安装与接长声测管采用推插式连接器,此种声测管易于固定在钢筋笼上,不需要在工地焊接,喇叭口式接头,橡胶密封圈连接,保证现场操作方便快捷且不要任何设施,可以节省时间。声测管下放时应固定好位置,并做好密封性检查,保证声测管的施工质量。4)、二次清孔①混凝土导管下完后,若沉渣厚度不满足设计要求时,在导管内下风管进行二次清孔。②清孔时应及时向护筒内补充优质泥浆,确保护筒内水头,清孔结束经监理工程师现场检验合格后,立即拆除风管及吸泥弯头,开始灌注水下混凝土。图5.7二次清孔示意图(5)、水下混凝土施工1)、施工准备①、导管钢筋笼下放到位并固定后,立即下放导管。导管采用Φ273×10mm无缝钢管制成,接头为快速螺纹接头。导管首次使用前要做水密、接头抗拉试验,接头抗拉强度不低于母材强度,水密试验水压不小于计算确定压力。导管下放前检查每根导管是否干净、畅通以及“O”型密封圈的完好性。导管逐段吊装接长、垂直下放,直至距孔底30cm为止,导管接长时通过两根I字钢加工而成的夹具悬挂。②、混凝土配合比基本要求试配强度:35MPa;坍落度:20±2cm;粗骨料最大粒径:<25mm;初凝时间:不小于12h;③、混凝土浇注设备本标段单根钻孔桩的混凝土最大方量约265m3。混凝土由小门侧自建搅拌站集中拌合生产,混凝土罐车运输到墩位处。采用1台60m3/h泵车泵送浇注,钻孔平台上配备一台60m④、首批灌注混凝土的计算计算和控制首批封底混凝土数量,下落时有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开,是控制桩底沉渣,减少工后沉降的重要环节。根据公式计算得首批混凝土灌注量为6.3m3,制作10.0m3的集料斗施工1.80m的桩,另需制作1个8m3⑤、砍球将首批灌注混凝土放入漏斗并砍球,首批混凝土灌入孔底后,立即探测孔内混凝土面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。如发现导管内进水,表明砍球失败,需及时进行清孔。2)、混凝土灌注浇筑前根据配合比和混凝土方量备好充足的砂、石、水泥、外加剂等原材料,保养好设备,保证混凝土浇筑不间断。混凝土封底灌注采用隔水拴、拔塞法施工,即在料斗的底部、导管的顶口安装薄膜隔水拴,再用盖板封住导管口。盖板通过钢丝绳挂在起重设备吊钩上,薄膜隔水拴也通过另一套钢丝绳挂在起重设备吊钩上,两套钢丝绳长度不同,首批混凝土灌注时可提升盖板至一定高度,而小料斗不受影响。当集料斗内混凝土方量达到封底量后,开启集料斗的放料口通过溜槽给小漏斗供料,当小漏斗内灌满混凝土后立即吊出盖板,使混凝土沿导管下落,同时保持集料斗内的混凝土不间断地通过溜槽、料斗和导管灌注至水下,从而完成首批混凝土的灌注。首批混凝土灌注成功后,混凝土经泵送,不断地通过集料斗、浇筑料斗及导管灌注至水下,直至完成整根桩的浇筑。在混凝土浇注时保持护筒内泥浆面高于水位2m。混凝土灌注过程中,随时测量混凝土面的高度,正确计算导管埋入混凝土深度,导管埋深严格控制在2~6m范围内,当导管埋深超过此范围时,及时拆卸导管。当混凝土堵塞导管时可提升漏斗,从而提升导管,增大压差便于混凝土下落。为确保桩顶混凝土强度,混凝土灌注时,其顶面要超浇一定高度,即比设计标高高出1m以上,多余部分在混凝土浇筑完成后进行人工掏渣进行桩头处理。混凝土灌注过程中按要求认真做好记录。当混凝土灌注临近结束时,核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的高度是否准确,当确定混凝土的顶面标高到位后,停止灌注,及时拆除灌注导管。图5.8水下混凝土灌注施工示意图(6)、桩基质量检测①、混凝土质量的检查和验收,应按设计和规范规定的要求进行。②、按设计要求每根桩均进行成桩质量检测。当桩基混凝土达到适当强度后,采用无破损法(超声波法)进行桩身检测,判断桩身混凝土质量,判断是否存在缺陷,确定桩身缺陷的深度与厚度。如桩身混凝土存在缺陷时应采取相应的补救措施或处理方法并及时进行处理。③、如检测工程师对混凝土整体性检验有疑问,或在施工中遇到的任何异常情况,说明桩的质量可能低于要求的标准时,应采用钻取芯样法对桩进行检测,以检验桩的混凝土灌注质量。(7)、桩底后压浆我标段共计540根桩基都需要进行桩底后压浆,压浆以声测管做为压浆管道压注水泥浆液。1)、桩底后压浆施工工艺流程工艺流程图见图5.9所示: 图5.9桩底后压浆工艺流程2)、施工方法(1)、压浆管的安装压浆以布置在钢筋笼上的4根Ф57mm的声测管做为压浆管道,压浆管道由注浆器和同径钢管组成,注浆器底部设置锥头,可使注浆器插入底部。注浆器底部密封要可靠,并安装单向阀,即要保证不发生渗漏,又要保证能在混凝土浇注后,在2-5Mpa泵压下顺利冲开橡胶皮。当混凝土注完毕后3小时内,用注浆泵注水将橡胶皮冲开,在压力突然下降时,表示管套已经裂开。此时均匀减小进水压力,防止高压水回流夹带杂质堵塞压浆孔,当管内存在压力时不能打开阀门,以防止水射出伤人。将4根声测管(压浆管)分别绑扎于钢筋笼内侧,平均划分平面位置。压浆管随钢筋笼下放,逐根焊接,要保证牢固,在下放过程中管内注入清水。(2)、压浆前的准备①安设压浆设备及压浆装置压浆设备:注浆泵,浆液搅拌机,贮浆桶,压力表,球阀,溢流阀,16目纱网。注浆必须配备卸荷阀,根据设计压力值而具体设定其大小。注浆泵最大流量不大于60L/min,为确保压浆过程中不因机械事故而停顿,压浆设备必须有备用件。②压浆管路应编号并挂牌明示,压浆管路按编号顺序与浆液分配器对应连接牢固。③在桩混凝土浇筑完成后3小时内,由压浆泵用清水将桩端注浆管单向阀冲开,确保压浆管路系统畅通。④压水试验和压浆前,进行压浆管路系统及接头耐压试验。试验操作时,要分级缓慢升压,试压力宜达到注浆控制压力的1.3倍,停泵稳压后方可进行检查,并认真检查高压设备,确保设备正常运转。⑤水泥、外加剂等材料准备充分,压浆前运抵现场,每盘外加剂计量好,装进塑料袋,保证其掺量的准确性。(3)、水泥浆液配制①浆液水灰比:应按照招标文件中规定“根据土的饱和度和渗透性确定。对于饱和土宜为0.5~0.7,对于非饱和土宜为0.7~0.9;低水灰比浆液宜掺加减水剂;地下水流动时,应掺入速凝剂”。②水泥选用P.Ⅱ42.5硅酸盐水泥,同时要求鲜新、不结块。③浆液配制程序:先放水,再加外加剂,搅拌均匀后加水泥。经配制好的水泥液加入适当的减水剂和早强剂、缓凝剂等。④严格控制浆液配比,搅拌时间不少于2min,浆液应具有良好的流动性,不离折、不沉淀,浆液进入贮浆桶时须用16目纱网进行2次过滤,防止杂物堵塞压浆孔及管路。(4)、压浆循环施工当桩身混凝土强度到达一定值(通常为75%)后,通过地面压力系统经桩端压力注浆装置向桩端底层压浆。在压浆过程中为使浆液能均匀扩散到底部,压浆分三个循环,每一循环的压浆采用均匀间隔跳压。压浆量分配:第一循环:40%;第二循环:40%;第三循环:20%。第一循环每根压浆管压完后,间隔时间不小于2.5h,不超过3h进行第二循环;第二循环每根压浆管压完后,间隔时间不小于3.5h,不超过6h进行第三循环;每个循环均以压浆量控制,以压力为参考。压浆时,如若有一根导管不通畅,可将全部水泥浆量通过其他压浆管全部压入桩端。压浆过程中应做好记录。5.1.2、承台施工、简述本标段除49#~51#墩承台为哑铃型,平面尺寸为26.85m×6.9m,厚2.5m,混凝土约418m3。其余墩均为分离式承台,平面尺寸为7.6(6.9)m×7.6(6.9)m,厚2.5m图5.10承台示意图、施工工艺(1)、有底钢吊箱施工:本标段承台设计底标高均为-1.0m,据地质勘探报告和现场初探情况,49#~106#承台泥面标高为-6.0m~-1.8m不等,可采用抢潮施工,即在护筒上焊牛腿,铺型钢支撑吊箱,绑扎钢筋,浇筑混凝土。(2)、钢板桩围堰施工:对于泥面标高高于-1.8m的107#~117#承台,在承台四周打入18m长的钢板桩作围堰,钢板桩顶标高按+5.0m控制抽水后进行人工配合挖机清淤至承台底标高以下50cm左右,回填碎石和浇筑50cm封底混凝土,并在基槽四侧挖好临时排水沟和集水井,待封底混凝土具有一定强度后安装承台侧模,绑扎钢筋,浇筑混凝土。、施工方法1)钢板桩围堰施工①施打钢板桩:测量放样,钢板桩各方扩大承台1.55米施打,边长扩大3.1m,钢板桩围堰尺寸为10m×10m②抽水清淤:钢板桩施沉完成后,用潜水泵抽掉围堰中的海水,抽水过程中防止漏水和穿孔。抽水完毕,用挖机和人工配合将泥面清除至承台标高以下50cm,即-1.5m。③混凝土封底:将基坑底回填部分碎石,浇筑C30封底混凝土,并在四周预留汇水槽和一个集水坑。④安装侧模:当封底混凝土达到5MPa后开始安装承台侧模并将模板固定牢固。2)有底钢吊箱施工①吊箱支撑:当潮位低于-1.8米时,在钢护筒两侧沿顺桥向焊接牛腿,牛腿高度长25cm,采用双面焊接。在牛腿上安放2I32型钢,I32②吊箱侧板安装:当底板安装完成后安装吊箱侧板,侧板与钢板固定牢固,侧板爷与平台钢管桩连接,保证侧板的牢固。布置示意如图5.11所示:图5.11承台吊箱底板安装示意图③、吊箱侧板标高大于+4.0m,在底板安装后,在承台旁支栈桥进行除锈打磨并涂刷脱模剂,安装吊箱侧板,侧板拼缝做好防水处理,浇筑10cm底板封底混凝土。(3)、钢护筒割除、桩头凿出沿封底混凝土顶上割除钢护筒,使用机械配合人工凿出桩头,保证桩头伸入承台长度10cm,对桩头钢筋进行清理、调整。(4)、钢筋制作安装承台钢筋在车间加工成半成品,用平板车运至现场绑扎。(5)、预埋件制安承台上需埋设墩身施工时所需的各种预埋筋及预埋件,预埋件采取镀锌处理,预埋件不得成为永久结构物的腐蚀通道。(6)、混凝土施工①、混凝土配合比设计混凝土配合比按海工耐久混凝土配制,同时满足大体积混凝土的配合比要求:大体积混凝土采用低水化热水泥,并采用“双掺技术”(即掺加粉煤灰及外加剂),降低混凝土的入仓温度等措施,以改善混凝土的性能,减小混凝土的水化热,混凝土中需掺加复合氨基醇类阻锈剂。初凝时间:不小于10小时;塌落度:180~200mm;具有良好的流动性、和易性及可泵性。②、混凝土浇筑工艺混凝土由陆上搅拌站生产,混凝土搅拌运输车输送,泵送入仓。混凝土采用分层浇筑、分层振捣,四周向中心进行。混凝土浇筑完毕后,在顶部混凝土初凝前,对其进行二次振捣,并压实抹平。承台混凝土浇筑完,混凝土初凝后,表面覆盖,洒水养生。在混凝土具有2.5MPa后,对与墩身相连接的部分混凝土要进行凿毛处理。(7)、大体积混凝土温控措施承台大体积混凝土采取的基本温控措施如下:①、优化混凝土配合比。采用水化热较低的矿渣水泥,降低混凝土在凝结过程中产生的水化热;改善骨料级配,掺加粉煤灰和外加剂,在保证混凝土强度的前提下,尽可能降低水泥用量。②、控制混凝土浇筑温度。防止水泥、砂、石在太阳中暴晒;混凝土泵管用用草袋遮盖并洒水降温;提高混凝土浇筑强度,尽量缩短已浇混凝土的暴露时间。③、加强混凝土的养护。承台表面覆盖土工布晒淡水养护,养护时间不少于14天。5.1.3、墩身施工、简述本标段墩身为花瓶形板式墩。墩顶横桥向宽7.3m,墩身中间在4.0m范围内通过圆弧形过渡到5.8m宽,墩身高度为36.048m~9.547m不等,墩身混凝土采用C40海工耐久性混凝土。墩高H<15m的,墩厚1.8m,墩高15<H<30m的,墩厚2.2m,墩高H>30m的,墩厚2.5m。本标段所涉墩身有三种外观型式,简图见图5.12,图5.13,图5.14:图5.12A型墩简图图5.13B型墩简图图5.14C型墩(实体墩)简图、施工工艺流程(1)、实体墩施工工艺流程见图5.15:图5.15实体墩施工工艺流程图(2)、空心墩施工工艺流程见图5.16:图5.16空心墩施工工艺流程图、施工方法(1)、测量放线测量工程师首先应准确复核经监理工程师认可的导线点和高程点,同时导引测量控制点和水准点,以备校核。严格按图纸计算的角点坐标,控制每段墩身模板的标高和轴心位置,为保证墩身平面位置和高程准确,测量精度必须符合规范要求。(2)、模板、支架工程①、墩身施工主要采用翻模施工工艺,施工标准节段高度为4.5m。由于本标段同②、根据本标段墩身工程数量得知,墩高在15m以下的中低型墩主要集中在大里程端的79#至82#墩,84#至87#墩,89#至92#墩,94#至97#墩,99#至102#墩,104#至107#墩,109#至112#墩,114#至117#墩,均为实体墩,可一次立模整体浇筑,模板的安装和拆卸起重设备采用50T履带吊。对于靠主桥端较高的桥墩和大里程端的空心墩,为加快施工进度,采用成熟的翻模施工,翻模施工的模板提升方式采用80T履带吊提升。外模按4.5m+4.5m高度配置,并根据不同的墩高配置一定数量的非标模板进行合理倒用。内模采用组合钢模拼装,脚手管外撑加固,内外模间不设对拉螺杆,避免墩身形成孔洞。③、模板解体与拆除:在安装钢筋的同时,可以开始拆下面一节外模工作。拆模时用手拉葫芦将下面一节模板与上面一节模板上下挂紧,同时另设两条钢丝绳栓在上下节模板之间。拆除左右和上面的连接螺栓,然后通过两个设在模板上的简易脱模器使下节模板脱落。脱模后放松葫芦,使拆下的模板由钢丝绳挂在上节的模板上。然后逐个将四周各模板拆卸并悬挂于上节模板上。这样将拆模工作和钢筋安装工作同时进行,节约至少半天时间,同时最大限度地减少了对吊车工作时间的占用。(3)、钢筋制作、运输和安装在钢筋施工前,钢筋要调直和清除其表面污锈,钢筋的弯制和末端的弯钩要符合设计要求,并按设计和规范要求,拟定配料单下料加工钢筋。钢筋在加工房按配料单加工,然后用平台车运至施工现场进行绑扎。钢筋应严格按照设计图纸进行施工,钢筋间距符合设计及规范要求,钢筋接头错开布置,其接头截面面积不大于钢筋总截面面积的50%。钢筋绑扎时严格控制主筋的竖直度,钢筋绑扎完成后用钢管支撑固定好钢筋骨架,保证钢筋骨架的整体稳定性。为保证墩身的外观质量,钢筋保护层垫块采用硬质塑料垫块或与墩身同等级C40及以上的海工混凝土垫块。(4)、混凝土施工①、混凝土由拌和站集中拌制,混凝土搅拌运输车运至墩下,经输送泵泵送入模,对称均匀浇筑,振捣采用插入式振捣棒振捣。②、混凝土的浇筑连续进行,如因故必需间断时,其间断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间,并经试验确定,若超过允许间断时间,按施工缝处理。新浇筑与临近已硬化的混凝土的温差不得大于15℃施工时混凝土入模时间要严格的控制,以最快速入模以降低混凝土入模温度,混凝土入模温度不得低于5℃,夏期施工时入模温度不宜高于气温且不宜高于30③、混凝土分层浇筑厚度不超过30cm,使用插入式振捣器振捣时,按下列方法进行:振捣棒不得在启动状态下放置于模板或钢筋上,不得将软轴插入到混凝土内部或使软轴折成硬弯。振动棒插入点布置应均匀排列,可采用“行列式”或“交错式”,按顺序移动,不应混用,以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置的距离应不大于振动器的作用半径的1.5倍。④、混凝土灌注到模板顶时,要低于模板口1~2cm,为下一板方便组装翻模,防止有错台。当混凝土的强度大于5MPa时清除浮浆,凿毛混凝土表面,进行下一节段施工。⑤、在灌筑过程中用测量仪器随时观测预埋件的位置及模板、支架等支撑情况,如有变形和沉陷立即校正并加固。⑥、混凝土浇筑完成后,及时进行养生。5.1.4、桥台施工、简述118#桥台为U型桥台,其基础采用扩大基础形式。桥台基础、台身和侧墙为C35海工素混凝土,桥台背墙、台帽混凝土均采用C35海工耐久性钢筋混凝土。图5.17桥台外轮廓示意图、施工工艺流程图5.18桥台施工工艺流程图、施工方法(1)、测量放线测量工程师首先应准确复核经监理工程师认可的导线点和高程点,同时导引测量控制点和水准点,以备校核。严格按图纸提供的角点坐标,控制桥台平面位置和高程准确,测量精度必须符合规范要求。(2)、基坑开挖据118#桥台地质勘测报告和现场探察,桥台处地质从上到下情况为:表面植被土,全风化花岗岩,基底为强风化花岗岩和弱风化花岗岩。对于表面强度低的植被土和全风化花岗岩开挖采用挖掘机分层清土;对于强度较高弱风化花岗岩层采用的钻孔爆破施工,挖掘机和自卸式汽车出渣,人工配合清底。为保证基坑开挖后后序工程的操作空间,基坑开挖可适当加宽,按长33m宽9m,分层厚度约1-2m。(3)、爆破施工桥台基岩为不同程度风化的花岗岩,该类土强度较高,厚度不大,采用小药量浅孔光面爆破。爆到设计底标高后,人工配合风镐找平,将基底拣平后浇注C25垫层混凝土封闭。爆破开挖顺序由岩面标高较低处开始逐层进行。爆破装药孔采用风钻成孔。爆破孔分起爆孔、崩裂孔和减震孔。起爆孔按计算药量装药,最先起爆,为周边爆破作业掏槽形成临空面;崩裂孔起到破碎岩石作用,为第二阶段爆破;最外圈的减震孔间隔装少量炸药,起到导向和减少震动波,保护周围建筑物和岩体的作用。本工程炸药采用2#岩石硝铵炸药,毫秒微差松动爆破。爆破孔深L为1.0~2.0m,周边设加密防震孔,间隔装药起爆,以达到光面爆破的效果。桥台基坑爆破布孔见图5.19所示。图5.19桥台基坑开挖爆破孔位布置1)爆破参数设计①炸药单耗本工程基础地质为强、弱风化花岗岩,属Ⅶ级岩石等强级。其标准抛掷爆破炸药单耗q标=1.6~1.7kg/m³,松动爆破炸药单耗取q松=1/3K标=0.53~0.57。本工程选用2#岩石硝铵炸药。②药量计算松动爆破药包计算公式Q孔=0.33q·w3·e其装药量:Q孔=q标·w3·e式中:q标——单位耗药量(kg/m³)w——最小抵抗线e——炸药换算系数,取1.0则计算结果见下表孔深L(m)1.01.52.0孔径(mm)38-4238-4238-42孔距a=0.8L(m)排距b=0.8a(m)0.640.961.28最小抵抗线W=a(m)0.640.961.28理论爆破体积V(m³)0.511.724.1炸药单耗K(Kg/m³)0.530.530.53单孔药量Q(Kg/孔)0.140.471.11③个别飞石的安全距离验算R=20KfN2W式中R——飞石安全距离(m)Kf——安全系数1.5N——爆破作用指数0.75W——最小抵抗线1.28m所以R=20×1.5×0.752×1.28=21.6m,取R=30m。根据实际爆破经验和许多不确定因素,在桥台基坑周围30m范围均需设置警戒线,以完全满足安全生产要求。④一次齐爆用药量A、按爆破地震安全距离(按GB6722-86《爆破安全规程》)R=K/V)1/aQM计算,当R=30m时,则Q=10.8Kg。式中:R——安全距离(m)K——岩石介质系数选用120a——衰减系数1.5V——安全震速5cm/s相当于地震烈度等级Ⅱ级Q——次齐爆炸药用量M——药量指数选1/3一次齐爆用药量与地震安全距离对照表R(M)5102030Q(Kg)0.211.7313.846.8B、按爆破空气冲击安全距离Q=RK2/KK2计算,当R=30m时,则Q=225Kg式中:Rk——空气冲击波安全距离(m)Kk——系数选用2.0一次齐爆用药量与空气冲击波安全距离对照表RK(M)5102030Q(Kg)6.2525100225C、对照A、B两项的计算结果发现,在同等距离条件下,爆破空气冲击波对一次爆用药量的要求较小,主要以爆破地震安全距离为主。由于本工程承台基坑开挖的面积较大,如一次齐爆用药量采用10.8Kg,则必须采用分块多次起爆,势必影响工程进度,为此拟采用5段毫秒微差延时起爆,使一次最大药量起爆产生的地震效应变为5个不叠加的小药量起爆的地震效应而加快施工进度。施工中的用药量为各段药量的平方和开方,若各段的用药量相等,则5段毫秒微差延时起爆的用药量如下表:R(M)5102030Q(Kg)0.463.8630.8104本工程进场时,必须先对q松值进行试炮验证,爆破施工时爆破装药量大小、炮眼深度、间距布置等可根据现场的岩面坡度、岩层厚度、地质的实际情况等作适当调整,但必须经现场技术人员的同意。2)起爆方式采用串并联微差起爆网络,起爆前用专用电桥检测电路阻值,符合爆破规程要求后,方可起爆。各阶段起爆微差时间控制在50ms。对于厚度较小或爆破后残余的少量的岩层,则先采用风动凿岩机、风镐予以破除,并结合石工手工开凿清除。开挖的废方用汽车运输至指定的弃土场内抛卸,不得堆于基坑边坡顶部。(4)、模板支架工程根据桥台各部位尺寸不同,可采用大块承台钢模拼装,先进行扩大基础的施工,再拼装施工台身和侧墙,最后施工台帽和背墙。(5)、钢筋工程和混凝土工程桥台钢筋的加工、绑扎安装和混凝土浇筑工艺参见墩身施工工艺。5.1.5、箱梁施工、简述1)、本标段50m箱梁有65跨,44m箱梁有5跨,均为5跨一联,本标段墩身高小高度为117#墩9.547m,箱梁线路最小曲线半径为3000m。2)、50m跨箱梁采用单箱单室斜腹板结构,顶宽15.25m,底宽7.35m,梁高3m;高跨比为1/16.667,支座间距为5.5m;箱梁两侧悬臂长3.45m;跨中段顶板厚0.28m,底板厚0.25m,腹板厚0.5m,两侧直线过渡。3)、箱梁采用纵、横双向预应力体系。箱梁纵向预应力钢束采用12ϕs15.2、14ϕs15.2、15ϕs15.2、19ϕs15.2低松弛钢绞线;顶板横向预应力钢束采用3ϕs15.2低松弛钢绞线,扁锚锚固。钢绞线标准强度为fpk=1860MPa,Ep=1.95×105MPa。4)、主梁全线设置2%横坡,通过支座垫石标高的不同调整形成。44m跨箱梁结构形式与50m、施工安排两幅桥箱梁采用4套移动模架同步进行逐跨现浇施工,施工顺序为第二十三联(118#桥台)→第十七联(83#墩),第十六联(83#墩)→第十联(49#墩)。左右幅桥箱梁相隔较近,为避免两套移动模架在拼装、推进及混凝土施工过程中相互干扰,右幅桥浇筑2孔梁、移动模架前推至第三孔梁后,再拼装左幅桥移动模

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