特大桥水中墩施工组织设计.docx
- 文档编号:10802410
- 上传时间:2023-02-23
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:43.54KB
特大桥水中墩施工组织设计.docx
《特大桥水中墩施工组织设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《特大桥水中墩施工组织设计.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
特大桥水中墩施工组织设计
第一章工程概况
一、工程简况
XX长江特大桥是新建铁路渝怀线上跨越长江的一座特大桥,位于XX县境内,中心里程为DK89+623,桥跨布置为2x24m+3×32m预应力混凝土简支梁+(144+2×192+144)m下承式连续钢梁+2×32m预应力混凝土简支梁。
桥梁全长898.36m,全桥位于曲线及直线平坡上,桥高95m。
按复线要求一次建成。
主墩为圆端形空心墩,墩身高度为49.3m,6号、7号墩采用桩基础、高桩承台,每墩10根φ3.0m钻孔桩,承台尺寸25.2m×17.4m×6m,采用双壁吊箱围堰施工。
二、自然条件
(一)地形地貌
桥位长江范围内水深20m,水流湍急,水运繁忙。
主河槽偏向重庆端,水深约35m,河槽附近水流紊乱。
河道较顺直,河床无压缩现象,枯水江面宽仅360m左右,水流平顺,水深约25m,洪水期江面宽约600m,水流顺畅,水深60m。
两岸均见大面积岩石裸露,怀化岸人口较稠密,有公路至桥台附近。
(二)气候条件
桥址所处地区属亚热带湿润东南季风气候,温暖湿润,雨量充沛,具有春早、夏热、秋雨连绵、冬暖、多雾的特点,大气降水以降雨为主,雪雹少见。
多年平均气温17.6℃极端最高气温40.2℃,极端最低气温-2.3℃。
多年平均降雨量1124.2mm,年最大降雨量1417.7mm,暴雨大部分发生在7~9月,两岸风力较小,平均风速2.1m/s,最大风速为19m/s,风向NNW。
由于河谷相对湿度大,日照少,加上风力小,形成川江多雾的气候特征,年平均中雾和浓雾36天左右,多发生在冬春两季,元月雾天最多。
(三)水文条件
川江为我国大型山区河流,桥区段穿越四川盆地东部低山区丘陵区,河岸多为岩石组成,河床表面则由卵石覆盖,河型河势稳定,河床年季变化不大,年内冲淤演变规律比较明显。
三峡建库前:
Q1/100=88700m3,H1/100=180.10m,V1/100=4.76m/s
Q1/300=97000m3,H1/300=182.60m,V1/100=4.94m/s
桥位处两岸地势较陡,怀化岸枯水期为滩地。
桥位水位变化落差很大,水流湍急。
各月水位过程线如下:
月份
水位(m)
备注
1
146.55
2
145.55
3
147.55
4
150.55
5
159.55
6
160.55
7
171.55
8
169.55
9
167.55
10
159.55
11
153.55
12
148.55
水流流速如下:
H=168m,V=3.96m/s
H=165m,V=3.68m/s
(四)地质条件
桥位处大部分为裸露砂岩或泥岩夹砂岩,局部覆盖砂粘土、人工填土,6#墩河床底部段有8~9m卵石土,7#墩河床底部段有3.5~11m卵石土,主要地层岩性如下:
(1)漂(卵)石土(Q4al):
杂色、松散、饱和,漂(卵)石含量约75%,石质成分为硅质岩,变质砂岩,质硬,磨圆度好,其中,6#墩处漂石含量约50~75%,粒径200~450mm,个别大于500mm,卵石含量约20%,粒径一般50~200mm,少数20~50mm;7#墩处卵石粒径20~200mm为主,约占55%~70%,个别大于200mm;漂卵石间充填中细砂为主,厚3~11.15m,分布于河中,基本承载力0.15Mpa,柱周极限摩阻力35Mpa。
(2)泥岩夹砂岩(J2S):
紫红色夹灰绿色条带,泥质及砂质胶结,质软W3层,容重23KN/m3,基本承载力0.3Mpa;W2层,容重25KN/m3,基本承载力0.6Mpa,极限抗压强度13Mpa。
(3)砂岩(J2S):
灰黄、青灰、灰白色,厚~巨厚层状,中~细粒结构,硅质、钙质、少量泥质胶结,为V级次坚石。
W3层容重23KN/m3,基本承载力0.5Mpa;W2层容重24.5KN/m3,基本承载力0.8Mpa,极限抗压强度29Mpa。
(4)物理力学指标
岩土名称
容重(KN/m3)
综合φ
基本承载力(Kpa)
临时边坡
桩周极限
承载力(fiKpa)
岩石饱和极限抗压强度(Mpa)
块石土(Q4ml)
19
300
200
1:
1.25
120
砂
19
280
120
1:
1.25
35
砂粘土
19
200
150
1:
1.25
40
块石土(Qdl)
20
350
300
1:
1.25
150
泥岩夹砂岩W3
23
400
300
1:
0.75
W2
25
600
600
1:
0.5
13
砂岩W3
23
450
500
1:
0.5
W2
24.5
650
800
1:
0.3
29
三、主要技术标准
(一)线路技术标准
1、铁路等级:
I级
2、正线数目单线、预留复线条件
3、全桥位于平坡上
4、设计行车速度120km/h,采用摆式的车时160km/h
5、最小曲线半径800m
6、牵引类型:
电力牵引
7、牵引定数:
3500t
8、机车类型:
SS3B
9、闭塞方式:
继电半自动
(二)桥梁技术标准
1、桥上线路:
双线
2、检验洪水频率:
1/300,设计洪水频率:
1/100
3、设计荷载:
中—活载
4、重车方向:
向重庆
5、航道等级:
I-
(2)级
6、地震基本烈度:
六度
四、附件
(一)XX长江特大桥桥式布置示意图
(二)XX长江特大桥6、7号墩构造图
(三)XX长江特大桥6、7号墩地质断面构造图
第二章施工组织及施工进度安排
一、本工程主要特点
(一)重要性
XX长江特大桥为渝怀线全线控制重点工程,关系到全线铺架总工期。
(二)难度大
XX长江特大桥水中墩为深水基础,最大施工水深约30.9m(枯水期)、长江水流速度大;覆盖层卵石、漂石含量多、粒径大,施工平台定位钢桩难于插打;承台为园端形,承台为宽17.4m,长25.2m,高6m,因此双壁吊箱围堰尺寸较大。
(三)工期紧
XX长江桥铺架开始时间为2003年10月,这就要求6号、7号墩在同一个枯水期同时开工,由于水上施工准备工作多(两岸栈桥及码头的修建、围堰制造、导向船拼装、GMK吊机拼装、锚碇制作及抛锚定位等),长江水流速度大,水中墩位处地质复杂,基础施工难度大,而枯水期仅5~7个月,工期相当紧张。
(四)与航道关系
本桥主墩在航道上施工,航道水运繁忙,由于两个水中墩同时施工,对通航影响较大,应与航运部门密切配合,在施工组织设计中充分考虑通航要求,维护航道。
二、施工组织安排
(一)施工总体方案
XX长江特大桥包括白家湾大桥、XX长江大桥和台后少量路基,长江桥6、7号墩水中基础属深水基础施工,枯水期施工水深分别约为31.1m、16.8m,且水流湍急,施工难度大,准备工作项目较多,是本工程的控制点,上部结构192m大跨连续钢梁,安装技术要求高,根据本桥特点,决定全桥由南北两个桥梁作业队施工(即第一、二桥梁作业队),第一作业队负责0号台~6号墩、白家湾大桥施工;第二作业队负责7号墩~11号台及钢梁架设、11号台后路基施工,实行项目责任管理使各项工程的质量、进度在受控条件下进行。
每个作业队各设一个水上施工分队,分别负责6、7号墩施工。
(二)主要施工方法
(1)主桥水中6号、7号墩在同一个枯水期开工,先7号墩后6号墩,采用双壁吊箱围堰施工。
先在船厂将双壁围堰拼好,下滑入水,浮运就位,利用导向船调整定位,插打钢护筒,将施工平台安装在钢护筒上,进行钻孔桩施工,完成后水下混凝土封底,进行承台施工,墩身采用翻模施工,6号、7号墩各用一套导向船设施。
(三)施工管理组织及人员、机械配备
针对本桥施工难度大、技术要求高、施工组织协调工作量大的特点,中铁大桥局集团已成立渝怀铁路工程指挥部和专家组,以及XX长江特大桥项目经理部。
1、铁道部大桥局愉怀铁路工程指挥部及专家组
(1)设指挥长一名,由刘崇梁担任。
(2)指挥部是铁道部大桥工程局的派出机构,受局委托,全权代表我局在愉怀铁路行使组织、指挥、协调、监督我局参加愉怀铁路工程建设的所属施工单位及承担的施工任务的施工质量、安全、进度和资金运筹,代表铁道部大桥工程局接受业主领导,协调、联系与地方政府有关的征地拆迁、供电、供水、环境保护、水土保持等工作。
(3)专家组由具有深水施工、钢梁制架、丰富经验和理论水平的局内专家组成,负责对本标段深水施工、大跨钢梁制架的重大技术难题组织攻关,并对要采用的新技术、新工艺进行技术指导、培训。
2、项目部管理层和人员配备
(1)项目经理部管理层设置
项目经理部和各段分项目经理部设项目经理一名,项目总工程师一名,下设管理层二部一室,即工程技术部、计划财务部和综合办公室,各部门职责说明如下:
项目经理:
负责本项目一切事务,全权对本项目实施管理,是第一责任人。
项目总工程师:
在项目经理领导下,负责本项目施工生产、安全、质量的技术管理。
工程技术部:
①负责施工技术、生产调度、现场管理、测量试验管理;②监督施工过程是否符合施工规范、技术要求,对每道工序进行检查,控制施工质量和施工安全。
计划财务部:
①负责计划统计、计量和支付、合同管理、财务管理等工作;②负责物资和机械设备管理,根据施工计划物资采购计划,负责物资和机械设备的采购、验收、入库、领用、维修等管理工作。
综合办公室:
负责劳动人事、宣传教育、后勤保障、卫生保健等工作。
(2)人员配备
根据本桥施工难度大,技术要求高的特点,我处决定主要领导及部门负责人选拔有丰富的相应施工经验、文化素质高的人担任,项目经理要求具有多年施工管理经验、工程师以上职称、具有国家一级施工项目经理资格者担任,项目总工程师由从事施工技术管理十年以上的高级工程师担任。
主要负责人如下:
担任职务
姓名
年龄
职称
从事技术和管理工作年限
备注
XX长江大桥
项目经理部
项目经理
朱云翔
44
工程师
21
项目总工程师
李德坤
36
高级工程师
12
项目副经理
李康凡
38
工程师
16
项目副总工
刘友金
35
高级工程师
11
4、项目经理部作业层和人员配备
(1)项目经理部作业层设置:
本项目经理部作业层分为第一、二桥梁作业队,每个作业队设一个水上作业分队,下设机械班、装吊班、钻机班、钢筋班、木工班、钳工班、电工班、铆焊班、砼工班、砼工班等。
(2)作业层人员配备
各类施工人员共配备300余人,高中以上文化程度者占95%,特殊工种全部要求持证上岗,工人都有技术等级证书,使用的合同制工人也是与我局有长期合作关系的协作队伍的技术工人。
5、施工机械设备配备
根据本桥施工方案和工期要求,水上拟投入包括起重机械、基础水工机械、砼机械,金属加工机械、动力机械等机械设备,详见“XX长江特大桥水上主要机械设备表”
6、附图
附件1现场组织机构图
附件2XX长江特大桥水上主要机械设备表
附件1
现场组织机构图
铁道部大桥局渝怀线
XX长江大桥项目经理部
项目经理:
朱云翔
项目总工程师:
李德坤
计划财务部
武斌
综合办公室
杨国胜
工程技术部
刘友金
第二桥梁作业队
第一桥梁作业队
水上施工分队
岸基施工分队
钢梁架设分队
水上施工分队
钢梁架设分队
岸基施工分队
附件2XX长江特大桥水上主要施工机械表
第1页共3页
机械名称
规格
型号
额定功率(KW)
或容量(m3)
吨位(t)
数量
(台、套)
进场日期
年月
退场日期
年月
用途
一、起重机械
50t吊机
QLY50
100kw
2
2001.7
2002.9
GMK吊机
GMK-25
120KVA、25t
2
2001.7
2002.9
导向船
50t水上吊船
200kw50t
1
2001.9
2003.6
塔吊
QJ80
80t.m
2
2002.2
2002.9
高墩施工
电动卷扬机
JK.JM系列
5~15t
10
2001.9
2003.11
电梯
ZSC5052
1000kg
2
2002.3
2003.2
高墩施工
30t浮吊
1
二、船舶设备
铁驳
平头
800t
4
2001.7
2002.8
导向船
铁驳
平头
400t
4
2001.7
2003.2
砼工厂、材料、机具等
铁驳
平头
400t
4
2001.7
2003.12
定位船
拖轮
8NVD36A-IV
431kw
3
2001.9
2002.8
浮运、水上施工
机驳
双机
100t
6
2001.1
2003.11
机具运输
自卸砂石驳
平头总长31.79m
300t
6
2001.9
2002.11
潜水设备
1
2001.9
2002.12
动力工作船
平头
400t
2
2001.9
2002.9
压风机、发电机组
抛锚船
200t
1
2001.9
2002.3
泥浆船
400t
1
2001.9
2002.3
冲击钻施工
三、基础水工机械
第2页共3页
机械名称
规格
型号
额定功率(KW)
或容量(m3)
吨位(t)
数量
(台、套)
进场日期
年月
退场日期
年月
用途
吸泥机
φ250/φ400
2/2
2001.9
2002.2
空压机
ZL3.5/20
20m3/min
2
2001.9
2002.4
空压机
40m3/min
2
2001.9
2002.4
冲击钻机
φ3.2m
2
2001.9
2002.4
地质钻机
2
2001.12
2002.4
钻机
KPG-3000
238kw
4
2001.9
2002.4
打桩锤
中—250
250t
1
2001.9
2002.4
多级水泵
8
2001.10
2003.2
单级水泵
20
2001.10
2002.4
四、动力机械
柴油发电机
250GF
250KW
4
2001.2
2003.12
变压器
800KVA
1
2001.2
2003.12
变压器
630KVA
3
2001.2
2003.12
五、砼机械
水上砼工厂
2×1500升
35m3/h
1
2001.9
2002.11
砼输送泵
HBT60c
60m3/h
3
2001.9
2003.4
岸上砼工厂
2×1500升
35m3/h
2
六、金属加工机械
交流电焊机
BX3-500-2
500A
16
2001.1
2003.11
硅整流电焊机
ZXG-500
500A
2
2001.1
2003.11
第3页共3页
机械名称
规格
型号
额定功率(KW)
或容量(m3)
吨位(t)
数量
(台、套)
进场日期
年月
退场日期
年月
用途
七、锚碇设施
铁锚
8t
8个
5t
8个
4t
18个
锚链
D77
560m
D67
640m
D62
500m
D53
400m
钢丝绳
φ52
2000m
φ47.5
3600m
φ43
8500m
φ34.5
4200m
φ32.5
2900m
滑车组
30组
注:
1﹑表中进场日期为同类机械第一台进场日期,退场日期为同类机械最后一台退场日期。
三、施工进度安排
(一)施工进度安排的原则和依据
1、依据招标文件中对本标段提供铺架的工期要求;
2、充分考虑本标段的自然环境条件,可利用的资源情况;
3、按均衡生产、保证质量、文明施工、科学合理,力争提前的原则;
4、依据我局现有的设备能力、技术力量、管理水平。
(二)6、7号墩总工期及开竣工日期
总工期:
19个月
开工日期:
2001年7月1日
竣工日期:
2003年2月1日
(三)各阶段工期控制
序号
施工阶段及内容
完成日期
1
7号墩导向船、吊箱围堰浮运定位
2001.10.20
2
7号墩插打钢护筒、形成施工平台
2001.12.17
3
7号墩钻孔桩施工
2002.2.25
4
7号墩承台施工完成
2002.4.2
5
7号墩墩身施工完成
2002.7.1
6
6号墩导向船、吊箱围堰浮运定位
2001.11.10
7
6号墩插打钢护筒、形成施工平台
2002.1.27
8
6号墩钻孔桩施工
2002.4.7
9
6号墩承台施工完成(渡洪)
2002.5.12
10
6号墩墩身施工完成
2003.2.1
(7号墩、6号墩在全桥进度计划中的架梁时间分别为2003.1.1、2003.3.1)
(四)附件
1、XX长江特大桥6、7号墩施工进度计划横道图
2、XX长江特大桥6、7号墩施工进度计划网络图
第三章施工方案及工艺技术方法
一、施工技术方案简述
1、水中6、7号墩均采用双壁吊箱围堰施工方法,双壁吊箱与施工平台、吊箱内支撑、吊箱底板连为一体,在船厂拼装接高,用滑道下滑入水,采用导向船浮运定位,插打钢护筒作定位桩,将吊箱围堰挂在钢护筒上作施工平台,继续插打钢护筒,完成后与平台连成一体,进行钻孔桩施工。
钻孔桩施工完成后,吊箱围堰封底。
抽水,进行承台、墩身施工。
2、考虑到7号墩水深较浅,覆盖层漂石含量较少,10月份先施工7号墩,11月份施工6号墩,6、7号墩各用一套导向船设备。
附:
6、7号墩施工步骤示意图
二、主要施工方法及措施
(一)、施工水位确定
从前述计算水位过程线可以看出,每年枯水期的两头(5月和10月)水位落差较大,计算水位为159.55m,4月份和11月份下降为150.55m和153.55m,因此,我们通过优化方案,尽量缩短基础施工时间,导向船浮运定位从10月5日开始(7号墩),承台施工完毕为次年5月12日(6号墩)。
因此,钻孔桩施工水位定为152.0m,抽水施工承台时水位7号墩为148m,6号墩为152m。
(二)、吊箱围堰制造和拼装
双壁吊箱围堰分为侧板、底板和顶平台三部分,侧板与吊箱底板、顶平台连成整体,在插打钢护筒定位桩时,作导向和工作平台作用,定位桩插打完成后,将吊箱挂于定位桩上,并与其余钢护筒连为一体,作为钻孔施工平台。
为减少水流阻力,双壁吊箱设计为圆端形,吊箱内净空宽度方向与承台尺寸一致,长度方向为30.6m,内外壁间距1.2m。
双壁吊箱在工厂分段制造,保证焊接质量和结构尺寸,检查合格后,在岸边拼装,先拼装底板,再拼装侧板和顶平台。
双壁侧板部分须作水密检查,并保证上下导环轴心相同,误差≤5mm。
检查合格后,利用滑道顶推入水,自浮于水面,喂入导向船内。
(三)、导向船布置
导向船是配合吊箱围堰浮运、定位的主要设施。
导向船是由两艘800t铁驳,以万能杆件桁梁联结而成的双浮体浮式平台,一套导向船的整体宽度为46m,在岸边码头用汽车吊及50t浮吊拼装,浮运就位,上游设一艘450t铁驳,详见“6(7)#墩导向船抛锚定位图”。
锚碇系统布置:
(1)6号墩:
主锚采用9个8t铁驳,1个地垅,尾锚采用1个5t铁锚,3个地垅,边锚共12个,岸侧采用地垅,河侧采用4t铁锚。
(2)7号墩:
主锚采用3个25t地垅,5个8t铁锚,尾锚采用4个5t铁锚,边锚共12个,均采用4t铁锚。
(四)、导向船浮运定位
先抛中间二个主锚,将前定位船就位,锚绳过渡到定位船上,再利用抛锚船依次对称抛定位船的其他主锚及边锚;用拖轮将导向船及吊箱围堰浮运至墩位处,将定位船与导向船之的拉缆和兜缆拉好,抛边锚固定,抛设尾锚和边锚。
(五)、定位桩施工
导向船抛锚定位后,调整主缆和边锚、拉缆等,将双壁吊箱围堰初步定位,灌水下沉,徐徐放入水中,利用临时担梁挂于导向船上,通过锚碇设施及兜缆将围堰精确定位,由于水流急、深,定位时考虑护筒的水流冲击影响,向上予偏一定距离,以保证插桩位置准确。
定位桩采用主体结构的4~6根钢护筒,插打到岩面。
并钻孔2m,封5m砼,将定位桩稳固。
7号墩采用中—250打桩锤振打,并辅助吸泥,6号墩采用中—250打桩锤,辅助反循环冲击钻施工。
钢护筒插打质量控制标准:
钢护筒偏位:
≤25cm
钢护筒倾斜度:
≤1%
(六)、钻孔桩平台
定位桩插打到位并灌注砼锚固后,将吊箱围堰挂在定位桩上,继续插打其余钢护筒,并与平台连成一体,形成钻孔桩施工平台。
(七)、钻孔桩施工
XX长江特大桥6号、7号墩为钻孔桩基础,桩基直径为φ3.0m,桩长分别为42m和27m,其施工方法如下:
1、钻机的选型
水中墩的钻孔桩直径为3.0m,属大直径钻孔桩,穿过泥岩夹砂岩层,桩尖处基岩极限抗压强度达29Mpa,另外,水中墩施工在枯水期进行,为保证墩身在汛期前出水,形成汛期连续施工的条件,钻孔桩施工的进度显得尤为重要,根据墩位处地质条件和施工要求所选择的钻机应满足以下技术要求:
钻机的成孔直径满足3.0m;钻机的扭矩大于15t.m;气举或泵吸正反循环兼备;成孔速度快等。
依据上述要求,我们将采用KPG-3000型旋转钻机,这种钻机均以气举反循环为主,配有大通径反循环钻具系统,循环排水量大,携带钻碴能力强,钻进效率高,能有效的提高钻孔桩的施工进度与成孔质量。
同时考虑采用冲击钻机成孔。
2、钻具的选择
根据地质状况和水中墩施工的进度要求,对钻具的主要要求是:
(1)具有最佳的破岩效果和良好的排碴能力,以确保较高的钻进速度;
(2)钻具有足够的强度和刚度,刀盘在起、下钻时安全可靠,防止起、下钻时塌孔;
(3)钻具具有破岩钻进和导向两种功能:
为满足上述技术要求,根据我们在类似地质条件下类似直径钻孔桩的成功经验,结合桥址处实际地质状况,选择楔齿滚刀钻头,在刀盘主板周边设置有导向板,其作用是导向和使循环水加速对滚刀及工作面的冲洗,提高排碴效果。
为最大限度的提高
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大桥 水中 施工组织设计