匝道跨铁路桥施工设计方案G180页.docx
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匝道跨铁路桥施工设计方案G180页
Ⅰ标
金寨路立交D匝道桥
施工方案
项目总工:
项目经理:
中铁四局集团八分公司
合肥市方兴大道综合建设工程项目经理部Ⅰ标Ⅰ分部
二〇一三年六月五日
Ⅰ标
金寨路立交D匝道桥
施工方案
文件编号:
HFFXDD1-ZTSJ1-JZLLJDZDQSGFA-019
版本号:
A
修改状态:
1
发放编号:
编制:
复核:
审核:
批准:
有效状态:
中铁四局集团八分公司
合肥市方兴大道综合建设工程项目经理部一标一分部
二〇一三年六月五日
金寨路立交D匝道桥施工方案
一、编制依据
(1)《铁路运输安全保护条列》
(2)《建设工程安全生产管理条列》
(3)《铁路技术管理规程》
(4)《铁路营业线施工安全管理办法》
(5)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》GJJ/CJJ2-2008;
(6)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
(7)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
(8)《钢管满堂支架预压技术规程》(JTG/T194-2009)
(9)《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008;
(10)《城市桥梁桥面防水工程技术规范》(CJJ139-2010)
(11)《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003;
(12)《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003;
(13)《预应力钢束锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000;
(14)《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》JT/T529-2004
(15)《合肥市方兴大道综合建设工程(金寨路~始信)K0-100~K2+230段实时性施工组织设计(HFFXDD1-ZTSJ1-SSXSGZZSJ2012-09,局批复)
二、概况
2.1工程概况
金寨路立交D匝道桥上接合肥市金寨路,下联方兴大道,上跨合肥市经开区热电厂铁路专用线,全长204米,桥宽8.5米,横坡2%。
全桥共分二联,第一联跨径组合为27+30+27米,为曲线桥,桥梁中心线半径155m。
主梁为预应力混凝土等截面连续箱梁,高1.8米;第二联跨径组合为4×30米,桥梁有35米位于圆曲线上,25米位于缓和曲线上,还有两跨60米位于直线段上,主梁为预应力混凝土等截面连续箱梁,高1.8米;下部采用花瓶型桥墩,一字墙式桥台;基础采用承台及钻孔灌注桩基础;桥梁两端引道采用悬臂式挡墙结构,桥梁施工顺序按照先地下再地上,先跨既有线处再标准段处的施工顺序进行施工。
本桥第一联第二跨跨合肥市经开区热电厂铁路专用线,其中P1承台距铁路5.5米,P2承台距铁路6.5米,匝道中心线与铁路中线交角40.7度。
为Ⅱ级企业铁路专用线,单线,内燃牵引,铁路位于直线段。
产权单位是合肥恒通铁路公司,使用单位是经开区热电厂,由上海铁路局合肥工务段代为维护。
2.2主要技术标准
(1)、汽车荷载标准:
公路-Ⅰ级
(2)、地震烈度:
7度,地震动峰值加速度0.1g
(3)、桥面横坡:
2%
(4)、主桥下净空:
6.75米
(5)、防撞护栏防撞等级:
SS级
(6)、设计安全等级:
二级
(7)、设计基准期:
100年
2.3自然条件
2.3.1工程地质特征
据钻探揭示及原位测试数据综合分析,拟建场地地层自上而下为:
①杂填土(Qml)一层厚0.30-7.3m,层底标高6.15-31.17m。
灰黄色、灰褐色,湿,松散或软塑状态。
以粘性土为主,包含植物根、碎砖、石等。
水塘和河沟底部分部有淤泥质土。
②1层粉质粘土(Q4al+pl)一层厚0.70-1.40m,层底标高7.08-29.38m。
灰黄、黄褐色,可塑-硬塑状态。
稍湿,稍有光泽,干强度、韧性中等,含氧化铁、高岭土等。
其静力触探比贯入阻力Ps值一般为1.60~1.90Mpa,平均值为1.76Mpa。
②2层粉质粘土(Q4al+pl)一层厚0.70-4.20m,层底标高为5.25-28.32m。
灰黄、黄褐色,可塑~硬塑状态。
无摇振反应,稍湿,稍有光泽,干强度、韧性中等,含氧化铁、高岭土等。
其静力触探比贯入阻力Ps值一般为2.10~2.40Mpa,平均值为2.26Mpa。
③层粉质粘土(Q3al+pl)一层厚17.10-24.40m,层底标高为0.59~8.89m。
黄灰、黄褐色,硬塑~坚硬状态,无摇振反应,稍湿,有光泽,干强度高,韧性高;含氧化铁、高岭土、铁锰结核等,间夹薄层粉质粘土。
静力触探比贯入阻力Ps值一般为2.6~5.60Mpa,平均值为3.48Mpa。
④1层强风化泥质砂岩(K)一层厚3.1-3.8m,层底标高为-2.5~5.09m,该层标贯实验一般为39~43击/30cm,平均为40.6击/30cm。
棕红~红棕色,密实(坚硬)状态,湿,含长石、石英、云母,局部夹有砾石,无水可钻进。
④2层中风化泥质砂岩(K)一棕红色,坚硬状态,稍湿,含长石、石英、云母,无水钻进困难。
该岩层属极软岩(单轴抗压强度值一般小于3.0Mpa),较完整。
岩体基本质量等级为V级。
该层标贯实验一般为120~200击/30cm,平均为142.6击/30cm,此层未钻穿,层厚大于15m,其下无软弱下卧层。
以上各土层的分布可详见“工程地质剖面图”。
2.3.2地下水
拟建场地在①层杂填土中及②层粉质粘土表部埋藏有上层滞水型地下水,在④1层强风化泥质砂岩和④2层中风化泥质砂岩中埋藏有裂隙水。
主要受大气降水和地表水渗入补给,与周围河流有一定的水力联系,水位水量主要受区域地下水影响。
勘察期间测得钻孔的静止水位埋深为0.5~3.5m,水面标高为17.18~30.57m,地下水不连续。
通过对周围环境的水文地质条件分析,以及查阅区域地质资料,判定拟建场地地下水及土壤对混凝土有微腐蚀性。
2.3.3场地和地基的地震效应
合肥市抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。
2.4施工条件
2.4.1交通运输情况
本桥段位于经济技术开发区金寨路旁,周边道路通畅,能满足施工材料、机械等运输进场。
交通状况及便道布置详见平面布置图。
2.4.2水、电、通信
生活用水接自既有生活驻地管网。
用电由附近的供电系统引入,施工用电、生活用电均采用网电。
驻点安装程控电话或用手机,加强经理部与相关单位的联系。
整个施工工程指挥采用手机通讯和有线通信相结合的方式。
2.4.3材料供应
按局文件,BT项目材料由物资工贸公司组建项目工地材料厂,统一组织供应,按正规材料计划、发放程序进行。
采用商品混凝土、预拌砂浆,马合钢铁公司的钢材,国通管业的塑料管,神剑公司的PVC材料。
2.4.4杆线、管道
金寨路南侧10KV电力塔及铁路北侧沿线通信电缆影响D匝道及主干道快车道施工,已联系供电公司及相关铁路部门进行改迁,目前供电公司已进场施工K0+415处的电力排管,并计划4月28日停电完成迁改,影响第一联第一跨施工问题可得到解决。
2.4.5列车运行情况
通过调查,热电厂专用线月均运行列车20趟,高峰期4趟/天。
2.5工期计划
本标段计划工期为2012年10月25日至2013年8月31日。
D匝道桥施工计划工期为2013年5月15日至2013年8月30日。
其中,桩基工程结束时间为5月21日,承台结束时间为6月6日,墩台身结束时间为6月17日,现浇箱梁结束时间为7月29日,桥面系结束时间为8月14日,附属结束为8月30日,具体工期计划详见下表。
D匝道桥施工计划表
施工项目
单位
工程数量
开始时间
结束时间
天数
备注
第一联
桩基施工
m/根
418/33
混凝土承台
个
4
墩(台)身
座
4
现浇混凝土箱梁
m3/m
441/84
第二联
桩基施工
m/根
198/9
混凝土承台
个
4
墩(台)身
座
4
现浇混凝土箱梁
m3/m
702/120
全桥
桥面系
m2
1632
挡墙及附属
项
1
此外,为了确保现场作业安全,严格执行要点计划,计划如下:
D匝道桥施工要点计划
序号
工序名称
天数
备注
1
P1、P2防护桩及桩基
5
2
P1、P2承台
3
3
门洞条形基础
1
4
门洞支架安装
2
5
第一联混凝土浇筑
1
6
门洞支架拆除
2
2.6主要工程数量
主要工程数量表
项目
规格
单位
数量
备注
混凝土
C50
m³
1145.2
C40
m³
386.37
C30/C30水下
m³
1024.34
C15
m³
31.9
钢筋
HPB300
kg
23965.62
HRB335
kg
406485
φ15.2钢绞线
kg
38496.88
箱梁
跨
7
第一联长84米,三跨;第二联长120米,四跨。
承台
座
8
桩基
根
42
墩身
根
6
桥台
座
2
2.7建设相关单位
建设单位:
安徽上铁地方铁路开发有限公司
投资单位:
中铁四局安徽投资有限公司;
设计单位:
济南市市政工程设计研究院有限责任公司;
合肥市规划设计研究院;
监理单位:
华铁工程咨询有限责任公司;
施工单位:
中铁四局集团
三、工程重难点分析及施工对策
3.1工程重难点
金寨路立交D匝道跨铁路桥上跨既有铁路专用线,必须确保铁路专用线正常运输。
第一联匝道桥位于铁路路堑,铁路边坡为两级边坡,边坡高9m,边坡坡率1:
1。
第一跨、第三跨位于铁路边坡上。
路基边坡上满堂支架搭设、跨铁路门洞支架搭设及既有线施工安全是本工程重点。
3.2工程重点和对策分析
序号
工程难点
对策要点
1
金寨路立交D匝道桥:
1、第2跨跨铁路施工门洞支架施工
2、支架基础位于斜坡
3、开挖边坡保持边坡稳定
4、邻近既有线施工安全防护。
1、按照门洞支架设置方案实施,并严格遵守吊装作业及邻近既有线安全作业规程。
2、分段设置台阶,确保支架立杆基面稳定。
3、按1:
1进行放坡,并在边坡外1米设置硬防护。
4、现浇梁跨夏季施工,采用薄膜覆盖养生,注意浇水保证结构物湿润,防止因高温天气产生混凝土开裂。
4、在铁路运营线上搭设支架时按照铁路行业要求实行要点施工,要求跨铁路一跨施工界面全封闭,铁路沿线范围内施工界面全隔离,并采用铁栅栏设置硬防护。
四、资源配置
4.1人员配置
4.2材料配置
连续梁周转料计划数量表
序号
周转料名称
规格型号
单位
数量
使用部位
1
碗扣件
立杆
Φ48×3.0mm
t
支架
2
横杆0.3m
t
支架
3
横杆0.6m
t
支架
4
横杆0.9m
t
支架
5
钢管脚手架
Φ48×3.0mm
t
剪刀撑
6
工字钢
40a
m
100
连续梁门洞
7
工字钢
45a
m
333
连续梁门洞
8
工字钢
16
m
180
连续梁门洞
9
槽钢
14
m
156
连续梁门洞
10
螺旋钢柱
Φ426×8mm
m
148.4
连续梁门洞
11
钢板
60cm×60cm×1cm
块
22
12
钢板
70cm×70cm×1cm
块
22
13
钢板
1cm厚
m2
20
14
方木
9.5cm×9.5cm
m3
250
模板支撑
15
方木
9.5cm×15cm
m3
30
模板支撑
16
竹胶板
16mm厚
m2
5000
连续梁内外模
17
砂袋
个
2100
砂袋:
0.9×0.9×1
18
砂
t
2825
预压
4.3机械配置
主要施工机具计划数量表
序号
设备名称
规格型号
数量
(台/套)
额定功率(kW)
用途
1
挖掘机
CAT220B
3
地基处理
2
雷沃旋挖钻机
FR612D
1
桩基施工
3
自卸汽车(≥15t)
EQ3260G
2
弃方运输
4
平地机
F205
1
138KW
地基处理
5
路拌机
YWB-200
1
1Kw/h
地基处理
6
压路机
22t
1
地基处理
7
吊车
QY25
1
吊装
8
吊车
QY16
1
吊装
9
混凝土泵车
HBC80-11-110
3
混凝土施工
10
混凝土运输车
8m3
14
混凝土施工
11
柴油发电机组(≥200kVA)
GF200
1
200
应急发电
12
变压器
S9-500
1
500
供电
13
电焊机
BX3-300-2
6
60
钢构件焊接
14
千斤顶
套
2
张拉
15
油泵
套
2
16
压浆机
台
2
压浆
五、施工方案
5.1概述
D匝道桥施工遵循先地下、后地上的原则进行,合理组织流水,提高工效。
本桥连续梁施工涉及跨既有铁路专用线,跨专用线处采用螺旋钢管支柱+工字钢纵横梁+碗扣架的形式布置,并沿铁路线范围全封闭,其余各跨支架采用碗扣支架搭设,上部铺设模板。
由于铁路两侧边坡高度为9m,需进行适当放坡开挖,放坡坡度为h:
b=1:
1。
在边坡开挖过程中完成P1、P2墩的施工工作平台及南侧施工便道。
工程整体工作面形成后开始施工桩基、承台、墩柱(可根据现场情况同时进行支架地基处理及门洞条形基础施工)。
P1、P2墩身浇筑完毕后开始施工满堂支架及跨既有铁路处门洞,完毕后进行连续梁施工。
钢筋加工棚置于现有路基一队驻地,单独设置食堂及住宿区,临水、临电使用既有线路,钢筋半成品由加工厂运至现场。
目前正与设备管理单位联系,完善方案评审、职工培训工作。
5.2基坑防护桩桩基和桥墩桩基施工
5.2.1防护桩施工
①设计情况
在P1墩、P2墩靠近铁路一侧设计一排各10根防护桩,共计20根,(为φ1m钻孔灌注桩,桩长6.9m;桩顶设置帽梁,宽1.1m,高0.7m)。
P1墩、P2墩防护桩中心距铁路中线分别为5.5m、6.5m。
由于防护桩邻近铁路,且位于路堑底部,施工场地有限。
采用旋挖钻进行施工,机位垂直于铁路中线布置,钻机平台处场地水平。
钻机平台尺寸11.9×7.5m。
泥浆池在铁路边坡顶以外5m,长9m×宽5m×高1m。
分别在P0台与P1墩之间、P2与P3墩之间一侧空地上设置,第二联范围隔跨设置。
运输车平台设置于P1墩曲线内侧及P2墩曲线外侧。
经计算,单根排桩钢筋笼重量为0.7t,选用25t吊机下笼,各项参数满足要求。
25t吊机性能表
工作单位
吊臂长度(m)
10.2
13.75
17.3
20.85
24.4
27.95
31.5
3
25
17.5
3.5
20.5
17.5
12.2
9.5
4
18
17.5
12.2
9.5
4.5
16.3
15.3
12.2
9.5
7.5
5
14.5
14.4
12.2
9.5
7.5
5.5
13.5
13.2
12.2
9.5
7.5
7
6
12.3
12.2
11.3
9.2
7.5
7
5.1
6.5
11.2
11
10.5
8.8
7.5
7
5.1
7
10.2
10
9.8
8.5
7.2
7
5.1
7.5
9.4
9.2
9.1
8.1
6.8
6.7
5.1
8
8.6
8.4
8.4
7.8
6.6
6.4
5.1
8.5
8
7.9
7.8
7.4
6.3
7.2
5
9
7.2
7
6.8
6
6.1
4.8
10
6
5.8
5.6
5.6
5.3
4.4
12
4
4.1
4.1
4.2
3.9
3.7
14
2.9
3
3.1
2.9
3
16
2.2
2.3
2.2
2.3
18
1.6
1.8
1.7
1.7
20
1.3
1.3
1.3
由于2排排桩分别位于铁路路堑中,为沿桥梁方向少量挖除边坡,确保机具通行及运送材料,并在相应位置设置钻机平台及泥浆池,详见下图
④施工顺序及混凝土灌注
防护桩施工工序:
防护桩-冠梁-开挖基坑。
混凝土浇筑后强度达到设计要求70%后,方可进行下一根桩基施工,或采用跳桩施工。
冠梁施工前,必须将灌注桩顶部混凝土凿除,并清洗干净。
每排桩10根,采用间隔2根跳打,分三批施工完成。
混凝土浇筑采用汽车泵输送,桩基混凝土浇筑采用水下混凝土施工工艺。
5.2.2桥墩桩基施工
本桥P0台位于铁路路堑坡顶外6.9m。
P1墩位于路堑边坡,距铁路中线7.8m。
P2墩位于路堑底部,距铁路中线8.9m。
P3墩~P7台位于铁路路堑坡顶外10.8~18.5m之间。
桩基施工采用雷沃旋挖钻,工作状态尺寸为长7.1x宽4.3x高17m,平台尺寸长8.1x宽5.3即可。
泥浆池除利用防护桩的2个泥浆池以外,另增建2个,共4个。
分布于P4与P5墩、P6墩与P7台之间一侧空地上设置。
施工现场汽车吊停放位置,选在P1墩曲线内侧及P2墩曲线外侧。
25吨汽车吊尺寸为长12.78m、宽2.5m、高3.46m,支腿纵向5.16m、横向5.9m,因此吊装平台垂直于桥梁方向宽7m,长13m。
吊装平台处上下通道相应加宽。
距离最远一根桩的回转半径在12m以内。
单根桩钢筋笼重1.5t,按照前述25t吊机性能,满足施工需求。
P1墩、P2墩桩基护筒及钢筋笼吊装时,严禁侵入铁路限界。
吊装物底部采用麻绳拴住,人工辅助纠正方向,防止回转过程中侵限,并在吊装过程中有资质人员现场指挥,确保既有线安全。
支架靠铁路一侧采用铁栅栏,防止机具、材料落入侵限。
超过墩顶以上部分设置单排架挂密目网防护。
混凝土采用汽车输送泵车浇筑。
在桩基施工中应严格按照图纸及规范进行施工,此外,应注意如下事项:
a、每根桩等间距布置3根声测管,声测管内径50mm,壁厚3mm,长度为桩长加长20cm,下端封闭,上端加盖,管内无异物,声测管连接处应光滑过渡,管口应高出破桩头顶面10cm,且各声测管高度应一致;破桩头长度按1m计;桩底清孔要保证桩底沉渣厚度不超过15cm;成桩后,基桩总数的50%以上采用超声波法进行100%完整性检测,其余采用低应变法检测桩身完整性。
5.3承台施工
5.3.1承台施工
P1、P2墩基坑开挖,必须待防护桩龄期不少于14天方可开挖,其余承台按正常工序施工。
桥位处地下水位埋深,勘查为1.8~6.2m。
基坑壁按1:
0.33放坡,四周沿坑顶外2m设置钢管栏杆围护。
基坑开挖时尽量避开下雨天,开挖时在基坑内设置0.3m×0.3m排水沟和1m×1m积水坑,同时预备两台水泵,基坑内积水后立即启用水泵进行排水,混凝土浇筑采用汽车泵施工。
5.3.2P1、P2墩承台施工监测
在基坑开挖前,在基坑邻近铁路最近的位置与铁路中线的垂直面上,分别于铁路中线、防护桩帽梁、路堑坡顶设置观测桩,共5个观测点。
观测平面及高程位移。
每12小时观测一次,如发现单次沉降值大于1cm,应立即通知分管领导及现场监理,以便及时采取对策。
若位移稳定无变化则继续施工,如位移持续加大,则停止施工,回填基坑,将具体情况上报重点局、监理、设计院、安投公司。
监控测量由项目部指派专人负责。
5.4现浇箱梁施工
现浇箱梁为单箱单室断面等高度预应力连续梁,边腹板为斜腹板形式,箱梁顶宽8.3m,底宽3.5m,梁高1.8m,腹板厚45-100cm,顶板厚22-50cm,底板厚22-42cm,悬臂板根部厚50cm,端部厚20cm,主梁中横梁宽3m,端横梁宽1.8m。
采用满堂支架法浇筑。
梁体断面图如下:
施工工序:
地基处理→支架搭设→箱梁底模安装→支架预压→安装侧模→绑扎底板钢筋、腹板钢筋及预应力管道安装→浇筑底腹板混凝土→混凝土养生→上内模、内支架、顶模→绑顶板钢筋→浇筑顶板混凝土→养生、穿钢束→张拉钢束→压浆、封锚→拆底模板→拆支架→桥面系。
现浇箱梁施工工序框图如下:
现浇预应力混凝土箱梁施工工艺框图
5.4.1地基处理
地基处理方法:
①挖除支架搭设范围内杂填土后,按照承载力不小于200kPa的要求,根据现场试验确定地基处理深度,采用5%石灰改良土进行换填。
②承台开挖后的基坑边坡挖台阶,台阶高度以30cm为级数,宽度以100cm为级数,并碾压密实。
③承台基坑采用级配碎石回填,每层20cm,压实度93%。
④考虑现场实际地形情况,设计每3.6m长度设置一个高0.6m台阶,台阶在边坡开挖过程中直接开挖成型,每台阶侧面砖砌24cm厚砖墙,对侧壁土体进行保护。
整个平面设置1%横向排水坡,局部不平处用碎石进行找平,顶面再浇筑15cm厚C25混凝土面层,四周保证排水通畅,以防止雨水侵入地基。
5.4.2碗扣式钢管支架搭设
(1)测量放样
为了对D匝道桥的轴线、标高成体系控制,专门编制了《D匝道桥测量方案》。
在水准基点复测合格的前提下,利用往返测将水准点引致桥梁施工地点附近稳固处,经复核符合精度要求后,作为桥梁施工标高控制点。
桥梁的平面控制利用已经复核批准的导线点,导线的精度、走向和距离均符合D匝道桥平面控制的技术要求。
(2)技术准备
工程技术人员应根据施工图纸结合现场情况进行要素复核,发现与设计和技术规范不符的及时通知监理,并将相关资料告知设计院,在没有得到设计方和监理的认可前不予施工。
项目部工程部和安质部组织施工技术人员、施工队队长、质检员、安全员、特殊工种及施工班组进行详细的安全教育和技术(安全)交底,各班组第一次施工进行现场技术指导和现场交底。
(3)支架布置
根据第一联、第二联各跨桥位平面位置不同,分别设计。
①第一联箱梁支架布置
本桥第一联第一跨、第三跨支架基础均部分位于铁路边坡,第二跨跨铁路。
a、跨铁路门洞布置
在跨既有铁路处设置1个门洞,门洞内仅为列车通过使用。
铁路建筑限界宽4.88m,高5.5m。
为
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