汉江特大桥施工组织设计bWord下载.docx
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高水位
155.82
155.12
148.42
141.82
145.02
154.62
158.22
低水位
134.42
133.22
133.32
131.52
130.22
129.42
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139.62
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152.22
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142.12
142.42
140.62
135.02
138.82
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2004
2005
146.72
148.22
152.42
153.52
155.0
154.0
155.0
137.82
134.62
136.52
135.52
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133.52
136.5
138.0
140.0
根据湖北省地震烈度区划图可知,本项目全线地震基本烈度为Ⅵ度,一般构造物Ⅵ度设防,特大型桥梁或长大隧道等控制性构造物按按Ⅶ度设防。
3.气候
桥位北亚热带季风性气候,属大陆性气候,日照充足,降水丰富,四季分明。
年平均气温为14.5~16℃,最低月平均气温2.7℃(1月),最低极端气温-14.9C;
最高月平均气温27.5℃(7月),最高气温达41.1℃。
年均降雨量884.9毫米,日最大降雨量371毫米,最大积雪深度160毫米,夏季降雨量占全年降雨量的46%,历年平均相对湿度74%,平均绝对湿度13.9毫巴。
年均无霜期248天,年平均日照时数为1889小时,日照率为43%。
历年平均雾天7~8天,雾天最多13天。
六、七月份为偏南风,其余月份多为北风或东北风,平均风速2.7~2.8米/秒,最大风速29.6米/秒。
四.桥型布置
左幅为4×
30m预应力混凝土T梁+85+3×
150+85m预应力砼箱型变截面连续刚构+5×
30m预应力混凝土T梁,4×
150+85m预应力砼箱型变截面连续刚构+3×
30m预应力混凝土T梁。
1.上部构造
箱梁采用三向预应力分离式单箱单室截面,左右幅箱梁顶宽为12m,底板宽为6.0m,翼板宽3.0m,箱梁在墩支点处的截面高度为9m,在跨中及端支点处的高度为3m,箱梁底板上缘按二次抛物线变化,底板下缘按1.6次抛物线变化。
箱梁在各墩台支点设横隔板,墩梁固接,每个0#块的两个横隔板分别与下方分离式的墩身对应。
2.下部构造
主桥有四个刚构墩(5~8#墩)和两个过渡墩(4#、9#墩,有支座),基础采用钻(挖)孔灌注桩,单幅主墩基础为6根Φ2.50钻孔灌注桩,桩长为36m~41m,承台布置为分离的两个矩形,边长1360×
1040cm,厚500cm;
过渡墩基础为4根Φ200cm,承台厚300cm。
引桥桥墩桩基根据墩高分别采用150cm、180cm、200cm的挖孔灌注桩。
主墩桥墩采用双薄壁墩,截面尺寸为250×
600cm。
5~8#墩墩梁固接,墩与梁连接处采用Φ32的预应力粗钢筋,过渡墩采用空心薄壁墩,截面尺寸为300×
第二章总体施工规划
一.总体进度计划
汉江特大桥左右幅先后施工,主墩施工拟投入打桩船2套,250冲击钻机6台,钻孔平台6个(含上下游),承台套箱6套,套箱底板6套;
墩身翻模3套,电梯、塔吊各4台,箱梁0#块托架2套,箱梁0#块模板1套,箱梁悬浇挂篮8个,悬浇模板8套(单头)。
箱梁合龙段吊架2套,直线段现浇支架2套,拌和站1套。
汉江特大桥拟在2006年4月初完成所有左幅桩基础施工。
主墩承台的开工时间安排在2005年11月初,拟在2006年5月底完成所有承台施工。
主墩墩身拟在2005年12月初开始施工,拟在2006年9月中旬完成所有墩身施工。
箱梁0#块施工时间安排在2006年3月底,拟在2006年10月底完成所有0#块施工。
箱梁左右幅先后施工,挂篮和箱梁模板周转一次。
左幅箱梁悬浇开工时间2006年5月初,左幅箱梁悬浇完工时间2006年9月中旬,左幅合龙段施工时间2006年9月中旬至2007年2月下旬。
右幅箱梁悬浇开工时间2006年6月底,右幅箱梁悬浇完工时间2007年4月初,右幅合龙段施工时间2007年2月初至2007年5月底。
汉江特大桥其余墩台施工与主墩施工穿插进行,在这里不再详叙。
见《汉江特大桥施工进度横道图》。
二.劳力、材料供应计划
汉江特大桥的劳力、材料计划见《劳动力需求计划柱状图》、《钢筋需求计划柱状图》、《水泥需求计划柱状图》、《河砂需求计划柱状图》、《片石(碎石)需求计划柱状图》。
第三章全桥试验和施工测量控制计划
一.全桥试验计划
项目试验工程师进场后,根据本项目的试验项目制定试验项目计划。
对本项目采用的仪器设备进行标定,建立试验设备台帐,确保本项目的试验设备完好准确,并按规范要求确定每台试验设备检定周期,完善本项目试验规范规程。
项目试验工程师负责全项目试验项目的检测、记录、报表工作。
项目试验工程师配合项目工程技术科对全项目进行分项工程划分,根据分项工程清单确定各项试验频率与批次,建立台帐,并上报监理工程师批准。
二.施工测量的控制方法
测量人员作为的第一批进场人员,开始进行施工前测量控制网的建立工作。
业主、监理工程师提供的桥位平面控制点及高程控制点,经加固复测验收后,作为整个工程的首级控制网或加密控制网的依据;
测量工程师根据现场实际情况和施工控制需要,建立全桥测量控制网络,编写全桥测量控制方案,并报监理工程师审批。
①平面控制网主要利用业主或设计院提供的控制网,采用间接平差法,依地形地貌,考虑通视、地基稳固等条件,加密至必要的位置,作为全线施工测量的控制点。
②水准测量通过高差闭合后,根据工程的具体情况进行加密,加密点要满足闭合要求,施工过程中对相应的水准点要进行定期的复测。
第四章施工组织设计
汉江特大桥的桩基施工在2006年4月完工,水库正处在蓄水水位较高时段,根据历年的水位显示水位在147m~154m(黄海高程),主墩6、7、8#墩为水中墩,8#墩水域深度最深,覆盖层最薄约1m左右,最高水位时水深达到23m。
6、7、8#通过搭设水上钻孔平台方式进行施工,5#墩根据工期安排估计施工时水位较低,可直接筑岛施工,其余各墩均为陆上墩。
汉江特大桥施工重点:
1.7#墩的恢复重建工作,确保在合同工期内完工。
2.8#墩的平台的搭设及稳定性。
3.大直径桩基的施工。
4.南岸现浇直线段的支架的搭设及稳定性。
5.箱梁施工过程中挠度及线性控制。
6.预应力张拉应力及压浆饱满度的控制。
一.混凝土拌合站设置
由于汉江特大桥南岸无施工便道可以通向桥位处,南岸引桥山坡上场地非常狭小,在北岸设置陆上拌和站,架设1000型拌合楼,一台120型配料机和两台750型强制式搅拌机备用,另外在拌和站下设一台三一的输送泵(60m3/h)及备用的200kw发电机形成一个生产能力达40m3/h的拌和楼系统。
通过交通船水上运输混凝土熟料至5#~7#墩。
二.施工便桥及施工水域布置
便桥布置:
在8号墩与北岸之间设置施工便桥一座,长约30m;
施工便桥仅考虑行人、布设电缆线及输送泵管的需要。
施工水域布置:
根据实际情况,桥位水域总宽约450m,我部下构施工占用水域总宽约340m,在主河道右侧(两侧)留出通航净宽约100m(7#~8#墩之间主河道内),满足通航要求。
为确保通航安全和水域施工安全,尽量减少施工与通航之间的相互干扰,保证施工和通航的顺利,拟采取以下措施:
(1)初步规划的施工水域在得到港航监督部门的批准后,要求航道部门按规定标志明确界定施工水域范围和航行信道,并发布航行通告,我公司将按要求在施工桥墩位置及桥墩上设置醒目的通航标志。
(2)为了预防施工期的船舶碰撞事故,请港航监督部门配合,要求过往船舶遵守过桥有关规定,注意观望,谨慎驾驶,减速慢行。
(3)在水上施工照明灯具上加装遮光措施,避免对夜行船舶的干扰。
三.桩基施工
全桥桩基施工的总体思路:
全桥共有桩基92根,ф250cm的桩基48根,ф200cm的桩基20根,ф180cm的桩基8根,ф150cm的桩基16根。
引桥、副墩的桩基采用人工挖孔,5#主墩位于南岸河堤上,在最高水位时高过河堤1~2m,计划采用筑岛结合冲击钻孔施工;
6、7、8#墩为水中墩,桩基施工期正处在丹江水库蓄水阶段,采用钻孔平台结合冲击钻孔施工,利用ф60cm和ф100cm的管桩结合钢护筒作为钻机施工的承重系承受钻机的重量。
(1)、6#墩桩基的施工
①钢管桩施工
A、钢管桩打桩船拼装
钢管桩打桩船拼装由200吨渡驳和200吨的驳船拼装而成,渡驳上停放20T汽车吊,驳船与渡驳间净距3米,通过1m钢管桩相连,中间安放钢管桩施工的导向架。
吊车在施工过程中负责管桩的接长和下沉及振动沉拔锤的吊装就位,管桩由驳船从加工厂水运至现场,见《钢管桩打桩船示意图》。
B、抛锚定位
打桩船受到的阻力有动水阻力及风阻力,合计约5T。
采用八字抛锚法定位抛锚,锚采用挂篮钢箱体,单个重5T,通过17.5mm的钢丝绳连接锚及驳船,船头主锚采用两个5T锚,尾锚用两个2T锚。
打桩船由拖轮拖至施工水域,各锚根据平面图中的坐标使用全站仪(或三角交汇法)进行定位,水中锚的平面位置偏差允许在5米范围内,见《打桩船定位抛锚图》。
锚定位就绪后,利用打桩船上的绞车收缆,将打桩船精确定位,打桩船平面位置偏差±
20cm,仔细调整各缆,使打桩船平稳。
C、打钢管桩
钢管桩采用δ=6mm的A3钢板卷制而成。
钢管桩卷制直径为60cm,管桩分节制作,每节长9m,竖向焊缝要保证不在同一直线上。
钢管桩在丹江造船厂加工,由驳船运至施工现场。
打桩船就位后,安装活动导向架。
导向架长3m,上下端焊接8个定位螺栓,导向架利用全站仪精确定位后,顶端焊在打桩船上固定。
导向架锁定后,吊车将钢管桩插入导向架内,利用定位螺栓调节钢管桩垂直度,管桩接长采用手工焊,连结过程中注意管桩的垂直度及失圆度,然后采用60T沉拔锤与管桩焊成整体,锤击下沉,直至管桩打至施工设计标高,如果管桩还在下沉继续锤击至管桩不再下沉,取出导向架,将管桩高出的部分割除,将打桩船退至下一根桩位,管桩施打完后迅速与已经打完的管桩相连。
管桩顶面标高按155.0m控制。
②钢护筒施工
A、钢护筒打桩船拼装
钢护筒打桩船利用一艘300吨渡驳组建,上25吨吊车,钢护筒导向架直接焊接在船头,吊车尾部靠船头停在渡驳上,此时吊车起吊能力约15吨。
见《钢护筒打桩船示意图》。
B、钢护筒加工
护筒直径为Φ2.7m,采用δ=12mm的A3钢板卷制而成,每节加工长度4.5m。
护筒采用分节接长下沉,护筒中部及刃脚采用局部外加强。
钢护筒在丹江造船厂加工,利用驳船运送至现场。
C、打钢护筒
钢管桩施工完毕后,利用II25a型钢纵向连接钢管桩,然后钢护筒打桩船驶入管桩平台内,利用钢管桩和4个铁锚将钢护筒打桩船定位,从上游往下游依次施工中间一排钢护筒。
然后临时连接钢护筒与钢管桩,钢护筒打桩船退至两侧,从上游往下游依次施工两侧钢护筒,见《钻孔平台施工顺序图》。
一次性接长13.5m钢护筒,利用60T振动锤锤击下沉,如第一节护筒入砂后还能继续下沉,应接长钢护筒继续锤击下沉,直至设计标高(入砂深度6m)。
钢护筒施工其倾斜度不得大于<
5‰,群桩平面位置误差<
30cm,单桩平面位置<
10cm,钢护筒顶面标高暂按155m设置。
钢护筒之间、护筒与钢管桩之间采用II25a型钢水平形成整体,水平联系共设置两层,顶层标高155m,底层标高153m。
③钻孔平台与钻机布设
钢管桩与钢护筒打完,利用II25a型钢连接成整体,然后布置4组贝雷梁(每组贝雷梁为单层双排5节,上下不加强),贝雷梁上布置6道I36a型钢,在型钢上铺设钢板形成钻孔工作平台,每个钻孔平台上布置三台250冲击钻机,详见《钻机布设方案图》。
④冲击钻成孔施工
A、地质状况
桩基地质情况比较复杂,覆盖层主要为砂层、亚砂土、卵石层、漂石层和碎石土,下浮基岩主要为绢云母石英片岩和辉绿岩。
通过地质资料了解:
绢云母石英片岩属软岩,韧性比较大,裂隙发育、岩层有一定的倾角70°
~85°
并伴有一定的夹层;
辉绿岩属次坚石,石质较硬,强度高,脆性大,岩石抗压强度达到30~70Mpa。
6#墩覆盖层厚约23.8m,7#墩覆盖层约6m,8#墩覆盖层很薄,约2~5m。
B、钻孔工艺
冲击钻采用直径248cm五翼钻头(重量达8t)。
根据不同的地质情况,拟定了下面的钻孔施工工艺,具体施工工艺有待施工中摸索改进。
C、泥浆性能指标
采用正循环造浆,钻孔泥浆各项指标按下列控制:
比重1.05~1.20,胶体率>
96%,粘度>
20s,脱水率<
20%,终孔前含砂率<
4%。
根据本桥地质情况,各部采用膨润土及外购黄土造浆,泥浆用粘性土一般采用塑性指数大于25,粒径小于0.074MM的粘粒含量大于50%的粘性土制浆。
膨润土宜选用钠质膨润土。
D、泥浆循环与钻渣排放
利用相邻桩的钢护筒形成泥浆循环系统(沉淀池、循环池),以保证泥浆不会污染河流水质,泥浆通过旋流箱将钻渣和泥浆分离并采用驳船转运钻渣,在监理工程师指定地点堆砌以免污染环境。
E、清孔
采用二次清孔法,清除孔内沉渣。
第一次清孔在终孔后利用掏渣筒进行掏渣,并利用气管吹气将沉积的钻渣松动,尽可能的将沉渣清除干净。
第二次清孔在砼灌注前,利用导管,采用气举反循环吹气吸泥浆清除孔底沉渣,在确定清除全部指标达到设计及规范要求,经驻地监理工程师认可签证后,停止清孔,并立即进行水下砼灌注。
F、6#墩钻孔注意事项
6#墩位处覆盖层有约23m厚的粉砂层,钢护筒应尽可能地埋深,在施工过程中保持施工水头高出施工水位1.5~2.0m,确保泥浆的性能,同时通过抛投片石、水泥、黄土等加强护壁,将砂层挤压密实防止在施工过程中塌孔埋钻。
⑤钢筋笼制作安装与砼灌注
A、钢筋笼制作安装
钢筋笼在岸边钢筋制作区内分节制作成型,最长笼子按9m控制,钢筋之间错开接头1m。
声测管采用套筒焊接并牢固连接在每节笼子上。
钢筋为螺纹粗钢筋,采用镦粗螺纹套筒连接技术,钢筋笼保护层按设计要求采用砼小预制块绑扎,作为笼子的保护层。
利用浮吊运至钻孔平台上,再利用打桩船上的吊车和冲击钻入孔内接长。
吊笼子时的吊具直接弯成与笼子同等直径的笼式吊具,以保证钢筋笼的圆度,不至于变形(钢筋笼最重约15T)。
声测管接长后再内部灌注清水并用木塞封堵。
防止施工过程中水泥浆进入,堵塞声测管。
螺纹套筒连接时应注意各钢筋的螺纹深度应入套筒内各一半,在施工时可以通过控制钢筋车丝长度来满足要求。
B、水下砼灌注
桩基砼按30号砼配置桩基砼使用的各种材料质量必须符合规范要求,灌注前,应做砼配合比试验,并经监理工程师认可后使用。
施工时,严格控制砼材料及外加剂的规格,质量和用量。
桩基砼缓凝时间为10~12小时。
拌和、输送在水上拌和场进行,另外,利用岸上拌和场作为辅助拌和场,安排2艘交通船,随时转运岸上拌和场的熟料运至孔位作为备用方案。
保证每小时砼入孔量>
30立方米,确保每根基桩砼在8小时内灌注完成。
基桩砼采用直径φ30cm导管灌注,导管使用前必须作水密试验,试验合格后方可使用,砼灌注过程中,利用冲击钻提升导管,利用水上吊车拆除导管。
灌注采用剪球法施工,φ2.5m桩基每米混凝土方量为5m3,首批混凝土方量不少于埋管1m的要求,根据导管离孔底25cm~40cm的要求首灌方量Q=1.4π×
D2/3.14=7M3,为保证首灌的顺利进行,采用13m3的储料斗,在剪球前保证后场输送泵内有一盘混凝土,在剪球后输送泵混凝土及时泵送确保混凝土的连续性。
灌注过程中经常活动导管,埋深控制在2m~6m,桩基砼灌注顶面标高控制为高出设计桩顶50cm~80cm。
详见《主墩桩基钢筋、砼施工示意图》。
⑥事故预防及处理措施
针对施工过程中可能出现的故障采取下述预防措施和处理方法,实际工作中以预防为主,严格落实预防措施。
A、斜孔、偏孔
钻孔时采用小冲程钻进的方法预防斜孔、偏孔,遇倾斜岩面时抛投等强度片石纠正岩面,小冲程继续钻进。
B、坍孔
用保持水头1.5m以上、保证泥浆指标等办法预防坍孔,当出现坍孔,提起钻头回填粘土至坍孔部位,然后接长护筒打入事故部位以下,利用护筒封堵。
C、埋钻
坍孔埋钻时,先用封堵法封堵,然后利用气举反循环设备清除钻头顶上泥砂、提出钻头。
D、砼灌注故障
砼灌注成桩是钻孔桩施工中最重要的环节,必须加强设备保障。
1、使用二套拌和设备两套输送设备,保证砼灌注的连续性;
2、工地常备拌和输送设备易损件,出现故障时,能及时修复使用;
3、每次砼前对设备进行检修、保养、保证设备完好;
4、加强砼前的周密安排及灌注中的现场指挥,施工机械专人操作,专人维修,做到有条不紊,避免乱中出错。
(2)、8#墩桩基的施工
8#墩位于主河槽斜面上,局部位置最大坡度达到1/1。
根据历年水位表最低水位为139m,最深处也仅为4-5m,且河槽较窄,冲刷极其严重,只存留少量的大体积卵石,漂石。
管桩和钢护筒自身无法稳定,因此用25工字钢和60cm的钢管桩将管桩和护筒联接成框架结构,上下两层(152米,150米),水下用混凝土封底,使钻孔平台在承受水流和钻机冲击力下保持稳定和维持孔内水头防止漏浆。
8#墩钻孔平台在高水位(151m)时施工,此时水流速度很低,基本上为静水;
当水位低于148m时,开始有流速,当水位在142m以下时,流速最大约2.5m/s。
根据港口工程技术规范《JTJ213-98》,2.5m/s流速作用下动水压力为4.89kn/m2,河床底面流速低于河流表面流速,约1.8m/s,此流速作用下动水压力2.5kn/m2。
钻孔平台假设钢护筒底部为铰接状态(实际为固结状态,比铰接更稳定,拥有更大的安全储备。
)
钻孔平台承受自重,动水压力,钻机荷载(每台钻机约30吨),钻机荷载作用于钻孔桩位的护筒上。
取低水位流速最大时进行结构验算,每根钢护筒承受的动水压力如下图所示:
钢护筒的动水压力作用于迎水面上。
钻孔平台的支点反力、结构位移、结构应力、结构稳定性分析结果见附图。
根据对受力结果的分析,可以认为除开位移较大外,钻孔平台结构应力、屈曲系数能够满足安全要求,为减少钻孔平台的变位,应在上游抛设4个5吨重重力锚,锚固在平台上,以减少平台迎水作用下的变位。
由于河床的地形高差相对较大,先沿着承台周围抛片石,形成片石围堰,水下混凝土封底时既保证混凝土不被流失,还可减小水流对平台的冲刷。
然后再向里灌注水下混凝土,护筒的最少埋深80cm。
抛石过程中应保证抛在承台外,以免对今后的承台施工造成不必要的麻烦,抛石船只应尽量避免和管桩,护筒碰撞。
片石围堰的最大高度为5m,片石方量约1500m3。
拟同时上三台钻机,按2#-5#,4#-1#,6#-3#的顺序依次开钻,钻机横桥向架设,减少了钻机调头的时间。
钻孔过程中要严格控制泥浆指标。
若发现孔内有漏水(漏浆)现象,应找出原因及时处理。
在钻孔应加强对桩位、成孔的检查工作。
现场施工人员要做到每2个小时掏渣一次,并做好现场钻孔记录,对不同地层地质、施工事故、钻机工作状况等都须认真填写,摸索施工经验。
应防止坍孔,孔形扭歪或斜孔,过大扩孔及掉钻等事故,根据8#墩地质资料,岩层为硬度较高的变辉绿岩,岩面倾斜。
因此在钻进过程中使用小冲程(80cm-100cm),现场施工人员应经常检查孔的垂直度,倾斜度不大于0.5%,防止出现斜孔。
(3)、5#墩桩基的施工:
5#墩由于地质情况良好只有2m左右的覆盖层,墩位有一小部分在水中,5#墩桩基采用筑岛方式进行,其余施工方法与6、7、8#墩相同。
在此不再赘述。
筑岛方案详见《5#墩筑岛平面布置示意图》。
(4)、挖孔桩施工:
①施工进度安排
拟先进行4、9#墩桩基开挖,完工后,挖孔桩人员依次从山脚往山坡上开挖其余各墩桩基础。
②施工方法
在覆盖层内施工时采用洋镐、铁锹作业,进行20cm厚C20砼护壁。
进入强风化层内时采用松动爆破,人工出渣,施工15cmC20砼护壁;
岩层完整地段采用毫秒差爆破,通过振动波的叠加作用,减小振动作用力,确保已经施工的护壁稳定,采用人工出渣,弱风化层以下无需护壁,见《挖孔方案示意图》。
施工过程之中,密切注意桩内地下水的动向,对于大流量的涌水采用静水注浆法进行止水,并施工护壁砼。
对于小股渗水采用引导法集中至一处,利用水泵泵出,然后施工护壁砼,渗水处预埋钢管引水,最后利用木塞封堵。
挖孔作业至桩底标高时,预留10cm采用人工凿除,并将浮渣清理干净。
挖孔过程中施工人员应做好地质情况的登记,遇到与设计不符时应及时向监理反映,重新确定终孔标高。
终孔后经过监理工程师的签证后,进入下一道工序的施工。
钢筋在施工场地内焊接制作,钢筋笼加工应保证尺寸、竖直度以及钢筋接头错位要求,并焊接必要的吊点支撑,焊接好声测管。
钢筋的下放采用25吨汽车吊进行,钢筋笼下放过程中注意定位,并在孔口设置定位钢筋。
钢筋笼安装完毕后,进行桩基砼的施工,在干孔内采用输送泵输送砼,人工振捣的方式;
在有水的孔内采用导管灌注法进行桩基砼施工,导管埋深2
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