钢拱塔斜拉桥工程施工组织设计Word文档格式.docx
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4.钢构件涂装设计
(1)结构防腐蚀要求
XXXX孝信桥钢结构件均为全焊结构。
依据大气腐蚀环境、局部腐蚀因素以及钢结构各部件的工作和维修条件,涂装设计的基本要求是防腐蚀涂层的周期性维修主要针对面土和中涂,也即最大限度保证其底涂层的可靠和完整性,涂层应确保在带棱角构件处良好的遮盖效果和解和结合力,同时具有良好的复涂性,建议把本桥钢涂装分成以下几个部分:
a.钢梁、钢塔外表面:
钢箱梁外表面涂装应有长效防腐及装饰功能及与混凝土梁的外观协调。
面涂及中涂得免维护周期大于20年。
b.钢梁、钢塔内表面:
由于处于封闭环境,钢锚箱内表面的涂装体系不受紫外线照射影响,空气干燥,条件良好,免维护周期大于30年。
c.U肋内表面:
d.正交异性板板上表面(车行道部分)。
e.人行道板内表面。
f.工地焊接接头区域
工地焊接接头区域作涂装设计需要特别考虑工地接头及其相邻表面的清理的工艺措施,防护要求不低于主体结构。
g.人行护栏及灯柱附属结构表面
人行护栏及灯柱表面涂装体系的主要功能应为美观和防腐蚀涂装免维护周期应大于20年。
(2)防腐蚀涂层设计方案
钢材表面预处理:
板材预处理:
≥Sa2.5级,Rz=40-80μm
车间底漆:
无机硅酸锌一道,干膜厚度25μm。
构件二次处理:
外表面≥Sa2.5级,Rz=40-100μm。
5.附属设施设计
(1)支座
采用盆式橡胶支座,分双向滑动、单向滑动及固定三种。
(2)桥面铺装
桥面行车道铺装层厚度考虑功能要求的不同按双层沥青混凝土设计。
上层为40mm改性沥青AC-13-Ⅰ细粒式沥青混凝土(碎石石料,弹性沥青),下层为35mmAC-16-Ⅰ浇筑式粗级配中粒式沥青混凝土。
行车道桥板做3-6mm橡胶沥青砂胶防水层,组成桥面铺装的防水隔离层,在涂刷防水材料之前桥面需进行吹沙处理。
在行车道铺装边缘与防撞墙结合部位设置螺旋排水管,并与泄水孔连通。
铺装下层、防水层以及螺旋排水管等构成桥面铺装结构的防排水系统。
浇注式沥青混凝土铺装下层在摊铺凭证完毕后,将在其上趁热撒布一层预拌碎石起剪力键作用,并用小型压路机进行碾压,以确保铺装表层与浇注式沥青混凝土底层之间有效联结,并增强浇筑式沥青铺装层的热稳性。
为进一步提高沥青路面路用性能及使用寿命,在沥青混合料中加入聚合物纤维稳定及材料。
桥面的铺装中在上面层中掺加0.2%聚丙烯腈纤维,在下面层中掺加0.15%聚丙烯腈纤维,以增前路面的使用效果,提高沥青路面的劈裂强度、抗弯拉强度、动稳定度。
(3)人行道铺装
人行道采用总厚度为3cm的彩色橡胶防滑地砖。
(4)伸缩缝
全桥在0、3号桥台位置设置SSFB80型伸缩缝,伸缩缝的安装要求及预埋件设置等以相关厂家要求为准。
1.1.2水文地质资料
1.水文
XX水量随季节而呈显著变化;
洪水出现最大洪峰主要在7、8月份,且流量年际变化较大;
水中含沙量较小。
地下水水质达到国际三级标准。
2.气象
XX地处欧亚大陆东部的中纬度地带,属北温带大陆性季风气候,冬季受大陆性气候影响,干燥而寒冷,多北风和西北风;
夏季受海洋气候影响,温和多雨,多为南风和西南风;
春秋两季较短,风沙较大。
月平均气温最高24.6℃,最低-12.7℃,最高极气温为39.3℃,最低极气温为-33.1℃。
平均年降水量为755.4mm,降水日数历年平均为93.8天,降雪日数历年平均29.9天,全年晴天平均为136.7天,雨天为145.4天,阴天为83天。
3.航道
XX无通航要求,但根据业主业务要求主跨在常水位下保持3.5米净空一边小型游船通过。
1.2施工组织
生产组织体系:
我司对该工程非常重视,XX新城孝信桥工程项目经理部将由我公司的精干技术及管理力量组成,以上人员从事施工多年,对当地情况熟悉,具有丰富的施工管理经验。
项目部人员组成见附表1。
根据本工程设计及现场特点,本工程可分为以下几个施工阶段:
(1)桩基及下部结构施工
(2)主梁安装及焊接
(3)主塔、斜拉索安装
(4)桥面附属结构施工
1.3总体进度计划
1.3.1施工总进度控制
根据招标文件要求,本工程将于07年10月20日开工,08年9月30日完工。
我司将按照文件要求于07年10月20日准时开工,并提前10天,于08年9月20日完成本工程。
1.3.2重要节点控制
1.我司XX新城孝信桥工程项目经理部已组建完毕,接到中标通知书后,我司项目部主要管理人员可立即进场,开始从事大临搭设,测量放线等准备工作,并在十天之内进入实质性施工阶段。
2.本工程主墩采用筑岛围堰施工,主梁采用支架安装,由于其位置靠近河道,在7、8月份洪水期对施工影响较大,因此靠近河道支架应在08年7月份之前拆除完毕,并以此为关键节点倒推,安排之前各项施工内容的节点。
3.主梁及主塔是整个工程的关键性施工内容,其施工难度大,施工周期长,是整个工程进度控制的最关键之处。
因此在施工伊始,就要马上进行钢结构的加工制作工作。
并在工程开工三个月内完成加工场地的处理,材料采购,首批构件加工、预拼工作,满足首批钢箱梁的出厂要求。
详细的工程进度计划见附表2。
1.4人员、材料、设备的进场
1.人员动员周期
在投标过程中已经开始组建项目班子,接到中标当天即可宣布项目班子成立。
当天由项目经理带领技术、行政、测量、电工、施工人员,进驻现场并与业主现场人员进行场地、桩号交接,在7~8天时间内完成测量控制网的接手及初步测量控制网的布设,形成施工条件。
2.人员、材料、设备的进场
本工程所需人员、材料、设备均由陆路进场。
混凝土采用商品砼,由混凝土运输车运至现场。
钢结构由专业钢结构厂家加工,通过大型平板车运输至现场。
斜拉索由专业厂家加工,通过已安装桥面运至桥址进行牵引、安装。
本工程的专用机械设备将根据施工进度计划,提前一段时间进场。
本工程钢结构采用汽车吊进行安装,将按照实际进度情况,及时进场施工。
各种材料进场计划见曲线图(图1.1混凝土供应计划,图1.2钢筋供应计划,图1.3钢结构供应计划)
图1.1混凝土供应计划
图1.2钢筋供应计划
图1.3钢结构供应计划
第二章主要物资、机械设备进场计划
1.钻机
本工程桩基采用钻孔桩,直径达到2.0m,施工中采用GPS-22型钻机。
可满足钻孔直径、深度及钻进扭矩等的要求。
主要机械设备情况及进场计划表:
设备名称
型号
数量
进场时间
备注
钻机
GPS-22
2
07.10.25
钻孔
GPS-16
挖机
1.0m3
1
07.10.20
场地处理
推土机
D85
场地平整
履带吊
200t
08.2.1
主梁安装
50t
07.11.1
支架安装
汽车吊
08.1.20
08.5.1
塔柱、斜拉索安装
振动锤
45kw
钢管桩施工
土方车
15t
07.10.30
围堰施工
千斤顶
250t
4
07.12.1
预应力张拉
YC70
Yc120t
5
08.6.1
斜拉索张拉
油泵车
ZB3/630
钢筋三机
钢筋加工
木工三机
模板加工
卷扬机
5t
07.6.1
斜拉索牵引
神仙葫芦
6
专用撑脚、螺母、垫板
斜拉索施工
放索小车
07.5.20
斜拉索放索
弧形滑槽
哈夫夹
8
全站仪
莱卡
测量
经纬仪
J2
水准仪
S2
摊铺机
ABG423
08.7.10
沥青铺装
压路机
YZ14
空压机
KYZ60
07.12.20
砼凿毛
发电机
KVA120
备用发电
2.履带吊、汽车吊
本工程标准段钢箱梁及塔柱均采用汽车吊进行安装。
标准段钢箱梁采用两台200t汽车吊抬吊。
由于钢箱梁重量最大达到151t,个别箱梁节段需采用两台200t履带吊抬吊。
塔柱、斜拉索安装采用50t汽车吊进行。
3.千斤顶
斜拉索张拉采用120t千斤顶进行,塔座横梁钢绞线张拉采用250t千斤顶,以上千斤顶均配置相应的油泵、油压表等设备。
4.电焊机
本工程电焊量巨大,需要配备一定数量的电焊机。
5.钢管、型钢
主梁采用支架法施工,在规划河道范围需要大量的钢管桩、钢管立柱及型钢排架等构件。
第三章劳动力安排计划
本桥施工内容繁多,需要的各项工种较多,具体劳动力安排如下:
劳动力计划表
单位:
人
工种级别
按工程施工阶段投入劳动力情况
桩基下部结构施工
主梁安装阶段
附属结构施工
管理人员
12
10
起重工
15
木工
钢筋工
砼工
架子工
20
钻机班组
25
电工
3
电焊工
测量工
张拉工
普工
合计
97
79
71
64
第四章主要施工方法
4.1测量方案
4.1.1施工测量主要内容
首级施工控制网的布设、复测、加密(即施工控制网的建立)
测量控制网的复核;
主梁施工测量;
主塔施工测量;
4.1.2首级施工控制网的复测
1.首级平面施工控制网的复测
本桥施工测量使用常规测量方法进行故检测采用实测方法进行,检测大桥两恻相邻各个平面控制点间的关系。
检测使用莱卡全站仪六测回测夹角,往返测定边长,检测角值与原测值较差角22.5√2≤7”、距离相对误差≤2√21/45000≤1/16000即认为原控制点稳定,可作为施工控制测量的控制起算数据,否则应提交建设单位修正或采用一点起算一方向定向方法建立施工控制网。
2.首级高程施工控制网的复测
甲方提供的首级高程控制网精度不低于国家二等水准。
复测时,采用NA2+GPM3精密水准仪,用2米铟钢尺采用几何水准方法按照国家二等水准规范要求进行。
检测时采用二等水准方法分别将各个水准点组成符合水准线路进行往返检测,以相邻水淮点间高差比较作检查判别,以检测高差与已知高差差值≤±
6×
√2作为判别标准,并符合到跨河联测水准点。
跨河水准复测拟采用EDM三角高程法。
根据目前的仪器性能和诸多试验成果,三角高程观测精度主要受大气折光引起的垂直角测量精度的制约,有效消弱大气折光折光差的不稳定是三角高程测量的。
我公司拟采用两台LeicaTCA2003型全站仪、采用同时对向观测法实施跨河水准复测。
复测时同时在测段的两端设置仪器,同时照准目标,最大限度的保证对向观测的大气环境相同,实现大气垂直折光影响相互抵消,提高观测精度。
为提高观测精度,同时采取以下措施:
(1)选择有利观测时段(如阴天);
(2)增加测回数,采用同时对向各四测回观测,测站间变换仪器高;
(3)消弱水面对观测影响,抬高观测视线,选择低潮位观测。
(4)跨河水准复测测量优于三等水准(每公里中误差±
3mm)的精度。
4.1.3首级控制网加密(即施工控制网的建立)
(1)加密控制点的测量
两岸分别以两个以上控制点为测站及后视点,测量距离和角度。
共测6个测回。
测距要求:
平面控制等级
测距仪精度等级
观测次数(往返)
总测回数
一测回读数较差
单程各测回较差
往返较差
四等以上
1+1ppm
各一次
≤5mm
≤7mm
≤2(a+b·
D)
测角要求:
等级
仪器
两次重合
读数差
半测回归零差
2C
同一方向值各测回较差
二、三等
0.5〃
3〃
6〃
9〃
根据公式:
X=X0+S·
cosAY=Y0+S·
sinA
A=α+β
(注:
X0、Y0为测站点坐标,α为后视方位角,β为观测角)a
计算控制点坐标。
再对加密控制点进行精度评定。
根据误差传播定律
Mx2=(sinA)2·
Md2+(S·
cosA)2·
(Ma/ρ)2
My2=(cosA)2·
sinA)2·
(Ma/ρ)2、
(注:
Mx、My分别为X、Y的中误差;
Md、Ma分别为S、A的中误差)
计算加密控制点的点位中误差。
(2)主桥各墩中心点的测量
以控制点为基准,测设各墩中心点,并且对控制点及中心点组成的四边形进行边角测量(测角、测距技术要求同加密控制点)。
然后组成条件方程式,根据最小二乘原理进行平差计算,求得各墩控制点的坐标值。
为了提高导线网的测边精度,必须规定:
应选在日出后1小时左右或日落前1小时内观测;
应采用“电照准”;
应在启动仪器3秒后进行。
(3)控制点的管理
根据施工进度和现场情况,定期对控制点进行监测,并随时对控制点周围的工况做好观察纪录。
定期或突发情况下的监测,以控制点为基准;
常规检查,每次测量前,选择一个控制点进行检核。
基准点的监测工作,应配合监理单位、首级测量网测量单位定期进行。
加密控制网点根据施工情况定期进行复测。
a、首级高程控制网加密
施工现场高程控制网建立时,以甲方提供水准点为起算数据,用NA2+GPM3精密水准仪采用二等水准的要求,闭和差fh≤±
4√L,采用闭和环路线,并最终甲方提供闭合到水准点。
施工用高程控制点或埋设于建筑物的外墙上,或埋设于道路上,或埋设于大堤上,或选择突出稳定地物。
点位按深埋或水准基点的要求埋设,帽头采用钢或不锈钢。
在施工范围内每间隔100m建立一个水准点。
在每个主承台周边100m内不少于三个施工用高程控制点,以便相互校核。
每月按二等水准的测量要求复测施工用高程控制点,并修正数值,以保证施工精度要求。
观测措施:
外业观测严格按规范要求的三等精密水准测量的技术要求执行。
为确保观测精度,观测措施制定如下。
作业前编制作业计划表,以确保外业观测有序开展。
观测前对配套因瓦条形码尺进行全面检验。
观测方法:
往测奇数站“后—前—前—后”,偶数站“前—后—后—前”;
返测奇数站“前—后—后—前”,偶数站“后—前—前—后”。
往测转为返测时,两根标尺互换。
测站视线长、视距差、视线高要求见下表:
标尺
类型
视线长度
前后
视距差
前后视距累计差
视线高度
仪器等级
视距
20m以上
20m以下
因瓦尺
DS1
≤50m
≤1.0m
≤3.0m
0.5m
0.3m
测站观测限差见下表
基辅分划
所测高差之差
往返线路
转点差
检测间歇点
高差之差
1.0mm
1.5mm
两次观测高差超限时重测,当重测成果与原测成果比较其较差均没超限时,取三次成果的平均值。
线路外业测量完成后,对外业记录进行检查,严格控制各水准环闭合差,各项参数合格后方可进行内业平差计算。
内业计算采用EPSW平差软件按间接平差法进行严密平差计算,求得各加密水准点高程。
首级(或首级加密)平面和高程控制网完毕后,将复测成果与原测或上一次复测成果进行比对,当坐标、高程不符值超过限差(限差取2倍中误差)时,对超过限差的网点的成果作进一步的稳定性分析,并根据分析结果作实地检核。
若确认复测成果无误后,整理复测报告,报业主、监理审批方可进行施工放样。
4.2桩基施工
4.2.1施工工艺
本工程钻孔桩桩径较大,桩尖达到较硬亚粘土层。
根据我公司以往的钻孔桩经验及本工程的地质情况,钻孔桩施工采用蹦吸反循环工艺。
当孔内外水压差超过某个值后,在动力作用下,将产生砂、土的流动。
孔外向孔内流动会造成垮孔;
孔内向也外流便形成反窜,使孔内水位下降,孔内外压力失衡,结果也将造成垮孔,因此,必须采取措施,使孔内外水压差在某个范围以内。
钻孔灌注桩施工期间,水压差会随河水涨落或地下水降而变化,必须采取以下措施控制水压差:
一是调整泥浆比重,二是调整孔内泥浆面高度。
4.2.2施工流程
施工准备→测量放线→桩位复核→护筒埋设→钻机就位→钻进成孔→一次清孔→吊放钢筋笼→导管安装→二次清孔→沉渣测量→灌注水下混凝土
4.2.3施工机械
(1)施工机械的选择及数量
P1、P2墩土袋围堰上安排二套GPS-22钻机,其它墩台布置GPS-16共2台,整个工程布置4套钻机。
施工中配合IPD90型50t履带吊,用于钻孔柱施工过程中的钢筋笼吊放,钻孔机移位和水下混凝土浇筑。
4.2.4施工准备
(1)技术准备
工程施工前,应做好进场设备的维修、保养、认真研究地质情况,制订切合实际的成孔方案,配备好足够的泥浆,联系好排污地点和运输车辆,确保废浆及时外运。
做好对材料供应商的评审工作。
(2)试成孔
在工程桩正式施工前先进行试成孔,对设备、钻头、孔径、孔斜、孔深进行一次全面的检查。
4.2.5钢护筒制作及沉淀
钢护筒在钢结构加工场加工。
现场焊接。
为加强钢护筒的整体刚度,钢护筒的焊接接头在外加设12mm厚、15cm宽的钢带,护筒底加设12mm厚50cm宽的钢带作为刃脚。
护筒在加工场分段制作,主墩长度5~6m,其它2~3m。
钢护筒加工标准,垂直度偏差不超过1cm/1m。
椭圆度不大于2cm,焊接采用坡口双面焊,所有焊缝连续,以保证不漏水。
使用50t履带吊悬挂45kw震动锤下沉钢护筒。
4.2.6泥浆配置
泥浆是桩孔施工中的冲刷液,主要作用是清洗孔底,携带钻渣平衡太力,护壁防塌孔,润滑和冷却钻头,根据本工程地质情况,因砂层渗透性强,故泥浆采用优质粘土加膨润土,泵吸反循环方式进行泥浆循环,以提高排渣效率。
采取优质泥浆钻进,一是孔壁泥皮可阻止泥浆向砂层中渗漏,并增强孔壁园环支护力:
二可提高冲洗介质的携砂能力。
泥浆控制措施如下:
a、控制泥浆液面
由于存在砂层,土怪侧压力,为防止或减少砂层垮塌,控制孔内液面标高以保证足够水头压力,维护下部砂层的安全。
b、控制泥浆比重
泥浆比重过大钻机成孔阻力大,泥浆失水量大,岩层遇水桦散、剥落、崩解的可能性就大。
反循环泥浆比重控制在1.05~1.10之间。
尽量取下限。
c、控制泥浆粘度
由于砂层不稳定,还应适当提高泥浆粘度,适当采用高分子化合物(聚丙烯酰胺)来提高粘度,以阻止不同地层的水化膨胀和松散垮塌,同时粘度不能过大,粘度过高,则会使泵压升高,排量显著减少,钻速下降,排粉困难,泥浆粘度控制在16~18S。
d、控制泥浆PH值
泥浆PH值的大小,表示了泥浆酸碱性的强弱。
PH<
7时,泥浆为酸性,PH值越小,酸性越强;
PH>
7,为碱性PH值越大,碱性越强;
PH=7时,泥浆为中性。
如果PH值大于11,则泥浆会产生分层现象,推动固壁作用。
e、泥浆循环系统
泥浆池与沉淀池采用钢护筒
钻进时,细粒钻渣沉淀池内,沉淀后用3PNL泥浆泵抽吸排除。
经沉淀池沉淀后的优质泥浆流入泥浆箱内后流回钻孔内。
4.2.7成孔
采用50t履带吊将钻孔机安装就位,就位时要将底座转盘调整水平,转盘中心和护筒中心三者在同一铅垂线上,其偏差不得大于2cm,待钻头吊好,钻杆连接放宽路接通之后,起动泥浆循环系统,开始钻进,钻进开始后需边疆不断地作业。
采用四翼刮刀钻头及反循环工艺。
钻进过程中,采用减压钻进方法,以保证成孔的垂直度,始终保证孔内泥浆面标高,配备泥浆泵及时向护筒内补充泥浆,以实现护壁成孔,经常测定孔内泥浆指标,做好记录,及时调整。
成孔过程中,对进尺速度的控制应掌握以下几点:
a、对于易塌孔的土层,距离该土层1~0.5m时,一般控制进尺速度0.5m/h,确保减压状态钻进,并要观察护筒内泥浆位置变化情况,如果有漏浆现象应马上补浆,确保泥浆水头压差。
b、进入易塌层,不管有没有漏浆现象,停钻(但泥浆循环继续进行)4~8m,让泥浆充分渗透进井壁,让泥浆充分护壁,避免漏浆和塌孔。
c、在易塌层采用低速进尺速度控制在0.5~0.2m/h,确保减压状态钻进,否则进尺过快,泥浆护壁时间不充分,容易造成漏浆和塌孔。
4.2.8清孔
钻孔完成之后,经测量检查达到设计标高并经监理工程师确认,即可进行清孔,一次清孔利用钻孔的反循环
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