巴达线石梯巴河特大桥施工组织设计.docx
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巴达线石梯巴河特大桥施工组织设计
巴达线石梯巴河特大桥
施
工
组
织
设
计
1、编制依据、原则及范围
1.1编制依据
(1)石梯巴河特大桥工程投标文件及设计图纸。
(2)当地水文资料。
(3)国家及相关部委颁布的法律、法规和现行设计规范、施工规范、质量验收标准及其它有关文件资料。
(4)工程建设标准强制性条文。
(5)工程现场调查、采集、咨询所获取的资料。
1.2编制原则
(1)响应投标文件、遵守合同原则
积极响应和遵守投标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等方面的规定,严格遵守建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容,充分结合现场调查资料。
(2)安全第一的原则
坚持“预防为主,安全第一”的指导思想,遵守国家安全相关法律法规,结合本工程特点,制定积极有效的安全管理、技术、组织措施,确保人身安全和工程安全。
施组编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案,在各项安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。
(3)确保工程质量的原则
坚持“百年大计,质量第一”的方针,遵守国家质量相关法律法规,针对本标段工程特点和质量目标的要求,制定完善的工程质量管理制度,建立质量保证组织体系,加强过程控制,从各个环节上保证工程质量目标的实现。
(4)确保工期的原则
根据招标文件对本标段的工期要求,编制科学的、合理的、周密的施工方案,采用信息化技术,合理安排工程进度,实行网络控制,搞好工序衔接,实施进度监控,确保实现工期目标,满足业主要求。
(5)优质高效的原则
加强领导,强化管理,优质高效。
根据我们在施工组织设计中明确的质量目标,贯彻执行ISO9001质量体系标准,积极推广、使用“四新”技术,确保创优规划和质量目标的实现。
施工中强化标准化管理,控制成本,降低工程造价。
(6)方案优化的原则
科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,在施工组织设计编制中,以优先采用成熟的施工技术、先进的施工机械、完善的施工工艺为原则。
(7)科学配置、科学管理的原则
根据本标段工程量大小及各项管理目标的要求,坚持综合管理与专业化作业相结合,突出重点项目和关键工序,对人、财、物、设备等进行科学配置:
选派有丰富施工经验的管理人员和专业化施工队伍;确保流动资金的周转使用,并做到专款专用;选用优质材料,投入高效、先进的施工设备。
充分发挥我公司在桥梁方面的科研、施工、技术及设备优势,采用先进的施工技术,综合管理,合理调配,科学安排工期及资源配置,统筹组织,超前计划,合理安排工序衔接,实现施工组织的连续、均衡、紧凑、高效。
(8)标准化管理的原则。
通过建设单位管理标准化,以建设目标和合同约定为纽带,全面推动标准化管理,合理安排施工顺序,组织均衡、连续生产。
(9)“创新、发展的原则。
积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度、降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。
1.3编制范围
新建铁路广元至达州巴中至达州段石梯巴河特大桥工程,里程范围为D1K89+991.58~D1K91+454.42,长度为1462.84m。
2、工程概述
2.1工程简介
石梯巴河特大桥位于巴河达县河段上,设计里程范围为D1K89+991.58~D1K91+454.42,长度为1462.84m,中心里程:
D1K90+723,由4跨连续刚构和41跨预制T梁组成,跨度布置为:
1*24+10*32+(48+2*80+48)连续刚构+25*32+1*24m。
主桥总体布置见附图。
2.1.1下部结构介绍
全桥总长1462.84m,其中引桥部分长1206.84m,为T型预制梁,主桥长256m,为连续刚构。
基础除36#、37#为扩大基础外,其余均为桩基,其直径的两种:
φ1.25m和φ1.5m,均为嵌岩群桩。
承台基础均为矩形,尺寸不等,从5.8m*6.5m至12.1m*16.9m,厚度有2.5m、3m两种。
承台嵌入河床中。
根据设计图提供资料,整个河床仅有1m左右的卵石和松软粉质黏土的覆盖层,下为泥质夹砂岩和砂岩。
2.1.2墩柱及上部结构介绍
全桥2个桥台,39个墩墩。
除桥台为实心外,其余墩柱均为空心墩,主桥桥墩高达71.5m,主桥边墩及引桥桥墩均为变截面空心墩,主桥主墩为等截面空心墩,横桥向11.5m,顺桥向7m。
大桥引桥上部结构均为24m及32m标准T梁形预制梁,主桥为四跨连续刚构。
2.2桥址区域自然条件
2.2.1地形地貌
大桥位于巴河的达县段,为山区,标高由270~330m,河床标高约238m左右,巴河两岸均为山地,高差起伏较大,达60多米。
根据现场堪察,约在0#台、标高约为330处有村庄,20#墩、标高约273m处也有少量房屋,大桥交通较为不便,需修便道,但场地面宽阔,便于施工场地布置。
河上往来船只较多。
2.2.2河道及概况水文地质特征
巴河通航等级为Ⅶ级,通行50吨级船舶的航道尺度标准。
百年一遇的洪水标高为H[1/100]=275.6M,流量Q=35625m3/s,流速V=4.73m/s,施工水位为H1=267.494m,通航水位为H2=263m,
枯水季节为4~9月份,10~来年3月份为洪水季节,枯水季节即为设计图中示出的测时水位,枯水洪水变幅达25m。
河床覆盖较浅,仅有一米左右,为卵石和松软粉质黏土,下卧泥质夹砂岩和砂岩。
2.7环境工程
(1)该段地表多为山地,两岸滩地较多,施工时根据水位标高情况,应尽量少占林地。
(2)施工弃土应设弃碴场,严禁弃于河沟内。
(3)江中桥墩施工时应注意对通航的影响,注意对江水的污染。
2.8技术标准及设计规范
2.8.1主要技术标准
铁路等级:
Ⅰ级。
正线数目:
单线。
旅客列车设计行车速度:
160km/h。
单该桥位于直线、圆曲线和缓和曲线上,梁按平分中失布置。
2.8.2有关荷载标准
地震:
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),地震动峰值加速度≤0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。
2.8.3主桥通航标准
通航等级为VII级
最低通航水位:
263.00m。
2.9主要工程数量
部位
工程项目
单位
合计
挖基
挖土(0至3m)有水
m3
4205
挖土(3至6m)有水
m3
119
挖石(0至3m)有水
m3
24
挖石(3至6m)有水
m3
807
挖土(0至3m)
m3
22141
挖土(3至6m)
m3
1330
挖石(0至3m)
m3
4494
挖石(3至6m)
m3
5889
挖石(6m以上)
m3
1480
基坑抽水(弱)
m3
5107
回填土方
m3
24264
回填M10浆砌片石
m3
453
回填级配碎石
m3
68
明挖基础
C30混凝土
m3
250
钻孔桩基础(φ1.25m)
钻土(硬塑土)
m
57
钻石(软石)
m
388
C30混凝土承台
m3
738
承台钢筋HRB335
kg
14703
C30钢筋混凝土桩身
m
355
桩身钢筋HPB235
kg
23719
钢护筒(2m一个)
个
30
钻孔桩基础(φ1.50m)
钻土(软塑土)
m
96
钻土(硬塑土)
m
332
钻石(软石)
m
3787
C30钢筋混凝土垫块
m3
729
C30混凝土承台
m3
7792
承台钢筋HRB335
kg
129369
C30钢筋混凝土桩身
m
3321
桩身钢筋HPB235
kg
261646
钢护筒(2m一个)
个
221
挖孔桩基础(φ1.25m)
挖石(软石)
m3
1141
C30混凝土承台
m3
1000
承台钢筋HRB335
kg
19922
C30钢筋混凝土桩身
m3
503
桩身钢筋HPB235
kg
2996
桩身钢筋HRB335
kg
24828
C20混凝土护壁
m3
58
C30钢筋混凝土锁口
m3
72
锁口钢筋HRB335
kg
1443
挖孔桩基础(φ1.50m)
挖石(软石)
m3
1227
C30混凝土承台
m3
1241
承台钢筋HRB335
kg
20610
C30钢筋混凝土桩身
m3
565
桩身钢筋HPB235
kg
2838
桩身钢筋HRB335
kg
23290
C30钢筋混凝土锁口
m3
69
锁口钢筋HRB335
kg
1376
桥台
C30混凝土
m3
171
实体墩
C30混凝土
m3
10950
实体墩钢筋HPB235
kg
88740
实体墩钢筋HRB335
kg
372205
空心墩台
C30混凝土
m3
4852
空心墩台钢筋HPB235
kg
3159
空心墩台钢筋HRB335
kg
169364
顶帽
C35混凝土
m3
16
C35混凝土
m3
501
顶帽钢筋HPB235
kg
5928
顶帽钢筋HRB335
kg
63169
托盘
C30混凝土
m3
1063
支承垫石
C50混凝土
m3
75
道砟槽
C35钢筋混凝土
m3
14
道砟槽钢筋HPB235
kg
427
道砟槽钢筋HRB335
kg
744
检查设施
围栏
个
42
吊篮
个
82
检查梯
个
42
桥台锥体
渗水土
m3
452
M10浆砌片石
m3
142
干砌片石
m3
29
碎石垫层
m3
39
M10浆砌片石检查台阶
m3
9
台后侧沟
M10浆砌片石
m3
29
挡砟块
C35钢筋混凝土
m3
146
挡砟块
HPB235钢筋
kg
2926
桥梁用地
桥梁用地
亩
29
环保工程
弃砟方量
m3
18544
弃砟用地
亩
7
弃砟挡墙M10浆砌片石
m3
1669
3、施工总体布置及组织管理
3.1施工总体布置
本着生产、生活场地就近布置,方便桥梁建设,充分利用现有资源等原则进行场地布置。
根据巴河特大桥主桥的工程量及其分布情况、桥位处的地形地貌特征和现有场地的交通、水电等情况,为合理安排施工,分别在0#桥台及20#墩处设置生产生活区,主项目部设置于0#桥台,场区根据地形情况布置便道,便道宽度按6米设置,并按要求设置会车处。
施工场地布置见附图。
3.1.1队部布置
队部设有办公房屋、生活住房、食堂、澡堂、厕所、活动室、运动场、医务室、进出道路及供电、供水、通讯、排水系统等设施,所有设施按标准化形式建立。
队部设置在南宁侧桥址附近。
部分作业人员也在此用地内居住。
供电、供水:
本工程生产、生活均使用外电,两岸装有500kw变压器各一台,还各备用一台发电机。
生活生产用水为井水,生活区和施工区根据需要设置储水池。
3.2施工组织与管理机构
为便于协调和管理施工机械、设备、物质、资金、人员及技术各项资源,使本工程达到“安全、优质、高效”的预期目标,我公司采用了完善合理的管理机制。
组织结构图3-2。
4、施工总体方案
4.1施工顺序
4.1.1安排施工顺序的原则
(1)工程量最大、施工工期最长的分项工程优先施工;
(2)结合郁江水文特点组织施工,基础承台及水中墩施工安排在12月~4月;
(3)在满足工期的前提下,尽量减少机具、设备等资源的投入。
4.1.2总体施工顺序
(1)进场后快速进行场地建设、围堰制造和栈桥码头的建设;
(2)据水位的变化先安排主墩13#墩位爆破、清理河床、施工钻孔平台桩、搭设钻孔平台、进行桩基础施工、围堰制造、分段接高围堰、夹层内水封混凝土和灌砂压重、围堰下沉到位进行封底、抽水施工承台等;
(3)13#墩采用先桩基后围堰的施工方法;12#、14#墩采用筑岛的方法施工;其余均为常规陆地施工方法。
(4)赶在汛期来临前将13#主墩施工出水面,并安装墩旁托架、墩旁塔吊。
(5)墩身施工采用翻模施工方法。
(6)连续刚构采用挂篮现浇的方法,每三米一节向前推进;
(7)连续刚构墩顶三个节间采用支架法现浇;
(8)引桥T梁架设采用架桥机架设的方法。
4.2施工方案概述
4.2.1桥梁基础施工
石梯巴河特大桥主桥下部结构基础总体施工方案为先桩后堰法,搭设水上栈桥及施工平台辅助施工,通过栈桥在平台上进行桩基施工,完成定位桩后开始利用平台进行钢围堰原位单元件拼装,分段接高,完成后整体下沉着床,灌注水下封底砼,进行承台施工。
主桥桥墩位河床地层基本为裸岩,岩层为砂岩或泥岩夹砂岩,σ0=0.5MPa,岩层面标高约为+240m,承台底标高约为+243m,常水位为+250.84m,平均爆破深度为6m,需爆破岩石约4000m3,因此需先进行墩位岩层水下爆破及清理整平后方可下沉围堰结构。
墩位岩石河床采用一次爆破,挖掘船挖石渣至要求的设计基床标高。
围堰加工好经过水密性检验合格后,分块运输至墩位处,待钻孔桩施工完成后在钻孔平台上进行围堰底节的拼装,分段接高、吊装下放围堰,水上拼装围堰顶节,堰内侧壁内注水下沉到位,浇注堰内侧板及承台封底砼后抽水进行承台施工。
桩基施工用栈桥平台结构见附图;
围堰结构见附图。
4.2.2墩柱施工
全桥墩柱均为空心墩,多数均是高墩。
除主桥三个主墩为等截面圆端形空心墩外,其余均为变截面圆端形形空心墩,墩身高度从10.8m~71.5m不等,多数高于20m。
高墩施工一般采用翻模、滑模、爬模施工,考虑到成本、工期要求及现场条件,走马河大桥墩身除5#墩外均采用翻模施工
空心高墩施工见附图。
4.2.3上部结构施工与安装
本桥上部结构引桥为24m及32m预制T梁,主桥为48+2*80+48m连续刚构。
引桥预制T梁采用梁场预制,运至现场采用架桥机架设的方法。
主桥刚构采用挂篮现浇施工方法。
挂篮施工见附图。
5、施工进度计划
5.1施工计划安排总体思路
1、施工准备工作内容:
人员进场,队部建设,生产区建设、栈桥码头、平台、围堰等临时结构修建。
2、全桥共有41个墩台,平均桩长14m,共315根桩基,主墩钻孔桩施工每墩配4台钻机施工,单桩施工周期为10天左右,每墩5个周期。
3、13#墩承台采用双壁钢围堰施工,每节接高下放周期为8天。
4、主塔塔身施工时,划分节段长度为6m,施工周期考虑每节7天。
5、主桥刚构挂篮现浇分段约4m,每段施工周期7~9天。
5.2施工总体形象进度安排
总体控制工期为2010年12月1日~2012年9月31日。
桥梁施工分水上施工、墩身施工、刚构挂篮现浇施工、桥面系施工四大部分。
①水上施工
水上施工分水上栈桥平台施工,水下爆破施工,筑岛,桩基施工,钢围堰施工,承台及墩身施工。
12#、14#墩位筑岛于2010年12月20日开始,于2010年12月31日完成,确保2011年1月1日开始桩基施工。
13#墩的通过从14#墩搭设栈桥、平台及钢围堰进行施工。
栈桥平台于2011年2月28日完成,确保2011年3月1日开始施工桩基。
②13#承台爆破工程:
承台爆破清碴于2011年1月31日全部完成。
③13#墩确保2011年5月1日开始进行围堰拼装,2011年6月20日开始进行围堰封底施工。
④塔顶0#墩支架现浇,于2011年11月1日开始,至2012年7月20日完成。
⑤引桥墩身按架设顺序进行施工,于2010年12月15日开始,2011年7月15日全部结束。
施工进度计划横道图见附表
施工工序、设备见附表
6、资源配置计划
6.1劳动力进场计划
(1)人员进场方式
参加本工程施工的管理、技术人员和各种作业人员,均通过汽车进场。
(2)施工人员进场培训
对参加本工程施工的全体人员,进场前,进行有针对性的培训和教育。
进场后进行技术、安全操作规程以及环保、医疗、消防和文明施工等方面的培训教育。
提高全体施工人员的安全、质量操作能力、增强环保意识。
参加培训的人员要进行考核,考核合格者颁发合格证书。
(3)医疗及劳动保护制度
建立完善的医疗保障体系及劳动保护制度,以人为本,确保广大施工人员的人身安全和身体健康。
(4)施工人员技术交底
在单位工程或分部分项工程开工之前,将工程相应的施工组织设计、施工计划和施工技术要求,详尽地向施工班组和工人进行交底,以保证工程能严格按照设计图纸、施工组织设计。
施工技术规范、安全操作规程和施工验收规范等要求进行施工。
交底工作按照管理系统自上而下逐级进行。
(5)建立健全各项劳动力组织管理制度
项目部根据本工程的实际特点结构以往的管理经验,建立并制定各项劳动力组织管理制度,严格按照管理制度办事。
7、主要施工方案及施工方法
7.1栈桥及码头施工
13#墩采用搭设栈桥辅助施工,栈桥总长70m,栈桥宽6m,栈桥面标高为+253.0m。
栈桥支撑桩采用直径630mm、壁厚10mm钢管桩,承重梁采用贝雷片,栈桥上游距桥纵轴线10m。
7.2栈桥施工工艺流程图
图7-2栈桥施工流程图
7.3栈桥施工工艺
主墩施工采用搭设栈桥辅助施工,栈桥长70m,栈桥跨径设计为12m,桥宽为6m。
栈桥面标高为+253.0m。
栈桥支撑桩采用钢管桩,承重梁采用贝雷梁多片。
分布梁采用25a工字钢,面板采用8mm防滑花纹板。
均采用水上及岸上汽车吊吊装施工。
河床覆盖层较薄,仅有3m左右,栈桥钢管桩利用振动锤振动沉放,起重设备考虑起重船,由于栈桥长度不大,为了抵御汛期洪水冲击,栈桥墩采用2排3根φ630×10mm钢管桩。
7.4主墩平台施工
平台基本布置:
平台总体尺寸为30m×20m。
钻孔平台支撑桩采用钢管桩在钢围堰内采用φ630×10mm,钢围堰外采用φ820×10mm,2*45b工钢横梁,单层多排贝雷片纵梁及25a工钢分配梁搭设作为桩基的钻孔平台和双壁钢围堰施工平台。
平台顺桥向跨度最大为6m,垂直桥向跨度最大为12m,顶面标高为+253.31m。
桩基钢护筒内径170cm,壁厚12mm,护筒顶面标高为+253.31m。
利用起重船吊振动锤插打钢管桩形成辅助施工平台,再安装导向架,插打钢护筒,完成平台施工。
7.4.1平台施工工艺流程图
13#墩平台施工工艺流程图
测量放线→平台钢管桩施打→管桩连接系施工→平台桥面系安装→施打钢护筒→进行桩基施工
7.5水下爆破
为便于下沉钢围堰,钻孔平台搭设前需进行水下爆破施工,经计算,13#墩爆破深度约8m(爆破开挖至承台底面以下5m,即超爆2m),以一艘120t船舶为爆破施工钻孔船,配置4台CQ-100型船用潜孔钻机,单套管直径为φ130mm,成孔φ110mm进行水下钻孔爆破,用1.5m3的挖泥船和两艘40m3的泥驳船进行清碴和运卸(根据管辖该河段的航道管理部门指定的地点抛卸),分区进行爆破。
最后局部凸出点采用少量裸露水下爆破进行整平。
图7-2水下爆破施工工艺流程
7.5.1爆破施工步骤如下
(1)施工准备:
覆盖层清除,使用挖泥船配以泥驳船进行清理覆盖层,使基岩裸露。
测量水深,使用测深仪对墩位爆破区域进行地形测量,计算钻爆深度。
(2)钻孔船钻孔作业
首先钻孔船定位抛锚,以4台CQ-100型船用潜孔钻机同时钻孔,完成一排钻孔,钻孔船移位,再进行下排钻孔。
(3)装药和堵塞
每钻完一排孔,即用竹片捆绑炸药通过套管下沉,潜水员潜水进行堵塞,堵塞物可使用河砂。
(4)起爆
将爆破范围分区,每完成一个区的钻孔装药后,钻孔船起锚离开,并连接好起爆网路,在爆破船上使用起爆器引爆。
每天计划爆破时间的确定:
早:
7:
00~8;00
中:
12:
00~13:
00
晚:
18:
00~19:
00
爆破警戒信号的确定:
警戒开始:
连续短声(---------)
引爆开始:
三长声(——————)
解除警戒:
一长声(——)
(5)清碴和检查
使用挖泥船配以泥驳船进行清碴并运至指定地点倾卸,然后使用测深仪测量爆破后的平整度。
7.5.2栈桥及平台施工注意事项:
A、严格按设计要求进行施工,所有材料均应符合国家标准,构件、焊缝均应符合设计要求。
B、钢管桩入河床深度以设计标高及贯入度双控控制。
C、钢管桩插打完毕后,及时设置桩间联接系及桩顶分配梁。
D、平台横梁在岸边预制好后,由运输车(船)运至栈桥平台施工位置,再由吊机起吊悬臂拼装,并及时与桩顶分配梁连接,设脚手板、安全网、栏杆、安全标志等设施。
7.6桩基础施工
本桥共计315根桩基,其中直径150cm,249根,直径125cm,66根,主桥桩基为钻孔桩,其余均为挖孔桩。
钻孔桩采用冲击锤成孔。
7.6.1钻孔桩施工工艺
(1)钢护筒制造和安装
钢护筒的长度根据江底地形情况初步定为16m,护筒内径为1.70m,壁厚为12mm,底部做刃脚处理,另设一道20cm高的加强箍,顶部设50cm高加强箍,统一在钢结构加工场制作,制作节段长度为8m,在墩位处吊装组焊接长。
在形成水上施工平台后、利用50t汽车吊机,DZ120KS型震动锤震动下沉。
(2)冲击钻机成孔施工
泥浆制备通过开孔时冲击形成,开孔时直接添加黄泥冲进形成泥浆。
等孔内形成的泥浆指标达到要求后,方可开始钻进。
护筒刃脚下2.0m内要抛填碎石、黄土进行反复护壁挤实处理,增强护筒脚处护壁效果。
在冲进过程中,作好泥浆的维护管理,泥浆比重宜控制在1.2左右。
采用2台11KW泥浆泵压浆至钻头附近、正循环换浆法排渣、清孔。
A、准备工作
测量放出的控制点,用棉线通过护筒或护壁的直径方向交叉定出桩孔中心,冲击钻就位后,要求底座水平、稳固。
钻头在悬吊状态下,起吊天轮中心、钻头中心与孔位中心在同一轴线上,其最大偏差控制在2cm以内。
冲击钻就位的同时,布置泥浆循环系统,根据施工的实际情况与机械设备的配套情况,每台钻机采用独立一套泥浆循环工艺。
相邻两个桩基护筒之间设置连通管,将相邻的护筒作为储浆池,连通管位置高出水面1.5m左右;在主墩平台的航道侧放置泥浆船,布置泥浆循环系统。
B、冲孔
开孔阶段,采用低冲程冲击(0.6~1.0m),待整个冲锤全部、均衡的进入地层后,再采用大冲程(1.2m)、高频次冲孔。
在冲孔过程中,应始终保持孔内泥浆面高出河水位1.5m~2.0m,确保孔壁的稳定。
为控制钻孔的垂直度,须常测吊锤钢丝绳的位置,如超过标准,必须及时调整至合格后方可继续向下钻进。
在钻进过程中,泥浆的性能指标要求为,泥浆相对密度:
1.08~1.2,粘度:
16s~22s,泥浆含砂率:
≤4%。
为了保护环境,避免对河道的污染,严禁将废浆、废渣直接排入河道内。
C、清孔
在孔深达到设计标高后,采用泥浆泵孔底压浆正循环换浆法清孔。
并同时开启泥砂分离器,直到测出出浆口泥浆达到比重1.08~1.15,粘度17~20sec,含砂率小于2%,胶体率大于98%为止,清孔后的沉淀小于5cm。
做好下放钢筋笼的准备工作。
钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
不小于设计孔深
3
孔位中心
群桩
≤100
4
倾斜度
≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉碴厚度
≤小于设计要求
(3)钻孔的安全要求
冲击锤起吊应平稳,防止冲撞护筒和孔壁;进出孔口时,严禁孔口附近站人,防止发生钻锤撞击人身事故;因故停钻时,孔口应加盖保护,应将钻锤提高2~3m,并保持换浆,以防埋住钻头。
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