国企赵家沟西北跨渠公路桥施工技术方案.docx
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国企赵家沟西北跨渠公路桥施工技术方案
南水北调中线一期工程总干渠陶岔~沙河南段
南阳段第一施工标段
赵家沟西北跨渠公路桥
基础及下部构造施工技术方案
编制:
审核:
批准:
中国水利水电第十三工程局有限公司
南水北调南阳段一标项目部
二〇一一年十一月十日
1、编制依据和原则..............................................3
1.1编制依据.................................................3
1.2编制原则.................................................3
2、工程概况....................................................3
2.1工程概述.................................................3
2.2地形地貌.................................................4
3、施工总体布置...............................................43.1施工组织机构........................................53.2施工组织管理..........................................53.3施工总平面布置..........................................5
4、施工进度计划................................................7
4.1工期安排原则.............................................7
4.2施工进度总体安排安排.....................................8
5、人员、施工机械进场情况......................................8
5.1人员....................................................85.2机械设备................................................9
6、桥梁施工....................................................9
6.1桩基施工................................................9
6.2立柱施工................................................22
6.3盖梁施工................................................27
6.4桥台耳背墙施工..........................................29
6.5混凝土各季节施工措施....................................30
7、确保施工工期的措施.........................................33
8、质量、安全环保措施.........................................33
8.1质量保证措施............................................34
8.2安全保证措施...........................................35
8.3环境保护措施............................................38
赵家沟西北跨渠公路桥施工技术方案
1、编制依据和原则
1.1编制依据
1.1.1南水北调中线一期工程总干渠陶岔~沙河南段(委托建管项目)南阳段第一施工标段招标文件;
1.1.2南水北调中线一期工程总干渠陶岔渠首至沙河南干渠工程南阳市段1标段《跨渠公路桥施工图设计(第一册)》;
1.1.3《公路桥涵施工技术规范》—JTG/TF50—2011;
1.1.4本地区自然条件和社会条件;
1.1.5目前项目部实际综合管理水平、技术装备及配备施工队伍施工经验。
1.2编制原则
1.2.1根据本单位工程实际情况,围绕重点工程部位,周密布置,合理安排施工顺序;
1.2.2采用平行流水及均衡施工方法,运用P3软件绘制网络计划技术控制施工进度,保证施工工期;
1.2.3制定切实可行的施工方案和质量保证措施,采用新技术、新工艺、新材料和新设备,确保工程质量;
1.2.4合理配置生产要素,优化施工平面布置,注意环境保护,减少工程消耗,降低生产成本。
2、工程概况
2.1工程概述
赵家沟西北跨渠公路桥与总干渠交叉点中心桩号为TS92+480,桥梁总长207m,路线总长372.819m,公路等级三级,设计行车速度40km/h,路基宽度8.5m,路面宽度7m,桥型为简支梁形式,由5跨40m箱梁组成,基础为钻孔灌注桩形式。
本桥上部结构采用40m跨装配式预应力钢筋混凝土简支箱梁。
全桥共布置5孔,每孔3片箱梁,梁中心距3.2m,梁高2.2m;边、中梁梁宽均为2.8m;边、中梁两侧悬臂板均为40.5cm;箱梁顶板厚20cm,底板厚度20~32cm,腹板厚20~32cm,截面转角处均设倒角过渡;支点处设中横梁宽25cm,端横梁宽25cm。
箱梁横向接头均为刚性联结,翼板、横隔板间留有宽40cm的湿接缝。
下部结构:
全桥桥台2个,桥墩4个,从左至右依次为0#台、1#墩、2#墩、3#墩、4#墩、5#台。
桥台采用桩式桥台,单排双桩—采用旋挖钻成孔、水下灌注桩施工,桩直径为φ150cm,桩长35m。
桥墩采用桩柱式桥墩,1#、4#桥墩立柱高为10.5m,2#、3#桥墩立柱高为21m,直径均为φ150cm,每墩下设φ180cm桩基础,一柱一桩,桩长均采用45m;桩混凝土标号为C25,柱混凝土标号为C30。
2.2地形及地貌
工程区位于南阳盆地中部,位于十八里岗垄岗区,本桥位于岗地的顶部,岗地地形宽阔、平缓,地面高程149.1~161.5m,桥位南端宁西铁路形成的路堑深10.4m。
勘测范围内出露和揭露的地层主要有上第三系和第四系地层。
工程区地质构造上位于秦祁褶皱系南襄坳陷的北部,南襄坳陷形成于燕山运动晚期形成的坳陷盆地,区内沉积了巨厚的河湖相物质,新构造运动表现为大面积缓慢抬升,区域结构基本稳定。
3、施工总体布置
3.1施工组织机构
为保质、按期完成本合同段施工任务,实行项目法人管理,矩阵式施工管理的体系,项目经理全权负责制。
项目经理部配项目经理1人,总工程师1人,副经理3人,总质检师1人,下设8个职能科室,各职能科室全面负责施工管理职能和具体执行各项施工职能工作;工程部下设测量队,质检部下设试验室负责本工程所有材料检验和各分部工程提出试验数据及质量评价。
本单位工程配置3个施工队,包括桩基、下部构造、上部构造预制及安装施工队。
3.2施工组织管理
项目经理部是代表企业履行工程承包合同的主体,对业主负责,是现场施工管理机构,是现场施工指挥中心,对内抓好各项施工管理工作,全面统筹和协调整个施工现场的各种关系,调度各专业施工队伍进行施工,保证各专业施工队伍进场前各项准备工作已经完成,快速解决施工过程中出现的各方面的各种问题;对外做好各方面关系协调工作,做到与业主、监理工程师、设计单位经常沟通,密切加强关系,虚心听取意见,积极改进工作,在任何情况下,积极支持和配合各有关单位的工作。
项目经理部坚决贯彻执行国家和工程所在地政府的有关法律、法规和政策,执行企业的各项管理制度;制定项目管理各项规章制度、编制岗位作业指导书,编制单项工程施工计划技术措施(包括质量、安全措施);施工过程中按照标书规定提交各种报告、报表,对工程质量实行“三检”制和“一票”否决制度,对事故实行“三不放过”制度。
3.3施工总平面布置
3.3.1临建布置
临建布置,以方便施工,便于管理,满足施工进度、质量、安全要求为原则,尽量布置在红线范围内,少占耕地,因地制宜,合理布置。
本单位工程桩基施工作业队、箱梁预制场和下部结构施工队布置在本单位工程引线K0左侧40m处,占地19亩,生活用房、仓库均为活动板房。
所有施工区的生产和生活用房分别考虑。
混凝土拌和站采用2#混凝土拌合站,布置在主渠道TS93+800右侧,占地面积43亩。
3.3.2绕行道路
由于赵家沟西北跨渠公路桥所在渠道主线位置平行既有东北联络线,接原有跨既有东北联络线桥梁,两桥头尾相距15m,且赵家沟桥距渠道小桩号326m处为既有西南联络线,图纸设计施工方案为从小桩号建顶管工作坑向大桩号顶进,出口渐变段62m。
赵家沟桥距大桩号186m处为宁西既有正线,图纸设计施工方案为从两侧建顶管工作坑同时向内顶进,为不影响两铁路工作坑和渠道土方同时施工,所以根据现场实际情况,绕行便道修建在既有西南联络线大桩号出口渐变段上,也就是从赵家沟桥小桩号引道处沿渠道左侧红线内侧向右修建270米到既有西南联络线顶管出口渐变段处,穿过渐变段到渠道主线右侧,沿红线内侧再向赵家沟桥处修建,在赵家沟桥桥尾引线15米范围内顺延到既有东北联络线桥梁上,为当地百姓出行提供临时道路。
绕行道路宽度为6m同原有道路宽度,满足要求。
3.3.3施工便道
桩基施工便道利用现有道路直通各墩台桩位处,施工主便道布置在本单位工程左侧,在桥梁小桩号引线处沿渠道方向临近渠道红线处向左开通施工便道150m,此便道也可用作箱梁预制场的施工便道,再通向渠道挖方,然后在渠道内再开通垂直桥梁方向通往1#、2#、3#、4#桥墩下构处的施工便道和修筑施工场地,保持场内交通通畅,满足吊车罐车在此施工。
3.3.4水、电、油料及通讯
(1)水:
生活及生产用水均采用打井抽取地下水。
生活营区、主要结构物处、预制厂及拌和站处,建蓄水池,满足生活、生产用水,生活用水进行净化消毒处理。
个别用水量少且经常迁移的施工点则采用配蓄水罐,便于搬迁。
(2)电:
生活及施工用电,已与当地供电部门签订用电协议,安装变压器,并自备了2台120kw发电机组,满足施工用电的需要。
(3)油料:
施工用油料从南阳市石油公司购买,配置了30t储油罐,油罐车运输。
(4)通讯:
项目经理部和各分营地均设置了程控电话一部,经理部设传真机一部,各施工人员均配手机,时刻保持通讯联络。
3.3.5主要建筑材料
(1)地材:
砂、碎石已与供料商签订供料协议,可满足施工要求;
(2)主材:
水泥与中联水泥厂签订了供货协议;钢筋等钢材分别与安钢签订了供货协议。
4、施工进度计划
4.1工期安排原则
(1)根据合同工期和施工图工程数量以及项目公司所下达的总体进度计划为依据,统筹兼顾,合理安排。
(2)在保证优良工程、施工安全的基础上,优化资源配置,挖掘人员和设备潜力,充分发挥企业综合优势,确保在合同工期内完成任务。
(3)结合当地气候特点,以组织均衡法施工为基本方法,在施工管理上必须抓住施工的有利季节,针对各分项工程特点,合理安排施工顺序,采用平行、流水、交叉作业方法,超前运作。
4.2施工进度总体安排
4.2.1施工准备:
2011年11月25日前各项准备工作就绪,具备开工条件;
4.2.2桩基工程:
2011年11月25日至2011年12月30日;
4.2.3下构工程:
2011年12月15日至2012年1月31日;
4.2.4箱梁预制:
2011年12月10日至2012年1月31日;
4.2.5箱梁吊装:
2012年3月5日至2012年3月8日
5、人员、施工机械进场情况
5.1人员
技术负责人:
范传卫
现场施工负责人:
李学森
现场施工技术人员:
孙立
试验检测人员:
孙建华
测量负责人:
史东亮
质量负责人:
王志强
安全、环保负责人:
龙江
施工人员:
钢筋工15人;混凝土浇筑工:
14人;木工:
16人;机械司机:
12人;养护等杂工:
14人。
5.2机械设备
序号
名 称
规格型号
数 量
备注
1
变压器
315KVA
1台
2
液压挖掘机
SK350LC-8
1台
3
旋挖钻机
JC-60
2台
4
电焊机
Z315
4台
5
弯筋机
GW-40
2台
6
断筋机
GQ-35
2台
7
发电机
120KW
2台
备用
8
泥浆泵
30kw
2台
备用1台
9
潜水泵
2台
备用1台
10
钢筋镦粗机
2套
11
钢筋套丝机
1套
12
混凝土罐车
7m3
4台
备用2台
13
汽车吊车
QY25K5
1台
14
混凝土搅拌站
HZS120
1台
15
混凝土振动棒
9根
ZN50棒5根,ZN30棒4根,
6、桥梁施工
6.1桩基施工
6.1.1主要工程量
赵家沟西北公路桥桩基工程数量表
项目
标号/型号
数量
单位
混凝土
C25
1163.6
m3
钢筋
φ28
67120.4
kg
φ25
4428.4
kg
φ16
954.4
kg
φ10
8036.4
kg
6.1.2施工准备情况
施工便道及村民绕行道路已修建完成。
6.1.3超前钻孔
根据设计图纸:
施工前桥台及桥墩逐墩台布置超前钻,超前钻以一墩台一孔的形式进行钻孔。
6.1.4进度计划
赵家沟西北跨渠公路桥桩基施工进度:
桩基分项工程计划从2011年11月25日至2011年12月30日。
6.1.5施工测量
(1)由全站仪测设各桩位,控制桩位,轴线桩位形成坐标系,注意加以保护。
(2)测量放样桩位时,由两人相互检查校对并作出测量和检查核对记录,减少人为测量误差。
(3)引测高程点至少二处,并加以标志保护,防破坏丢失。
6.1.6基本要求
(1)桩身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外加剂及混合料的质量和规格必须符合有关规范的要求,按规定配合比施工。
(2)成孔后必须清孔,测量孔径、孔深、孔位和沉淀层厚度,确认满足设计或施工技术规范要求后,方可灌注水下混凝土。
(3)水下混凝土严禁有夹层和断桩。
(4)凿出桩头预留混凝土后,桩顶应无残余的松散混凝土。
6.1.7实测项目
钻孔灌注桩实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
混凝土强度(MPa)
在合格标准内
按附录D检查
3
2
桩位(mm)
群桩
100
全站仪或经纬仪:
每桩检查
2
排架桩
允许
50
极值
100
3
孔深(m)
不小于设计
测绳量:
每桩测量
3
4
孔径(mm)
不小于设计
探孔器:
每桩测量
3
5
钻孔偏斜度(mm)
1%桩长,且不大于500
用测壁(斜)仪或钻杆垂线法:
每桩检查
1
6
沉淀深度(mm)
摩擦桩
符合设计规定,设计未规定时按施工规范要求
沉淀盒或标准测锤:
每桩检查
2
支承桩
不大于设计规定
7
钢筋骨架底面高程(mm)
±50
水准仪:
测每桩骨架顶面高程后反算
1
6.1.8施工方案
根据水文地质资料,我部拟采用旋挖钻机成孔,直升导管法灌注水下混凝土工艺。
施工工艺如下:
钻孔灌注桩施工工艺流程图
(1)场地降低、平整及桩位放样
为方便施工,保证桩位,将整桥原地面高程降低至比0#、5#台设计桩顶高1m位置处,再进行场地平整,后进行桩基施工。
场地平整:
a、桥台桩基处:
在桩基施工前,首先进行场地平整。
平整采用推土机进行,在桩位附近平整出一个长度不小于10m,宽度不小于5m的施工平台,满足循挖钻机施工要求。
保证施工机械的放置平稳及施工现场的文明与安全。
b、桥墩桩基处:
严格按照已批复的《总干渠土方开挖施工技术方案》进行施工,在桩位附近平整出一个长度不小于10m,宽度不小于5m的施工平台,既能满足旋挖钻机施工要求,又能满足施工机械的放置平稳及施工现场的文明与安全。
桩位放样:
为保证桩基位置的准确性,施工前要进行精确放线,采用全站仪直接测设控制桩位,在测量精确桩位处设置保护桩,桩中心误差满足:
≤50mm。
(2)护筒埋设及固孔
护筒长度2m,壁厚不小于3mm钢板卷制而成,内径大于桩基直径20-40cm。
在已平整好的场地上准确放样出桩位中心点,并且精准设置保护桩,然后用十字线准确引出该点并作好稳固明显的标志,以便在埋设护筒时校核护筒中心是否与桩中心重合,且所引十字线应防止被埋设护筒的机械设备所干扰和破坏。
在桩位处用挖掘机挖出一个比该桩位护筒直径大60cm~100cm,深度约2m的深坑,在坑底填筑约50cm粘土并夯实。
吊放钢护筒时人工辅助稳固,并用所引出的桩位中心线检核护筒中心与桩位中心,并使其两者偏位误差不能超过5cm,且护筒顶口宜高于地面30~50cm。
钢护筒定位后,在其周围对称填筑粘土并夯实,以防在钻孔过程中泥浆渗漏,造成护筒沉落或偏斜。
钻机采用JC-60旋挖钻机造孔,泥浆护壁,泥浆液面高度不低于地下水位(水面)1.5~2.0m,随时检查浆液比重是否符合设计或技术规范的规定。
(3)钻机就位
液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°,现场地面承载能力大于250kN/m2,所以钻机平台处必需碾压密实。
进行桩位放样,将钻机行驶到要施工的孔位,调整桅杆角度,操作卷扬机,将钻头中心与钻孔中心对准,并放入孔内,调整钻机垂直度参数,使钻杆垂直,同时稍微提升钻具,确保钻头环刀自
由浮动孔内。
(4)钢护筒埋置深度以能隔开流塑状地层为主要原则。
具体埋置深度还应满足计算结果,且有安全系数,根据水文地质条件、施工水位、护筒内泥浆容重和施工情况等通过计算确定。
钢护筒分节加工,顶部和底部各1m范围作加强箍。
每节护筒连接采用坡口焊,以减少护筒振埋时的阻力。
钢护筒运至施工现场后,质监人员须对钢护筒的直径、圆度和焊接质量进行验收,验收合格后方可进行施工。
(5)钻进过程中,操作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计数器控制钻孔深度。
当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时,底板的切削和筒体翻板的后边对齐。
钻屑进入筒体,装满一斗后,钻头逆时针旋转,底板由定位块定位并封死底部的开口,之后,提升钻头到地面卸土。
开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位不产生偏差。
钻进护筒以下3m可
以采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压,150MPa压力下,进尺速度为20cm/min;200MPa压力下,进尺速度为30cm/min;260MPa压力下,进尺速度为50cm/min。
(6)泥浆采用膨润土、在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后,泵入孔内,旋挖钻均匀缓慢钻进,这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。
钻进时掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补加泥浆保持液面高度。
泥浆制备应注意两个方面:
一是泥浆的指标问题,其比重一般应控制在1.05~1.2之间,粘度控制在17~20s,砂率控制在4%以内。
常用的泥浆材料,一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置;二是补浆的速度,泥浆补充一般采用泵送方式,其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准,否则有可能造成塌孔,影响成孔质量。
(7)用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。
要求沉碴厚度不大于10cm。
在灌注水下混凝土前,用高压水吹底翻碴,进一步减少桩底沉碴厚度。
(8)钻孔前先用水准仪确定护筒标高,并以此作为基点,按设计
要求的孔底标高计算孔深,以钻具长度确定孔深,孔深偏差不短于设计深度,超钻深度不大于50cm;孔径用检孔器测量,若出现缩径现象应进行扫孔,符合要求后方可进行下道工序。
表4-3-2-1钻孔桩钻孔允许误差表
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
孔位中心偏心
群桩
≤100
单排桩
≤50
4
倾斜度
≤1%*孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉碴厚度
≤100
6.1.9钻孔异常处理
⑴、坍孔处理
钻孔过程中发生坍孔后,要查明原因进行分析处理,可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。
根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末,同时增大泥浆比重(控制在1.15~1.4之间),改善其孔壁结构。
钻头每次进入液面时,速度要非常缓慢,等钻头完全进入浆液后,再匀速下到孔底,每次提钻速度控制在0.3~0.5m/s。
坍孔严重时,应回填重新钻孔。
⑵、缩孔处理
钻孔发生弯孔缩孔时,一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔,直到钻孔正直,如发生严重弯孔和探头石时,应采用小片石或卵石与黏土混合物,回填到偏孔处,待填料沉实后再钻孔纠偏。
⑶、埋钻和卡钻处理
埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快;卡钻则主要发生在钻头底盖合龙不好,钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时,卵石掉落卡钻等。
埋钻或卡钻发生后,在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆,形成很大的侧阻力。
因此处理方案应首先消除阻力,严禁强行处理,否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。
事故发生后,应保证孔内有足够的泥浆,保持孔内压力,稳定孔壁防止坍塌,为事故处
理奠定基础。
6.1.10终孔检查
利用设置于孔口的临时水准点为基点,用经检校合格的测绳测出孔深,再反算出桩基的基底标高,用卷扬机钢绳通过孔口中心位置吊下标准检孔器检孔。
以上各项均满足规范要求后,报请监理工程师验收。
监理工程师检查合格签字后即可进行下一道工序。
6.1.11钢筋笼制作和安装
基本要求
(1)钢筋、机械连接器、焊条等的品种、规格和技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求。
(2)冷拉钢筋的机械性能必须符合规范要求,钢筋平直,表面不应有裂皮和油污。
(3)受力钢筋同一截面的接头数量、搭接长度、焊接和机械接头质量应符合施工技术规范要求。
(4)钢筋安装时,必须保证设计要求的钢筋根数。
(5)受力钢筋表面不得有裂纹即其它损伤。
6.1.12实测项目
钢筋安装实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
受力钢筋间距(mm)
两排以上排距
±5
尺量:
每构件检查2个断面
3
同排
梁、板、拱肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
2
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)
0,-20
尺量:
每构件检查5~10个间距
2
3
钢筋骨架尺寸(mm)
长
±10
尺量:
按骨架总数30%抽样
1
宽、高或直径
±5
4
弯起钢筋位置(mm)
±20
尺量:
每骨架抽查30%
2
5△
保护层厚度(mm)
柱、梁、拱肋
±5
尺量:
每构件沿模板周边检查8处
3
基础、锚碇、墩台
±10
板
±3
6.1.13钢筋施工方法
按照设计图纸及施工规范要求:
钢筋骨架采用场内制作,现场安装分节成型(预留接头钢筋长度),现场用25t汽车吊吊装入孔;吊车吊起,分节入孔的方法施工。
在吊放过程中,为减少钢筋笼变形并确保其垂直度,应在起吊点增设起吊杆以增加吊点受力面积,在增设的起吊箍筋(同钢筋笼一致并焊接在主筋上)上对称设置起吊点来调整起吊时钢筋笼的垂直度(骨
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