王坡沟北桥施工组织设计.docx
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王坡沟北桥施工组织设计.docx
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王坡沟北桥施工组织设计
西安曲江临潼国家旅游休闲度假区
凤凰大道市政工程
王坡沟北桥
施工组织设计
编制:
审核:
批准:
中铁二十一局西安临潼路桥项目部
二O一0年十一月十日
1.编制依据、原则和范围
1.1编制依据
(1)《王坡沟北桥桥梁工程施工图》
(2)《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)
(3)现行的相关国家标准、行业标准、地方标准、本项目有关技术要求及企业施工工艺标准。
1.2编制原则
(1)以设计文件、施工规范为依据组织施工。
(2)规范作业程序,强化各项工期、质量、安全、文明施工、环境保护目标等控制措施,确保各项工程目标的实现。
(3)采用新技术、新工艺、新材料、新设备四新技术。
(4)紧抓施工关键线路,强调材料、工艺、设施的提前就绪;关键工序流水作业,一般工序平行作业,所有施工顺序、工艺措施围绕“尽可能压缩关键工序施工周期”进行安排,在保证施工质量、安全的前提下,一切为压缩关键工序施工周期让路。
1.3编制范围
西安曲江临潼国家旅游休闲度假区凤凰大道市政工程王坡沟北桥。
2.工程概况
2.1工程概况
王坡沟北桥起点里程K14+239.5,终点里程K14+408.5,全长169m,为五孔上承式空腹钢筋混凝土拱桥,跨径布置为(18.8+19.4+78.2+19.4+18.8)m,桥梁总宽39.3m=2x(1.35m(管线)+6.55m(人行道及非机动车道)+11m(行车道)+0.75m(分隔带及防护栏))。
桥梁主拱圈采用C40钢筋砼箱型拱,二次抛物线拱轴线,矢跨径72.87m,矢高14.179m,矢跨比1/5.14,拱轴线抛物线方程:
y=-(533/50000)x2+(311/400)x,拱圈高度1.7m,箱形断面无翼缘,全宽16.8m,直腹板结构。
两侧边孔采用圆弧板式拱,其中边孔矢跨径16.679m,矢高4.736m,矢跨比1/3.52,次边孔矢跨径16.678m,矢高4.735m,矢跨比1/3.52,拱轴线圆弧半径R=9.711m,采用C40钢筋砼板拱,矩形断面,拱圈高度0.4m,全宽16.6m,拱圈拱脚与桥墩拱座固接处理。
下部结构:
对于主拱圈,拱座直接设置在承台上,承台为多面体,最厚6.5m,最薄处3 m,承台顺桥向长12.9m,横桥向宽21m,承台下设群桩基础,每个承台下设15根,桩径1.8m,桩长48m。
对于边拱,拱座设置在墩柱上,墩柱厚3m,宽16.6m,高5.46~7.72m。
两个边拱之间柱下接承台,承台厚2m,顺桥向6.25m宽,横桥向17.5m宽,承台下设两排桩基,每排5根,桩径1.5m,桩长42m。
本桥所有桩基础均采用桩端后压浆技术,以减短桩长,降低工程造价,桩基检测管兼做压浆管,通过压浆管道采用水泥浆对桩底进行高压注浆,增大桩基端头摩擦力。
2.2工期目标
王坡沟北桥总工期控制在6.5个月内。
计划2010年11月1日开工,2011年4月16日完成,保证全幅通车。
2.3气候条件
西安属大陆性暖温带半湿润季风气候,四季分明,冬夏温差大,冬季寒冷干燥,夏季多雨,冬夏季特征气候较长。
年平均气温13.3℃,年最低气温在一月,年最高气温在七月,极端最低气温-21.3℃,极端最高气温41.7℃。
一年平均最低气温0℃,七月平均气温26.9℃,降雨量适中,年平均降水量为604毫米,降水多集中在7、8、9三个月,相对湿度0.7。
风向多东北或西南风,多年平均风速为2.2米/秒,多年平均无霜期为210天。
区域气候条件良好,基本上全年均可施工。
2.4工程数量表
王坡沟北桥主要工程数量表
序号
工程部位及项目
单位
数量
备注
1
桩基础
钢筋
t
1204.8
C30砼
M3
13691
2
承台
钢筋
t
315.3
C15砼
M3
218.9
C35砼
M3
6935.7
C40砼
M3
871.4
3
墩身
C35砼
M3
2313.9
C40砼
M3
656
钢筋
t
231.03
4
拱圈
C40砼
M3
4867.7
钢筋
t
1589.3
5
桥面铺装
C15砼
M3
9.4
C40砼
M3
267.1
C50砼
M3
6.39
沥青砼
M3
557.7
6
附属构造
钢筋
t
108.2
砂砾
M3
1202
粉煤灰填料
M3
7350
3:
7灰土
M3
2404
C35砼
M3
484.4
Q345D钢材
t
30.306
RBKF120型伸缩装置
m
44.4
2.5工程重、难点
(1)工期压力大,仅6.5个月的工期,作业强度很大;
(2)主跨承台属大体积砼施工,需要采取足够措施,以避免水化热及砼收缩引起的砼表面裂纹;
(3)拱圈施工中对支架强度及地基均匀性的要求高;
(4)拱桥施工中成拱线形的控制,其成功与否将严重影响成桥美观度。
3.施工组织总体安排及工期计划
3.1施工总体思路
本桥梁工程总体施工安排的原则是:
在保证施工质量、安全的前提下,一切为压缩关键工序施工周期让路。
具体为:
关键工序流水作业,一般工序平行作业的方式组织施工。
总体施工安排的要点如下:
项目开工后,先期进行施工便道、钢筋加工棚、原有桥墩及承台的破除等临时工程,解决施工用水及施工用电问题,达到桩基施工条件后,迅速展开桩基施工,先以北幅桥梁主拱2#、3#承台桩基为突破点,集中施工两个承台桩基及承台,迅速达到北幅主拱施工条件,在进行中跨主拱施工的同时,0#、1#、4#、5#墩桩基及承台要迅速形成大干局面。
在突击北半幅桥梁施工的同时南幅桥梁采取和北幅平行施工方式作业,确保按时达到工期目标。
3.2施工进度安排
开工日期:
2010年11月1日
竣工日期:
2010年4月16日
具体工期进度图附后,主要节点工期如下:
北半幅桥梁工程(带“★”号的为关键工序):
★2#、3#墩桩基工程(含检测、压浆)2010.11.01~2010.12.20/50d
★2#、3#承台工程(含破桩头及垫层)2010.12.20~2011.01.11/22d
中跨满堂架地基清理与夯填2010.12.16~2010.12.26/10d
★中跨主拱满堂架(含预压)及拱盔2010.12.26~2011.01.21/26d
★中跨主拱圈现浇施工2011.01.21~2011.02.22/32d
★中跨拱上横墙2011.02.22~2011.03.03/9d
★中跨拱上腹拱施工2011.03.03~2011.03.12/9d
★中跨拱上侧墙(含等强度4天)2011.03.12~2011.03.24/12d
★中跨满堂支架卸架2011.03.25~2011.03.25/1d
★中、边跨防水层及拱上填料填筑2011.03.25~2011.03.31/6d
★桥面铺装及附属工程2011.03.31~2011.04.07/8d
0#、1#、4#、5#桩基工程2010.11.11~2010.12.31/51d
0#、1#、4#、5#承台工程2010.12.25~2011.01.24/30d
1#、2#、3#、4#墩及横墙施工2011.01.11~2011.02.05/26d
0#、5#桥台施工2011.01.25~2011.02.14/21d
1-2、3-4边跨支架地基回填与夯实2011.01.24~2011.01.26/3d
0-1、4-5边跨支架地基清理与夯实2011.01.27~2011.01.28/2d
1-2、3-4边跨满堂支架与拱盔2011.01.27~2011.02.06/11d
0-1、4-5边跨满堂支架与拱盔2011.02.06~2011.02.16/11d
1-2、3-4边跨满堂支架现浇施工2011.02.07~2011.02.14/8d
0-1、4-5边跨满堂支架现浇施工2011.02.17~2011.02.24/8d
边跨腹拱圈施工2011.02.17~2011.03.11/22d
边跨拱上侧墙(含等强度4天)2011.03.11~2011.03.24/14d
边跨满堂支架卸架2011.03.25~2011.03.25/1d
中跨、边跨满堂支架拆架2011.03.26~2011.04.07/14d
南半幅桥梁工程(带“★”号的为关键工序):
2#、3#墩桩基工程(含检测、压浆)2010.11.11~2011.01.02/53d
★2#、3#承台工程(含破桩头及垫层)2011.01.02~2011.01.24/22d
中跨满堂架地基清理与夯填2010.12.29~2011.01.07/9d
★中跨主拱满堂架(含预压)及拱盔2011.01.07~2011.01.31/24d
★中跨主拱圈现浇施工2011.01.31~2011.03.04/32d
★中跨拱上横墙2011.03.04~2011.03.13/9d
★中跨拱上腹拱施工2011.03.13~2011.03.22/9d
★中跨拱上侧墙(含等强度4天)2011.03.22~2011.04.03/12d
★中跨满堂支架卸架2011.04.04~2011.04.04/1d
★中、边跨防水层及拱上填料填筑2011.04.04~2011.04.09/5d
★桥面铺装及附属工程2011.04.09~2011.04.16/8d
0#、1#、4#、5#桩基工程2010.11.11~2011.01.07/58d
0#、1#、4#、5#承台工程2011.01.01~2011.01.30/30d
2#、3#墩及横墙施工2011.01.17~2011.02.12/26d
0#、5#桥台施工2011.01.31~2011.02.20/21d
1-2、3-4边跨支架地基回填与夯实2011.01.30~2011.02.02/3d
0-1、4-5边跨支架地基清理与夯实2011.02.03~2011.02.05/2d
1-2、3-4边跨满堂支架与拱盔2011.02.02~2011.02.13/11d
0-1、4-5边跨满堂支架与拱盔2011.02.10~2011.02.21/11d
1-2、3-4边跨满堂支架现浇施工2011.02.13~2011.02.21/8d
0-1、4-5边跨满堂支架现浇施工2011.02.21~2011.02.29/8d
边跨腹拱圈施工2011.02.22~2011.03.16/22d
边跨拱上侧墙2011.03.16~2011.03.30/14d
边跨满堂支架卸架2011.03.31~2011.03.31/1d
中跨、边跨满堂支架拆架2011.04.01~2011.04.16/16d
3.3工程重、难点对策措施
1、针对本桥工期压力大的问题,加大设备、劳动力等施工资源的投入,并
采取增强管理人员配置、逐部位分解和严守节点工期目标;还要经常根据现场情况具体分析施工关键线路有否变化,对于关键的节点工期,能提前的尽量提前,有问题的必须根据总工期计划的需要立即解决问题,通过对关键节点的严防死守,确保总工期的实现。
2、对于主拱承台(拱座)大体积混凝土施工,除根据结构物结构尺寸和混凝土标号不同进行相应的分块浇筑外,并埋设循环冷却水管进行强制冷却,通过冷却水对混凝土的内、外温差进行控制,使其温差符合施工规范的要求(≤25℃),再辅以表面保温、增湿,确保混凝土表面不出现开裂。
3、主拱圈施工对于支架强度及地基均匀性要求很高,对此主要采取以下措施:
细致彻底的清理沟床并作夯实、严格控制支架下回填料的压实度(≥95%)、支架边沿留有足够的富余回填宽度、回填区域作好表面封闭和排水措施、支架各部分(特别是立杆、各垫块)靠实锁紧、细致周密地验算和控制支架受力情况、完善支架各方向的稳定措施(如撑杆、斜联杆)。
4、为保证实现最佳的成桥线形,除加强对模板表面光整度、接头错台量的控制外,对弓形木的加工弧线是否顺滑、弓形木支垫是否紧实密贴、地基是否密实均匀也要严加控制。
如1-2、3-4两跨就应当在主承台背面回填约2米厚的夯土,以保证支架沉降的一致。
3.4主要的工期保障措施
王坡沟北桥的施工工期十分紧张,为保证总工期目标的实现,所有施工顺序、工艺措施围绕“尽可能压缩关键工序施工周期”进行安排,在保证施工质量、安全的前提下,一切为压缩关键工序施工周期让路,故此,特提出以下进度保障措施:
1、主拱座(2#、3#承台)桩基完成钻孔后,(不待孔桩后压浆施工开始)立即停止主拱下钻孔施工用的清水池的使用,开始进行沟槽清淤和回填,以保证满堂拱架地基施工时间不被推后;为此,需要另行安排0#、1#、4#、5#墩台剩余未完成孔桩的施工用水供应场地,或使此部分孔桩钻孔和主拱座孔桩同步完成钻孔施工。
2、承台、拱圈钢筋直径在25mm以上的,采用机械接头(如滚轧直螺纹接头),以提高钢筋的现场安装速度,但主拱圈的合龙缝主筋接头只能采用焊接。
3、主拱圈为箱形拱,将拱箱内模在地面提前组拼为安装单元,内模安装单元根据拱盔立模高程(须考虑设计预拱度和地基拱架拱盔的弹性变形)确定纵向线形,结合设计的拱箱腹板、横隔梁位置和倒角尺寸,其底板留有捣固孔,顶板在拱箱顶板施工前安装。
4、控制四个边跨的总体施工节奏,使主跨拱上构造(横墙、腹拱、侧墙)完成时,边跨拱上构造同步(或提前)完成。
5、本桥施工大部分时间处于冬季,故所有施工项目,提前作好冬季施工准备,冬施方案、升(保温)措施与材料、作业人员均提前布置和就位。
6、由于冬期施工关于混凝土保温的相关需要,并考虑到主承台的施工时间非常少,兼之承台分为三次浇筑,故承台施工时,除主拱圈预埋钢筋外,承台自身钢筋、墩身预埋钢筋和承台模板一次性安装就位,然后搭设保温棚,进行第一、二次混凝土施工,然后预埋主拱钢筋进行第三次混凝土浇筑、保温。
7、为节约工期,除拱架支架安装、拱盔安装外,只要是施工进度所需,所有现场作业必须全部实行轮班作业,实现“人停,作业面不停”,为此需要加强作业人员和管理人员配置。
4.施工组织机构及劳力、物资设备组织
4.1项目部组织机构设置
经理部设项目经理1人,副经理兼任总工程师1人。
设置五部一室:
分别为工程技术部、计划合同部、财务部、物资设备部、安全质量部、综合办公室六个职能部门。
组织机构详细设置见下图:
项目总工
4.2作业班组设置和施工任务安排
本工程由桥涵作业队负责实施,根据本工作内容的不同,分别设置5个专业施工班组,即:
第1组:
负责桩基钻孔灌注;第2组:
负责本工程桩基础钢筋笼加工;第3组:
负责桩端后压浆;第4组:
负责承台施工;第5组:
负责拱圈施工和拱上结构施工。
施工班组
施工任务安排
1组
负责本工程桩基础护筒埋设、钻孔、下钢筋笼、灌注水下砼
2组
负责本工程桩基础钢筋笼加工
3组
负责本工程桩基础后压浆施工
4组
负责本工程承台和墩身的钢筋、模板、砼等施工
5组
负责本工程拱圈支架搭设、钢筋、模板、砼和拱上结构等施工
按施工高峰期的作业人数配置,各专业施工班组最大配置合计246人,其中专业技术工种人员184人,普工62人。
本工程施工班组作业人员如下表:
施工队作业人员配备表
施工班组
钻井工
钢筋工
焊工
模板工
架子工
电工
普工
其它工种
合计
1组
12
3
14
4
33
2组
30
16
1
10
57
3组
4
10
7
21
4组
35
10
18
8
2
13
86
5组
35
12
25
26
1
15
6
120
合计
12
65
45
25
16
4
62
17
246
劳力计划柱状图
4.3施工机械设备组织
本桥主要设备为反循环钻机、吊车、挖掘机、装载机、砼罐车、电焊机、弯曲机、汽车泵等,具体设备及数量如下:
序号
设备名称
规格
数量
进场时间
出场时间
备注
1
破碎锤
1
2010年10月
2010年10月
2
反循环钻机
6台
2010年10月
2011年1月
3
吊车
25T
2台
2010年10月
2011年1月
4
吊车
16T
1台
2010年11月
2011年1月
5
罐车
8m3
10台
2010年10月
2011年5月
6
挖掘机
1台
2010年10月
2011年5月
7
装载机
ZL50C
1台
2010年10月
2011年5月
8
泵车
2台
2010年12月
2011年4月
9
塔吊
8t
2台
2010年12月
2011年4月
10
空压机
3m3
3台
2010年11月
2011年4月
11
钢筋弯曲机
GW40
4
2010年11月
2011年4月
12
钢筋调直机
2
2010年11月
2011年4月
13
电焊机
500A
30
2010年11月
2011年4月
14
对焊机
UN100
1
2010年11月
2011年4月
4.4主要物资材料情况
本工程主要物资使用量大,同时由于工期紧张,物资供应集中,因此物资调配要求高,物资必须提前进行筹备,避免临时因运输及物资供应不足影响工期正常进行。
主要物资使用及进场计划如下:
王坡沟北桥物资材料供应计划表
时间
名称
单位
2010年
2011年
合计
10月
11月
12月
1月
2月
3月
4月
商砼
M3
500
5222
10090
8404
4868
3530
1220
33833
钢材
t
200
400
605
1174
950
495
32.95
3857
声测管
t
50
56.8
106.8
脚手架
t
70
1150
1220
胶合板
M2
16000
4000
20000
钢模板
M2
960
960
粉煤灰料
M3
7350
7350
二灰碎石
M3
1763
1763
花岗石材
M2
2670
2670
5.临时设施建设及施工场地平面布置
5.1施工平面布置图(见附件1)
5.2临时工程
(1)施工道路
在王坡沟北桥南侧修筑施工便道连接王坡沟北桥东西方向,使西侧凤凰大道3KM标准段施工现场与东侧原有凤凰大道贯通,相关物资可以从东西两侧进入施工现场。
施工便道通过王坡沟沟底时按照6m顶宽设置,便道利用素土填筑,表层采用50cm灰土,局部采取C20砼硬化。
(2)临时房屋
工人住房采取就地租用村民住房,现场分别在东西两侧设置钢筋加工棚,同时在西侧设置现场办公区。
钢筋加工棚及办公区内所有地面用15cm厚度C20砼硬化,所有生产生活用房全部采取彩钢复合板房。
(3)施工用水
王坡沟北桥东侧原有200m深井,同时租用当地村民灌溉用水井,保证施工及生活用水。
(4)施工用电
在桥西侧设置一600KVA变压器。
同时项目部配备一台200KW发电机作为备用电源。
(5)搅拌站
本工程所有砼采用商品砼,不自行设置搅拌站,商砼供应站选取不少于三家,随时能够达到砼灌注要求。
6.钻孔桩施工
6.1施工作业平台土方施工
本桥场地跨王坡沟,西侧桥台地形较为平缓;东侧桥台场地为人工陡坎上方,由于本桥梁承台底标高与原地面比较普遍较深,最低达到5米,最深达到14米,为满足桩基施工中各种设备的作业面及降低深基坑防护安全压力,在桩基施工前,先对表层土进行挖除。
原凤凰大道在该位置有一建设中的桥梁,由于新建凤凰大道与原有凤凰大道线位不同,既有已建设完成桥墩、承台无法利用,同时由于既有桥梁墩柱及承台影响新建设桥梁桩基及承台施工,故需要将其破除后才能进行桩基础施工。
先将各承台位置放样并用白灰进行撒线标示出开挖边界。
测量出原地面标高,准确计算确定开挖深度,严格按照计算的开挖深度进行开挖,不得超挖。
6.2钻孔桩施工安排及现场设备调配
本桥梁场区地质构造主要表现为:
至上而下依次为第四系全新统人工填土、上更新统风积黄土、残积古土壤及中更新统风积黄土、残积古土壤及洪积粉质粘土构成,适合选择正、反循环及旋挖钻机作为桩基施工机械。
根据本单位设备及现场条件等各方面权衡,本桥采用反循环钻机施工。
根据工期、现场施工场地合理调配钻机,具体安排是先分别在北幅桥2#、3#上各设置2台钻机,在0#、1#上设置一台钻机,先施工的墩位北幅桩基完成后,再留2台用于北幅4#、5#墩桩基施工,剩余钻机用于南幅2#、3#墩位桩基施工,最后再施工南幅桥梁0#、1#、4#及5#墩位桩基工程,确保所有桩基工程12月份必须完成。
6.3钻孔桩施工工艺
(1)施工场地的准备
施工前先对作业场区进行详细的施工调查,确认地下是否存在管线,在确认地下无管线存在,或是对管线进行迁移后再组织施工。
本桥桩基位置存在废弃窑洞及坟墓等相关洞穴,在钻机就位前,先用挖掘机将洞穴开挖后采用素土回填密实。
(2)桩位放线及埋设护筒
施工场地准备完毕,由项目部专职测量工程师组织对桩位进行放样。
放样完毕,报请专业监理测量工程师进行复测,复测无误并进行相关资料的签认后方可进入下一步施工,钻孔桩采用钢护筒,钢护筒直径比桩径大0.2-0.4m,用6mm的钢板焊制而成,并焊有吊装耳环。
测量定出钻孔桩中心桩,即可埋设护筒。
护筒埋设方法采用挖埋式,钻孔桩灌注完毕用机械拔除周转利用。
首先钻机钻头对准桩位后,进行旋转干取土钻孔,钻出护筒埋设孔位,然后人工配合钻机将钢护筒吊装于孔内,最后校核桩位中心调整护筒位置。
因本桥桩基均分布在旱地,表层为黄土层,故钢护筒埋深设为2m,外露0.3m,遇特殊情况时根据现场实际地质调整埋设深度。
护筒正位后,其周围土须夯紧密实。
(3)钻孔
根据本桥地质情况及桩基长度,选择转盘式反循环钻机施工,固孔采用钻机原位造浆法,若泥浆质量不能满足要求时,可以加入粘土或膨润土进行改善。
钻孔泥浆应始终高出地下水位或地表水位1.0-1.5m,胶泥应用清水彻底拌和成悬浮体,使之能在灌注混凝土及施工时保持孔壁的稳定。
在地面或最低冲刷线以下部分,护筒应在灌注混凝土后及时拨除。
钻机架设处场地要平整坚实,钻机安装应平稳坚定不沉陷,避免钻机在钻进时摇晃。
开孔前调整钻头对中、机架垂直;开始时采取低速慢冲,待钻至护筒底1.0m以下后正常钻进。
钻孔作业要分班连续进行,及时填写钻孔施工纪录。
每个工作班都应检测泥浆比
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