京福高速公路福建邵武境内某特大桥(连续刚构实施)施工组织设计.doc
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1、1 京福高速施工组织设计 第第 1 1 章工程概况章工程概况3 3 1.1 大桥概况 .3 1.2 工程地貌和工程水文 .4 1.3 主要工程数量 .4 第第 2 2 章施工总平面布置及临时工程安排章施工总平面布置及临时工程安排5 5 2.1 施工总平面布置图 .5 2.2 供电、供水计划 .5 2.3 临时用地 .5 2.4 大临工程 .5 第第 3 3 章工程难点与对策章工程难点与对策6 6 3.1 工程难点 .6 3.2 相应对策 .6 第第 4 4 章施工总体安排及施工顺序章施工总体安排及施工顺序7 7 4.1 总体施工顺序 .7 4.2 总体施工进度安排 .7 第第 5 5 章拟上场
2、的主要机械设备章拟上场的主要机械设备8 8 第第 6 6 章主要施工方案章主要施工方案9 9 6.1 桩基础施工 .9 6.2 承台施工 13 6.3 墩身施工 16 6.4、0 号梁段施工 .20 2 6.5 挂篮改装、试验与拼装 28 6.6 梁段悬臂灌注施工 29 6.7 悬灌梁段纵向预应力筋张拉施工 36 6.8 悬灌梁纵向预应力筋管道压浆 45 6.9 竖向预应力粗钢筋张拉和压浆 47 6.10 挂篮前移 .49 6.11 悬灌施工中的测量与线形控制 .51 6.12 合龙段施工 .55 6.13 永久支座安装 .60 6.14 边跨现浇梁段施工 .60 6.15 桥面系及附属工程施
3、工 .62 3 第 1 章工程概况 1.1 大桥概况 xx 三号特大桥位于 xx 高速公路 xxxx 境内,大桥桥型布置为 (72.513072.5)米预应力混凝土连续刚构桥,墩身均为矩形空心墩,基础为 桩基础,桥台为 U 形桥台及板式桥台。大桥平面位于直线段和缓和曲线段上,立面 由江西向 xx 方向降坡 2.9%。其各部构造为: 1.1.1 上部结构 左、右幅桥均为单箱单室变高度连续刚构箱梁,墩支点处梁高 7m,边跨直线 段及主跨跨中段梁高 3m。 箱梁横截面为单箱单室直腹板,箱梁顶板宽度为 12m,底宽 6m,箱梁底板水 平布置。通过两腹板的高差,实现顶板单向横坡。箱梁梁体两翼板悬臂长度为
4、 3m。 梁高变化段梁底曲线采用圆曲线。 预应力体系:箱梁为纵、竖双向预应力结构,纵向预应力体系采用高强度低 松弛 270 级钢绞线。其中梁部纵向钢绞线束采用 j15.24-15 型锚固体系、90mm 内径的波纹管成孔;腹板纵向钢绞线束采用 j15.24-19 型锚固体系、100mm 内 径的波纹管成孔。 竖向预应力体系采用 32 预应力精轧螺纹粗钢筋和 YGM 型锚具。 1.1.2 下部结构 主墩为(4.56)m 的钢筋混凝土薄壁空心墩,壁厚 0.9m,上下部为实心部分。 基础均采2.5m 双排钢筋混凝土群桩(桩长 2040m) ,要求桩底嵌入微风化石 英云母片岩的深度 510m。承台为(1
5、094)m 的大体积混凝土承台。0 号桥台 为板式桥台,21.5m 灌注桩基础(桩长 3539m) ;3 号桥台为 U 型桥台,基础采 用明挖扩大基础。 4 1.1.3 其它 桥面铺装总厚度 15cm,其中水泥混凝土厚 6cm,沥青混凝土厚 9cm,两层混 凝土之间加设防水层。 桥台处的支座采用 GPZ 系列盆式橡胶支座 桥台处各设置一道 D160 型伸缩缝。 1.2 工程地貌和工程水文 1.2.1 本桥横跨 V 形沟谷,属山间沟谷地貌,两岸地势陡峭,自然坡度 45 度左 右,相对高差约 100m。桥位区地震烈度位 6 度。 1.2.2 桥位区的地下水类型为网状孔隙潜水及基岩裂隙水,主要接受大
6、气降水 的补给,水量不大。溪沟内常年流水,但流量不大。 1.3 主要工程数量 混凝土 17000m3,钢筋 2200T,钢绞线 380T,精轧螺纹粗钢筋 135T,GPZ 盆式 橡胶支座 8 套。 5 第 2 章施工总平面布置及临时工程安排 2.1 施工总平面布置图 针对本工程特点,通过对施工图的仔细领会和反复勘察现场,并结合施工环境、 地质、水文、气象等资料,按照合理、方便、经济的原则,对施工现场进行了初步 布置。具体布置详见附图。 2.2 供电、供水计划 生产和生活用电从业主提供的架空高压线接入,经变压器降压后引入各墩台、 T 构、混凝土拌和站、钢筋绑扎场、索道控制室、驻地等处。 生产和生
7、活用水使用 xx 溪水。在桥位附近的溪沟中筑坝拦水,用水泵抽送至 桥台后高处蓄水池中,然后根据需要分送各用水点。 使用过程中将注意水质的污染变化。汛期若含泥量大,需经沉淀检验后才能使 用。 2.3 临时用地 施工临时用地主要包括:弃土场、施工便道、混凝土拌和场、钢筋加工场、模 板加工堆放场、现场宿舍等。其中混凝土拌和场、钢筋加工场、模板加工堆放场、 现场宿舍等地面需作硬化处理,并采取相应的排水与遮盖措施。 2.4 大临工程 主要考虑架设 26T 承载力的空中索道两套,以解决从桩基、承台、墩身到梁 体悬灌施工的材料倒运、模板安装、钢筋绑扎、混凝土运送、挂篮安装与拆卸、小 型施工机具的调运等运输问
8、题。 6 第 3 章工程难点与对策 3.1 工程难点 主跨 130m 的双向预应力混凝土连续刚构箱梁,使本桥成为控制工期的大跨 度桥梁。 在山势陡峻的沟谷中修建 60m 的空心高墩,大大增加了施工难度。 (1094)m 的大体积承台混凝土施工需采取特殊的混凝土配合比和防裂 措施。 在地质条件较差情况下的深桩基施工。 沿线地势狭窄,山势陡峻,给临时工程建设、施工运输带来困难。 雨季时间长,降雨量大,使有效施工时间缩短。 3.2 相应对策 大桥上部刚构箱梁采用 8 套挂篮同时悬臂浇注施工,采用严格的措施控制施 工标高和梁体线形。 空心墩采用人工翻升模板(外模采用钢模板、内模采用竹胶合板)结合满堂
9、脚手架的施工技术。 大体积承台混凝土施工采取添加附加剂、粉煤灰和注水循环降温等多种措施, 防止混凝土开裂。 桩基将根据地质状况,采取人工挖孔、混凝土护壁的成孔方法。 采用架空索道解决施工材料运输问题。 增加设备配置,趋利避害,争抢工期。 7 第 4 章施工总体安排及施工顺序 4.1 总体施工顺序 抢修便道通水通电,建房安家架设索道,平整场地,建拌和站,搭钢筋棚 两幅桥基础施工两幅桥墩身施工两幅桥悬灌施工两幅桥合龙两幅桥混凝 土防撞护栏施工两幅桥桥面铺装两幅桥伸缩缝安装全桥验收。 4.2 总体施工进度安排 详见附表。 8 第 5 章拟上场的主要机械设备 墩模板 3 套,挂篮 8 套,施工电梯(承
10、载力 1.5T)1 台,混凝土拌和设备 (30m3/h) ,26T 起吊能力的空中索道 2 套,钢筋连接设备等。 张拉设备:YCW400 千斤顶 8 个,YDC240Q 型千斤顶 8 个,ZB4-500 高压油泵 8 台,压浆机 2 套。 9 第 6 章主要施工方案 6.1 桩基础施工 根据设计提供的地质资料和桩基为柱桩的实际情况分析,本桥的桩基础施工拟 采用人工挖孔或钻机钻孔的施工方法。初步拟定:地质条件较好且桩长较短的 2 号 墩桩基础采用人工挖孔、混凝土护壁;地质条件较差且桩长较长的 1 号墩、0 号台 桩基础先人工挖孔,然后视人工挖孔探察到的实际情况决定是否上钻机钻孔。 6.1.1 用
11、钻机钻孔时的施工准备 定位放线 首先测量放样,定出各桩的桩位。测量放样遵循“由整体到局部”的原则,先 放样墩位,再由墩位控制桩放样桩位。桩位放样时,纵横向允许偏差不大于 5cm, 并在桩的前后左右距桩边缘 2m 处分别设置护桩,以供随时检测桩中心和标高。 埋设护筒 护筒采用厚度 6mm 以上的钢板卷制,内径比桩径大 1520cm,其上部高出排渣 出口 0.3m,以利排渣。 护筒埋设时要将护筒中心与桩中心对准,其误差不大于 5cm,护筒上下要竖直, 其误差不大于护筒长度的 1%。 在地质条件较差或地表水较大易塌孔的情况下,若提高泥浆密度没有效果,可 采取钢护筒不断跟进的办法来保证桩孔成型。 钻机
12、就位 钻机就位后钻头与桩位的对位误差要控制在 2cm 内。整机设接地避雷装置,使 电器设备和人员避免雷击损伤。 6.1.2 冲击循环钻机钻孔 因本桥桩基位柱桩,因此若采用钻机钻孔,拟选用冲击式反循环钻机,以利清 10 孔。其作业程序为: 制备泥浆。选用优质膨润土造浆,浆顶标高始终高于水位至少 1m,泥浆比重 控制在 1.21.3。在工作平台上利用钢板焊成铁箱,设置沉淀池、储浆池。泥浆由 制浆机制浆后存入泥浆池中。考虑环境保护的需要,钻孔桩所需泥浆不得随意就地 排放,在灌注水下混凝土时挤出的合格泥浆,可在钻下一个桩孔时继续使用。多余 废浆,用车运到指定地点倾倒。钻孔过程中,沉淀池中沉淀的废碴由人
13、工装车外运 至指定地点倾倒。运输过程中,严禁泥浆车泄漏而造成环境污染。 造浆用的粘土须符合下列技术要求:胶体率不低于 95%,含砂率不大于 4%,造 浆率在 0.006m3/kg0.008m3/kg 之间。 泥浆性能指标要符合下列技术要求:泥浆相对密度 1.25,漏斗粘度 28s 左右, 含砂率95%,失水率30mL/30min。 钻孔。钻机就位前应对钻机进行检查、维修,达到使用要求后才能施工。将 钻机底座牢固地固定在作业平台上,施工过程中应定期检测钢丝绳相对桩中心的偏 移量和钻进深度,以防发生斜孔或偏孔;每钻进 35m 用检孔器检测一次孔径,避 免出现缩孔和梅花孔。钻进过程中要及时做好钻渣记
14、录,并与设计提供的地质剖面 图相对照。钻渣样品要编号存放,以便分析。 钻孔作业应连续进行,不得中断。因特殊情况必须停钻时,严禁钻具留在孔内, 以防埋钻。 当钻进深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位、孔形和沉碴厚度进行检查, 满足设计要求并经检查合格后,方可进行清孔和灌注水下混凝土。 清孔。终孔后及时进行清孔,避免延时过长,造成清孔困难或塌孔。清孔排 渣前必须注意保持孔内水头,以防止塌孔。清孔后,孔径、孔深、孔底沉碴厚度 (设计要求不留残碴)等必须满足设计及有关规范的要求,并不得用加深孔深的办 法来代替清孔。尽可能缩短清孔至灌注水下混凝土之间的时间间隔。 11 6.1.3 钢筋笼制做与安装 钢
15、筋笼在钢筋加工厂或桩位附近分段制作,考虑到吊装能力和钢筋笼的变形, 分段长度以 10m 左右为宜。钢筋完成加工经检查合格后,才可安装。钢筋笼通过索 道或吊车吊入孔内,并在孔口进行接长。接长时,对 25 以上的钢筋采用机械接 头连接;对 25 以下的钢筋采用焊接连接,焊接时采用单面焊,焊缝长度须满足 规范(要求焊缝长度 12d 以上) 。焊接完毕经检查合格后方可下放,然后焊接下一 个接头。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形和入孔 后居中,每隔 2m 用18mm 以上的钢筋设置一道环形加强箍并点焊在主筋上。在箍筋 上安放穿心圆式混凝土垫块。 不管钢筋采用何种连接方式,同一截
16、面内的钢筋接头数量不得超过该截面钢筋 总数的一半。 钢筋骨架在下放时要防止碰撞孔壁,如放入困难要查明原因,不得强行插入。 骨架安放后的底面标高须符合要求,其误差不得大于 5cm。 在安放钢筋笼的同时,将用于无损检验的超声波探测管沿圆周呈等边三角形布 置,并焊牢在钢筋笼上,密封两端,确保无水泥浆渗入。 6.1.4 灌注水下混凝土 水下混凝土的灌注采用导管法。导管直径 250mm,分节长度为 2m,底节长 4m。 导管要求内壁圆顺、内径一致。使用前须进行试拼、试压,不得漏水,并编号且自 下而上标示尺度。导管在吊入孔内时,其位置应居中、顺直地稳步沉放,防止卡挂 钢筋骨架和碰撞孔壁。 钢筋笼安放好、复
17、测沉碴厚度合格、孔内泥浆密度达到规范要求后,及时灌注 混凝土。灌注混凝土前,先射水或气 35min,将孔底沉淀层冲击翻动,然后灌注 混凝土。射水(气)压力比孔底水压力大 0.5Mpa。每根桩的混凝土灌注要连续进行, 不得中断。混凝土和易性需良好,坍落度控制在 1820cm。首批灌注的混凝土数量 12 应能满足导管埋入混凝土内 1m 以上。灌入首批混凝土之前先配 0.2m3 左右的水泥 砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中,然后再放入混凝土,确认初灌混凝土量足够后, 即可剪断铁丝,借助混凝土重量排除导管内的泥浆,使滑阀留在孔底,开始灌注首 批混凝土。 灌注开始后应连续进行,并尽可能缩短拆除导管的时间。
18、灌注过程中要经常用 测量锤探测孔内混凝土面位置,及时调整导管埋深,要保证导管埋置深度在任何情 况下不小于 1m,一般控制在 2m5m,但不得大于 6m。灌注过程中安排专人测量导 管埋入深度,并做好记录。 桩基混凝土要在混凝土初凝前灌注完毕,以防顶层混凝土失去流动性,提升导 管困难。当混凝土面初接近钢筋骨架底部时,应使导管底口处于钢筋笼底口 3m 以 下和 1m 以上处,并徐徐灌注混凝土,以减少混凝土从导管底口出来后向上的冲击 力。最后拔管时要慢提,以保证桩芯密实度。 为确保桩顶质量,施工中应视反浆的具体情况,在桩顶加灌 0.51m 高度的混 凝土。 灌注过程中应指定专人负责填写水下混凝土灌注记
19、录。 混凝土灌注完并达到一定龄期后进行无损检测,并对混凝土试块进行抗压试验。 检测结果满足要求后,拨出钢护筒,做承台的施工准备。 无论是单排桩还是群桩,相临两个钻孔桩不能同时施工,必须错开,以确保地 基稳定,不发生串孔、塌孔。 6.1.5 人工挖孔施工 由于本桥桩基为柱桩,为便于清孔排碴,保证桩基的承载力和控制基础沉降, 在地质条件允许且安全有充分保证的前提下,桩基成孔应尽可能采用人工挖孔的方 法。人工挖孔的一般要求为: 先在桩基孔口周围用混凝土或型钢作防护墙,阻止地表水、地表石块及杂物 13 进入孔内。 遇石方地层时,采用微药量小炮爆破,防止震动过大引起塌孔。爆破后及时 通风。对风化严重、整
20、体性差的地段,挖孔每进尺 1 米即应及时施作混凝土护壁, 确保挖孔作业安全。当孔深大于 15m 时,应采用钢筋混凝土护壁。 清孔,安放钢筋笼,灌注混凝土。 对于人工挖孔的桩基,桩顶多灌的混凝土一般不超过 0.5m。 6.2 承台施工 大桥 1、2 号墩承台尺寸为(1094)米,混凝土方量达 360m3,为大体积混凝 土。为确保混凝土灌注后不开裂,需在各有关工序中采取相应的技术措施: 6.2.1 模板加工 承台模板采用大块钢模板或竹胶合板,用 16 拉筋固定,做好模板拼缝,保 证密不漏浆。 6.2.2 钢筋加工 承台钢筋绑扎时要注意墩身预埋钢筋的位置、尺寸、数量的准确,必要时可制 做钢筋定位框。
21、 6.2.3 承台大体积混凝土的配合比设计 根据经验和对大体积混凝土开裂因素(水泥水化热、混凝土内外温差、混凝土 收缩徐变)的研究,在这类混凝土的施工中应采用如下措施: 采用低水化热的矿渣水泥(因泌水较大,本桥拟不采用) 。 掺加缓凝减水剂和膨胀剂。 掺加活性混合材料粉煤灰,减少水泥用量。 根据季节情况,可采取冷却骨料、降低混凝土入模温度的办法。 将混凝土的浇注时间选在下午 6 点以后,一夜内浇注完一个承台。 以上措施,可一起使用,也可组合使用,具体实施将根据试验进行。 14 6.2.4 承台大体积混凝土的浇注 优化浇注工艺, “斜面分层,薄层浇注,连续推进,一次到顶” ;降低混凝土内 外温差
22、, “内排”并“外保” 。具体实施办法为: 混凝土分层浇筑,层厚控制在 40cm 左右。并在横桥向方向按 1:4 的坡度全 断面摊铺,待每薄层混凝土全断面布料振捣完毕,再沿横桥向方向循环浇注。 在浇注前预先在混凝土内按 1m 的间距布设降温冷却水管(直径 30mm 左右的 薄壁钢管) ,混凝土浇注后或每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完毕后,即可在该 层水管内通水。通过水循环,带走基础内部的热量,使混凝土内部的温度降低到要 求的限度。一般控制循环冷却水进、出水的温差不大于 5。 管路拟采用回形方式,水平铺设,水平管层间距为 60cm,共分 6 层,距离混凝 土边缘为 50cm。各层间进出水管均各自
23、独立,以便根据测温数据,相应调整水循环 的速度;中心竖管为进水管,角部的竖管为出水管,这样能充分利用混凝土的自身 温度,即中部温度高、四周温度低的特点,在循环过程中自动调节温差,产生好的 效果。 冷却水管安装时,要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。水管之间的连接使用胶 管,为防堵管和漏水,灌注混凝土前应做通水试验。 降温循环管路的布置详见附图。 因承台高达 4m,下部 2m 部分的混凝土浇注需用溜槽、串筒入模。分层间隔 灌注时间不得超过试验所确定的初凝时间,以防出现施工冷缝。 混凝土振捣采用直径 70mm 左右的插入式振捣器。振捣时插入下层混凝土 10cm 左右,并保证在下层混凝土初凝前进行一次振
24、捣,使混凝土具有良好的密实度 和整体性。振捣中既要防止漏振,也不能过振。 浇筑过程中设专人检查钢筋和模板的稳固性,发现问题及时处理。 混凝土在浇筑振捣过程中会产生多少不等的泌水,需配备一定数量的工具如 15 小水泵、大铁勺等用以排出泌水。浇筑过程中还要注意及时清除粘附在顶层钢筋表 面上的松散混凝土。 另外,绑扎基础钢筋前,应将地基进行清理使之符合要求。灌注混凝土时,当 地基干燥时应先将地基湿润;如果是岩石地基,在湿润后,先铺一层厚 2cm 左右的 水泥砂浆,然后浇注混凝土。 6.2.5 承台大体积混凝土的养护 混凝土浇注完毕后即转入养护阶段,此时浇注混凝土的水化作用已基本确定, 温度的控制转为
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