市政桥梁工程施工组织设计方案.doc
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1、桥梁施工组织设计 目 录 1 桥梁工程 2、 总体施工方案 3、 混凝土、模板、钢筋、钢绞线施工 4、 下部结构 5、上部结构 6、 新技术应用 7、 主要工程项目标施工方法及施工工艺 8、 桥梁工程施工工艺 9、 挖孔灌注桩施工工艺 10 、明挖扩大基础施工工艺 11、 墩台身和盖梁施工工艺 12 、 后张法预应力混凝土T 梁预制施工工艺 附:工程拟投入主要施工机械设备表 劳动力计划安排表 施工进度计划表 施工平面布置图 1、 桥梁工程 2、 总体施工方案 1.1.1.1 混凝土、模板、钢筋、钢绞线施工 本桥全部结构部位混凝土均采取搅拌站集中搅拌,混凝土运输车运输。下部结构施工混凝土采取输送
2、泵输送入模,T 型梁预制混凝土用龙门架和吊斗灌注。 除 T 梁底模采取水磨石台面外,其余全部用于外露部位模板都采取定型钢模板,隐蔽部份采取每块大于2m2 钢模板组拼。 为确保钢筋下料精度,本工程全部钢筋采取集中加工制作,再将半成品运输至现场使用。挖孔桩钢筋在孔口接长。 1.1.1.2 下部结构 本协议段共设特大桥2座、大桥3座、支线上跨分离立交1座、立交小桥1座。除玉屏舞阳河特大桥主跨为150m 钢筋混凝土箱形拱、拱上设钢筋混凝土排架外,其它部位和其它单位工程下部结构均为桩柱式墩、重力式 U 型桥台,结构形式较简单。但因本协议段地形比较复杂,一部分墩台位于较陡山坡上,对施工组织和场地布置造成一
3、定影响。基础形式为明挖扩大基础(桥台)和钻孔灌注桩基础(桥墩)、挖孔灌注桩基础三种,水中墩数量不大。 明挖扩大基础在机械挖除表层浮土后采取爆破法开挖,挖掘机装渣,汽车外运弃渣。爆破开挖时,在基底预留30cm 人工清凿。基坑开挖采取上部斜坡式、下部入岩部分垂直坑壁式。 钻孔灌注桩基础采取回转钻机按照反循环施工工艺组织施工。施工前,平整好作业场地,并按照设计数据使用全站仪按座标法精准放样桩位。钻孔桩入岩深度按照设计要求并结合现场实钻过程中地层揭露情况确定,有较大改变时及时向监理工程师及设计部门通报情况,并按设计及监理要求调整施工。 挖孔桩开挖前详细考查当地地理环境,气候条件,地质水文情况,确定开挖
4、实施性组织方案,备足抽水和通风设备,及时排除洞内积水,并加强通风管理。在施工时,以少雨季节为契机,突击挖孔桩施工,同时无水基础可平行展开施工。挖孔桩采取护壁开挖,采取内齿式护壁形式,分段开挖,分段护壁。发觉溶洞时,先行用风枪打眼对其洞内储水量进行探测,防止发生突然涌水事故。通常地段每次开挖深度为 1m,孔壁渗水量大、易坍塌地段每次开挖 50cm 即开始护壁。困难地段采取分片开挖,随挖随护,确保安全。挖孔桩开挖至设计标高后,用风枪向下垂直打眼,探明持力层下部一定深度内是否仍存在溶洞,发觉异常时,及时与监理工程师和设计部门取得联络,及时制订处理方案。 桥墩为双柱式墩,高墩采取变径设计形式,墩柱直径
5、包含 1.4m、1.5m、1.7m、 1.8m、1.9m 等五种规格,高墩墩柱间最多设三道系梁。墩柱、盖梁混凝土都采取定型钢模浇筑。 重力式U 型桥台施工时,模板一次支立到位,单座桥台混凝土一次浇筑完成。 1.1.1.3上部结构 上部结构以后30m 张法预应力混凝土T 型梁为主,其次是钢筋混凝土空心板,有25m 和13m 两种,支线上跨分离式立交(塔坡分离立交)为45m 钢筋混凝土刚架拱结构,拱肋上安装预制微弯板,之后现浇混凝土层及铺装层。 后张法预应力混凝土T 梁、钢筋混凝土空心板及微弯板均采取预制安装法施工。因地形起伏大、桥高路陡,在桥头路基两侧设预制场,或在它处设预制场、梁板运至现场架设
6、方案均无可行条件,只能将桥梁预制厂建在各桥桥头路基顶面上。因本协议段桥梁预制量非常大,加之协议段总长度较小、路基宽度有限,桥梁预制场将会占用本协议段大部分路基。所以,路基工程必须提前组织施工,为桥梁预制创造施工条件。预制场地布置详见表4施工总平面布置。 本协议段共设计30m 后张法预应力混凝土T 梁320片,25m 空心板150块,13m 空心板216块,10m 空心板9块。底模修建于已填筑成型并经严格压实路基上。底模为三层结构,下层浆砌片石30cm 厚,修建于经压实路基或经压实场地上;中层采取厚度为30cm C40 钢筋混凝土,上层为厚10cm 细石混凝土。底模上表层用水磨石机磨光,作为底模
7、与梁底接触面。底模呈“凸”形结构,在表层下部设预留孔,作为侧模对拉螺栓通道,表层侧面与侧向模板间设空心橡胶止浆条。为防止张拉主梁时梁端底部产生裂缝,在底模两端各80cm 范围内,铺垫4mm 厚四氟聚氯乙烯板,顶面与底模顶面在同一水平面上,张拉起拱时,梁端可在四氟板上滑行。 模板采取定制钢模,侧模上设附着式振捣器,配合插入式振捣器、平板振动器联合振捣。混凝土由拌和站供给,由混凝土运输车运至现场,倾卸到灌注漏斗,龙门架吊装灌注。预应力张拉采取OVM 预应力体系,严格按操作规程施工。张拉完成以后,除伸缩缝位置端头以外,一联中跨主梁两端均不封锚,架设完主梁后浇接头混凝土。 桥梁采取JQL30/80双导
8、梁架桥机架设。为降低梁存放量而节约施工场地,采取边预制边架设施工方法。架设程序:龙门吊移梁至运梁轨道台车上,送至架桥机后部主梁内,采取运梁平车进行喂梁。桥梁分左右两幅,架梁次序:先架设右幅,然后架桥机退回,再架设左幅。 当梁混凝土强度达成 100% 后进行梁吊装作业,采取兜托梁底吊装方法。吊装过程中保持主梁轴线垂直,严防倾斜,注意横向稳定。桥上运梁采取轨道运输,要求在二片梁上铺轨。每安装一片主梁后设置暂时支撑,并将横隔板上下连接钢板焊接起来。架设时,在支座墩上设暂时支座,梁落于暂时支座上。 右幅架设完成,架桥机退回,开始架设左幅,同时开始进行右幅 T 梁连续结构施工。浇筑主梁连续结构湿接头混凝
9、土时,从两边墩往中间浇筑,梁接头处连续钢束孔道用铁皮管形成,将主梁伸出钢筋用双面焊连接。浇筑混凝土前,准确安装各梁永久支座,全方面撤离桥面重型荷载(不然将严重影响梁体内应力)。梁接头砼强度达95%以上时,能够进行连续钢绞线束张拉,形成连续体系。负弯矩筋采取BM( 扁锚)体系,预应力筋单根张拉。 为消除体系内因施工而产生附加应力,简支变连续施工次序在设计上有严格要求,必须按设计施工次序进行施工。通常情况下,每联可采取以下程序施工:浇筑各连续段混凝土对称张拉连续结构预应力束数量二分之一拆除各暂时支座张拉剩下连续束预应力钢绞线。 每联墩顶连续施工完成后,再进行横向湿接缝、伸缩缝、桥面铺装、防撞栏施工
10、。 1.1.1.4 新技术应用 经监理工程师同意后,在后张法预应力钢筋混凝土 T 梁注浆工艺中,可采取效果愈加好真空灌浆施工工艺 (本节内容具备提议性,非经监理工程师同意,在本工程中不得采取) 。 真空灌浆优点 可消除普通压力灌浆方法引发气泡和混在稀浆中气泡,降低有害水分聚积地; 真空灌浆是一个快速、连续过程,管道抽真空只要几秒钟,灌浆只要 34 分钟,而普通压力灌浆需超出10分钟; 它可提供均匀、密实不透水灰浆保护层,密实度在99%以上; 采取 HDPE 塑料波纹管,在满足强度条件下,与金属波纹管相比,具备更强耐腐蚀性,大大改进了构件防腐蚀性能,而且它布置不受管道形状限制,对于弯束、U 型束
11、孔道灌浆,更能表现真空灌浆优越性。 施工工艺详见本提议书表5.3.8真空吸浆法管道注浆施工工艺。 1.1.2 主要工程项目标施工方法及施工工艺 1.1.2.1 基础工程施工 1.1.2.1.1钻孔灌注桩 本标段各桥桥墩均位于各自所跨河道常水位以上,其钻孔灌注桩基础均可按照陆上施工工艺组织施工。如施工期间水位上涨,可适当修建围堰创造作业面,之后依旧按照陆上施工工艺进行。 护筒制作及埋设钢护筒内径比设计桩径大30cm,采取厚度为10mm A3 钢板卷制,为加强钢护筒整体刚度,在焊接接缝处设12mm 厚、15cm 宽钢带,护筒底加设14mm 厚、50cm 宽钢带作为刃脚。护筒加工长度按现场实际探测砂
12、层厚度确定,要求护筒必须穿越砂层,抵达岩面。加工旁弯不超出3cm,椭圆度小于2cm,焊接采取坡口双面焊,全部接缝处满焊联结,确保不漏水。 护筒埋设施工时,顶端应高出地下水位 12m,同时满足高出地面 0.3m,其底端埋置深度大于1.5m。钢护筒埋设必须认真进行,先将护筒周围土挖除,然后用粘土回填,并分层扎实处理。 在护筒顶部焊加强筋和吊耳,开出水口。钻进过程中要经常检验护筒是否发生偏移和下沉,并及时处理出现偏移和下沉。 泥浆制备采取优质粘土在泥浆池内制备,泥浆池容积为12m3。并设容积为9m3 沉淀池二个,串联使用。造浆用粘土符合以下技术指标:胶体率不低于96% 含砂率小于4% 泥浆相对密度1
13、.051.20 粘度1622s 含砂率4% 胶体率96% 失水率25mL/30min 钻孔依照本标段各桥梁工程桥位地层情况,拟采取反循环盘旋钻机成孔。 钻机就位前,应对钻孔前各项准备工作进行检验,包含主要机具设备检验和维修。 钻机安装就位后,底座和顶端应平稳,不得产生位移或沉陷。钻机转盘中心与钢护筒中心位置偏差不得大于2cm。 开始钻孔时,应稍提钻杆,在护筒内打浆,并开动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后方开始钻进。进尺要适当控制,对护筒底部,应低级慢速钻进,使底脚处有坚固泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时,可提起钻头,向孔内倒入粘土块,再放入钻头倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙,稳住泥浆后继续钻
14、进。钻进过程中应经常注意地层改变,每进尺2m 或在土层改变处应捞取渣样,判断土层,记入钻进统计表并与地质柱状图查对。操作人员必须认真落实执行岗位责任制,随时填写钻孔施工统计,交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意事项。 钻孔过程中要保持孔内有1.5m2m 水头高度,并要预防板手、管钳等金属工具或其它异物掉落孔内,损坏钻机钻头。钻进作业必须保持连续性,升降锥头要平稳,不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接钻杆时要力争快速。 桩孔钻至设计标高后,对成孔孔径、孔深和倾斜度等进行检验,满足设计要求后约请监理工程师进行终孔检验,并填写终孔检验统计。 钻孔作业劳动组织:每台钻机每班配置操作人员 6名,其中指
15、挥1人,卷扬机司机1人,电工兼统计员1人,装拆钻杆及掏渣3人。 清孔 a.成孔检验合格后,立刻进行清孔作业,拟采取换浆法清孔。清孔过程中必须一直保持孔内原有水头高度,以防塌孔。 b.清孔时将附着于护筒壁泥浆清洗洁净,并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物去除。 c.当孔底沉淀土厚度小于设计要求量值时,即可终止清孔。 钢筋骨架制作与安装钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作,运至现场后吊入孔内,并在孔口进行焊接接长。焊接采取单面焊,焊缝长度应满足施工技术规范要求,并将接头错开50cm 以上。主筋接头采取对焊。为使钢筋骨架有足够刚度以确保在运输和吊装过程中不产生变形,每隔2m2.5m用18mm 钢筋设置一道加强箍。在
16、箍筋上设穿心圆式混凝土垫块,以控制钢筋骨架与孔壁净距。 钢筋骨架用吊车起吊,第一段放入孔内后用钢管或型钢暂时搁支在护筒口,再起吊另一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高,最终将最上面一段挂环挂在孔口并暂时与筒口焊牢。钢筋骨架在下放时应注意预防碰撞孔壁,如放入困难,应查明原因,不得强行插入。钢筋骨架安放后顶面和底面标高应符合设计要求,其误差不得大于5cm。 灌注水下混凝土 灌注混凝土之前,要对孔内进行二次清孔,使孔底沉淀层厚度符合规范要求,认真做好浇灌前各项检验统计并经监理工程师确认后方可进行灌注。 水下混凝土灌注采取导管法。导管接头由装有垫圈法兰盘连接成管节,直径300mm ,壁厚10mm
17、 ,分节长度1m2m,最下端一节长5m。导管在使用前应进行水密、承压和接头抗拉试验。 导管在吊入孔内时,其位置应居中、轴线顺直,稳步沉放,预防卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。灌注首批混凝土时,导管下口至孔底距离控制在 25cm40cm,且使导管埋入混凝土深度大于1m。 水下混凝土水灰比,坍落度必须满足规范要求。混凝土浇筑采取泵送,泵管设底阀。泵管在桩内混凝土升高时,慢慢提起。管底在任何时候,应在混凝土顶面以下2m。灌注开始后,应连续进行,并尽可能缩短拆除导管间隔时间;灌注过程中应经惯用测深锤探测孔内混凝土面位置,及时调整导管埋深,导管埋深控制在2m6m 为宜。当混凝土面靠近钢筋骨架底部时,为预防钢筋骨
18、架上浮,采取以下方法:使导管保持稍大埋深,放慢灌注速度,以降低混凝土冲击力;当孔内混凝土面进入钢筋骨架1m2m 后,适当减小导管埋置深度,增大钢筋骨架下部埋置深度。 为确保桩顶质量,混凝土浇筑比桩顶设计标高高0.50.8m。在浇注快要结束时,导管内混凝土柱高度相对降低,导管内混凝土压力降低,而导管外井孔泥浆稠度增加、比重增大。若出现混凝土顶升困难,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使浇注工作顺利进行。同时指定专员负责填写水下混凝土灌注统计。全部混凝土灌注完成后,拔出钢护筒,清理场地。 桩检测 桩基达成 80%设计强度后,对每一孔桩进行无破损检测,必要时沿桩长钻取70mm 直径芯样检测。
19、钻孔桩施工过程中常见意外事件处理方法 坍孔依照招标文件地质资料介绍以及我集团多年在类似施工钻孔桩经验,本段地层是极易产生坍孔地层,所以特制订处理预案:如坍孔将钻头埋住,则采取下插小孔径无缝管制成花管压入高压风及高压水方式将钻头提出,如未埋钻具则直接将之提出,之后使用粘土掺杂约20%碎石回填,回填后静置十五日以后使用冲击钻成孔,钻进过程中在坍孔处不停回填粘土及碎石直至穿过该处为止。 灌注过程中堵管当混凝土不再下落后,移去孔口漏斗,将备好冲击钻机对位支立于孔口,使用冲击钻吊具将导管吊起,用钻机最小冲程给导管施加抖动,同时用混凝土泵不停注入混凝土。如混凝土仍无法灌入则将钢筋笼提出,使用冲击钻将已灌入
20、且强度未增加混凝土“淘出”。 埋导管当混凝土灌注过程中保持导管埋深在26米间时极难发生此事件,但依照经验,也有不明原因造成这类事件发生,此时需用两台起重能力在50吨以上液压千斤顶配以双I56型钢制成扁担梁将之提出,之后按上述方法重新钻孔。 1.1.2.1.2挖 孔桩基础 (1)施工准备 本标段只有玉屏舞阳河特大桥桥墩基础设计为挖孔桩形式,共22根,桩径220cm,桩长1018m。孔壁支护采取与桩身同标号混凝土护壁。施工前,去除坡面危石浮土,并做好必要防护,铲除松软土层,用平板夯扎实。施测桩位十字线,定出桩孔准确位置;设置护桩并经常检验校核;孔口四面挖排水沟,做好排水系统;及时排除地表水,雨季施
21、工时,孔口搭设防雨棚。 为预防孔口坍塌,在孔口浇筑混凝土护筒,护筒厚30cm,顶面高出地面30cm,埋入地面以下11.5m。 (2)挖掘方法 采取人工挖孔,组织三班连续作业,同时从左、右幅大桥玉屏岸向三穗岸施工,投入8套提升设备,左、右幅大桥各4套。为预防支护不及时造成孔壁坍塌,每班必须完成挖孔及护壁混凝土支护才能交接班,而不以时间作为交接班控制。每个孔位安排开挖2人,提升出土及排水 4人。每开挖1.2m1.5m即施作护壁混凝土。 (3)挖掘程序 挖掘程序视土层性质及桩孔布置而定。假如现场土层紧密、地下水量不大时,一个墩两个桩可同时开挖,便于缩短工期,渗水量较大一孔超前开挖、集中抽水,以降低另
22、一孔水位。土层松软、地下水位较大者,两孔先后开挖,必要时等一孔开挖完并灌注桩身混凝土后,再进行另一孔开挖,防止孔间间隔层太薄而造成坍塌。 (4)挖掘通常工艺要求 挖掘时,无须将孔壁修成光面,要使孔壁稍有凹凸不平,以增加桩摩阻力。 在挖孔过程中,经常检验桩孔尺寸和平面位置:桩位误差不得大于50mm ,倾斜度不超出 1% ,孔径与孔深必须符合设计要求。 挖孔时如有水渗透, 及时灌注护壁混凝土, 预防水在孔壁浸淌造成坍孔。 孔内积水用潜水泵排出。 桩孔挖掘及支撑护壁混凝土两道工序连续作业,中间不作停顿,以防坍孔。 (5)孔内爆破施工 为确保施工安全,孔内爆破要注意以下事项: 一律采取电雷管起爆,不采
23、取导火索起爆。 必须打眼放炮,禁止采取裸露药包法。位于软岩中炮眼深度不超出 0.8m,硬岩中炮眼深度不超出 0.5m。按岩层断面方向确定炮眼数目、位置和斜插方向,中间一组集中掏心,四面斜插挖边。 爆破开挖时,严格控制装药量,以松动爆破为主。中间掏心炮眼装药量为1/2 节,边眼装药量控制在1/31/4节。无水时选择硝铵炸药,有水时采取乳化炸药。 临近炮眼护壁混凝土需加以防护,或炮眼用炮被覆盖,预防护壁混凝土被炸坏而造成坍孔。 孔内爆破后快速排烟,用高压风管或电动鼓风机进行孔底吹风。当孔深大于 12m 时,每次放炮并排烟后立刻测定有害气体浓度,满足安全要求时,作业人员方可下孔继续施工。 (6)挖掘
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