箱涵及U型槽施工方案.docx
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箱涵及U型槽施工方案
附件一：
箱涵钢管支架计算书
第一章工程概况
1.1编制依据
（1）《佛山市魁奇路东延线二期工程施工图图集（修编）》；
（2）《佛山市双标管理考核办法》；
（3）《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；
1.2设计概况
路桩号范围为K0+000～K2+732.906，辅路设计速度为50km/h。
本工程包括桩号范魁奇路东延线二期工程（禅城段）呈东西走向，西起湖景路，途经鄱阳村，向东终于东平路，路线长度2732.9m，桥梁段采用25m、28m、30m预应力混凝土简支小箱梁和44m、45m跨组合钢箱梁结构。
本项目采用一级公路标准兼城市道路功能，主路为双向8车道，辅路结合用地情况采用双向四车道或双向六车道。
主路桩号范围为K0+000～K2+570，主路设计速度为80km/h；包括路基、路面、桥梁涵洞工程、交通安全设施、绿化及环境保护设施、机电工程等内容，其中拥有箱涵10座、共计603.4m，U型槽两处、共计824m。
表1箱涵数量表
箱涵编号
型号
长度（m）
1#
A型（2-5.45~6*2.913~3.7m）
56.98
2#
B型（2-6*3.7m）
330.03
3#
B型（2-6*3.7m）
103.22
4#
B型（2-6*3.7m）
24.5
5#
C型（2-4*3.7m）
25.5
6#
C型（2-4*3.7m）
18.42
7#
D型（1-2.34*2.993m）
12.39
8#
B型（2-6*3.7m）
14.45
9#
B型（2-6*3.7m）
12.91
10#
C型（2-4*3.7m）
5
表2U型槽数量表
U型槽编号
型号
长度（m）
1#（原）
A型（12.6-12.2*4.473~4.443m）
17
2#（原）
B-1型（12*4.9~5.1m）
468
3#（原）
B-2型（8*4.9~4.8m）
72
4#（原）
C型（8*4.7~4.5m）
73
1#（新）
B-2型（8*4.9~4.8m）
194
1.3工程与现场实况分析
本工程箱涵采用主线桩号、U型槽采用独立桩号，主要分布在主线K0+100~K2+200范围内，箱涵工程大部位于澜石大涌处、奇槎村内亦有零星分布；U型槽则穿梭在墩柱之间，与桥梁下部结构存在大面积交叉，施工工序转换频繁。
根据涵槽断面尺寸，基坑开挖深度多在4~5.4m之间，属深基工程，支护工程量较大；且沿途管线较多，又兼顾临时交通围蔽、疏导，原有河涌水导流，红线范围内民房拆迁，河塘清淤换填以及年降雨量大等因素，注意事项较广；且工程毗邻市区，对环境保护及文明施工提出了更高要求。
1.4气象、水文地质特征
本区属亚热带季风性湿热气候区，气温温和，雨量充足。
年平均气温为21.8℃，1月最冷，平均13℃，7月最热，平均28.8℃，全年无霜期达350天以上；年降水量平均1638mm。
雨季主要集中在3-9月，其中暴雨主要集中在5-9月，期间降雨量约占全年总雨量的80%，夏季降水不均，年蒸发量1400-1600mm，潮湿系数大于1；本区属台风影响区，风速最大达34m/s。
项目所在地属于新生代北西向张性断陷盆地，盆地盆地内东西向断裂、北东向断裂和北西向断裂比较发育，本项目位于三水盆地的东部边缘地带，研究表明该地总体上均为活动性压扭性断裂，根据钻孔揭露的岩土层，桥位区覆盖层由第四系人工填土、河流冲击相粘性土层、建筑垃圾、砂性土、碎石层等组成；基底由下第三系的砾岩、玄武岩、泥质砂岩等组成。
第二章施工组织安排
2.1施工进度计划
表3箱涵、U型槽施工进度计划
名称
施工起始时间
备注
围堰软基处理、4-9#箱涵
2013.12.8.-2014.4.6
/
围堰、软基处理、1-3#箱涵
2014.11．28-2014.05.1
/
U型槽施工
2014.1.7-2014.6.23
/
2.2资源配置
2.2.1人员、机具配置
根据施工进度需要，我部作出以下人员机械等配置：
表4人员、机具配置
人员
数量
备注
管理人员
10人
含技术、测量、实验、安全等
质检负责人
2
王斌、阳征夫
作业人员
40人
/
旋挖钻机
1台
徐工SR360
钢板桩机
1台
PC200
高压旋喷桩机
1台
MG-50AX
CFG桩基
2
KLL20-600
长臂挖掘机
2台
CAT320C
15凝土导管
2套
直径250mm
汽车吊
1台
25t
平板车
1台
10t（钢筋钢板桩转运）
泥头车
3台
25m³（清淤运渣）
钢筋调直机
2台
GT12
钢筋电焊机
4台
ZXE1-400
钢筋弯曲机
4台
GW40
钢筋切断机
4台
GQ40
钢筋直螺纹滚丝机
4台
CX-40
2.2.2原材料供应
本分项工程所包括的原材料主要有钢筋、砂、石、水泥、粉煤灰、水源等，材料市场我部已做充分调查，能够保证材料货源，并在原材料进场时严格按相关程序组织检测，确认合格后方再投入使用。
2.2.3测量、实验准备工作
根据前期筹备，我部已具备标准的测量、实验配套设施，并已通过验收。
表5实验、测量仪器、设备
设备名称
型号规格
数量
备注
全站仪
TC1800
1
测量仪器
水准仪
NA2
1
测量仪器
泥浆三件套
/
2
试验仪器
压碎值仪
ML-30KG
1
试验仪器
坍落度筒
UJZ-15
2
试验仪器
万能试验机
WES-1000B
1
试验仪器
动力触探仪
LD-635N
1
实验仪器
压力试验机
WES-2000B
1
试验仪器
粗、集料筛
YB
各1套
试验仪器
2.3总体目标
2.3.1质量目标
工程验收合格率为100%。
2.3.2安全、环保及文明施工目标
安全目标：
重大安全责任事故0案次/年；千人重伤率0‰；千人死亡率0‰；较大火灾事故0起/年；重、特大机械事故设备损毁事故0起/年；千人轻伤率2‰；急性中毒事故和职业病0案次/年。
环保及文明施工目标：
实现“三无”：
即无施工污染，无当地村民投诉，无当地有关部门警告。
第三章施工方案
本分项工程涉及面较广，涵盖围堰支护、软基处理中的桩基、高压旋喷桩、CFG桩施工，且部分需与桥梁交叉施工，工序较为转换频繁、较为繁杂，据此我部特制订以下施工工序：
图1箱涵、U型槽施工流程图
3.1钢板桩施工及基坑开挖
由于我部调整了导流措施，根据现场情况我部拟先行施工钢板桩围堰，虽然如此但不影响后续CFG桩等软基的处理，施工平面位置足够。
本部涵槽大部分位于原河涌内，部分涵槽边线走上河岸，支护开挖之前需先对原有路面破除，再行插打钢板桩，之后再开挖支撑围堰，导出河涌水；支护采用拉森III型钢板桩；1-2#箱涵每175m左右围堰一次，3#箱涵单独围堰一次，其余箱涵长度较小，根据其本身尺寸做好围堰；U型槽亦采取分段围堰的施工方法。
钢板桩在插打时应特别注意线形控制，应首先由测量人员放样出结构边线，用白灰标记，再插打第一根钢板桩，此时放样出本根钢板桩标高，之后的钢板桩当以此为参照，控制入土深度。
同时，由于箱涵施工时，开挖断面紧邻现状通行车道，应加强钢板桩围囹施工，钢板桩插打完毕，应在开挖时做好横撑等措施，采取边开挖边支护的方式进行，确保原有道路稳定性。
钢板桩支护示意图如下：
图2钢板桩支护示意图
3.2临时导流系统及围堰施工
根据本工程特点，在结构物施工前需通过导流设备排除原有河涌水，我部计划用钢板桩支护开槽的办法代替原设计建议的导流管施工，二者均能达到稳固导流的作用，且钢板桩支护开槽施工更为方便快捷。
根据原地面以及原河涌河床现状标高，我部拟在距涵槽支护钢板桩1.5m处施打12m长钢板桩与涵槽支护钢板桩形成围堰，然后边开挖边支撑的办法形成导流渠，根据我部多次实测观察，该河涌最大水流量为3.53m³/s，鉴于此我部计划将导流渠设置为3m深（钢板桩可入土6m）、1.5m宽，南北两岸双向导流，分阶段施工，1-2#箱涵每阶段围堰长度约175m，3#单独围堰一次，其余箱涵长度较短，根据结构本身长度再行确定。
对于围堰施工，按设计图纸说明，建议使用草包围堰，但考虑到河涌的水位常受潮汐大雨和瀑雨的影响，加上河涌底淤泥较厚，采用草包围堰拦截不安全因素增加，我部拟采用钢板桩围堰，结构强度较为可靠，其支护参数参照设计图纸中的箱涵支护方案实施。
3.3CFG桩、高压旋喷桩、桥梁桩基施工
3.3.1CFG桩施工
（1）施工工艺
清淤换填之后即开始本项工程的施工，换填时直接铺筑砂石褥垫层至设计标高并压实，这样就避免了CFG桩施工之后，桩体周围褥垫层无法振捣压实的情况，且后续CFG桩的施工可以此垫层顶面为基准控制桩顶标高。
本处共有CFG桩31426m，主要用于1、2、3#箱涵的基底处理，桩距布置为1.37m到2m不等，桩径0.5m，有效桩长10m；配合比初定为水泥：
石屑：
碎石=1:
3.529:
8.555，试桩以后再行调整确定。
由于项目所在地区地下水位较高，施工时应考虑地下水对成桩的影响，采用水下灌注成桩的方式，其具体工艺为：
钻机就位→成孔至设计深度→提钻20cm左右→钻杆内灌注混合料→边灌注混合料边提钻→成桩→钻机移位→封顶及上层砂垫层铺设。
本工艺流程第四步即在继续提钻前灌注适量混合料，混合料在自重作用下，可由钻头闸门流出并沿钻杆与孔壁间上返，将积水挤至混合料顶部，使钻头被埋在混合料中，形成隔水状态，然后边提边灌，正常成桩；成桩至地表后，孔中积水自然被排出桩外。
根据地质钻孔资料当选择具有代表性地段进行成桩工艺性试验（每段试桩为3根），以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜，确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。
钻机就位要达到钻塔天轮外缘、钻头尖及桩位点三点成一线，钻杆垂直，钻头矛尖对准桩位点后固定钻机，调整钻机液压脚，保证钻机水平。
长螺旋钻机成孔应匀速钻进，成孔至设计深度后，现场指挥员应通知钻机停钻提升钻杆20cm，使钻头滑瓣打开，并同时通知司泵开始灌注混合料并保持连续灌注；灌注混合料至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高50cm左右，以保证桩顶标高和桩顶混合料质量均符合设计要求。
司钻和泵工密切配合，根据泵入混合料量控制提钻速度，保证钻头矛尖始终埋在混合料中1m左右，以防断桩；混合料达不到桩头设计标高时，应及时处理，将泵管插入混合料下面50cm处补料，并振捣密实；压灌混合料时一次提钻高度小于25cm，混合料埋钻高度大于1.0m。
（2）施工要求
150厚级配砂石褥垫层铺筑：
垫层铺筑前应清除淤泥及素填土，然后采用垫层压实法压实，夯实度要求小于0.9。
成桩检测：
桩体试块抗压强度要求在标养条件下达到10MPa以上；成桩28天的强度应抽取3根以上进行静压试验，桩身则抽取10%做低应变动测试验，检验结果提交设计复核。
桩体质量：
桩体不得有断桩、缩颈、夹砂等缺陷；且桩体垂直度不大于1%，桩径误差不大于20mm，位偏差小于0.2D。
3.3.2高压旋喷桩施工
（1）施工工艺
高压旋喷桩为
本项工程共有高压旋喷桩3928m，设计桩径0.6m、桩距0.4m、桩长9m，其主要施工流程为：
施工准备---原地面处理---测放桩位---桩机就位、对中和调直---引孔钻进---拔出岩芯管、插入注浆管---旋喷提升---钻机移机。
施工前必须在施工现场取代表性土样、采用施工用水泥，在设计配比的基础上，进行室内配比试验，确定浆液最佳配比；施工前先放出定位轴线和控制点，控制点尽量设置在远离旋喷桩区域不受干扰的地方，并加以固定保护。
在桩位中心点洒白灰标记，对放出的轴线和桩位，经自检后报请监理工程师复核检查，并作好定位记录和技术复核记录，引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。
在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内，当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。
为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。
在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。
喷射注浆喷嘴达到设计标高时，即可注浆，注浆压力应大于20MPa。
（2）施工要求
水泥采用42.5级新鲜普通硅酸盐水泥，初定水灰比为0.7-1.0；水泥实际用量及配比根据现场试桩情况再行拟定；
注浆压力要求大于20MPa，但不宜过大，以免影响周围建筑物；
加固土体28天无侧限抗压强度大于1.0MPa；
桩身渗透系数小于10-8cm/s；
桩身搭接要求大于25cm。
3.3.3桥梁桩基施工
由于本项工程与桥梁结构的交叉，部分桥梁桩基、承台及立柱落在涵槽内，需在此时先行施工，施工工艺见相应专项方案。
3.4松木桩基及桥梁承台施工
3.4.1松木桩基施工
松木桩基用于处理原1、2#U型槽基底，总量共计32248m；采用挖机压入的方式插打。
插打前要求松木桩用防腐油处理，插打中轴线偏位控制在D/2范围内，相邻桩头错位D/3，入桩垂直度小于L/100。
3.4.2桥梁承台施工
与涵槽交叉的桥梁承台设计底标高在涵槽底标高以下，需按照桥梁施工方案先行施工。
3.5箱涵、U型槽及墩身主体施工
3.5.1施工工艺
待软基处理完毕，基坑开挖到位后，清除表层松土及超标高CFG桩和旋喷桩桩头，施工砂石褥垫层和混凝土垫层，达到一定强度后，再行放样涵槽结构边线，开始钢筋绑扎，施工涵槽底板，第一次浇筑至第二层支撑处，并及时施工传力件，待传力件达到90%强度后，拆除底层围囹支撑；再行施工墙身，最后施工顶板，顶板采用满堂支架法施工，支架立杆采用纵向间距1.2m，横向间距0.9m，水平杆间距为1.2m，并每隔3m加固一道剪刀撑，横梁采用12.6cm高工字钢，底模板用1.8cm厚胶合板和10*10cm方木龙骨构成。
图3箱涵支架系统
3.5.2施工要求
（1）钢筋工程
混凝土垫层待强以后，即开始底板和墙身钢筋的绑扎，顶板在底板、墙身浇筑后，搭好满堂支架后再行绑扎，具体绑扎要求按照《公路工程质量检验评定标准》钢筋安装实测项目表要求，采用以下检测项目、允许偏差及检查方法、频率对本工程进行钢筋各类质量指标进行控制。
表6钢筋加工安装实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
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
同排
±20
2
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距（mm）
±10
尺量：
每构件检查5～10个间距
3
钢筋骨架尺寸（mm）
长
±10
尺量：
按骨架总数30%抽查
宽、高
±5
4
弯起钢筋位置（mm）
±20
尺量：
每骨架抽查30%
5
保护层厚度（mm）
±10
尺量：
每构件沿模板周边检查8处
（2）模板工程
由于为排水结构物，不得在模板留有拉杆孔，所使用拉杆中部位置均需焊接止水钢片，要求尺寸为3mm*60mm*60mm；端头需使用凹形槽口，以便拆除拉杆后，封堵钢筋端头，防止锈蚀。
（3）混凝土结构工程
混凝土结构物按照《公路工程质量检验评定标准》要求，要达到以下标准：
表7涵槽结构实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度（Mpa）
在合格标准内
按附录D检查
2
尺寸（mm）
±30
尺量：
长、宽、高检查各2点
3
顶面高程（mm）
±20
水准仪：
检查5处
4
轴线偏位（mm）
15
全站仪或经纬仪：
纵横各测2点
3.6基坑回填与钢板桩拨出
在涵槽结构体达到设计强度后开始基坑回填，回填使用中粗砂分层回填，分层厚度不得大于30cm，但顶层也不得小于10cm；回填时用水密压实，必要打振捣密实，确保压实度在93%以上，之后拔出钢板桩；钢板桩拔出时应缓慢拔出，不宜产生过大振动力，以免破坏周边土体。
3.7闭水试验
在涵槽结构体达到设计强度回填后后，按照《给水排水构筑物工程施工及验收规范》规定进行闭水试验，试水过程中不得出现渗水或水印现象。
3.8防腐涂装
箱涵的内壁、顶板地面按照设计要求需进行防腐涂装，其工序为：
封底渗透漆一道，干膜厚15微米—聚氨酯防腐涂料二中二面四道，干膜厚200微米。
3.9河水回流与导流系统拆除
当防腐涂料达到检测标准，则回引河水，并拆除临时导流系统。
第四章质量保证措施
4.1质量保证体系
建立以项目经理为工程质量第一责任人的工程质量管理机构，贯彻执行质量目标和质量管理办法。
建立以项目总工程师负责的工程技术、质检、试验、测量监控四位一体的质量保证体系，严格施工过程中的质量控制，通过过程控制来保证施工质量。
图4质量保证体系
图5质量管理机构框图
图6质量检查程序框图
4.2过程控制措施
（1）进货检验
工程所用材料在使用前均要经过二级检验：
首先，材料进场后由物资部门进行外观包装、检验，并进行数量检验索取产品合格证，产品质量检验证明，产品出库单，填报产品验证记录，材料检验通知单通报试验室进行检验，并对不合格产品坚决不予采购。
其次，是施工材料在使用前的检验，防止材料存放不当造成的质量下降而把不合格的材料用到工程中。
（2）原材料的标识
产品进场后要进行产品标识，物资部负责对原材料的标识，在订货时必须明确产品的标识要求，标识的式样统一用木板制作，标识的方法采用分区域堆放，挂标识牌。
钢材按不同规格、型号、品种分区域堆放，标识牌标明生产地、钢号规格、用途、检验状态。
锚具按不同厂家、规格型号、检验状态堆放，标明厂家、规格、检验结果。
原材料的标识由物资部保管员作标识记录，试验室根据检验试验结果提供原材料标识状态。
项目部所有原材料没有标识不得使用。
标识的分割、更改、作废必须由建立标识人进行分割、更改、作废，XX者不得擅自对标识进行任何处理。
（3）半成品及成品检测
对于加工成型的钢筋，由我部质检人员按照规范要求在使用前和安装过程中进行抽检，不合格的予以整改，无法整改到位的则应按要求返工；混凝土结构物位置则由测量人员复测其偏位等指标，其强度由实验人员回弹和试块检测确定。
第五章安全保障措施
5.1安全保证体系
“安全生产”是一切施工的前提条件，因此，在整个施工过程中，我们将始终贯彻“安全第一，预防为主,综合治理”的方针，建立安全生产保证体系，见图所示。
图7安全保证体系
图8项目安全管理组织机构框图
5.2过程控制
（1）操作人员必须严格遵守安全操作规程，严禁赤脚、穿拖鞋进入施工现场，施工人员必须正确佩戴安全帽；
（2）对事故易发生部位施工，如危险性较大的吊装施工应安排专职的安全员进行现场指挥和监督；
（3）定期进行安全生产检查工作，对检查出的安全隐患应立即整改，整改不力的悬挂警告黄牌，直至整改完毕；
（4）夜间施工安装足够的照明设备，确保安全施工；
（5）施工现场做到布局合理，场地平整，机械设备安置稳定，材料堆放整齐，用电设施安装触电保护器，为安全生产创造良好环境；
（6）施工现场设醒目的安全标语或安全警示标志，危险地区悬挂“危险”、“禁止”、“严禁烟火”等标志；
（7）在附近联系县级以上人民医院，定期对职工进行体检，并建立协作关系、急救网络，形成一个救护防疫体系，以便伤病员及时抢救以及传染病的预防；
（8）遵守《项目安全管理制度》、各特种设备及各特种作业《安全技术操作规程》，认真执行在计划、布置、检查、总结、评比生产工作的同时进行计划、布置、检查、总结、评比安全工作“五同时”的原则，进行现场管理，杜绝违章指挥，违章作业，违反劳动纪律的行为“三违”现象。
（9）坚持经常性安全教育，坚持“三级安全教育”，坚持上岗前安全教育和特种作业人员培（复）训教育。
（10）定期召开安全例会、生产协调会、班组工前安全交底会。
第六章文明施工及环保措施
6.1环保管理体系
建立以项目经理为第一责任人，项目生产副经理带头的环保管理体系，安全环保部是项目环保管理的主要部门，项目施工过程中的环保体系，主要从人员、制度、资金、思想等四个方面建立全面的环保管理体系。
图9环保管理体系
6.2文明施工
本项目将严格按照业主要求和我单位有关文明施工的具体规定，制定严格的项目经理部文明施工管理条例和计划，全体进场员工必须认真遵守、严格执行，坚决做到文明施工，充分体现出路桥建设企业的精神风貌。
（1）制定严格的文明施工管理制度、条例、办法等，主要条款书写在标牌上挂在工区内醒目位置，时刻提醒职工认真遵守。
（2）施工现场严格按标准化工地进行建设，如道路、栽树、种花草、场地围墙建设、临建房屋、材料堆放等；和当地搞好合作关系，确保施工顺利进行，使我们的工程真正成为民心工程。
（3）做好施工现场各类机械设备和车辆分类划区安放停置工作；各种施工材料、构件均挂牌分类整齐堆放，按照不同材料相应要求确定其堆放方式及存放条件。
（4）施工现场设立施工告示牌，详细列出该项工程负责人员、工期、材料配合比等情况，给予施工和检查都带来方便。
（5）组织职工经常进行文明教育，以良好精神风貌积极投入工程建设中。
（6）采取利用张贴标语、横幅、项目内部小报刊、宣传窗口等加强宣传工作，为路桥建设项目部及业主树立良好形象。
6.3环保措施
按照《中华人民共和国环境保护法》以及地方法规和公司要求，采取措施控制施工现场的各种泥浆、废水、废气、废渣等对环境的污染和危害。
环境保护坚持“预防为主、防治结合”的方针。
在整个施工过程中，环境保护措施如下：
（1）项目经理部建立相应机构及规章制度，专人专项随时检查和定期组织综合性安全环保大检查，环境保护工作与项目经理部及各作业队效益挂钩，奖优罚劣
（2）施工中，密切与当地政府联系，并取得工作上的支持，注意使用的施工便道的养护，及时洒水养护，减少粉尘对环境和周围居民生活的影响。
（3）在居民区进行施工前应和就近居住的居民做好沟通协调工作，避免在休息时间施工而对老百姓造成噪音污染。
（4）在施工期间，对易飞扬的粉尘材料进行覆盖，防止粉尘对环境造成污染。
（5）加强施工现场管理，保持施工现场整洁，做到材料堆放整齐，机械设备停放有序，特殊施工地段有明显标志。
（6）施工场地区域内的生活区、施工区等场地以城市标准按环保部门的要求进行垃圾、污水等杂物处理，并做好绿化工作。
（7）实行各级人员环境保护责任制。
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