高铁制梁场施工组织设计.docx
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高铁制梁场施工组织设计
中铁四局集团第五工程有限公司和庄制梁场
实施性施工组织设计
1.编制依据
1.1新建铁路石家庄至武汉客运专线施工招标文件、施工设计文件及补疑；
1.2本项目采用的技术标准、规范、规程；
1.3铁道部与地方政府对铁路建设的商谈纪要及实施协议等；
1.4国家发展和改革委«关于新建石家庄至武汉铁路客运专线可行性研究报告的批复»（发改交运[2008]1029号）；
1.5铁道部«关于新建铁路石家庄至武汉客运专线石家庄至郑州段初步设计的批复»（铁鉴函[2008]912号）、«关于新建铁路石家庄至武汉客运专线石家庄至郑州段初步设计的批复»（铁鉴函[2008]913号）；
1.6铁道部“关于京石、石武铁路客运专线指导性施工组织设计研究专题会议纪要”（铁工管函[2008]954号）；
1.7工地调查资料；
1.8根据ISO9001--2000质量标准、ISO14001环境管理和OHSAS18001职业健康安全标准建立的中铁四局质量、环境和职业健康管理体系。
1.9新建石家庄至武汉铁路客运专线指导性施工组织设计；站前工程SWZQ-4标段实施性施工组织设计。
2.编制范围
新许特大桥DK751+299～DK772+312段内共642孔；32米箱梁622孔，24米箱梁13孔，其中32米曲线梁374孔，24米曲线梁10孔。
3.工程概况及重要工程数量表
3.1工程概况
铁路等级：
客运专线；
设计速度：
350km/h，初期运营速度300km/h。
正线数目：
双线；
正线线间距：
5m；
最小曲线半径：
7000m；
轨道类型：
无碴轨道；
简支梁结构形式：
单箱单室等高度简支箱梁。
3.2主要工程数量
2#制梁场预制箱梁统计表表1
序号
桥名
中心里程
箱梁数量（本梁场预制）
备注
1
新许特大桥
DK771+903.63
24m箱梁13孔；32m箱梁622孔
总计
总计635孔
1孔32m箱梁材料计划表
编号：
分部工程名称
单位
工程数量
材料需用量
名称及规格
单位
单位消耗量
总量
梁体
φ25HRB335钢筋
kg
6745.1
φ25螺纹钢
kg
1.025
6913.7
φ20HRB335钢筋
kg
5554.2
φ20螺纹钢
kg
1.025
5693.1
φ18HRB335钢筋
kg
6495.4
φ18螺纹钢
kg
1.025
6657.8
φ16HRB335钢筋
kg
18700.7
φ16螺纹钢
kg
1.025
19168.2
φ12HRB335钢筋
kg
15935.9
φ12螺纹钢
kg
1.025
16334.3
φ8Q235钢筋
kg
153.2
φ8盘条
kg
1.025
157.0
C50砼
m3
329.2
P·O42.5水泥
t
0.347
114.2
Ⅰ级粉煤灰
t
0.059
19.5
磨细矿碴粉
t
0.089
29.2
5-10mm碎石
m3
0.267
88.0
10-20mm碎石
m3
0.497
163.5
中砂
m3
0.468
154.1
减水剂
kg
5.437
1789.5
砂浆
m3
6.0
P·O42.5水泥
t
0.346
2.1
中砂
m3
0.506
3.0
高性能砼垫块
块
4000.0
C50高性能砼垫块
块
1.025
4100.0
支座板
钢筋网片
kg
198.4
φ10螺纹钢
kg
1.025
203.4
PZ-5500支座
套
4.0
钢板920*740*20mm（锌铬涂层防腐处理）
套
1.000
4.0
吊点
吊点加强钢筋
kg
23.9
φ12螺纹钢
kg
1.025
24.5
检查梯
φ20U型螺栓（带双螺母）
根
2.0
φ20U型螺栓（带双螺母，锌铬涂层防腐处理）
根
1.000
2.0
预应力
15.24mm钢绞线
t
9.6
15.24mm钢绞线
t
1.040
9.9
定位钢筋φ12圆钢
kg
1944.0
φ12圆钢
kg
1.025
1992.6
M15-9锚具
套
46.0
锚具M15-9
套
1.000
46.0
M15-12锚具
套
8.0
锚具M15-12
套
1.000
8.0
φ80波纹管
m
782.7
φ80波纹管
m
1.050
821.8
φ90波纹管
m
135.9
φ90波纹管
m
1.050
142.7
封锚防水涂料
kg
50.0
881-1防水涂料
kg
1.020
51.0
封锚钢筋
kg
35.5
φ8盘条
kg
1.025
36.4
M50（孔道压浆）
m3
4.5
P·O42.5水泥
t
1.434
6.5
灌浆剂
t
0.252
1.1
接触网一般支柱基础构造（1处）QJ-C基础
预埋钢板
块
1.0
630*520*10mm钢板
块
1.025
1.0
预埋钢板
块
1.0
580*470*10mm钢板
块
1.025
1.0
M39螺栓
套
6.0
φ39L=823mm螺栓（防腐处理）
套
1.025
6.0
HRB335φ25
kg
84.9
φ25螺纹钢
kg
1.025
87.1
HRB335φ20
kg
65.2
φ20螺纹钢
kg
1.025
66.8
HRB335φ16
kg
26.0
φ16螺纹钢
kg
1.025
26.6
HRB335φ12
kg
14.6
φ12螺纹钢
kg
1.025
14.9
防护墙
预埋钢筋
kg
1928.4
φ16螺纹钢
kg
1.025
1976.6
电缆槽
预埋钢筋
kg
1830.1
φ12螺纹钢
kg
1.025
1875.9
防落梁挡块Ag=0.1g
防落梁挡块预埋钢板
块
4.0
740*480*24mm预埋钢板（带套筒，防腐处理）
块
1.000
4.0
桥铭牌
桥铭牌（铝合金）
块
1.0
290*178*10mm桥铭牌（铝合金）
套
1.000
1.0
接地构造
Q235φ16
kg
10.3
φ16圆钢
kg
1.025
10.5
接地端子
个
6.0
GB00Cr17Ni14Mo2不锈钢接地端子
个
1.000
6.0
预留孔PVC管
φ90底板泄水管
个
16.0
φ90PVC泄水管（定做）
个
1.000
16.0
φ125顶板泄水管
个
12.0
φ125PVC泄水管（定做）
个
1.000
12.0
φ110过轨预留管
个
4.0
φ110PVC泄水管（定做）
个
1.000
4.0
4.施工总体方案
4.1施工组织机构
施工组织机构框图
4.2大临工程的分布及总体设计
4.2.1大临工程设计依据
1.《石武铁路客运专线新许特大桥地质纵断面图》；
2.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
3.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
4.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94；
5.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；
6．通桥（2008）2322A－Ⅱ、Ⅴ；
7．中铁四局石武铁路客运专线项目经理部SWZQ-4标投标书、梁场高程、900t轮胎式搬梁机图、450t轮轨式提梁机图和其他相关资料及要求。
4.2.2设计范围
1.梁场整体规划和管线布置。
整体规划包括：
梁场平面布置；水电气布置等；
2.土建分项设计。
土建分项设计包括：
搅拌站设计、办公生活区设计、制梁台座及地基基础、存梁台座及地基基础、检测台座及地基基础、900t轮胎式搬梁机走行通道地基处理、450t轮轨式提梁机轨道梁及地基基础、75t（45t）门吊共用轨道基础；
4.2.3工程地质
1.气候
拟建场地所在区域属暖温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱少雨，夏季炎热多雨而集中，秋季天高气爽，日照多足，冬季寒冷干燥。
降水量多集中在6～8月，大风多集中在三四月份。
按对铁路工程影响气候分区为温暖地区。
年平均气温14.5℃，最冷月（一月）平均气温－0.3℃，最热月（七月）平均气温27.5℃，极端最高气温41.1℃，极端最低气温－19.1℃，年平均降雨量872.8mm，年平均无霜日210天，土壤最大冻结深度21cm，最大积雪厚度29cm，24小时最大雨量为246.2mm~353.1mm，汛期多西南风，最大风速15米/秒。
2.场地位置、地形地貌
拟建和庄制梁场场区位于新郑市和庄镇老庄刘村，石武客运专线DK756+700至DK757+250之间线路右侧。
地貌单元属黄淮冲积平原，地形宽阔平坦，拆迁量小，交通方便。
3.地层结构与岩性描述
梁场所在桥位区地质属第四系地层覆盖厚达80m以上，地质构造不发育。
地层由上至下共划分为5层，对地层结构及特征描述如下：
①粉土，灰黄色及褐黄色为主，基本承载力值σ0=120kPa，层厚15.3m。
②粉土，灰褐～褐黄色，饱和，中密，局部夹有少量姜石，基本承载力值σ0=180kPa，层厚10.5m。
③粉质黏土，棕黄色为主，间有浅棕红色，硬塑，夹杂钙质结核，分布不均匀，基本承载力值σ0=220kPa，层厚9.0m。
④黏土，棕黄～棕红色，硬塑，含铁锰斑点和结核，局部含姜石，基本承载力值σ0=220kPa，层厚15.4m。
⑤细砂，棕黄色，饱和，密实，主要由长石和石英颗粒组成，夹杂粉土和粉质黏土条带，σ0=250kPa。
4.地下水
按照地下水埋藏条件和含水层的状态分类，桥址区地下水的类型为第四系孔隙潜水，较发育，主要受大气降水及地表灌溉水的补给，水位受季节及气候条件的影响较大。
现场实际钻探地下水稳定水位在自然地面下2.4-5.6m之间。
根据区域水文地质资料可知，场区地下水对混凝土结构无化学腐蚀性。
5、地基均匀性
拟建场地内地基土性质较为均匀，各土层厚度变化不大，为均匀地基。
4.2.4设计内容
4.2.4.1整体规划和布置
1.主要土建部分
在平面布置上，制梁场主要由生产区和生活区组成：
生产区主要由水电部分（供电站、供水站、上水预埋管、供电预埋管），制梁区（钢筋存放区、钢筋加工区、制梁台座、顶板钢筋绑扎台、底腹板钢筋绑扎台、内模存放台、生产门吊走行区），存梁区，下水部分（排水明沟、排水暗沟），搬梁机走行通道区（搬梁机走行线、搬梁机横移通道区），管线部分（蒸汽养护管道）。
在实际设计中，原则上按清除表面耕土和浮土后填挖基本平衡布置，同时根据机械设备的性能布置高程和坡度。
以求得较高的经济性；
制梁区位于门吊跨度内，包含制梁台、内模存放台、钢筋绑扎台等。
具体布置上按照钢筋笼和内模分开吊装、内模按滑移式工艺意图进行基础布置；
存梁区箱梁横向间距为13m，可存放40榀梁，满足2榀/天的生产速度。
2.管线、水和电布置
混凝土输送布置：
根据现有场地和搅拌站布置的实际情况决定混凝土输送采用场内拌制混凝土，混凝土罐车水平运输，制梁台座旁设置混凝土输送泵进行混凝土垂直输送，根据现场实际生产能力布置三套布料杆（中间及两边均为R＝18m，各进行半幅制梁台座布料）。
蒸汽养护管道：
蒸汽管道地沟截面型式为240×240mm，保证其他地沟和蒸养管道地沟平交时二者不冲突，蒸养管道在制梁台座区的布置应结合模板、蒸汽养护设备及工艺按照蒸养设计要求进行布置。
电力布置：
因梁场运输、起重设备来往频繁，为不影响其作业，故原则上低电压电缆均埋地布置，配电箱间距原则上不超过40m，充分保证拖地电缆40m内工作，为保证电缆过沟安全，在电缆过沟加20cm厚钢板盖板。
其他地方电力电缆沟与排水沟合槽。
上水管道：
上水管道自水泵房引出，主管道采用100mm直径，支管道采用50mm、为节省工程量和增大管道水压主管道采用纵列式，支管道采用横列式。
上水管道沟与排水沟合槽。
排水沟布置：
制梁区排水沟纵列式，存梁区为横列式，每列设置一道排水沟，最后排至沉淀池进行污水处理后排出梁场。
4.2.4.2分项土建部分
1.地基处理设计
由于梁场区域内土层均为粉土层，天然地基承载力较低、压缩模量较小，很难满足结构物对地基沉降和承载力两方面的要求，不能简单采用换填进行处理。
因此对梁场内主要土建结构物：
制梁台座、存梁台座、450t提梁机走行通道基础采用复合地基处理形式；45t/75t龙门吊轨道采用T型钢筋混凝土基座处理形式；900t搬运机走形通道采用50cm级配碎石+10%水泥硬化层。
对于非重要结构物（钢筋绑扎台,通道）只需在地面20cm混凝土硬化层下铺10cm混碴垫层，碾压密实，承载力特征值大于200KPa。
办公生活区只需在地面上铺设10cm混凝土硬化层。
其余不需硬化区均种植花草。
制梁区地面硬化要求，上铺20cm厚混凝土硬化层，混凝土下铺20cm混碴垫层，并且要求地面为平交路面，龙门吊轨道梁及轨道均在地面以下。
地基处理垫层顶面每边均应超出建筑物基础底面边缘不小于1.5m，垫层坡度按基坑开挖期间保持边坡稳定的当地经验放坡确定，垫层底面每边超出基础底面边缘不小于1.5m+垫层厚度。
2.制梁台座
根据梁场制梁计划和施工组织设计，制梁台座为32m/24m箱梁制梁台座（32m、24m箱梁可共用制梁台座），来适应32m箱梁和24m箱梁预制。
制梁台座由三道连续墙、地基板及横系梁组成，制梁台座总高1.8m，总宽6.6m，露地部分高0.8m，外缘宽4.6m，地基板与周边混凝土隔离，防止不均匀沉降。
地基采用管桩复合地基处理，要求单桩承载力达80t要求，详见相关设计图。
在模型建立上按桩端固接建立模型计算连续墙、地基板的内力及桩端反力，按张拉前和张拉后两种不同工况分别施加荷载建立模型，取最不利工况（初张拉后未提走梁工况为最不利工况）控制计算和设计。
构造上，台座顶面不留预设拱（挠）度，由模板设计和加工单位在模板加工和安装上进行控制，在施工中通过调整底模与台座间钢板调整其预设下挠度；台座顶面与底模连接预埋件，外侧模与地面支撑连接预埋件需模板设计和加工单位确定，在模板加工前应提供本图给模板单位以方便其模板设计。
3.存梁台座
根据梁场制梁计划和施工组织设计，存梁台座分32m箱梁存梁台座和32m、24m箱梁共用存梁台座两种，采用单层存梁的方式。
为节省工程量对32m/24m梁共用台座的布置，即32m和24m箱梁共用一端存梁台座。
存梁台座每端长780cm，宽300cm，高80cm，顶部预埋橡胶板支撑箱梁。
地基采用管桩复合地基处理，要求单桩承载力达80t要求，详见相关设计图纸。
在构造上，存梁台座的布置在保证满足受力要求的前提下考虑安装支座等其他作业空间要求。
其他构造布置参考相应图纸。
4.检测台座
检测台座具体结构形式应根据梁场选用箱梁静载试验确定，由于检测台座的特殊性，故检测台座也采用桩基作为基础，以控制其总沉降和不均匀沉降。
拟采用管桩进行地基处理，每侧下布置15根管桩，单桩承载力满足100t要求。
最终设计待确定检测方式确定后确定。
为充分利用提梁机，拟选择梁场提梁机下四个存梁台座中的一个（最外侧）为检测台座。
5.900t轮胎式搬梁机走行通道及场内循环道路
根据提梁机荷载分布情况和本梁场实际情况，按《建筑地基处理技术规范》（GB50007-2002）及《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中关于地基承载力计算进行设计。
即在存梁区走形通道宽6m，有效作业空间宽8m，在提梁机转换区有效作业空间宽30m，走形通道均采用50cm级配碎石+10%水泥硬化层处理。
场内循环道路为混凝土路面，混凝土层厚30cm，底部混碴层厚30cm，由于路面要求耐磨和抗剪，故采用C25混凝土，具体技术要求参考相应图纸和设计。
6.450t轮轨式提梁机轨道梁
轨道梁的设计，满足提梁机的各种要求，轨道梁上铺设提梁机专用钢轨。
轨道基础采用管桩加固复合地基处理，满足基本承载力达100t要求。
其上设置2.5m宽，40cm高C25钢筋混凝土扩大基础，每隔9m留有2cm的伸缩缝。
扩大基础上铺设轨枕及钢轨。
轨道梁按照连续刚构梁建模，自定义移动荷载施加外力，求出结构内力及基底反力。
根据结构内力对轨道梁配筋设计。
详见设计图纸。
7.75t门吊轨道基础设计
门吊轨道基础采用倒T形截面钢筋砼条形基础，基础底宽100cm，高90cm，宽30cm。
满足门吊对基础的受力要求和施工要求；门吊轨道梁基础上直接铺设门吊专用钢轨。
由于对场地防水要求较高,故门吊轨道基础采用整体道床，在计算上按弹性地基梁加门吊移动荷载进行计算其内力和地基反力，通过方案比选每节轨道梁的基本长度为9m左右是经济适用的，本设计按每段为9m计算和设计，每段之间留有2cm伸缩缝，按弹性地基梁求得门吊轨道梁的内力后，进行结构物配筋设计。
4.2.5建设和使用要求
1.在施工各种结构基础前，应按设计要求做好相应的地基处理，使其承载力满足设计的要求。
2.在制梁台座和存梁台座基础施工前夯实台座下混碴垫层，防止混凝土施工时漏浆；制梁台座预埋件应与台座混凝土浇注同步进行，在浇注过程中应控制预埋件的安装精度和平整度；存梁台座施工应与设计配套，特别是应结合配套梁图严格控制其支座横向中心线位置，同时应按照桥梁支承垫石标准控制其顶面高程使四角支座平整。
在施工工艺上，初张拉完毕后应立即按规定提走箱梁将其存放于存梁台座上，不允许将箱梁长时间停放于制梁台座上，亦不允许在制梁台座上进行终张拉和压浆作业。
3.梁场内外应做好排水截水工作，严禁场内积水，严禁各种水渗漏进入地基引起地基在外荷载下地基不均匀变形。
4.由于检测台座的特殊性，故本设计对台座建议采用管桩桩基础以保证检测结果的准确性和有效性，管桩应严格按设计确定长度；在进行管桩施工时，采取合理的施工工艺和施工机具，保证安全和质量。
5.由于采用了弹性地基梁基础形式，制梁台座建设完毕后宜进行预压，以消除制梁台座下地基的部分沉降；在生产过程中，应加强观测，及时调整底模下垫板，保证混凝土梁线形。
在存梁过程中，应加强监控存梁台座，观测存梁台座四支点沉降，并及时调整；在32m和24m箱梁共用台座上，在存32m箱梁时应考虑24m存梁台座上的钢板是否过高，防止箱梁局部受剪过大影响箱梁质量。
6.梁场各种设备，特别是900t搬梁机、450t提梁机、70t门吊等起重设备应严格按规定进行保养和使用。
4.3施工用电
梁场施工用电从新郑市和庄镇老庄刘村高压电主干线引入，梁场内设630KVa变压器两台，并同时配备300kw发电机两台，以保证出现紧急情况下保证施工的正常用电。
详见
4.4施工用水
梁场场地内有即有水井两口全部用于施工，另新建水井三口。
其中搅拌站设一个专用水井。
经检验合格后方能使用。
4.5内业资料
内业资料是反应工程的重要凭证，所以内业资料与施工是同步的。
施工时应注意收集各类现场资料，并及时整理归档。
做到现场施工以资料同步进行。
竣工文件主要内容为：
竣工文件封面、目次、开工报告、工程小结、竣工数量汇总表、施工原始记录（工程日志、工程材料、构配件、成品出厂合格证、质量检定书、设备出厂合格证、质量鉴定单及技术证书、工程试验记录、工程检测记录）、检验批验收记录、设计变更资料、竣工验收报告、封底、竣工图等。
4.5.1组卷方式一般以单位工程作为竣工文件的编制单元，文字和竣工图分别成册，内容较多时，可分制2个以上分册。
4.5.2文整基本要求是：
规格标准统一、内容充实可靠、资料齐全、文件资料排列有序、纸张优良、图文清晰美观、装订整齐。
文整除应符合上述要求外，尚应符合建设单位、档案管理部门的要求。
4.5.3工程技术总结在总工程师领导下进行，分为综合性工程技术总结、单项工程技术总结和专题技术总结。
一般在工程竣工后半年内编撰完成。
4.6施工程序
和庄制梁场位于老庄刘村，征地工作在2008年12月5日前全部完成，12月7日完成清表工作。
前期工作结束后，开始对梁场各大临工程的进行施工放样工作。
同时开始编写实施性施工组织设计和工程开工报告，并报各级领导审批。
工程正式开工后严格按照施工自检、报检签证、试验检测、质量评定、工程验收的施工步骤进行施工。
工程结束后负责施工场地的土地复耕，并对工程后期出现的质量问题进行检修。
5.重点工程施工工艺
5.1箱梁预制
箱梁预制工艺流程详见图。
5.1.1模板工程
梁场共设制梁台座12个（其中两个为预留台座），存梁台座40个（含一个静载试验台座）。
模板分为底模、侧模、端模、内模四大部分。
底模、侧模和端模采用整体式钢模，内模采用液压内模。
施工中为确保施工工期，合理考虑制梁、存梁能力及架梁速度。
模板设计时考虑了梁场生产规模及施工工艺等因素，确定了模板数量：
底模10套、端模5套、外侧模5套、液压内模5套。
通过招标方式选择中铁五新钢模有限责任公司进行加工制作。
内、外模进场后，均由模板厂家现场进行拼装与调试，并负责培训场部操作人员。
模板安装的主要设备：
2台75t龙门吊，2台45t龙门吊，龙门吊跨距40m。
模板的制作工艺：
箱梁模板要有足够的刚度、强度和稳定性，由模板厂家提供安装说明。
模板安装尺寸允许误差见表。
模板安装尺寸允许误差表
序号
项目
要求
1
模板总长
±10mm
2
底模板宽
+5mm、0
3
底模板中心线与设计位置偏差
≤2mm
4
桥面板中心线与设计位置偏差
≤10mm
5
腹板中心线与设计位置偏差
≤10mm
6
横隔板中心位置偏差
≤5mm
7
模板倾斜度偏差
≤3‰
8
底模不平整度
≤2mm／m
9
桥面板宽
±10mm
10
腹板厚度
+10mm、0
11
底板厚度
+10mm、0
12
顶板厚度
+10mm、0
14
端模板预留孔偏离设计位置
≤3mm
5.1.1.1模板制作
⑴底模的制作
①底模下部结构为纵横工字钢体系，槽钢通过焊接与台座基础顶部砼预埋角钢联接，纵肋布置[12号槽钢，间距300mm，横肋布置H型钢，间距800mm，上部平铺12mm厚的Q235钢板，钢板与纵向槽钢带用双面间隔焊。
②底模在制作时预留反拱，拱度曲线按二次抛物线布置，底模安装时在砼台座基础预埋角钢上垫铁块调节底模高程形成反拱。
32m梁跨按17.8mm布设，24m梁按6.3mm布设，反拱的布设从跨中向两侧进行，从跨中向梁端每隔1m在梁体横断面方向布设三个控制项点。
⑵侧模的制作
①侧模由[214a槽钢框架、8mm厚Q235面板、支架调整装置组成，侧模采用无上拉杆受力结构设计，模板在车间制作，在制梁台座处拼装焊接成梁长整体外侧模。
②侧模为固定式铰接，与台座基础处预埋的铰接点连接，支架调整采用液压千斤顶配合丝杠形式。
③侧模上部走台板宽度75cm，上部安装钢轨，作为工作平台小车、提浆整平机的轨道，轨距为13.5m。
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