南沙河特大桥施工方案Word格式.docx
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桥址范围内未见褶皱、断裂构造等地质构造。
2.5气象、水文特征
南沙河特大桥桥址区属亚温带湿润半湿润大陆性季风气候，该区为严寒地区，夏季短促温暖，冬季漫长酷寒，春季干旱多风，秋季凉爽，四季分明。
年平均气温5.8℃，最冷一月平均气温-16.1℃，极端最低气温-42.5℃，年平均降水量579.1mm，主要集中于6-8月，年平均蒸发量1445.6mm，平均相对湿度67%，全年平均风速约2.4m/s，最大风速18.3m/s。
土壤最大冻结深度：
1.92m。
（1）地表水
桥址汇水面积F=42.58Km2，Q1%=207m3/s。
设计水位H1%=259.140m，设计流速Vp=1.05m/s。
（2）地下水
主要有第四系空隙潜水和基岩裂隙水，空隙潜水主要赋存于第四系粘性土中，水量丰富，受大气降水及地表水的渗入补给，地下水位随季节变化。
基岩裂隙水主要赋存在全风化～弱风化岩中。
地下水的补给来源主要是大气降水及地表径流侧向补给，地下水的排泄途径主要是蒸发和以泉的方式流入河水。
勘察时地下水稳定水位埋深0～8.90水及地下水对混凝土无侵蚀性。
2.6场地地震效应
本段线路所在地区的地震动峰值加速度0.05g，相当于地震基本烈度Ⅵ度，地震动反应谱特征周期0.35S。
2.7主要工程数量
表2-1主要工程数量表
序号
工程项目
单位
数量
备注
1
钻孔桩
根
347
2
承台
个
35
3
台身
2
4
墩身
33
3.临时工程规划及总平面布置
总体平面布置
图3-1南沙河特大桥平面布置图
3.1施工便道
进场材料和设备可通过地方乡村道路进入现场；
在管段红线范围内新修纵向贯通汽车运输便道，便道设置在线路左侧，便道宽度4.5m，每隔150m左右设置一处会车平台，填筑材料为山皮石，填筑厚度为40cm，用YZ20t振动压路机碾压。
总体平面布置图见附图。
3.2生产生活区布置
根据总体工期安排，南沙河特大桥钻孔桩施工安排钻孔作业班组1个，钢筋加工作业班组1个，承台及墩柱作业班组2个。
作业班组办公及生活区采取租用当地民房解决。
3.3混凝土拌和站
混凝土搅拌站建于新建铁路吉林至珲春线I标DK21+600线路右侧约600m，占地面积约20亩。
混凝土搅拌站安装2套混凝土搅拌机，主要机具为HZS120型搅拌机（每台搅拌机配5座水泥仓），每台理论设计生产能力为120m3/h，根据规范要求推算实际能力可满足现场需求。
3.4钢筋加工场
钢筋加工场设在DK16+900线路右侧，占地约4亩，负责供应南沙河特大桥下部结构钢筋。
4.施工总体安排及工期计划
4.1施工总体安排
中沙五队大桥下部结构施工设四个作业班组，分别平行作业，按照流水作业原则组织施工。
施工顺序：
根据本工程总体工期和桥梁架设顺序及工期安排，桥梁施工按照自小里程向大里程逐步推进的原则进行施工。
4.2工期目标
根据总工期节点安排，该桥计划工期：
2011年8月1日开工，2012年6月15日完工，具体详见图4-1。
图4-1施工进度横道图
4.3劳动力计划
根据施工安排及工期计划，投入南沙河特大桥的劳动力计划见表4-1。
表4-1 劳动力计划安排（人）
工种
计划投入劳动力情况
2011年
2012年
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
管理人员
试验工
测量工
电工
电焊工
8
12
14
10
架子工
钢筋工
11
木工
6
混凝土工
机械司机
汽车司机
机修工
普工
40
30
45
防护员
合计
78
104
98
17
9
92
110
4.4主要机械设备投入
主要机械设备投入计划见表4-2。
表4-2南沙河特大桥主要机械设备投入计划表
设备名称
规格型号
挖掘机
EX200
台
性能良好
装载机
ZL50E
自卸汽车
EQ3260G
辆
冲击钻机
CKJ-6
5
旋挖钻
汽车吊
QY25
发电机
250KW
7
砼输送车（≥6m3）
XZJ5281GJB
砼汽车泵（≥60m3）
平板车
变压器
315KVA/630KVA
1/1
潜水泵
IS100/65/50
钢筋弯曲机
GJ2-40
13
钢筋调直机
GT4-8
钢筋切断机
GQ40-1
15
电焊机
AXC-400-1
16
插入式振动器
ZB110-50
20
泥浆泵
BW250180
18
电动空压机
ZL2-10/8
4.5模板计划投入
根据工期安排和设计图纸墩身尺寸，南沙河特大桥计划投入5套墩身钢模。
5、主要施工方案及工艺
5.1钻孔桩施工
根据现场地质条件，选择冲击钻和旋挖钻成孔工艺。
现场配备4台冲击钻、2台旋挖钻。
具体施工工艺详见图5-1。
图5-1钻孔桩施工工艺流程图
施工前先对桥址处的场地进行平整，并根据地表、地质情况进行处理，防止钻孔过程中钻机失稳，发生安全事故，影响工程质量。
钻孔前必须对各桩坐标认真核对，确认无误后方可施钻。
5.1.1施工测量
测量前必须仔细审图，核对数据，保证放线所用数据准确无误。
放样前，测量人员要仔细看图，保证所用的点位坐标、几何尺寸、高程数据准确无误，并做好内业计算和复核工作。
放样时先校核所用的桩位、高程点，严格按测量规程操作，认真执行检查、复核制度。
使用经监理工程师检验合格的施工测量控制网，用全站仪准确测出各钻孔桩桩位，并在桩位中心桩四角测放出护桩，作为钻孔过程中的桩位控制点和检查点。
埋设护筒前进行人工物探，对有地下管线的及时通知产权单位并妥善保护。
护筒埋设后，采用十字校核法重新核定中心位置，如果发现护桩受到破坏，应采用全站仪再次进行复核。
同时测量钻孔桩位处的水平标高，水平标高点设在护筒顶（但应随时观察其沉降），以控制钻进深度。
测量结果报经监理工程师检验合格签字后方能开钻。
5.1.2护筒的制作与埋设
护筒材料选用厚为5mm钢板制作，顶部焊加强筋和吊耳，开出浆口，出浆口宽0.2m、高0.4m，护筒制作长度2～3ｍ。
直径较桩径大0.2m～0.4m。
钢护筒埋设其顶部高出地面0.5m左右，四周用粘土填筑，并分层夯实处理。
埋设护筒时护筒中心竖直线应与桩中心线重合，这样才能保证钻孔时孔位的准确性，平面允许误差为5厘米，竖直线倾斜不大于1%。
钻进过程中要常检查护筒是否发生偏移和下沉，如发生偏移和下沉要及时处理。
护筒埋设完成后，应采用十字校核法重新核定中心位置，并经监理工程师检验合格后方能开钻。
同一墩位桩基混凝土强度达到设计要求后方可开钻相邻桩基。
5.1.3泥浆循环系统布置与处理
根据现场地形以及周围环境统筹安排，墩位处采用两个桥墩钻孔共用一套泥浆循环系统。
泥浆循环池设在两墩之间，征地红线以内。
泥浆循环池由沉淀池和泥浆池组成，泥浆池容积为50m3，并设1个容积为20m3的沉淀池与泥浆池串联并用。
不允许在承台边缘5m范围内开挖基坑作泥浆池。
在泥浆池和沉淀池四周设置高度1.2m防护栏杆并挂好密目网和警示标牌。
为避免泥浆对周围环境的污梁，在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉碴及灌注砼时溢出的废弃泥浆及时清除至指定地点。
泥浆池与沉淀池布置见下图。
5.1.4泥浆的制作
5.1.4.1粘土的选择：
粘土选择水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土。
5.1.4.2泥浆的调制：
制浆前，先把粘土块打碎，使其在搅拌中易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。
制浆采用钻机自身搅拌，将粘土直接投入钻孔内利用冲锤上下提升制造泥浆。
5.1.4.3泥浆性能指标：
泥浆比重：
1.1～1.3；
入孔泥浆粘度：
一般地层16～22S；
松散易坍地层19～28S胶体率不低于95%；
新制泥浆含砂率不大于4%；
PH值大于6.5。
5.1.5钻机就位
钻机就位前，对钻孔前各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座落处平整和加固，主要机具设备的检查、维修与安装，配套设施的就位及水电供应等。
钻机安装就位后，不得产生位移或沉陷。
钻机冲锤中心与钢护筒中心位置偏差不大于20mm。
5.1.6钻孔
开钻前，检查各种机具、设备是否状态良好，泥浆制备是否充足，水、电管路是否畅通。
开始钻孔时，先控制0进尺，在护筒内打浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后方可开始钻进，进尺要适当控制，对护筒底部，须控制进尺速度，使底脚处有较坚固的泥皮护壁，以防钢护筒失稳。
待钻至护筒底部以下1m后，则可按土质情况以正常速度钻进。
钻进过程中经常注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处捞取样渣，判断土层，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。
钻孔距设计标高1.0m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料。
钻孔深度达到设计要求后，使用直径不小于钢筋笼外径，长度为4D～6D（D为桩基直径）的探孔器对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，满足设计要求，填写好隐蔽工程检查证，经现场监理工程师签认后，立即进行清孔，以免间隔时间长，造成坍孔或钻碴沉淀。
5.1.7清孔
钻孔达到设计标高后，将钻头提出，然后注入净化泥浆置换孔内含渣的泥浆。
采用换浆法进行，钻孔达到设计标高后，将锤头提出，然后注入净化泥浆〔比重1.02～1.1，粘度17～20，含砂率≤2%；
胶体率≥96%〕置换孔内含碴的泥浆，清孔时，孔内水位需保持在地下水位以上1.5～2.0m,不得用增加深度的方法代替清孔。
5.1.8钢筋笼制作与安装
钢筋制作在加工场集中进行加工，钢筋笼在现场分段焊接，钢筋笼长度大于15m分成两段加工，并符合图纸尺寸要求，笼体完整牢固。
主筋连接采用搭接焊，为加强钢筋笼的刚度，在每节的上下设两道角钢环，连同中间箍筋均焊连在主筋上。
为使钢筋笼有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形，每隔2m设置一道加强箍，并设置一道Φ20做的十字形内支撑。
钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：
主筋间距±
10mm；
箍筋箍筋间距±
20mm；
骨架外径±
骨架倾斜度±
0.5%；
骨架保护层厚度±
骨架中心平面位置20mm；
骨架顶端高程±
骨架底端高程±
50mm。
钢筋笼采用汽车吊起吊装入孔，第一节放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口外侧枕木上，再起吊另一节，对正位置后进行焊接，经监理工程师验收合格后，方可逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面一节的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢。
钢筋笼在下放时，注意防止碰撞孔壁，如放入困难须查明原因，不得强行插入。
钢筋笼安放后的顶面和底面标高须符合设计要求。
钢筋笼安装固定报监理工程师验收合格后方可进行混凝土灌注。
5.1.9水下砼灌注
钻孔桩水下砼采用导管法灌注。
导管接头为螺口式，直径φ300mm，壁厚10mm，分节长度2～3m，最下端一节长5m。
导管在使用前须进行水压密封试验和接头抗拉试验。
灌注前测量沉渣厚度，严格控制沉渣厚度，摩擦桩沉碴厚度不得大于20cm，柱桩沉碴厚度不得大于5cm，并对各类设备进行检查，如储料斗、溜槽、漏斗、导管等准备好，并编号自下而上记录导管的长度。
导管在吊入孔内时，其位置应居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。
粗骨料采用碎石，其最大粒径尺寸不超过导管的1/6或钢筋间距的1/4；
细骨料采用级配良好的中粗砂；
水泥选用硅酸盐水泥，水灰比不大于0.45，最小水泥用量为360kg/m3；
坍落度为18-22cm,并通过试验确定掺入适量的缓凝剂，初凝时间不小于6h。
采用罐车运输砼至现场，倒入漏斗内进行灌注。
灌注砼前，要进行二次清孔，使孔底沉淀层厚度符合规定，认真做好灌前的各项检查记录，并经监理工程师确认后方可进行灌注。
灌注首批砼不得少于3m3，导管下口至孔底的距离控制在250～400mm，保证导管埋入深度不少于1.0m。
灌注开始后，连续地进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。
灌注过程中经常用测深锤探测孔内砼面位置，及时调整导管埋深，控制在2m～4m为宜。
为确保桩顶砼质量，桩顶加灌0.5～1.0m高度。
同时指定专人负责填写水下砼灌注记录。
全部砼灌注完成后，拔除钢护筒，清理场地。
5.1.10桩基检测
当砼灌注结束并经养护达到设计强度80%后，在监理工程师旁站的情况下进行桩基检测，桩基经检测合格后才能进行下道工序施工。
5.1.11防止坍孔、缩孔措施和处理办法
为了确保钻孔桩的质量和进度，采取以下预防和处理措施：
安装钻机底座平正，并经常校核。
在钻孔过程中，详细绘制孔位处的地质剖面图，特别是粗砂、砂砾地层的深度和厚度，以便对不同土层选择合适的钻速、泥浆指标。
并经常检查钢丝绳的强度及卡扣的情况，以防掉锤。
在钻孔和清孔过程中，注意保持孔内的泥浆面高度，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度。
钢筋笼安装时，应保证钢筋笼的垂直，缓慢放入孔中，严禁钢筋笼碰撞和冲击孔壁，造成坍孔。
常见钻孔事故的预防和处理办法详见：
《常见钻孔事故的预防和处理办法》。
常见钻孔事故的预防和处理办法
类别
产生原因
预防和处理措施
坍孔
（1）泥浆比重不够及其它性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮
（2）护筒埋置太浅，下端孔口漏水；
（3）由于掏渣后未及时补充水或泥浆，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失造成孔内水头高度不够；
（4）松散砂层中进尺太快；
（5）钻头、抽渣筒或钢筋笼碰撞孔壁。
（1）在松散砂层中钻进要严格控制进尺；
投入粘土膏、卵石等挤入孔壁起护壁作用；
（2）发生孔口坍塌时，拔出护筒用粘土回填重新埋设再钻；
（3）发生孔内坍塌，判明其位置，用砂和粘土回填到坍孔处以上1~2米，待沉积物密实后再钻；
（4）清孔指定专人补水；
吊入钢筋笼时应对准钻孔中心竖直插入。
钻孔
倾斜
（1）钻孔中遇有较大孤石；
（2）在有倾斜度的软硬地层交界处锤头受力不均；
（3）扩孔较大处，锤头摆动偏向一方；
（4）钻机底座不平。
（1）遇孤石或倾斜的软硬地层钻进时，低落锤，控制进尺；
（2）经常检查钻机底座水平、逐个检查及时调正。
扩孔
孔壁坍塌
局部扩孔不影响钻进至设计标高，可不处理；
若扩孔后继续坍塌，按坍孔处理。
缩孔
钻锤严重磨耗或软塑土遇水膨胀
及时焊补钻锤；
上下反复扫孔以扩大孔径。
5.2承台
承台施工工艺流程
5.2.1基坑开挖
桩身砼达到一定的强度后进行基坑开挖。
在基坑开挖线以外2m处设置纵横向截水沟将地表水排入天然水沟。
基坑排水采取在基坑四周设排水沟及集水坑，并由专人负责排除基坑积水，严禁积水浸泡基坑。
采用挖掘机按照1：
0.5进行放坡开挖，基底预留10～20cm采用人工清底。
并根据地质情况，设置木桩或钢管桩、挡板支撑等临时支护措施，防止边坡坍塌。
5.2.2凿除桩头、桩基检测
破桩头前，应在桩体侧面用红油漆标注高程线，以防桩头被多凿，造成桩顶伸入承台内高度不够。
破除桩头时采用空压机结合人工凿除，上部采用空压机凿除，下部留有5～10cm由人工进行凿除。
凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身砼。
严禁用挖掘机或铲车将桩头强行拉断，以免破坏主筋。
将伸入承台的桩身钢筋清理整修成设计形状，复测桩顶高程，进行桩基检测。
桩头凿完后应报与监理验收，并经检测合格后方可浇筑砼垫层，
5.2.3钢筋绑扎
承台基坑开挖至设计基底高程经检验合格后，在基底铺设5cm厚碎石，整平夯实后立即浇筑10cm厚基础垫层砼。
钢筋绑扎在垫层砼达到设计强度50%后进行。
在垫层面上弹出钢筋的外围轮廓线，并用油漆标出每根钢筋的平面位置。
承台钢筋集中加工，现场进行绑扎，底层承台钢筋网片与桩身钢筋焊接牢固；
搭设钢管架绑扎、定好上层承台钢筋和预埋于承台内的墩身钢筋。
5.2.4综合接地
严格按设计要求进行综合接地施工，进行承台砼浇筑前，用接地电阻测试仪检测，检测合格（小于1Ω）后方可进行砼施工。
5.2.5模板
承台模板采用组合钢模或竹胶板支立。
模板立设在钢筋骨架绑扎完毕后进行。
采用绷线法调直，吊垂球法控制其垂直度。
加固通过方木做横向、纵向背肋，配合拉杆对拉、方木与坑壁四周挤密、撑实，确保模板稳定牢固、尺寸准确。
墩身预埋钢筋的绑扎在模型立设完毕后进行，根据模型上口尺寸控制其准确性，采用与承台钢筋焊接，形成一个整体骨架以防移位。
5.2.6灌注砼
混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，溜槽输送混凝土施工，插入式振捣器振捣。
混凝土的浇筑环境温度昼夜平均不低于5℃或最低温度不低于-3℃，局部温度也不高于+40℃，否则采用经监理工程师批准的相应防寒或降温措施。
在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土，混凝土下落高差大于2.0米时，设串筒或溜槽。
混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30cm。
振捣采用插入式振动器，振捣时严禁碰撞钢筋和模型。
振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3～3/4倍，振动时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，减少混凝土表面气泡。
振动棒插入下层混凝土中5～10cm，移动间距不超过40cm，与侧模保持10～20cm距离，对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土不再冒出气泡，表面出现平坦泛浆。
5.2.7基坑回填
砼达到设计强度后进行基坑回填，如图下图所示，基坑四周同步进行；
回填土分层回填，每层厚度10～20cm，人工配合冲击夯夯实。
5.2.7养生
在混凝土浇筑完成并且初凝后，予以洒水养护保证混凝土表面经常处于湿润状态为准，养生期应符合规范要求。
在混凝土表面盖上保持湿润的塑料薄膜等能延续保持湿润的材料，养护用水及材料不能使混凝土产生不良外观质量影响。
5.2.8沉降点预埋
每个承台预埋沉降观测点2个，设观测标-1、观测标-2。
观测标-1设置承台小里程左角上，观测标-2设置于承台大里程右角上，距离承台边为50cm。
5.3墩台施工
本桥设计采用双线矩形空心桥台、双线圆端型桥墩。
5.3.1桥台台身施工
吉台为实心桥台、珲台为空心桥台，桥台高度均为7m，其施工工艺流程图见图5-4。
图5-4砼墩台施工工艺流程框图
5.3.1.1模板安装
桥台模板采用竹胶板，模板之间的接缝要处理平整、严实，确保过渡平整、严密不漏浆，模板的支撑及加固要稳定可靠，保证墩台外观、几何尺寸和表面平整度达到规范要求。
模板穿拉杆，拉杆外套PVC管，防止钢筋生锈腐蚀砼。
5.3.1.2顶帽、台顶、支承垫石钢筋绑扎及综合接地
顶帽、台顶钢筋现场逐根安装成型，安装时需预埋综合接地端子，综合接地检测合格后方可进入下一步施工。
支承垫石钢筋在地面绑扎成型，钢筋与锚栓孔有冲突时，调整钢筋位置，钢筋成型后，用吊车吊装，安装前用全站仪定位十字线。
为确保钢筋保护层厚度符合设计要求，采用同标号砼垫块。
5.3.1.3砼浇筑
桥台混凝土分层连续浇筑，当高度大于2m时，用串筒防止砼离析，浇筑分层厚度不大于30cm，振捣棒伸入下一层5-10cm。
支承垫石砼模板采用定型模板，浇筑砼时，预留锚栓孔，锚栓孔用PVC管（管外径略大于锚栓孔设计直径）预留孔位，砼凝固后拔出。
留取标养试件及同条件砼养护试件，留取数量根据规范及实际需要确定。
5.3.1.4拆模及养生
拆模时，砼内外温差不大于15º
C；
拆模后及时装修，无气泡、无蜂窝麻面；
拆模后，向砼表面浇水，用塑料薄膜包裹密实，保持砼表面湿润，勤量测砼内外温差，养生时间不少于7天。
5.3.1.5观降观测点预埋
桥台观降观测点预埋四个，分别位于台帽两侧及背墙两侧，安装方法与承台沉降观
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