石帆大桥桥梁施工方案.docx
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石帆大桥桥梁施工方案
金丽温高速公路丽青段第三合同段
石
帆
大
桥
施
工
组
织
设
计
福建路桥建设有限公司
金丽温高速丽青段3合同项目部
二ΟΟ三年四月十日
一、编制说明
二、工程概况
三、施工准备工作安排
四、施工方案和工艺技术方案
五、施工计划进度安排
六、全桥所需资源供应计划
七、主要工程项目的施工工艺方法
八、预制场布置
九、冬季、雨季施工安排
一十、农忙季节、春节期间的施工安排
一十一、确保质量、工期、安全、环境保护的主要措施
一十二、施工布置图和施工工艺框图
一、编制说明
1、根据与业主签署的施工承包合同书特别制定本施工组织设计。
2、本施工组织设计的编制以公司现有的施工技术力量和历年来同类桥梁施工的经验作为基点及结合本合同的特点，以总工期29个月即2003年3月1日正式开工至2005年7月31日前竣工作为控制进度目标，统筹考虑全桥的施工工艺、现场布置以及施工进度计划。
3、施工组织设计中列出的工、料、机具设备等计划，仅作为指导施工时参考用，不作为最后供应计划，其各项数量有出入时应以实际施工的数量为准。
4、本施工组织设计的编制以下列文件和资料为依据
1、施工承包合同书
2、施工图设计文件2003年1月份（浙江省交通规划设计院）
3、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
4、《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ0053-94）
5、《公路工程石料试验规程》（JTJ054-94）
6、《公路工程金属试验规程》（JTJ055-83）
7、《公路工程水质分析操作规程》（JTJ056-84）
8、《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）
9、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
10、《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）
11、《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTJ023-85）
12、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）
5、本施工组织设计由项目经理部负责组织实施。
二、工程概况
一、构造形式
桥梁的起讫点桩号K127+844.48~~K128+302.02，全长457.54m。
1、上部构造
上部为8跨25m、高1.4m的箱梁和5跨50m、高2.6m的T梁，采用先简支后连续结构，混凝土强度等级C50，全桥共分13孔，8×25＋5×50结构，只在0#台设80型伸缩缝和8#墩、13#台处设160型伸缩缝。
桥面单幅宽12m，外侧设50㎝宽混凝土护墙、内侧设波形护栏。
箱梁在桥断面上单幅设四片共64片，T梁断面上单幅设5片共50片，桥面铺装采用9㎝厚的C50防水砼。
箱梁支座采用GPZF4滑板式和GPZ板式橡胶支座，T梁支座采用GPZ2MN和GPZ3MN两种盆式橡胶支座。
箱梁和T梁均采用后张法预应力砼预制结构。
2、下部构造
①箱梁：
箱梁处基础采用D=150㎝的钻孔灌注桩C25砼，平均桩长约39m，桥墩为单排桩、分左右幅、每墩2根桩，1#~6#桩顶不设系梁，7#桩顶设系梁，0#桥台为轻形埋置式桥台，基础为D=120㎝的桩基和承台，每台为4根桩，承台上设肋式台身，台身上设台帽梁。
墩身为双柱式，上设盖梁，墩高为4m~10m。
墩身和盖梁采用C30砼，台身采用C25砼。
②T梁：
8#~12#墩基础是D=220㎝的钻孔灌注桩C25砼,平均桩长34m左右,桥墩为单排桩、分左右幅、每墩2根桩、桩顶以系梁连接。
13#桥台为扩大明挖基础,基础和台身均采用C20砼,台帽采用C25砼。
11#墩和12#墩处在水深约8m的水中，墩身为双柱式，上设盖梁，墩高约13m，墩身及盖梁均采用C30砼。
3、附属工程
0#台左右幅均设锥形护波，13#台左幅设锥波、右幅接路基挡墙。
以上结构附图：
桥型布置图、T梁一般构造图、箱梁一般构造、桥墩一般构造图、桥台一般构造图（见附图）
二、设计标准
1、技术标准：
高速公路（双向4车道）
2、计算行车速度：
80公里/小时
3、路基宽度：
25m（分离式路基）24.5m（整体式路基）
4、桥面宽度：
比路基窄0.5m
5、设计荷载：
汽车—超20级，挂车—120
6、地震烈度：
基本烈度VI度
三、主要工程数量
钻孔灌注桩：
D=120㎝的平均32m左右，共8根，D=150㎝的平均39m左右共28根，D=220㎝的平均34m左右共20根。
盖梁：
24个、4个台帽，箱梁高1.4m、顶宽2.4m，T梁高2.6m、顶宽1.6m，箱梁共64片、T梁共50片，T梁每片有5道隔板，全桥共用混凝土总量14543.5m3、钢材1648吨。
1、预制梁L=25m箱梁64片，L=50mT梁50片，共计114片，C50砼=4624.448m3
2、钻孔灌注桩计56根总长1991.6m，C25砼4721.43m3
D=1.2m8根共长244m
D=1.5m28根共长1080.4m
D=2.2m20根共长667.2m
3、墩柱D=1.3m、D=2.0m共计48根，C30砼1018.48m3
4、桥墩盖梁24根C30砼917.52m3
5、C40砼桥面铺装厚9㎝，9675㎡
四、气象、水文、地质和地形简况
1、气象
本桥在石帆乡横跨瓯江溪，地处亚热带季风气候，温暖潮湿，四季分明，雨量充沛，冬暖夏凉，年平均气温17.9度，极端最高气温39.3度，极端最底气温-4度，年平均降雨量1698㎜，汛期降雨主要集中在5-9月份瓯江河水受降雨影响很大，涨落水头差一般为3-5m，最高达10米以上，降雨以梅雨、台风雨为主，间有秋旱出现，主导风向夏季为东南风，冬季为西北风，夏秋之时受台风侵蚀，风力8-12级，对桥梁上部施工影响很大，易造成灾害。
2、水文
本桥地处瓯江流域，路线布设区水系发育，青田境内瓯江干流段规划为五级内河航道。
3、桥位地地质情况：
本桥14个墩（台），其中0#-6#地处瓯江西岸，台地面标高约46m左右，除特大洪水外均不会淹没，可以全年安排施工。
7#-10#墩处在西岸河流漫滩上标高为36-41m，旱季在常水位35.2m以上，汛期经常被水淹没，施工时间宜在旱季，在作好充分的防汛抢险准备后也可在汛期前后阶段抓紧施工，11#、12#墩处在河谷内，旱季日常水深7-8m，且该两墩中为五级航道，因此只能安排在2003年10月至2004年4月旱季施工，13台紧接石帆互通立交。
钻孔桩基础中，12#墩河床裸露、无覆盖层，钻孔桩穿过中风化凝灰质粉砂岩，嵌入微风化凝灰质粉砂岩。
13#台无公路可通，需从东岸330国道引路至12#墩工程量极大，0#-11#墩钻孔桩上部为粉砂粘性土、亚粘土，含粘性土碎石，卵石土，下部为中风化凝灰质粉砂岩，及微风化凝灰质粉砂岩，且可从西岸施工便道引路至河漫滩到达各墩，设计要求50米T梁运输不能直接从25米箱梁上通过，本桥K127+844.48-K127+960段处于竖曲线上，即0-4墩处在竖曲线上，其他在平曲线上。
五、其他
本桥施工难点重点在两个水中墩共8根桩基础施工，桩基处水深约8m，另一个难点是50mT梁架设不能从25米箱梁上通过。
三、施工准备工作安排
为确保本桥工程施工任务的顺利完成，必须认真做好以下各项施工准备工作：
1、临时道路
为能确保工地车辆能全天候到达施工现场，修建一条临时便道。
通过我部多次现场踏勘调查，本标段施工道路主要以现有的330国道、石帆镇内水泥路为骨架，结合我部进场后拟新建的部分临时便道，即可形成本工程临时道路网。
1.1、利用一部分村道修建一条从腊口至桥预制场的施工便道，作为桥梁施工机械、材料及桥梁预制场临时进场道路，全长约6000m，宽度约4.5m。
1.2、修建K127+500左侧线外便道：
即洋沃村道跨越铁路后，利用原有土路加宽加固200m至主线上路点K127+500处，再沿主线右边而上，修筑线内便道长1400m至隧道出口，便道路面采用临时简易砂石路面，宽4.5～6m。
本处便道前期主要作为进场时桥梁、隧道及土石方机械设备的运输道路，开工后可作为全线路基土石方填筑调运的临时运输便道。
2、临时房屋
本标段地处丽水市青田县石帆镇，沿线分布的主要村庄有大岙底、洋岙、外洋等，可租赁当地村民闲置房屋作为项目部的所在地。
由于沿线的村落较多，有充足的房屋可供租赁，故我项目部的施工队办公、住宿均考虑优先租赁民房,机械设备的零配件仓库、试验室、钢筋、水泥等主材仓库、施工制作加工工棚，桥梁及构筑物施工值班用房、现场其它材料仓库以及火工用品仓库等宜考虑采用自己搭盖临时房屋，如考虑搭盖木屋架，石棉瓦顶棚临时房屋，具体设置地点在桥预制场周围。
3、场地平整
预制场地及施工场地均经过硬化后使用，并在场地周围设置排水沟。
4、供水
在预制场地旁边设临时水塔，负责供应预制场的生产用水。
5、供电
在预制场安装一台500KVA变压器，同时考虑施工的连续性，防止因停电而造成停工，故设135KW发电机一台备用。
随着项目部的成立，人员目前已全部到位，开工前的各项准备工作有计划的全面展开，施工准备工作的主要内容有：
1、各种施工临时工程、临时设施的修建、架设；
2、各类施工机械设备的进场、安装、调试，测量试验仪器的计量标定；
3、料源合格性测试分析，材料进场以及各类配合比试验；
4、实施性分项工程施工组织设计的编制、报批；
5、编制施工工艺标准和保证措施；
6、制定技术管理办法和实施细则；
7、进行岗前技术培训；
8、恢复中桩，详细测量放样。
项目部以及施工队伍进场后，我部迅速组织清理场地工作，按照设计方案积极配合业主，清理征地范围内的构筑物，地面、地下管线、树木、青苗。
同时处理好与当地政府、各有关部门以及当地村民的关系，为本工程的实施创造良好的社会环境条件。
四、施工方法和工艺技术方案
一、下部构造：
石帆大桥是本标段控制工期的项目，同时石帆大桥下部水中桩基、柱式高墩、T梁安装等也是本标段工程施工的技术重点工程之一。
1、桥梁施工队进场后，要首先进行石帆大桥进场便道的修建与填筑。
石帆大桥共有桩基共56根，下部柱式墩48根。
石帆大桥基础工程及下部工程计划同时开始从金华台向温州台方向流水施工，2003年5月先安排6台钻机对0#台及1#～7#墩基础工程施工。
8#--12#墩汛期地处水中，因此安排在2003年10月中旬以后旱季施工。
其中8#--10#墩处于常水位以上故拟采取筑岛作钻机工作平台进行施工。
11#、12#墩处在水中，枯水时墩位处水深约8m，且其中12#墩河床为裸露的中风化凝灰质粉砂岩，11#墩河床表面覆盖约3m厚卵石土，经比选后拟采用栈桥，钻机工作平台底套箱法施工。
12#墩钻机平台支撑桩无法插入裸露河床基岩中，故拟采用在河床上先放置底套箱，再在箱内按需要放置钢管支撑桩和钢护筒并灌注水中封底砼将护筒和支撑桩固结为群桩作为钻机工作平台支撑体系。
然后再在其上安放工字钢两层将钢护筒支撑桩和吊箱连成整体后铺方木木板成钻机工作平台。
2.、11#墩的施工：
由于从岸边到墩位的河床上均有约3ｍ厚的卵石覆盖层，且墩位离岸边较远，故需做３孔栈桥与墩位钻机工作平台连接。
施工顺序为由岸边向水中逐孔修建栈桥，然后修建钻机工作平台。
栈桥的施工为用汽车吊，吊着40KW激振锤击打Φ300×6三根钢管桩，成桥墩排架上置工字钢帽梁，再放置工字钢纵梁铺方木和桥面板成栈桥。
钻机工作平台的施工步骤与12＃墩相同，故不再重述，所不同的只是Φ300×6钢管桩和Φ2500×8钢护筒均需要用汽车吊在栈桥上吊着激振锤将其击打入河床卵石土中到中风化层凝灰岩为止，另外由于有便桥贯通，钻机汽车吊砼等均为直接从栈桥运至钻机工作平台上，而不需要船舶运输。
（钻机工作平台钢管桩位置和栈桥桩位平面布置示意图附后）
3、桩基础
1）、钻孔采用冲击式钻机冲击，泥浆护壁成孔，钻孔桩孔径1.2-2.2m均采用钢护筒护壁，泥浆比重在上部覆盖层中宜为1.3-1.5，入岩后泥浆比重宜为1.3，钻至设计标高后即用探孔器检查孔径、垂直度等符合要求后报请监理工程师检查终孔、清孔。
11、12墩地处水中，枯水期水深约8m需搭设钻机工作平台施工。
2）、钢筋笼在加工场集中加工成品，然后送往墩位用汽车吊配和钻机钻架逐节搭接焊接后入孔中，并在孔口准确固定，搭接接头每个断面不大于该断面总面积50%。
3）桩基砼采用D=250㎜导管水中灌注，砼漏斗采用钻机钻架悬吊，砼则用汽车吊起砼容器倾倒入漏斗内灌注，水中墩则采用泵送砼灌注。
4、墩柱：
1）钢筋笼：
采用在加工场加工，然后运输到墩位与下部桩基对接，上部接长钢筋笼采用汽车吊，吊起焊接至设计标高，搭接接头每个断面不大于该断面总面积50%。
2）模型：
采用每节两个半圆形定型钢模一次拼装到顶，四周采用缆风绳固定，且在顺桥向柱顶下75㎝处预埋115PVC管作为盖梁模板支架点110㎜圆钢预留孔。
3）砼灌注：
砼采用拌和机拌和，汽车吊吊起砼倒入漏斗中，经减速斗入模灌注，砼振捣为人工入模插入式振捣器振捣。
5、盖梁：
1）、模型支架：
采用在两柱顶预留孔内插D=110㎜圆钢，其上两端各置I45a工字钢2根做纵梁，上铺间距25㎝的16×20的方木横梁和TP3015组合钢模成为盖梁底模。
2）膺架受力计算：
A；按50mT梁计算：
8#墩盖梁砼67.31m3重168T，加膺架、模型、施工荷载总计按每根盖梁200T计,其中25米梁侧帽梁增加为梁总重的15%,因此验算荷载为:
（200－30）/2+30=115T计算
B：
D=110㎜圆钢：
按悬臂梁受力计算：
剪应力τ=p/πr2=57500/（52π）=605.1kg/㎝2<[1000]
弯曲应力ó=PL/（πd3/32）=57500×15×32/（103π）=8785kg/㎝2>[1700]
D=110㎜圆钢惯性矩I=πd4/64=π104/64=718.69㎝4
挠度y=PL3/3EI=57500×153/（3×2.1×106×718.69）=0.0429㎝
y/L=1/350<[1/300]
但是圆钢弯曲应力超限，因此施工时要在D=110㎜圆钢悬臂梁端墩柱加设牛腿支撑,即为在悬臂外端增设一个支点成为简支梁受力。
C：
纵梁工字钢4根，I45a受力：
跨中弯矩M中=qL2/8=209×6502/8=11037813kg-cm
悬臂端弯矩M悬=-qL2/2=-209×2252/2=-5290313kg-㎝
由于M中>M悬，因此只对跨中进行验算。
每根I45a工字钢力学数据：
q钢=80.4kg/m，A=102㎝2，IX=32240㎝4，wx=1430㎝3
剪应力τ=209×325/（4×102）=166.5kg/㎝2<[1000]
弯曲应力б=M中/4wx=11037813/（4×1430）=1929.7㎏/㎝2<[2150]
挠度ymax=5qL4/384EI=5×209×6504/（384×2.1×106×32240×4）=1.794㎝
y/L=1.794/650=1/362<[1/300]
D：
方木20×20横梁受力（间距25㎝布置）
方木断面面积A=400㎝2，IX=13333㎝4，wx=1333.3㎝3
平均每根方木承受荷载为Q=209×30=5225㎏/根
平均每厘米长方木承受线荷载q=5225/250=20.9㎏/㎝
方木承受弯矩Mmax=20.9×2302/8=138201㎏-㎝
方木剪应力τ=20.9×230/400=12㎏/㎝2〈[15]
弯曲应力б=M/W=138201/1333.3=90.2㎏/㎝2〈[110]
挠度Ymax=5qL4/384EI=5×20.9×2304/（384×105×13333）=0.571㎝
Y/L=0.571/230=1/402=[1/300]
3）钢筋架立：
整体吊装、就位盖梁钢筋，钢筋现场绑扎成型，直筋、弯筋接头均符合设计要求，预埋件位置安放准确。
4）砼采用拌和机拌和，汽车吊起砼斗入模灌注，人工插入振捣。
五、桥台：
采用常规方法施工。
根据工地现场情况勘察,13号桥台地处山坡上是裸露中风华凝灰质粉砂岩,而设计要求桥台地基承载力大于450Kpa故应满足设计要求,无需进行基础处理。
桥台均采用现浇砼，外露砼部分均采用钢模，以保证砼的外观质量，模板的强度及刚度要符合规范要求。
六、L=25米箱梁架设，每片梁重70吨，采用321装配式钢行架，每侧双排单层不加强型组装双导梁架设。
（双导梁计算按27米计）
双导梁需剪力N=70/2=35吨
双导梁需弯矩M=35×27/4=236.25T-M
查表：
双排单层不加强型容许剪力[N]=98.1吨
双排单层不加强型容许弯矩[M]=315.28吨
故选用结构满足要求。
七、L=50米T梁架设，每片梁重154吨采用厂制200吨架桥机架设。
八、预制场提梁、存梁及梁片运输至架桥机架梁，均采用321钢梁三排双层加强型组装成两台净距L=27m吊重80吨的龙门吊，
一台龙门吊横梁需要的最大剪力N=77×24/27=68.44吨
一台龙门吊横梁需要的最大弯矩M=77×27/4=519.25T-M
查表：
321加强型三排双层钢梁容许剪力[N]N=69.89T
321加强型三排双层钢梁容许弯矩[M]=961.8T-M
故选用结构满足要求。
九、预制场内龙门架行走采用P43钢轨，铺设枕木间距60厘米。
十、50mT梁运输从8孔25m引桥上通过的方案。
由于50mT梁太重，设计要求50mT梁运输不能从已架设的25m箱梁上通过，因此采用在7、8孔上引桥上将已架好的右幅第六片箱梁提放寄存在左幅箱梁上，而在提升箱梁后的8孔盖梁上架设321钢梁不加强型六排单层做纵梁（提升的箱梁待50mT梁架设完备再安装到位）
并在其上铺设枕木和P43钢轨作为运输50米梁架桥机上架设，为减少贝雷片纵梁行架片数，并采用在每两根帽梁间加设临时支柱将贝雷片连续梁跨度变成12.5孔跨
321钢桥纵梁需要剪力N=154/2=77T
321钢桥纵梁需要弯距M=77X12.5/4=240.625T-M
查表321钢桥不加强型六排单层容许剪力[N]=139.78T
321钢桥不加强型六排单层容许弯距[M]=449.28T-M
六、施工计划进度安排
本桥投入直径2.2m钻机2台，直径1.5m钻机6台，墩柱整体钢模直径2.0m一套，直径1.3m一套，盖梁底模2套，侧模一套，鉴于本工程只有一个旱季，汛期在5-9月份，钻孔桩从5月1日正式开始，瓯江河水在5月份汛期开始还不会很大，因此一开始就安排6台钻机在筑捣围堰上抢钻8#、7#、6#墩钻孔桩，另两台钻机则安排在0#台钻孔，完成后在安排2#、3#、4#、5#墩钻孔施工，墩柱盖梁则按流水安排施工，以确保25米箱梁架设按期开始，9#、10#和11#、12#水中墩下部工程则安排在2003年10月到2004年3月施工，大桥计划在2005年2月份底全部完工。
施工进度计划安排见石帆大桥施工进度计划横道图
七、全桥所需资源供应计划
1、投入石帆大桥人力计划
序号
工种
数量
备注
1
起重工
15
2
钢筋工
25
包括电焊工
3
木工
25
4
钻机工
48
5
修理工
6
6
驾驶员
4
7
普工
25
8
材料员
2
9
电工
2
10
工地管理
4
11
工地看守
4
12
其他
4
合计
164
以上人员不含专职技术干部
2、机械设备
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
冲击钻钻机
台
8
2
砼搅拌楼
1500L座
1
3
砼搅拌机
500L台
1
4
发电机
135KW台
1
5
16吨吊车
辆
1
6
装载机
台
1
7
预制场门架
套
1
8
200吨架桥机
台
1
9
高压离心式水泵
台
2
10
张拉设备
套
3
11
钢筋对焊机
台
1
12
钢筋弯曲机
台
1
13
钢筋切断机
台
1
14
电焊机
台
6
15
砼输送泵
台
1
16
木工机械
套
1
17
养护水泵
台
10
18
变压器、配电盘
套
1
3、材料计划
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
I级钢筋
Φ8
t
120.5
2
I级钢筋
Φ10
T
55.6
3
I级钢筋
Φ12
t
0.25
4
II级钢筋
Φ10
t
151.7
5
II级钢筋
Φ12
t
361.6
6
II级钢筋
Φ16
t
187.9
7
II级钢筋
Φ20
t
11.5
8
II级钢筋
Φ22
t
32.5
9
II级钢筋
Φ25
t
34.2
10
II级钢筋
Φ28
t
543.7
11
冷轧钢筋网
D8
t
43.3
12
钢绞线
Φj15.24
t
247.1
13
锚具
OVM15-3
套
192
14
锚具
OVM15-4
套
256
15
锚具
OVM15-5
套
1420
16
锚具
BM15-4
套
224
17
锚具
BM15-5
套
896
18
波纹管
Φ50
m
2393
19
波纹管
Φ55
m
34964
20
波纹管
Φ70×25
m
1600
21
波纹管
Φ90×25
m
4603
22
声测管
Φ57×3.5
t
8
23
冷挤压接头
II级Φ16
个
912
24
冷挤压接头
II级Φ28
个
1200
25
铸铁泻水管
套
180
26
伸缩缝
80型
m
23.7
27
伸缩缝
160型
m
47.4
28
支座
GYZF4
套
32
29
支座
GYZ
套
112
30
支座
GPZ2MN
套
20
31
支座
GPZ3MN
套
40
32
钢板
δ
t
29.5
33
钢板
δ
t
7.3
34
水泥
32.5
t
3336
35
水泥
42.5
t
2679
36
河砂
m3
6676
37
碎石
5～25
m3
4684
38
碎石
5～31.5
m3
6100
39
碎石
5～40
m3
1270
40
八、主要工程项目的施工工艺方法
一、基础工程
1、钻孔灌注桩基础施工
本工程钻孔桩所穿越的地质层构造多为残坡堆积层、强风化岩及中风化岩，钻孔采用冲击钻机施工，泥浆弃运方式主要是“以土代浆”，即先在地界内适当位置挖足量泥浆沉淀池，把挖池土方弃运走，使钻孔桩排放出的泥浆入池。
根据具体作业实际情况，此法如有困难，可以引排入池或及时将沉淀后的渣运走。
施工主要工序有：
平整场地、埋设护筒、制备泥浆、钻孔、
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