北京特大桥工程施工设计方案.docx
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北京特大桥工程施工设计方案
特大桥（DIK43+400～DIK55+151段）施工组织设计
1.编制说明
1.1.编制依据
1.1.1.国家、铁道部和地方政府的有关政策、法规和条例、规定；
1.1.2.（《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》；
1.1.3.铁道第三勘察提供的特大桥桥梁设计图等设计文件；
1.1.4.现场调查情况，施工单位的施工能力与类似工程施工工法；
1.1.5.投入本工程的专业技术人员与管理能力、劳动力、施工机械设备等资源；
1.1.6.《新建铁路至高速铁路JHTJ-1标技术交底》。
1.1.7.新建铁路至高速铁路JHTJ-1标施工总承包合同协议书与合同通用、专用条款；
1.1.8.新建铁路至高速铁路指导性施工组织设计；
1.1.9.业主、咨询和监理的有关其他要求。
1.2.编制围
本施工组织设计为特大桥（DIK43+400～DIK55+151段）桩基、承台、墩台、连续梁与简支拱施工、桥面附属与临时工程等施工指导文件。
梁体预制、架设与无碴轨道以与简支拱编制专项的方案设计与施工组织设计。
1.3.采用的施工技术规标准
序号
编号/文号
名称
一
施工质量验收
1
铁建设[2005]160号
客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准
2
铁建设[2005]160号
客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准
3
铁建设[2005]160号
铁路混凝土工程施工质量验收补充标准
4
TB10413-2003／J284-2004
铁路轨道工程施工质量验收标准
5
TB10415-2003／J286-2004
铁路桥涵工程施工质量验收标准
6
TB10424-2003／J283-2004
铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准
7
铁建设[2006]158号
客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南
8
铁建设[2006]141号
发布《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》等九项铁路工程建设标准局部修订条文
9
铁建设[2007]140号
发布《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》局部修订条文
二
施工技术指南、规
10
TZ210-2005
铁路混凝土工程施工技术指南
11
TZ211-2005
客运专线铁路轨道工程施工技术指南
12
TZ213-2005
客运专线铁路桥涵工程施工技术指南
13
铁建设[2006]158号
客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南
14
TB10203-2002／J162-2002
铁路桥涵施工规
15
TB10210-2001／J118-2001
铁路混凝土与砌体工程施工规
16
铁科技[2005]101号
客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件
17
铁科技[2005]101号
客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件
18
铁科技[2005]101号
客运专线桥梁伸缩装置暂行技术条件
19
铁科技[2005]101号
客运专线高性能混凝土暂行技术条件
20
铁建设〔2007〕39号
铁路防雷、电磁兼容与接地工程技术暂行规定
21
铁建设〔2007〕150号
发布《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》局部修订条文
三
工程测量、检测试验
22
GB/T1531-94
精密工程测量规
23
TB10101-99
新建铁路工程测量规
24
铁建设[2006]189号
客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定
25
TB10104-2003
铁路工程水质分析规程
26
TB10218-99
铁路工程基桩无损检测规程
27
TB10425-94
铁路混凝土强度检验评定标准
28
TB10426-2004／J342-2004
铁路工程结构混凝土强度检测规程
2.工程概况
2.1.主要技术标准
铁路等级：
高速铁路；
设计速度目标值：
350km/h，初期运营速度300km/h。
跨线列车运营速度200km/h与以上；
正线数目：
双线；
正线线间距：
5m；
曲线半径：
一般7000m；困难5500m。
最大坡度：
20‰；
机车类型：
动车组；
到发线有效长度：
650m；
牵引种类：
电力；
列车类型：
动车组；
列车运行方式：
自动控制；
行车指挥方式：
综合调度；
轨道类型：
无碴轨道；
工程主体结构设计基准期：
100年。
2.2.工程概述
2.2.1.地理位置
本段位于河北省廊坊市广阳区与安次区境。
2.2.2.地形地貌
本段为洪冲积平原，地势由西北向东南缓倾；跨越当地耕植区，地势较缓。
墩台处于耕地与林地中，地质较软。
2.2.3.地质
本段地层一般以黏性土、粉土、砂类土为主。
本段普遍分布松软层，松软层底板埋深在6～18m围。
2.2.4.地震参数
本工区地震动峰值加速度为0.2g，分布有地震可液化层，液化层以饱和的粉、细砂与粉土为主。
2.2.5.水文
地下水为孔隙潜水，局部具微承压性。
地下水赋存于第四系松散堆积层中，主要含水层为砂类土、粗圆砾土和细圆砾土。
地下水水位埋深一般在0.4～6.0m。
地下水由大气降水补给，以蒸发排泄为主。
地下水普遍对混凝土具硫酸盐侵蚀性，环境作用等级以H1为主。
2.2.6.气象
本区属暖温带亚湿润季风气候区，四季分明。
春天干燥多风，夏季炎热多雨，秋季秋高气爽，冬季寒风凛冽。
大风集中在3、4月份，年平均降雨量在560～800mm左右，70%的降雨量主要集中在7、8月份，年平均温度在11～14℃，极端最高气温为40℃，最冷月平均气温在-4℃左右，沿线土壤最大冻结深度0.7m。
2.2.7.主要工程数量
本桥主要工程数量如表2-1所示
表2-1主要工程数量表
部位位
工程项目名称
单位
数量
备注
桥
梁
下
部
钻孔灌注桩φ100cmC35防侵蚀钢筋混凝土
m
165996
混凝土
144000m3
钻孔灌注桩φ125cmC35防侵蚀钢筋混凝土
1128
钻孔灌注桩φ150cmC35防侵蚀钢筋混凝土
6600
C35防侵蚀钢筋混凝土承台
m3
75981
C35防侵蚀钢筋混凝土墩台
m3
26887
桥
梁
上
部
32米钢筋混凝土整孔箱梁
孔
24米钢筋混凝土整孔箱梁
32m+48m+32m连续梁
1
40m+56m+40m连续梁
1
71.5m简支拱
1
伸缩缝
条
360
盆式橡胶支座
个
2128
防撞墙
米
23460
电缆槽、人行道板
米
23460
2.3.工程施工条件
2.3.1.交通运输条件
与既有京山线并行，作业车站有廊坊站，主要工程材料、设备等可通过铁路运输，再转运到工地。
工程所经地区公路发达，除有京津塘、京沪高速公路外，另有国道G103、G104，廊万路等靠近线路或与线路平行、交叉，公路运输较为便利。
2.3.2.建筑材料分布
甲供、甲控材料：
本工程所用甲供物资，包括钢筋、水泥、桥梁支座、轨枕（板）、扣配件、水泥沥青砂浆或混凝土添加剂、无砟轨道滑动层材料等，由工区物资部门在卸车地点接收；甲控物资在发包人的监督下由投标人组织招标采购；甲控物资之外的其它材料由投标人统一编制采购计划，组织招标采购供应。
工程用砂：
本区段施工用砂主要来自密云、河北紫荆关等地，均需远运。
石料：
本区段使用石料料源点如蓟县产的石料，但需远运。
2.3.3.水、点、油料等可用资源情况
沿线水资源较缺乏，无地表水出露处，可打井并铺设给水管路，满足施工和生活用水。
沿线电力资源比较丰富，本段有10KV、35KV、110KV等高压电力线交错或平行线路分布，施工用电可就近引入，同时配备足够数量的发电机组以供备用。
油料从当地石油公司购买，油罐车运至工地。
2.4.工程特点与重、难点
2.4.1.总体特点
京沪高速铁路地处我国经济最为发达、综合经济实力最强、最具发展活力的东部地区，纵贯、、三大直辖市和河北、山东、安徽、江四省，终点到虹桥高速站。
正线长度13１8.598km。
五个工程：
“将项目建设成为精品工程、和谐工程、资源节约型工程、环友好型工程和创新型工程”。
四大：
政治意义大，工程量大，施工组织管理跨度大，资源需求量大。
三高：
技术标准高、施工质量高、开通速度高。
二新：
高速铁路建设理念新，无碴轨道施工技术新。
一紧：
工期紧。
2.4.2.本段桥梁工程特点
（1）特殊结构形式多，包括现浇简支梁、现浇连续梁、简支拱。
需采用悬臂灌注、支架现浇、转体等施工方法，资源投入大，专业性强。
（2）工后沉降和混凝土徐变控制标准高。
为满足无砟轨道沉降控制技术要求，桥梁工后沉降和混凝土收缩徐变控制要求严。
（3）桥梁跨越的交通道路较多，距离既有线距离近，安全防护级别高，对桥梁的安全施工提出了更高要求。
（4）结构耐久性要求高，使用寿命按100年设计，采用高性能混凝土。
JHTJ-1标段四工区起止里程DIK43+400～DIK55+151，主要为特大桥（DIK6+983.36～DIK55+151.14，全长48165.95m，上部结构采用型式有:
简支箱梁、异形简支箱梁、双线连续箱梁、空间刚架、钢箱拱、简支拱）的F181－G237号墩，共359个桥墩，1个桥台。
基础采用钻孔灌注桩基础3692根，桩长最长达72米，桩基直径1.0米的有3566根,1.25米的有24根,1.5米的有102根。
墩柱类型包括流线形实体墩、圆端形实体矮墩、双线圆端形实体墩、矩形实体墩、圆端形实体矮墩（双墩），墩柱最高为8米。
梁体采用无碴轨道24m与32m后法预应力混凝土双线简支箱梁、32m+48m+32m，40m+56m+40m连续梁与1孔71.5m简支拱桥，盆式橡胶支座。
2.1.2.3.工程建设重点、难点
京沪高速铁路长大桥梁工程因制架梁规模大，数量多，工期紧、特殊结构多、工艺技术复杂、架梁时间较长，不仅控制运、架梁施工通道，而且要满足无砟轨道辅设要求的6个月徐变条件，施工工期长，资源投入多，且与线下、轨道、四电等众多专业接口多，因此制架梁是全线的重点工程。
特殊结构的桥梁由于其结构的特殊性，施工周期较长，可能影响到架梁作业，因此跨规划采留路连续梁、跨郊区快速路连续梁、跨广阳道简支拱桥为本工区的重点工程。
全线采用具有中国自主知识产权的无砟轨道技术；规模化生产与铺设、轨道质量保证、关键技术攻关、工电专业的系统集成、成套工装设备的研发、工期保证等因素决定了无砟轨道和无砟道岔是京沪高速铁路的又一重点工程。
3．施工组织总体安排
3.1.施工组织安排的总体思路
3.1.1.指导思想与基本原则
3.1.2.总体施工安排
3.2.总体目标
遵循“整体设计、系统建设、优质高效、一次建成”的方针，坚持设计高标准、科技高起点、工程高质量的要求，实现科技创新、管理创新、制度创新，达到“一流的设计、一流的工程、一流的技术装备、一流的运营管理”的建设目标，打造拥有中国自主知识产权的高速铁路技术体系，争创国家科技进步大奖。
一次开通运营时速300km/h，全线建成世界一流高速铁路。
3.2.1.质量目标
高规格、严标准，达到当今世界一流高速铁路水平。
全部工程质量达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准；杜绝施工质量大事故与以上等级事故；主体工程质量零缺陷，确保桥梁混凝土结构使用寿命不低于100年、无砟轨道使用寿命不低于60年，单位工程一次验收合格率100%；基础设施达到设计速度目标值要求，一次开通成功；竣工文件真实可靠，规齐全，实现一次交接合格。
3.2.2.安全目标
坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全管理组织机构，杜绝较大（与以上）施工安全事故；杜绝较大（与以上）道路交通责任事故；杜绝较大（与以上）火灾事故；控制和减少一般责任事故。
完善安全生产保证体系，明确安全生产责任制。
杜绝爆炸事故和因工死亡事故，因工负伤率：
重伤率控制在0.6‰，负伤率控制在5‰。
杜绝爆破物品被盗、丢失和违章作业事故。
杜绝防洪责任事故。
创建安全生产标准工地。
3.2.3.工期目标
京沪公司压缩后的总工期目标为：
建设总工期48个月，其中施工工期37个月，联调试运行11个月。
由于征地拆迁的影响，计划开工时间调整为2008年6月1日，2010年12月31日完成铺轨工程与土建工程收尾工作，即本段施工工期压缩后为31个月。
3.2.4.成本控制目标
在保证满足工期压缩后施工组织的要求前提下，加强成本核算，厉行节约，确保效益最大化。
3.2.5.环保节能目标
环境污染控制有效，土地资源节约利用，工程绿化完善美观，节能、节材和水保措施落实到位，努力建成一流的资源节约型、环境友好型高速铁路。
坚持做到“少破环、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，使环境保护和水土保持监控项目与监控结果达到设计文件与有关规定，教育培训率100%，贯彻执行率和覆盖率达100%。
将京沪高速铁路建成一条环境优美的绿色大通道。
3.2.6.技术创新目标
施工过程中加大技术创新力度，突破关键技术，计划成立科技攻关组，积极参加京沪公司牵头组织科技项目，并自行开展科技项目，努力建设技术创新型工程。
配合业主实现“打造拥有中国自由知识产权的高速铁路技术体系，争创国家科技进步大奖，一次开通运营时速300公里，全线建成世界一流高速铁路”的建设总体目标。
3.3.施工组织机构与队伍安排
3.3.1.施工组织机构与主要管理职责
特大桥（DIK43+400～DIK55+151段）属中铁十七局京沪高速铁路土建工程一标段项目经理部四工区管辖围。
工区设六部两室，即工程管理部、安全质量部、财务会计部、计划合同部、设备物资部、环保协调部、综合办公室、第三工地试验室，辖线下拌合站和5个桥梁作业队。
组织机构如见图３-１。
图3-1工区组织机构框图
3.3.2.施工队伍划分与队伍配置
根据本桥工程量，计划进场桥梁施工人数1230人，桥梁施工队人员安排如表3-1。
桥梁作业队人员配置表如表3-2。
表3-1桥梁施工队人员安排表
序号
工班名称
人数
主要施工任务
1
钻孔工班
150
负责桩基钻孔与水下混凝土灌注
2
桥梁作业四队
90
负责桩基钢筋绑扎，承台与墩身施工
3
桥梁作业七队
90
负责桩基钢筋绑扎，承台与墩身施工
4
桥梁作业十一队
90
负责桩基钢筋绑扎，承台与墩身施工
5
桥梁作业十二队
90
负责桩基钢筋绑扎，承台与墩身施工
6
桥梁作业十三队
90
负责桩基钢筋绑扎，承台与墩身施工
7
悬灌梁作业一工班
120
负责采留路连续梁施工
8
悬灌梁作业二工班
120
负责郊区快速路连续梁施工
9
桥梁作业十四队
120
负责广阳道简支拱的施工
10
合计
1230
表3-2桥梁作业队人员配置表
职务与工种
人数
职责
队长
1
施工现场、调度室、全面管理、组织
副队长
1
施工现场管理与人员组织
技术主管
1
主管技术工作，并兼职环保
工程师
2
配合技术主管搞好技术工作
安全员
1
安全检查
质检员
1
质量检查
电工
1
电工
电焊工班
12
电焊
钢筋工班
20
钢筋加工
模板工班
20
模板安装
混凝土工班
25
混凝土浇筑
杂工工班
5
杂工
合计
90
3.4.施工总体平面布置
施工总体布置以本段工程量、地形地貌与节约用地为准则，对大小临时设施的设置本着避免干扰、就近布置、使用方便、优化设置的原则，合理布置，同时注意环境保护、水土保持与职业健康，争创文明标准化工地。
3.4.1.临时设施布置布置原则
由于本工程所处地区夏季炎热，冬季寒冷，临时房屋按以下标准和原则修建：
生活房屋：
采用彩色钢板房，室硬化地面。
考虑适当的绿化，尽可能改善居住环境，加强工地文明施工，树立企业形象。
生产房屋：
采用砖砌结构，对有防潮要求的房屋应硬化地面、搞好防潮措施。
3.4.2.大型临时设施（拌和站、钢筋加工场等）
本段桥梁分为5个桥梁队施工。
作业队在施工场地附近设置临时房屋或租用民房用于施工人员居住、钢筋加工、施工材料与设备的看护。
DIK50+200线路左侧500m处为四工区拌合站混凝土生产基地，负责四工区混凝土供应。
拌合站平面布置图如4-1图。
梁场拌合站供应部分地段混凝土。
试验室负责混凝土各项检测项目的检测。
拌和站混凝土设备:
HZS120型拌和机2台，混凝土生产力:
120m3/h，混凝土运输车20台（8m3/台）。
3.4.2.1拌合站场地平面图
3.4.3.施工总平面布置图
施工平面布置图如4-2图
3.5.设备物资供应计划
3.5.1.设备供应计划
投入本工程的主要施工机械、设备详见“特大桥（DIK43+400～DIK55+151段）主要施工机械、设备表”。
表3-1
特大桥（DIK43+400～DIK55+151段）主要施工机械、设备表
序号
机械设备名称
型号
数量
计划进场时间
备注
1
变压器
500KVA
13
2008年4月
2
轮式汽车吊
25T
16
2008年4月
3
旋挖钻机
宇通120
1
2008年4月
4
旋挖钻机
SH856
1
2008年4月
5
旋挖钻机
SR150
3
2008年4月
6
旋挖钻机
SR220
2
2008年4月
7
旋挖钻机
B－200
2
2008年4月
8
旋挖钻机
B－220
3
2008年4月
9
反循环钻机
HTL-300
8
2008年4月
10
发电机
200KWA
10
2008年4月
11
挖掘机
PC220
6
2008年4月
12
装载机
ZL50C
5
2008年4月
13
自卸车
东风EQ3242
6
2008年4月
14
钢筋切割机
NBC-350Ⅱ
12
2008年4月
15
钢筋调直机
GT4/8
12
2008年4月
16
闪光对焊机
GDH-8
6
2008年4月
17
混凝土输送车
HNJ5320G
20
2008年4月
18
混凝土输送泵
三一重工120
3
2008年4月
3.6.劳动力组织与计划
3.6.1.劳动力计划
4.施工进度计划
5.施工方案与方法
5.1.施工总体方案
根据该桥桥跨多、穿越地质复杂、工期紧、质量要求高等特点，对每个墩台地质资料进行了详细分析，决定采用旋挖钻机与反循环钻机施工桩基；承台基坑开挖采用人工配合挖掘机开挖；桥台身采用整体钢模板，由工区统一设计、调配供应，模板安装和钢筋笼就位用人工配合汽车吊安放；混凝土灌注和浇注采用混凝土泵车进行。
墩台采用大块整体钢模板一次支模到顶，模板采用特定加工的大块组合钢模，模板厚度为6mm，整体冷轧钢板，加劲肋板，模板连接采用高强螺杆连接，使用吊车一次组装到位。
钢筋加工严格按客专施工规与验标要求进行加工与安装。
混凝土采用高性能配合混凝土，拌合站自动计量集中拌和，砼运输车运输，砼输送泵车进行灌注，插入式振动棒振捣密实，混凝土养护采用塑料薄膜进行包围、洒水养护。
5.2.桥梁工程施工方案与方法
5.2.1.桥梁工程施工方案
5.2.1.1.钻孔桩施工方案
5.2.1.1.1.施工准备
清理桩位处原地面，清除杂草与淤泥，平整场地，做好场排水措施。
按要求对承台与泥浆池开挖围地面以下3米，挖槽探明是否有地下管线，并处理。
备齐各种施工工具、材料，按设计图纸放线，定出桩位，并在地面设置十字控制网、水准点。
5.2.1.1.2.护筒埋设
采用锤击、加压、振动等方法下沉护筒，护筒四周应回填黏土，并分层夯实。
埋深：
黏性土、粉土不小于1m，砂类土不小于2m，当表面土层松软时，应将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m。
护筒顶面应高出地面0.5m。
护筒中心线与桩中心线重合，平面误差小于5cm，倾斜度小于1%，护筒连接采用焊接，接缝处密封不漏水。
5.2.1.1.3.护壁泥浆
由于本工程地下为粉砂、黏土层，旋挖钻机施工时，采用静态泥浆护壁，在现场每间隔两个墩身位置根据泥浆用量设一个泥浆拌合池和泥浆存放池。
泥浆采用膨润土、火碱与纤维素混合，用砂浆搅拌机拌和后放入泥浆池或在泥浆池中搅拌。
泥浆比重根据试验室提供数据控制，一般在1.05～1.2粘度在16～22S,含砂率在4%以。
废弃的泥浆，存于场的泥浆池，用泥浆罐车倒运到指定的弃渣场处理。
5.2.1.1.4.钻机安装
安装钻机时，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移或沉陷，否则要与时处理。
钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。
5.2.1.1.5.钻孔
（1）旋挖钻机钻孔
开钻时，先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进钻孔中高于护筒底角0.5m以上并不得低于地下水位，方可开始钻进。
开始钻进时，低档慢速钻进，待钻进深度超过护筒刃脚处，方可按正常速度钻进。
在粘质土中钻进时，由于泥浆粘性大，易糊钻，采用中等转速、大泵量、稀泥浆钻进；在砂类土或软土层钻进时，易坍孔，宜控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
以钻头自重加液压力作为钻进压力，初入压力控制在80～90kPa。
每次进尺最佳为0.5～0.8m，钻屑进入筒体，装满一斗后，将钻头提出孔外移至机侧，继续缓慢上提钻斗，利用动力头下的挡板将钻头上的顶压杆下压，通过与顶压杆相连的连接杆件将钻斗的底盖打开卸落钻渣，钻渣卸落完后，再将钻斗下落至地面，正旋关盖复位。
起、落钻头速度要均匀，不得过猛或骤然变速。
孔出土，应立即清走，不得堆积在钻孔周围。
钻孔作业分班连续进行，一次成孔。
在钻进过程中，根据钻进速度与钻碴情况，准确判定并详细记录钻进过程地质变化情况，必要时请监理工程师确认。
当桩尖持力层地质与设计不符时，立即通知监理工程师与有关部门确认是否进行变更设计。
钻进过程中产生的泥浆、钻碴经沉淀池净化处理后方可排放沉淀水。
在排放过程中不能造成对农田与周围水源的污染，沉淀池中的沉淀物用汽车运至指定弃淤场堆放处理。
（2）反循环钻机钻孔
将钻机调平对准钻孔，把钻头吊起徐徐放人护筒，对正桩位，启动泥浆泵和转盘，等泥浆输到孔一定数量后，反循环正常后，才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。
开始钻进时，应先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整压力，并使钻头吸口不产生堵水。
用泵吸式反循环钻进，钻头距孔底20一30cm，防止堵塞吸渣口，在接长钻杆时，应注意接头紧密，防止漏气、漏水和钻杆松脱。
反循环钻进时，必须注意连续补充泥浆，维持护筒应有的水头，避免坍塌。
钻孔应连续进行，不得间断，视土质与钻进部位调整钻进速度。
开始钻进与护筒刃脚部位或砂层、卵砾石层中时，应低档慢速钻进。
钻进过程中，要确保泥浆水头高度高出孔外水位0.5M以上，泥浆如有损失、漏失，应与时补充，并采取堵漏措施。
钻进过程中，每进2-3m应检查孔径、竖直度，在泥浆池捞取钻渣，以便和设计地质资料核对。
钻进时，为减少扩孔、弯孔和斜孔，应采用减压法钻进，使钻杆维持垂直状态，使钻头平稳回转。
5.2.1.1.6.验孔
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