田湾大桥施工组织设计.docx
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田湾大桥施工组织设计
田湾大桥施工组织设计
一、工程概况
1、结构型式
1）、桥跨布置：
由镇宁至胜境关岸顺序左幅布置为4*50米（预应力砼装配式连续T梁）+7*30米（预应力砼装配式简支T梁）；右幅布置为5*50米（预应力砼装配式连续T梁）+5*30米（预应力砼装配式简支T梁），左幅起讫桩号：
K76+807~K77+235，全长428米；右幅起讫桩号：
K76+801~K77+224，全长423米。
本桥平面左幅K77+013~K77+073段，左幅路基宽由12.25米渐变为16.5米,16.5米的路基宽度由K77+073至K77+199.595,K77+195.595以后进入立交匝道D,右幅K77+143.1285~K77+240段,右则路基宽度由12.25米渐变为16.5米;在这两个加宽渐变段,均采用30米简支T梁,通过调整各跨每片梁的间距来适应加宽渐变,桥面系按路线平面设计布置。
在左右幅0#桥台台口、左幅11#台口及右幅10#台口处各设置一道GQF-80伸缩缝，在左幅4号过渡墩及右幅5号渡墩处各设置一道GQF-160型伸缩缝，全桥共6道伸缩缝，在左幅1#、2#、4#墩、右幅1#、2#、4#、5#墩处作T梁结构连续，设支座，左右幅3#墩为固结墩。
50米T梁共一联，均为支配式部分预应力混凝土连续T梁上部构造；30米T梁为简支结构，采用桥央连续。
2）、桥墩：
a、盖梁为钢筋混凝土结构，横桥向分幅布置。
盖梁两侧设有防止落梁的防震挡块，挡块与T梁马蹄之间设3厘米的缝隙，缝隙间塞3厘米厚的橡胶块。
b、墩身为钢筋砼双、三柱式墩，横桥向分幅布置。
3号墩为矩形截面空心墩，其余墩为矩形或圆形截面实心墩。
c、桥台基础为矩形（圆形）截面挖孔桩村基础，桩基底面嵌入中风化板岩不小于6米，且桩底基岩天然含水量下单轴极限抗压强度不小于15Mpa。
3）、桥台：
均这重力式U形桥台，横桥向分幅布置，镇宁岩桥台采用承台桩基础，胜境关岸采用扩大基础
2、技术标准
设计荷载：
汽车—超20级，挂车—120
设计时速：
80公里/小时
行车道净宽：
2×净11.0米
3、主要工程数量
田湾大桥主要工程数量表
工程项目
工程材料
单
位
上部构造
下部构造
基础工程
其他工程
合计
混
凝
土
C50
M3
5710
5710
C40
1819
1819
C30
765.1
4390.2
7246.7
12402
C25
217
217
C20
C20片石混凝土
2703
1670
4373
沥青混凝土
500.4
500.4
合计
6975.5
9129.2
8916.7
25021.4
钢
材
Ⅱ级钢筋
T
929.686
691.320
457.116
2078.122
Ⅰ级钢筋
407.931
27.127
14.060
449.118
钢绞线
201.263
427.0
钢纤维
其他钢材
9.008
52.5
合计
其他材料
锚具
套
470
支座
个
195
伸缩缝
M
88.9
防水剂
M2
8910
回填碎石土
M3
3068
3068
7.5浆砌片石
M3
193
193
挖孔长度
M
7173
挖土方
M3
530
530
挖石方
M3
5640
5640
4、
地形、地质情况
桥区地形切割强烈,地形较陡,地貌类型属中低山侵蚀、溶蚀地貌。
桥位于斜坡沟谷地貌单元，海拨1180~1398.2米，相对高差208米，大桥至东向西横跨田湾冲沟。
桥区出露地层为三叠系中统关岭组（T2g）和第四系（Q）。
桥梁墩台布置所处地层岩性如下：
1）、覆盖层：
桥位区覆盖层主要包括崩积层和浅坡积层，崩积层主要分布在深切冲沟内，为两岸崩塌堆积物；残积层为灰黄色、灰褐色粘土夹少量碎石，主要分布在胜境关岸缓坡地带。
2）、基岩：
三叠系中统关岭组（T2g），岩性为浅灰色至中厚层状微晶至细晶白云岩，下部夹灰质白云岩，上部见角砾状白云岩。
厚度116~352米。
5、气象与水文
桥址位于贵州省晴隆境内，年平均气温180C，月极端最高气温37.40C,极端最低气温-2.20C。
本桥为旱桥，无水文控制因素。
二、施工前的准备工作
为保证工程的顺利实施，必须做好开工前的准备工作。
1、生产生活设施
根据工程的实际情况，已在K77+100的右侧修建生产生活设施，包括：
水泥库房、钢筋房、配电房、拌和场、工人住房、食堂、厕所等临时设施，共计占地约4800平方米。
见《施工场地平面布置图》
2、临时便道
原有乡村道路经改造一直通到施工现场，到材料和机具基本已进场安装完成，满足施工作业的需要，从匝D已修通一条便道至11号桥台，1号台便道经主线从K76+560进入，沿桥便道沿主线两侧布置。
3、供水
从官田水库接到工地现场。
已经修建了三个容积为50立方米的蓄水池，保证施工用水
4、供电
已在K77+100的右侧安装了一台台315KVA的变压器，供生产和生活用电，且电力线路沿主线全线拉通；为保证施工的连续性，防止在混凝土浇筑时停电而造成停工以及保证桩基的正常施工，配备一台120KW发电机组一台和10～20KW发电机组3台备用。
三、工程进度计划
根据施工的总体计划，田湾大桥安排工期为20个月，具体见《田湾大桥施工进度横道图》、《田湾大桥施工进度网络图》。
田湾大桥施工进度横道图
序号
工程项目
单位
数量
工程进度计划
2005年
2006年
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
便道
完成
水
完成
电
完成
临时建设
完成
1
下部构造
桩基础
地系梁
墩柱
盖梁
桥台
2
上部构造
T梁预制
T梁安装
现浇连续
护栏
桥面铺装
伸缩缝
桥头搭板
四、施工方法和技术方案
根据大桥的特点和作业水平，桩基础施工采用人工挖孔桩，墩柱和盖梁采用常规施工；T梁的架设采用双导梁架桥机进行架设。
具体施工方法和技术方案如下：
1、桩基础
Ⅰ、挖孔灌注桩
（1）准备工作
在施工前应平整场地，清除坡面的危石和浮土；坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，清除松软的土层并夯实。
用全站仪放出桩孔的准确位置，并设置护桩并经常检查校核。
在孔口周围开挖排水沟，做好排水系统，及时排除地表水；搭建孔口雨棚，使在小雨天气情况下，施工能够正常进行，且防止雨水直接进入桩孔，加大抽水工作量，增加开挖难度；安装提升设备；布置好出渣道路；合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁的压力、不影响正常的施工。
在井口周围用混凝土浇筑防护圈，使其高度高出地面20～30cm，防止土石、杂物落入孔内伤人；由于地下水丰富，准备好各种抽水设备，及时的抽出孔内渗水；准备好各种通风设备，在孔深达到一定深度及时送风。
（2）开挖工艺
组织三班制连续作业。
在孔深小于10m时，出料采用绞车提升，大于10m时，采用调动链条滑车或者10～20KN慢速卷扬机提升。
挖掘时，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，增加桩和护壁的摩阻力；在开挖过程中经常检查桩孔尺寸和平面位置：
群桩桩位误差不得大于100mm，排架桩桩位误差不得大于50mm，倾斜度不超过1％；及时支撑护壁，特别是在有地下水渗入的情况下，防止孔壁在水的浸泡下造成坍孔，孔内积水及时用抽水泵排出；桩孔的挖掘和护壁的支撑两道工序必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔；
为提高施工效率，开挖进入岩层后，采用爆破作业。
为了施工安全，采用毫秒雷管爆破；采用打眼放炮，严禁裸露药包；对于软岩石炮眼深度不超过0.8m，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m；炮眼的数目、位置和倾斜方向，根据岩石的断面方向来定，中间一组掏心，四周斜插挖边；严格控制用药量，以松动为主；在有水眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮，在有瞎炮的情况下，按照有关安全规程处理；炮眼附近的护壁进行加固或设防护措施，防止爆破损坏护壁引起坍孔；孔内爆破后迅速排烟，用高压风管放入孔底吹风，促进空气对流；在基底标高以上50cm时，应停止爆破，对基底岩石进行人工开凿，保证基底岩石的完整性。
在开挖时，遇到一般性渗水，可用抽水泵边抽水边进行开挖；当遇到潜水层时，可采用水泥砂浆压灌卵石环圈将潜水层进行封闭处理，具体工艺如下：
a、先用泵将孔内水排尽，把潜水孔壁周围开挖出来，再在孔壁设计半径外开挖环形槽；b、在孔底干铺20cm厚卵石层，其上安设5mm厚、高度大于潜水层的钢板圈，其内径等于桩径，在钢板圈内卵石层上设置两根直径25mm的压浆管，其中一根作为备用（当另一根堵塞时），压浆管埋入混凝土顶盖处焊接一钢板，以利定位和防止压入水泥浆沿管壁上流；c、钢板隔离圈和孔壁之间充填卵石，其孔隙率要求在40％左右；d、为省工、省料，便于继续开挖，在隔离圈内填充装泥麻包，要求填充密实，减少孔隙；e、灌注水下混凝土顶盖，混凝土等级C10，厚度50cm；f、压浆，先压泥浆，将钢板圈内的孔隙用泥浆填充，以节省水泥，次压纯水泥浆，其流动性好，可以填充较小的孔隙，最后压水泥砂浆，其配合质量比为1：
1，砂浆中可掺入适量的早强剂，各种压浆均以稠度控制，稠度用砂浆流动测定器来测定，以s计算，泥浆的稠度要求2～6s，水泥浆和水泥砂浆的稠度要求2～10s，压浆机具采用灌浆机，压力0.3～0.4Mpa；g、封闭完成48小时后将水抽尽，水位不再上升，用风镐将混凝土顶盖凿掉孔径范围内部分，并掉出装泥麻包，拆除钢板圈，继续进行开挖。
（3）护壁
根据地质水文情况，在本合同段内的所有护壁均采用现浇混凝土护壁。
由于各桩土层覆盖厚度和地下水情况的不同，护壁所承受的土压力和水压力不同，因此采用的护壁厚度应根据实际情况计算确定；上下护壁之间搭接50～70mm，保证护壁的连续性和整体性，且能够有效的防止地下水的渗透。
护壁厚度按以下公式计算：
t≥
式中：
t—护壁厚度，取护壁最小尺寸，m；
N—作用在护壁截面上的压力，KN／m
N=p
P—土及地下水对护壁的最大压力，Kpa;
d—挖孔桩直径，m；
Ra—混凝土的轴心抗压设计强度，Kpa；
k—安全系数，取1.65；
护壁受力简图
（4）终孔检查
挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理。
必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。
在开挖过程中经常检查了解地质情况，并做好记录，若与地质钻探资料不符时，报告监理工程师对地质资料进行复核，及时提出变更设计。
在嵌入岩石的深度、桩的倾斜度和桩径满足设计和规范要求，报现场监理工程师认可后，方可进入下一道工序。
（5）钢筋笼的制作和安装
钢筋笼骨架的制作采用在孔外进行分段加工，吊装入孔；为了使钢筋笼正确牢固定位，除在主筋上焊接“耳环”外，在钢筋笼上焊接三角形加劲箍，防止钢筋笼在调运过程中产生变形。
钢筋笼的制作和安装必须满足招标文件中“技术规范”和《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）关于钢筋加工的要求。
（6）灌注混凝土
从该桥的地质资料看，大部分孔桩没有地下水，用输达泵送到桩基口位置后，用普通的空气中灌注混凝土施工方法施工。
若有地下水，桩基混凝土的灌注方法根据地下水上升速度的大小采取不同的施工方法，当地下水上升的速度小于6mm/min时，采用在空气中灌注混凝土桩的方法进行施工；若地下水上升的速度大于6mm/min时，采用灌注水下混凝土的方法进行灌注。
在空气中灌注混凝土桩应注意：
混凝土从高处倾卸，为防止混凝土离析，倾落高度大于2米时，通过串筒下落，当高度大于10米时，在串筒上设置必要的减速装置；使用插入式振动器在振捣过程中，移动的间距不超过振动器作用半径的1.5倍，插入下层混凝土50～100mm，布点要均匀，保证混凝土的密实性；由于采用泵送混凝土，混凝土的坍落度控制在12～20cm；灌注时，孔底的积水不超过5cm，灌注的速度尽可能加快，使混凝土对孔壁的压力尽快地大于渗水压力，防止水渗入孔内；孔内混凝土尽可能一次连续浇筑完成，若施工接缝不可避免时，按照施工技术规范关于施工缝处理的规定两个进行处理，并设置上下层锚固钢筋，锚固钢筋的截面按照桩身截面的1％进行配筋（若钢筋骨架的截面积大于桩身截面的1％时，可以不考虑锚固钢筋）；当混凝土灌注至桩顶后，及时清除表面已离析的混合物和水泥浮浆。
地下水上升的速度大于6mm/min时，视为水桩，采用导管法进行水下混凝土的灌注，在灌注前孔内水位至少和孔外稳定水位保持一致，若孔壁土质易坍孔时，孔内的水位应高出地下水位1.0～1.5米。
灌注工艺详见钻孔灌注桩水下混凝土的灌注。
（7）安全措施
挖孔时，为确保施工安全，必须注意以下几点：
a、挖孔工人必须配戴安全帽、安全绳，必要时应搭设掩体；b、取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，必须经常检查；c、井口设置混凝土护围（或砖砌护围），并高出地面20～30cm，防止土石、杂物滚入孔内伤人；d、经常检查护壁的稳定情况，发现异常情况，及时处理，防止坍孔；e、经过居民区和川黔铁路位置，孔内爆破时，在井口覆盖钢板并压重，防止飞石伤人，或者损害周围的建筑物和铁路设施；f、做好通风设施，保持孔内空气流动，必要时，挖孔人员配比氧气袋；g、穿过淤泥层或砂卵石层时，控制开挖进尺，及时进行护壁的浇筑，防止坍孔，造成安全事故；h、穿过煤层和淤泥层时，由于该地质层可能会出现瓦斯和沼气，除加强通风措施外，孔内作业人员减少每班次作业时间。
2、承台和系梁的施工
承台在桩基础施工完成并检测合格后，用挖掘机开挖基坑，边坡按照1：
0.5考虑，如边坡不稳，可设置临时支护。
机械开挖至承台地面表高以上15cm左右时，盖用人工进行开挖，凿除桩头预留混凝土并整平基底，经监理工程师检验合格后进行承台的施工。
承台的模板采用定型组合钢模拼装，支撑采用外侧周边支撑的方式。
系梁的施工，应开挖量不大，基坑较浅，采用人工进行基坑开挖，破除桩头混凝土并平整场地，经监理工程师认可后进行系梁施工，采用的模板和支撑方式与承台相同。
钢筋的制作在钢筋加工棚内进行，运至工地现场进行绑扎（或焊接）成型，按照施工规范和投标文件中技术规范的有关规定执行，并注意预留钢筋的埋设。
混凝土的浇筑采用混凝土输送泵直接入模，分层浇筑，层厚控制在45cm以内。
浇筑过程中派专人检查钢筋和模板的稳定情况，发现问题及时处理。
混凝土浇筑完成初凝后，立即进行人工洒水覆盖养护，达到规定强度后拆除模板。
其质量在监理工程师认可后方可进行基坑回填。
对于大体积承台的施工，严格控制水化热温度，通常控制的方法有：
减少混凝土浇筑时的分层厚度，加速混凝土的散热速度；在浇筑的混凝土内埋设冷却管通水冷却；混凝土用料尽量避免日光暴晒，降低用料的初始温度。
3、墩柱施工
在墩柱施工前，在系梁上放出墩柱的中心线以及内外轮郭线的准确位置。
墩柱模板采用大面积钢模，单块模板的面积大于3.5平方米，模板的上下接头采用企口搭接，减少混凝土在模板接缝处漏浆；模板在使用前对模板进行校正，并清除模板表面的污物和混凝土粘结物，用砂布对模板表面进行打磨，使其表面清洁平整，再在模板的表面涂刷脱模剂，以利脱模和保证混凝土外观的光洁平整；模板的加固采用钢管外架配合对穿拉杆进行，或者采用浪风配合拉杆进行加固，拉杆混凝土浇筑完成后用小型切割机切除混凝土外露部分拉杆。
钢筋在钢筋棚内进行下料，运至工地现场进行焊接和绑扎，配置垂直方向的钢筋时，下料应有不同的长度，以便在同一断面上的钢筋接头符合《公路桥涵施工技术规范》和有关技术文件的规定，水平钢筋接头也应内外、上下错开；钢筋保护层的厚度应符合设计图纸的有关要求。
浇筑混凝土的质量应从准备工作、拌和合料、操作技术和灌注完成后的养生工作这四方面加以控制；严格控制分层厚度和和振捣质量；采用插入式振捣器，振捣时应插入下层混凝土10～15cm。
随时对墩柱的位置进行测量，发现墩柱倾斜时，及时予以调整，使墩柱位置和设计位置一致，避免墩柱成为偏心受压构件；随时对模板的拉杆和加固支架进行检查，发现螺栓松动或支架位移，及时纠正。
混凝土浇筑完成后，达到一定的强度后拆除模板，并用塑料薄膜对墩柱进行包裹养生，同时减少盖梁混凝土施工时对墩柱的污染。
4、盖梁施工
盖梁采用搭架现浇，支架的搭设根据工地材料情况采取不同的方式，准备采用两种方式：
满堂落地式钢管支架、牛腿配合贝雷梁及钢管搭设悬空支架。
搭设落地支架时，先进行场地平整，对支架范围内的地基进行人工夯实，铺垫枕木，在枕木上架立钢管支架，钢管支架立柱的间距根据计算确定；牛腿采用自制钢牛腿，采用厚度为2cm的16Mn钢板进行组焊，墩柱浇筑时，在墩柱上预留牛腿安装的孔洞，将牛腿用精轧螺纹钢配合千斤顶锚固在墩柱上，形成贝雷梁的支撑，再用吊车或大吨位的链条葫芦提升贝雷片搁置在安装完成的牛腿上，在贝雷梁上放置型钢和架立钢管支架，完成悬空支架的搭设，在盖梁混凝土浇筑完成拆除贝雷梁后，封闭预留孔洞。
由于盖梁混凝土量较大，加上施工荷载，对支架的要求较为严格，因此在支架搭设之前，必须对支架进行验算，在验算结果确保安全的前题下，指派专人对支架搭设进行指导和检查；对于落地支架的搭设另外一个很重要的因素是地基的处理，地基处理后是否达到要求根据经验和仪器设备检测后确定。
混凝土在浇筑过程中，加强对支架的观测，在盖梁的不同的点位悬挂标尺，用水平仪对支架沉降情况进行测量，根据测量结果决定下一步混凝土的浇筑方案和对支架安全性的评估，及时调整浇筑方案和对支架进行加固处理。
模板采用大面积钢模，钢模的最小尺寸控制在7m2以上，使盖梁大面接缝少，保证盖梁的外观质量；盖梁的加固采用拉杆配合钢管支架进行加固；模板的提升采用汽车吊或链条葫芦进行；模板的修复和保养和墩柱模板相同。
盖梁的钢筋骨架在拱棚内进行加工成型，保证骨架的加工质量，加工完成后的骨架运至工地现场，用汽车吊进行提升安装，箍筋和架立钢筋同样在拱棚内进行制作，在盖梁底模上进行绑扎和焊接。
在钢筋加工和安装的过程中应注意钢筋骨架的焊接接头不能在同一断面上，箍筋和架立钢筋的接头也相应错开，钢筋接头的位置应满足《公路桥涵施工技术规范》和投标文件中技术规范的要求；钢筋安装时注意保护层的厚度，用同标号的混凝土预制垫块进行支垫。
混凝土浇筑时，由于钢筋密集，在混凝土振捣时注意不要出现漏振情况。
混凝土的浇筑工艺与墩柱基本相同。
混凝土浇筑完成后，由于混凝土方量大，自身重量大，因此注意掌握好拆模时间，特别是底模拆除的时间，要根据混凝土龄期的推算强度计算确定。
混凝土的养护进行洒水养护。
5、T梁的预制安装
⑴预制场的布置
从田湾大桥的实际情况考虑，预制场布置在K77+250～K77+500共计250米的路基上，在中间填方地段设置预制场地，前后作为T梁的存放场地，K77+230～K77+350作为架桥机的拼装和存梁场，设置5片T梁的存梁台座；在K77+350~K77+500段作为T梁的预制场，先设置30米T梁的预制台座9个，30米T梁预制完成后，改为50米T梁预制台座6个；堆料场和库房、拌合站设在匝B和匝D上，预制场设置跨径为21米的龙门吊，作为T梁存放、钢筋模板安装的起重设备，龙门吊轨道和43钢轨安装，配置一台混凝土输送泵，混凝土在拌和场拌和后直接输送入模；在存梁台座和T梁的预制台座的外侧，龙门吊的内侧，修建运梁轨道（用43钢轨安装），随Ｔ梁的安装，由预制场向架桥机逐跨延深，直到Ｔ梁架设完成。
预制场设9个30米T梁预制台座，配备4套钢模，计划每片T梁的生产周期为5~6天，考虑天气的影响，每月生产T梁45片，在2个月内30米T梁全部生产完成。
半月时间改预制台座，设50米T梁预制台座6个，计划每天生产一片50米T梁，一个半月完成预制工作。
（2）模板的制作和安装
采用分片拼装式钢模，侧模和端模采用5mm厚钢板，背肋采用10号角钢；底模采用10mm钢板。
预制底座采用浆砌片石，砌筑前对地基进行夯实处理；由于受张拉预应力的影响，在底座的端头在预应力张拉后集中受力，因此在端头底座作特殊处理，做成混凝土底座，且增大底座的平面尺寸，增大与地基的接触面积，减小端头底座在集中受力的情况下产生大的变形。
模板的制作选择专业制作钢模的厂家进行，模板在工厂加工成型后，在工厂进行整体拼装，检验合格后运至工地。
模板的安装和拆除采用龙门吊，为保证模板的不变形和使用周期，在装拆时应注意以下事项：
a、在整个施工过程中要始终保持模板的完好状态，认真进行维修保养工作；b、模板在使用过程中，应避免碰撞，严禁从吊机上将模板悬空抛落；c、模板在首次使用时，要对板面认真进行除锈工作。
除锈采用钢丝刷清除锈垢，然后涂刷脱模剂，脱模剂的涂刷要均匀、不遗漏；d、装拆时，要注意检查接缝处止浆垫的完好情况，如发现损坏及时更换，以保证接缝紧密、不漏浆。
在安装过程中，及时对各部分的模板进行安装精度控制，安装完
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