特大桥悬臂挂篮施工组织设计.docx
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特大桥悬臂挂篮施工组织设计
附页：
0#施工托架计算书
STKJD高速公路特大桥跨XP公路
连续梁施工方案
1、编制依据
（1）新建SJZ至WH铁路客运专线（HN段）D-2标段施工总价承包招标文件、答疑书、补遗书及设计文件、图纸等。
（2）国家、铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规则等。
（3）《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003）
（4）《客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）
（5）《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）
（6）《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）
（7）《铁路混凝土工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）
（8）《客运专线预应力混凝土梁预制梁暂行技术条件》
（9）《客运专线预应力混凝土梁现浇梁暂行技术条件》
（10）《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》
（11）《客运专线人行道及盖板暂行技术条件》
（12）《客运专线桥梁伸缩装置暂行技术条件》
（13）《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》和《客运专线桥梁圆柱面钢支座暂行技术条件》
（14）《客运专线预应力混凝土预制梁生产许可证实施细则》
（15）国家及HN省相关法律、法规及条例等。
（16）现场踏勘收集到的地形地质、气象和其它地区性条件等资料。
（17）集团公司近年来铁路、高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果。
（18）集团公司通过北京华夏认证中心认证按照ISO9001:
2000质量管理标准、ISO14001：
2004环境管理标准及OHSAS18001职业健康安全管理标准编制的《管理手册》、《程序文件》。
2、编制原则
（1）遵循招标文件的原则。
严格按照招标文件要求的工期、质量等目标编制技术标文件，使发包人的各项要求均得到有效保证。
（2）遵循设计文件的原则。
在编制施组时，认真阅读核对所获得的技术设计文件资料，了解设计意图，掌握现场情况，严格按设计资料和设计原则编制施组，满足设计标准和要求。
（3）遵循“安全第一、预防为主”的原则。
严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面编制切实可行的施工方案和措施，确保施工安全。
（4）选择合理的施工方案、工艺，合理配置资源，遵循一切围绕“便于施工，少占耕地，减少投入，严格控制工程项目投资”的原则。
（5）遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展原则。
（6）遵循贯标机制的原则。
确保质量、环境与职业健康安全综合管理体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。
3、编制范围
新建铁路SJZ至WH客运专线（HN段）SWZQ-2标段四分部的STKJD高速公路特大桥DK0+30.99处跨XP公路悬臂挂篮施工。
4、工程概况及主要工程数量
4.1工程简述
线路于DK4+307.99处跨XP公路，孔跨布置为48m+80m+48m，上部采用悬臂挂篮施工，下部采用双线圆端形桥墩，承台采用上下两级矩形承台，分两次浇筑。
桥梁主要工程数量表如下：
工程名称
分部工程名称
单位
数量
备注
史凹跨XP公路连续梁
桩基
根
64
全部为Φ150
承台
个
4
共计3576.2方
墩柱
个
4
加顶帽、垫石总方量622.64方
连续梁段
米
176
跨径1-（48+80+48）m
4.2主要技术标准
桥梁主要技术标准表如下：
序号
项目
正线技术标准
1
线路等级
客运专线
2
正线数目
双线
3
速度目标值
350km/h，初期运营速度300km/h
4
最小曲线半径
7000m
5
正线线间距
5m
6
最大坡度
20‰
7
到发线有效长度
650m
8
牵引种类
电力
9
机车类型
电动车组
10
列车运行方式
自动控制
11
行车指挥方式
综合调度集中
5、施工部署
5.1施工组织机构
为加强建设项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保全面实现工期、质量、安全、环境保护等建设目标，我集团公司按照项目法施工原则，建立完善、精干、高效的扁平化管理项目实施组织机构。
项目经理部领导层由项目经理、书记、副经理、总工组成，设工程技术部、安质环保部、财务部、计划合同部、物资设备部、试验室、综合部等7个职能部门。
中铁十九局石武客专项目部设置的施工组织机构见后附表1。
5.2管理职责
项目经理部及其职能部门的管理职责见附表2。
5.3施工队伍设置
（1）施工队伍布置
根据本连续梁的施工范围、主要工作内容和工程数量，共由三个作业队来完成。
这三个作业队分别负责本连续梁的桩基、承台墩柱和连续梁部分所有的施工任务，各桥梁队由项目部直接管理和领导。
（2）施工任务安排
序号
施工队伍名称
施工任务安排
1
桩基作业一队
桩基施工
2
承台、墩柱作业三队
承台、墩柱施工
3
连续梁作业三队
负责XP公路的连续梁施工。
（3）施工人员配备
按施工高峰期的作业人数配置，最大配置合计380人，其中专业技术工种人员100人，普通工280人。
本工程施工队作业人员如下表:
序号
施工队
人数
备注
技工
普通工
合计
1
桩基作业一队
10
40
50
各桥梁队配备的作业人员人数均为施工高峰时的最大配置。
2
承台、墩柱台作业三队
30
90
120
3
连续梁作业三队
60
150
210
总计
100
280
380
5.4主要工程设备配备计划
中铁十九局石武客专四分部主要施工机械、设备表
序号
名称
规格型号
产地
数量（台/套）
现状
进场时间
小计
其中
自有
租赁
新购
委托
采购
1
挖掘机
卡特320
徐州
2
√
3月25日
2
推土机
TY—220
山东
1
√
3月25日
3
自卸汽车
15T
一汽
5
√
3月25日
4
砼搅拌站
HZS-90
南方路基
2
√
3月25日
6
空压机
10m3（内燃）
柳州
4
√
3月25日
7
空压机
20m3
柳州
4
√
3月25日
8
旋挖钻
CJF200
4
√
3月25日
9
砼输送泵
HBT60
三一
3
√
3月25日
10
砼输送车
6m3~8m3
海诺
4
√
3月25日
11
钢筋切割机
GQ—40
郑州
4
√
3月25日
12
钢筋弯曲机
GJ—40
郑州
4
√
3月25日
13
钢筋调直机
GT—12
郑州
1
√
3月25日
14
电焊机
AXC—400
成都
5
√
3月25日
15
对焊机
UN—100
上海
1
√
3月25日
16
装载机
ZL50
柳工
4
√
3月25日
17
装载机
ZL40
柳工
1
√
3月25日
18
汽车吊
25T
柳工
1
√
3月25日
19
变压器
200KVA
2
√
3月25日
20
发电机
120kw
兰电
3
√
3月25日
5.5施工工期安排
跨XP公路连续梁施工从桩基到连续梁总工期安排：
2009年4月1日～2009年12月31日，连续梁施工计划横道图如下：
工程项目
工期（天）
起讫日期
2009年
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
施工准备
5
2009-04-01
2009-04-05
桩基施工
41
2009-04-26
2009-06-05
承台施工
21
2009-06-06
2009-06-26
墩柱施工
22
2009-06-27
2009-07-18
0#段
施工
30
2009-07-19
2009-08-17
挂篮安装
与预压
6
2009-08-18
2009-08-23
悬灌梁段
施工（10节）
114
2009-08-24
2009-12-15
边跨现浇段
施工
25
2009-10-15
2009-11-08
合拢段施工
9
2009-12-16
2009-12-24
桥面系施工
7
2009-12-25
2009-12-31
5.6门洞设计方案
STKJD高速公路特大桥跨越XP公路时，为三跨连续现浇梁。
为保证施工正常进行和地方公路的畅通，项目部进驻现场后，积极同公路管理部门及地方路政部门联系，制定切实可行的保通方案，在公路管理部门的配和指导下来实施。
项目部计划在高速公路利用半幅设计两个宽10.5米，净高6.0米的支架门洞作为东西单幅双向通车的车道，门洞两边设防撞墩、限高标示牌、减速标示牌，设行车指向标志，顶部挂安全放护网等安全防护措施，两边派专人把守指挥交通。
详见下图：
以上门洞工程在主体工程完工后及时拆除。
5.7施工用水用电
施工用水采用打井取水，用于砼施工时养护使用。
水已经相关检验部门检验满足施工规范要求。
用电由DK594+350东300米处1#钢筋加工场200KVA变压器接入。
6、连续梁桩基、承台及墩身的施工方法及工艺
6.1钻孔桩施工
6.1.1施工工艺流程
钻孔灌注桩施工工艺见后页附图
6.1.2场地准备
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。
钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机座底平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其他配合施工机具设施布置等情况决定。
施工场地或工作平台的高度应考虑施工期间可能出现的高水位，并高出水位线上0.5m～1.0m。
施工场地应按以下不同情况进行整理：
（1）场地位旱地时，应平整场地，清除杂物，换除软土，夯打密实。
钻机底不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。
（2）场地淤泥层比较厚时，采用搭设平台进行施工。
钻孔前在桩位处先进行地质钻探，没有钻探的桩孔不得施钻，根据钻孔结果，采取相应的处理措施，以保证施工安全和施工质量。
6.1.3埋设护筒、钻孔
桩钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，则要等到已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。
钻孔灌注桩施工工艺
钻孔前，先埋置导向护筒，护筒有固定桩位、引导钻头（锥）方向、隔离地面水避免其流入井孔、保护孔口不坍塌、保证孔内水位（泥浆）高出地下水或施工水位一定高度，起到保护孔壁防止坍塌等作用。
护筒采用6～8mm钢板卷制，其直径比桩径大20～40cm。
泥浆采用优质膨润土造浆。
制备及循环分离系统由泥浆搅拌机（ZL800）、泥浆池（45m3两个）、泥浆分离器（ZX-250型两个）和泥浆沉淀处理器等组成。
泥浆循环系统平面布置见下图。
在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。
配比中掺加剂的用量，应先试配，检验配合比的各项性能指标是否符合指标要求。
各种掺加剂宜先制成小剂量溶剂，按循环周期加入，并经常测定泥浆指标，防止掺加剂过量，搅拌好的新鲜泥浆其性能必须适合于地基条件和施工条件。
不同地层下泥浆的性能指标要求表如下：
地质
情况
泥浆指标
相对密度
（g/cm3）
粘度
（s）
胶体率（%）
失水率
（ml/30min）
含砂率（%）
泥皮厚（mm/30min）
静切力
（Pa）
酸碱度
（pH）
亚砂土
1.20～1.45
19～28
≥96
≤15
≤4
≤2
3～5
9～11
淤泥质
亚粘土
1.20～1.35
19～28
≥96
≤15
≤4
≤2
3～5
9～11
粘土
1.06～1.10
18～28
≥95
≤20
≤4
≤3
1～2.5
9～11
亚粘土
1.06～1.10
18～28
≥95
≤20
≤4
≤3
1～2.5
9～11
细砂
1.20～1.45
18～28
≥95
≤20
≤4
≤3
1～2.5
9～11
粘土
亚粘土
1.06～1.10
18～28
≥95
≤20
≤4
≤3
1～2.5
9～11
泥浆循环系统平面布置图
为满足环保要求，采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆，并通过调整膨润土、分散剂的掺量，使循环泥浆能再次利用。
开始钻进时，以泥浆正循环方式开孔，钻至护筒底时，采用反循环方式钻进。
钻进时在覆盖土层中用回转钻进，进入岩层后改用冲击反循环钻进，以加快钻进速度。
钻进过程中随时捞取钻渣，判断地层并检验泥浆指标，根据地层变化情况，采用不同钻速、钻压，适时调整泥浆性能，并始终保持孔内液面高于孔外水位1.5～2.0m，加强护壁，保持孔壁稳定。
钻孔应连续进行，当遇到特殊情况需停钻时，提出钻头，补足孔内泥浆，始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度、粘度。
在砂土层中钻进时，要及时开启泥浆分离器，降低含砂率，保证钻进速度和孔壁的稳定；在粘土层中钻进时应采用改造过的钻头，钻头上设射水管，通过高压射水等措施，及时清除糊钻的粘土，同时要控制钻进速度，加强观察，防止因糊钻而扭断钻杆。
6.1.4清孔
当钻孔深度达到设计要求时，应立即用超声波桩孔检测仪（K-400型侧壁仪）对孔深、孔径、孔形和孔底沉渣量进行检查，确认满足设计要求后，报请监理工程师批准，监理工程师认可后，立即进行清孔。
清孔利用泥浆分离器清孔，在清孔的同时，将附着于护筒壁的泥浆清洗干净。
清孔应达到以下标准：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重≤1.1，含砂率＜2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前柱桩（或主墩）孔底沉渣厚度≤5cm、摩擦桩≤10cm。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。
钢筋笼和导管安放完毕后、浇筑水下混凝土前，检测桩底沉渣厚度。
若沉渣超标，要立即进行第二次清孔，第二次清孔利用导管安装风管，气举反循环法清孔。
当地层富含粉砂类土，终孔后粉砂、粉细砂快速沉淀，给清孔带来困难，为降低孔底沉淤采取以下措施：
a.采用双泥浆泵并联供应泥浆，增大泵量，提高泥浆循环速度，增强泥浆携带钻渣的能力。
b.用优质膨润土和化学外加剂提高泥浆粘度，以减缓砂粒沉淀速度。
c.严格控制钻杆接头的密封性，确保泥浆能全部从孔底返回。
d.及时排除废弃泥浆，勤捞沉淀池中的沉渣，不断补充优质泥浆。
e.当钻进砂层时及时开启泥浆分离器，降低含砂率。
f.加快成孔与成桩速度，缩短从成孔到成桩的作业时间。
g.二次清孔完成后，立即浇筑水下混凝土，避免泥碴再次沉淀。
6.1.5钢筋笼加工与吊放
钢筋笼加工采用长线法施工。
钢筋笼分节加工制作，基本节长20m，最后一节为调整节。
将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号，保证相邻节段可在胎架上对应配对绑扎。
声测管的安装，除在底节钢筋笼安装时焊接在钢筋笼上外，其余各节均预先绑扎在钢筋笼内。
钢筋笼吊装时配备专用托架，平板车运至现场，在孔口利用25t汽车吊吊放。
下放前检查钢筋笼垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致，主筋对位后使用双面焊连接接头（见下图示）。
钢筋笼安装就位后立即将钢筋笼中四根加长主筋与钢护筒顶部焊接固定，防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮。
双面焊接头示意图
6.1.6水下砼浇筑
浇筑水下混凝土必须做好充分的准备工作，配置足够备用应急设备和材料，确保浇筑水下混凝土时间≤8小时，必要时在混凝土内掺入缓凝剂以确保工程质量。
导管采用专用的卡口式导管，导管内径30cm，分节长3m，最下节长6m。
导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸。
各节导管内径大小一致，偏差≤±2mm。
下放过程中应保持导管位置居中，轴线顺直，逐步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。
浇筑首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在35～40cm。
浇筑水下混凝土之前，再次检测孔底泥浆沉淀厚度，如沉渣厚度大于5cm（柱桩或主墩）或10cm（摩擦桩）时，必须对孔内进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度符合规定要求。
浇筑前，先射水或压气3～5min，将孔底沉渣冲翻搅动。
采用砍球法浇筑水下混凝土，首盘混凝土需用量由计算确定，保证首批混凝土浇筑后导管埋入混凝土中的深度≥1m，并能填充导管底部间隙。
在整个砼浇筑时间内，导管口应埋入先前浇筑的混凝土内至少1.5m，防止泥浆冲入管内，但不得大于5m。
完成首批封底混凝土后，6m3储料斗换成2m3储料斗，采用砼输送车直接浇筑砼，以加快水下砼的浇筑速度。
浇筑过程中经常量测孔内混凝土面的上升高度，并适时缓慢平稳提升，逐级快速拆卸导管，并在每次起升导管前，探测一次管内混凝土面高度。
混凝土浇筑开始后，应快速连续进行，不得中断。
最后拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。
混凝土浇筑标高比设计标高高出1m以上，多余部分在承台施工前凿除，确保桩头无松散层。
6.1.7桩身质量检测
钻孔桩成桩达到强度后，还要按下述要求进行桩身质量检测：
a.30#、31#、32#、33#桩因桩径都≥1.5m，故也要进行超声波检测；
b.每根钻孔桩混凝土强度试件不少于五组；
c.对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验；
钻孔桩钻孔允许偏差
项目名称
允许偏差（mm）
孔径/倾斜度
≮设计孔径/≤1%孔深
孔深
摩擦桩/柱桩
≮设计孔深/≮设计孔深，
并进入设计岩层
孔位中心偏差
群桩
≤100
浇筑砼前桩底沉渣
摩擦桩/柱桩（或主墩）
≤100
6.2承台施工
6.2.1施工工艺流程图
承台施工工艺流程图
6.2.2基坑开挖
1、开挖条件：
桩身砼强度至少达到设计强度的75％。
2、开挖方案
根据本工程所有承台经过的地质情况及基坑开挖的要求，我分部对基坑支护的方案确定如下：
四个承台都按在顺桥向方向的两侧按1：
0.5放坡，横桥向施打槽钢的方式。
6.2.3桩头凿除
要求桩顶伸入承台内15cm。
桩头剔凿前先在设计桩顶标高以上3cm沿桩身周围人工剔凿2-3cm宽槽，槽深以露出桩主筋为宜。
利用风镐等机械自上而下进行开凿。
接近设计桩顶标高以上5cm处，改为人工剔凿，以免桩身产生裂缝。
剔凿时不得野蛮施工，注意对不剔凿部位桩身的保护。
严格控制剔除深度，但必须保证凿除至新鲜、密实砼面且达到桩顶设计标高，桩顶标高处混凝土质量能符合设计要求。
经验收合格后进行下道工序施工。
6.2.4钢筋加工及安装
承台、墩身钢筋应严格按照图纸和技术交底施工，承台、墩身钢筋间距、排距、接头、保护层的厚度等满足客运专线铁路验收标准要求。
墩身预埋钢筋安装要求位置准确，需要精确测量放线、搭设钢管支架支撑和使用钢筋限位模具定位等措施来保证施工质量满足验收标准要求。
（1）测量放线
在承台基坑混凝土垫层表面放出一级、二级承台边线、墩身纵横中心线、墩身左右侧边线、墩身两侧半圆弧端线，按照施工承台、墩身通用图钢筋位置在垫层上画好承台、墩身预埋钢筋位置。
按施工图纸承台、墩身钢筋位置安装承台、接地和墩身预埋钢筋，钢筋间距、排距、接头等符合客运专线铁路验收标准要求。
①一级承台施工测量放点：
一级承台四个角点、二级承台四个角点、墩台纵横中心线的四个点、墩身两侧平面与圆弧四个交点。
水准测量：
测出一级承台四个角点和中心点标高。
画线：
一级承台边线、钢筋骨架边线、二级承台钢筋边线、墩身钢筋安装边线，且画好每根钢筋的安装位置。
②二级承台测量放点：
为准确定位墩身钢筋位置和校正墩身钢筋位置，二层承台施工要求必须测量放线。
测量放点：
二级承台四个角点、纵横中心线、两侧墩身平面四个点。
水准测量：
测出二级承台四个角点标高。
画线：
二级承台边线、墩身边线。
③墩身测量放点：
墩台纵横中心线、两侧墩身平面四个点（或放两侧墩身平面和圆弧交点4个点，画上线在利用半圆模具画上两端半圆）。
（2）钢筋安装
在已经画好钢筋位置线的承台垫层上安装承台、墩身预埋钢筋。
安装墩身预埋钢筋前先搭设墩身两侧平面部分钢管支架，钢管支架横杆要保证墩身预埋钢筋竖直，搭架子时用垂球吊线。
墩身两侧平面部分钢筋绑扎固定住后安装钢筋限位器，然后安装圆端部分和其他钢筋。
墩身预埋主筋安装完成后，加固墩身预埋钢筋。
一是利用一根整体外箍筋与墩身主筋下部焊接，同时在与承台底层钢筋网片可靠焊接。
二是焊接一级承台顶层钢筋与墩身预埋钢筋。
三是安装二层承台内的墩身箍筋，这样墩身预埋钢筋就固定住了。
如果墩身钢筋较高，要搭设辅助脚手架稳固墩身钢筋，再多安装一部分墩身箍筋，用揽风绳两侧固定。
浇筑承台混凝土前拆除钢管支架。
6.2.5混凝土浇筑
1、混凝土运至现场，应检查混凝土均匀性、配合比及坍落度。
2、浇筑混凝土前，应对模板、钢筋和预埋件进行检查，并做好记录，符合要求后方可浇筑。
模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。
模板有缝隙，应填塞严密，模板内面应涂刷脱模剂。
3、混凝土按一定厚度、顺序和方向浇筑，用插入式振动器振捣的浇筑层控制在30cm，移动间距离不应超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持5～10cm的距离；混凝土的浇筑应连续进行，如因故间断，其时间应小于初凝时间，一般超过2h，按施工缝处理。
4、浇筑过程中或完成时，若表面沁水较多，须在不扰动已浇筑混凝土的条件下，采取措施将水排除。
5、结构混凝土浇筑完成后，对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平，待定浆后再第二遍并压光或拉毛。
当裸露面积较大时或气候不良时，应加盖防护，但在开始养生前，覆盖物不得接触混凝土面。
6．浇筑混凝土期间，应设专人检查支架、模板、钢筋和预进件等稳固情况，当发现有松动变形、移位时，应及时处理。
7．浇筑混凝土时，应填写混凝土施工记录。
8．当气温低于5℃时，应覆盖保温，不得向混凝土面上洒水。
9．混凝土的洒水养护时间一般为7d，可根据空气的湿度、温度和水泥品种及掺凝土养护用水的条件与拌和用水相同。
10．混用的外加剂等情况，酌情延长或缩短。
每天洒水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。
用加压成型、真空吸水等法施工的混凝土，其养护时间可酌情缩短。
采用塑料薄膜或喷化学浆液等养护层时，可不洒水养护。
为了减小混凝土表面温度裂纹，承台混凝土采用连续斜面薄层推移式浇筑方法浇筑，每层厚度控制在40cm
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