南二环框构小桥施工组织设计 NXPowerLite.docx
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南二环框构小桥施工组织设计NXPowerLite
南二环框构小桥施工组织设计
一、编制依据
1、新建北京至石家庄铁路客运专线新建铁路工程DⅡK287+674.33（1-6m）框构小桥设计说明和设计图纸。
3、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设【2005】157号
4、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003）
5、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（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技术指南》（TZ210-2005）
8、《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）
二、编制原则
1、按业主、项目部要求的工期制定施工进度计划。
2、严格遵守合同文件明确的各项技术规范和质量验收评定标准，遵守施工规范和操作规程，确保规程质量和施工安全。
3、采用定制钢模板及支架体系进行混凝土的浇筑。
4、根据施工任务特点，充分发挥施工队伍特长，合理部署施工力量，合理配置资源的原则。
三、工程概况
1工程简况
1）DK285+792.57（2-7）m框构小桥位于石家庄市南二环桥下，南二环与军供街交叉口。
本框构小桥为凿除既有框构后新建框构小桥，本接长框构采用现浇法施工，施工完毕后进行防水作业，框构内按设计路面进行铺设0.3m厚C25混凝土硬化路
面，做好道路顺接。
京石线下采用CFG地基处理，回填碎石垫层，铺设C25混凝土垫层后进行主体节施工，如图所示：
京石线外采用换填1.5m厚砂夹碎石，铺设0.2m厚C25混凝土垫层，然后浇注主体节。
如图所示：
2）DK285+787.51（2-8m）框构小桥位于石家庄市南二环桥下，京石南二环小桥东侧80m，
2地形地貌
拟建场地位于石家庄市南二环桥下，南二环与军供街交叉口，封闭交通方可进行框构凿除及路面凿除作业。
3水文及气象条件
石家庄市地处半湿润半干旱地区，属于暖温带大陆性季节气候，市区多年平均降水量534.6mm，按对铁路工程影响的气候分区石家庄属温暖地区。
4设计概况及设计技术标准
框构中桥设计技术标准
序号
项目
参数
备注
1
中心里程
DK285+764.35
2
桥轴心与京石正线夹角
正交
3
结构形式
2-3m
4
顶板厚度
0.31m
5
底板厚度
0.33m
6
中、边墙厚度
0.54m/0.27m
7
结构总高
4.14
8
结构总宽
7.08m
9
结构总长
46.23m
1、DK285+764.35（2-3）m涵洞接长线路中心轴线与京石正线的正交。
结构采用单孔孔径为3m，两涵并置结构，中间铺设一层塑料薄膜进行隔离。
本框架箱涵结构总高度4.14m，结构净高3.5m，顶板厚0.31m，底板厚0.33m，边墙厚0.27m，中边墙厚为0.54m，顶板加腋均采用0.6m×0.2m，底板加腋均采用0.2m×0.2m，本箱涵现浇制作，其中主体长度为46.23m，节间设一处3cm沉降缝。
2、主体涵身及端墙均采用C35抗渗性不低于P10混凝土，钢材使用HRB335、HPB235钢筋。
3、本框架箱涵边墙外侧设聚氨酯防水层，顶面防水采用基层处理剂处理，然后铺设高聚物改性沥青防水卷材，防水卷材上设C40钢纤维混凝土保护层，厚度为6cm。
5主要工程数量
主要工程数量表
项目
材料
单位
数量
备注
垫层
砂垫层
m3
186.5
涵身基础
C20混凝土
m3
32.9
涵身混凝土
C35混凝土
m3
369.5
涵身钢筋
HRB335
t
40.5
涵身钢筋
HPB235
t
8.2
四、大临施工部署
1、临时设施布置
开工前，施工现场做到“四通一平”，即：
通水、通电、通路、通讯和施工现场平整。
2、钢筋加工场布置
在涵址南侧靠近军供街公路建设一处钢筋加工场。
钢筋加工场明确划分加工区，成品区，半成品区，原材区，废弃区等几个不同的区域。
在钢筋加工场建立满足正常工作生活的办公室、住房、会议室、宿舍、食堂、厕所等，生活办公区均设围挡封闭。
3、施工场地
施工区设置钢筋成品存放区、模板堆放区和仓库。
基坑周围有足够的施工空间，保证施工的顺利进行。
4、施工便道
施工便道利用既有军供街公路，军供街南直通南二环公路，西接胜利南街。
钢筋加工场门口位于军供街公路东侧。
5、施工、生活用水、用电、通信
在现场安装500kw变压器引入电源以满足施工生活用电。
施工现场供电线路均采用三相五线制供电线路。
为确保安全，施工场地照明用电，采用220V低压供电线路。
施工用水及生活用水使用当地自来水。
在项目部设固定电话、传真机等通信工具，24小时驻人以保持与甲方、监理单位、设计院、工务、电务、通信、供电等单位随时联系，保证工程施工顺利进行。
五、总体施工方案
1、道渣清理完毕后平整场地，满足基坑开挖施工条件。
2、基坑开挖采用1：
0.6放坡开挖既有涵洞顶面位于地面一下2m位置，开挖既有拱涵顶面填土后按设计接长凿除既有拱涵，凿除完毕后用土回填至与路基地基处理标高。
3、本框架箱涵地基处理采用路基管桩地基处理方式，管桩施工完毕后截除桩头至本框架涵设计砂垫层底标高，进行砂垫层铺设和混凝土垫层的铺设。
4、混凝土垫层上为框构主体，框构中主体分为底板、翼墙和顶板两阶段施工。
钢筋在钢筋加工场集中下料加工，成品直接运至工地绑扎,模板使用定制钢模板，顶板排架使用碗扣式脚手架。
5、框构主体完成后进行防水层施工、沉降缝施工、附属工程施工以及出入口施工。
七、工期及施工进度安排
1、总工期计划
根据项目部总体施工安排，结合现场实际情况框构计划于2011年1月18日开工,于2011年4月15日完工，总工期为86天。
2、施工进度安排
施工准备2011年1月16-2011年1月17日
基坑开挖2011年1月18日-2011年1月27日
CFG桩施工2011年1月28日-2011年2月13日
垫层和基础施工2011年2月14日-2011年2月19日
框构桥主体施工
底板钢筋绑扎2011年2月20日-2011年2月25日
底板模板支护及混凝土浇注2011年2月26日-2011年2月27日
边墙钢筋绑扎2011年2月28日-2011年3月4日
脚手架搭设2011年3月5日-2011年3月8日
顶板内模及边墙模板的支护2011年3月9日-2011年3月14日
顶板钢筋绑扎2011年3月15日-2011年3月21日
边墙外模支护及加固2011年3月22日-2011年3月25日
边墙及顶板混凝土浇注2011年3月26-2011年3月27日
混凝土养护2011年3月28日-2011年3月31日
防水施工及附属工程2011年4月1日-2011年4月6日
出入口基础施工2011年4月7日-2011年4月10日
出入口施工2011年4月11日-2011年4月15日
八、主要项目施工工艺及方法
1、基坑开挖施工
采用机械开挖，人工配合。
由于地质条件良好，土质满足放坡开挖要求。
2、地基处理
2.1、CFG桩地基处理施工
CFG桩以线路左线中心布置，间距1.5m见方。
框构主体与出入口基础外多布设一排，提高地基的承载力。
CFG桩施工采用长螺旋钻、管内泵压混合料灌注成桩施工方法。
CFG施工注意事项详见项目部编制的CFG桩作业指导书。
2.2、碎石垫层及混凝土垫层施工
2.2.1碎石垫层施工
CFG施工完毕后，清理桩间土、截桩头至设计标高。
选择满足设计要求的碎石进行垫层铺设施工，碎石垫层厚度为50cm，分两层铺设，每层25cm，高差满足±50mm之内。
第一层碾压满足强度要求后铺设第二层。
碎石垫层铺设的尺寸为：
出入口为11.76×12.4米，主体为为28.4×64.25米。
2.2.2混凝土垫层施工
碎石垫层施工完毕后测量放样出碎石垫层的位置，支护模板，混凝土垫层采用强度C25混凝土进行铺设。
采用泵车浇注，机械捣固。
混凝土垫层分为两块，一块尺寸为24.8×15.1米，另一块尺寸为24.8×41.4米。
垫层高度为20cm。
两块混凝土垫层一次浇筑完成。
3、主体预制
本桥主体分为三节，（18.9+22.1+14.7）m第一节与第二节间设有3cm沉降缝，第二节与第三节设有一个出入口，间距4.55m。
施工时采用同时施工的方法，模板同时安装，混凝土同时浇筑。
主体施工分两个阶段进行，即底板，边墙、顶板。
支立模板均采用定制钢模角隅配竹胶板，设φ16拉筋0.9×0.9m设置，顶板排架采用碗扣式脚手架及钢支撑。
主体使用C35P10抗渗商品混凝土，泵车浇注，机械捣固。
3.1、原材料
3.1.1所有施工用料有出厂合格证或检验报告单，并经试验合格后再放行使用。
3.1.2所有原材料送检由监理工程师见证再取样，试验合格后报验，监理工程师签认后再正式使用。
3.1.3建立健全材料检查管理制度，包括试验管理、岗位责任、仪器设备管理、标准养护管理、试验委托管理等。
3.2、钢筋加工及绑扎工程
3.2.1钢筋使用甲方供应钢材，进场带出厂合格证，检验合格后才可加工。
钢筋加工、焊接、绑扎严格按照施工和验收规范。
3.2.2框构桥主体钢筋采用HRB335，直径为25、22、20、16、12mm，。
3.2.3主体钢筋加工需作钢筋成型平台，平台用20mm厚钢板加工制成，钢筋型号较多，对不同编号的各类钢筋做好成型模型，主管钢筋加工的技术人员、质量检查人员必须亲自对样板筋进行检查，合格后方可大批下料，并作好钢筋加工过程中的抽检工作。
3.2.4钢筋焊接：
主筋采用闪光对焊，并进行纵向打磨；钢筋骨架均为双面焊接。
3.2.4.1主筋采用闪光对焊，焊接位置符合规范要求，钢筋进料时选用12m定尺钢筋。
钢筋对焊由持证且有经验的人员操作，正式施焊前先确定焊接工艺，经试焊合格，监理工程师签认后正式施焊，焊接试件按规定送检。
3.2.4.2采用对焊的钢筋焊缝位置及配置在同一截面内的受力钢筋接头符合规范要求（不超过50%）。
3.2.4.3外观：
⑴接头密闭完好，并有适当而均匀的镦粗变形。
⑵钢筋接头外表面没有横向裂纹。
⑶与电极接触的钢筋表面无明显烧伤。
⑷接头弯折角度不大于4°。
⑸接头偏心，其轴线偏移不大于0.1d，并不大于2mm。
3.2.4.4力学性能试验
抗拉试验、冷弯试验。
接头经检查和试验合格后才能进行成型，防止在焊接过程中出现未焊透、氧化、过热、脆断、烧伤、塑性不良、接头弯折或偏心等现象。
采取措施：
钢筋接头150mm范围内铁锈污泥清除，钢筋端头弯曲部分调直或切除。
夹紧钢筋时，应使钢筋两端面的凹凸部分相接触，以利加热，保证焊缝与钢筋轴线相互垂直。
焊接完毕后带接头处由白红色变成黑红色才能松开夹具，平稳的取出钢筋，以免引起接头弯曲。
当调换焊工或更换钢筋的规格和品种时先制作对焊试件进行抗拉冷弯试验，合格后再成批焊接。
钢筋接头应严格按施焊点加工。
3.2.4.5本框构中桥跨度大，主筋直径大，对焊难度高，我们选派了在钢筋加工方面有丰富施工经验的优秀钢筋工进行焊接工作，并且采取以下措施对直径25钢筋进行对焊：
⑴对焊机尽可能的靠近变压器，保证对焊机的电压，避免电缆过长引起电耗，使对焊机电压不足。
⑵对焊钢筋预热时，对比其他类型接头根据实验适当延长时间，保证适宜的接头温度。
⑶对焊时，多加对焊操作员，保证对焊时有足够的顶压力。
3.2.5钢筋绑扎：
3.2.5.1主筋的绑扎满足结构尺寸及保护层要求。
垫块采用与主体同标号的砂浆制作，并尽量减少垫块数量。
钢筋型号较多，绑扎时有顺序进行。
3.2.5.2本桥钢筋较密，为不影响混凝土浇注及振捣，将双筋并排布置绑扎，三筋采用梅花形布置绑扎。
3.2.5.3为保证钢筋位置的正确，绑扎时顶、底板上弹线，每根钢筋都必须按照技术放线进行摆放，双筋采用并排布置绑扎，三筋采用梅花式绑扎，技术人员严格把关保证钢筋绑扎正确，避免二次返工。
3.2.5.4钢筋和焊条的品种、规格和质量必须符合设计和施工规范。
将钢筋调直除锈后，每根钢筋都按大样图进行弯制，主管钢筋的技术人员逐一进行检查。
绑扎和焊接的钢筋网及钢筋骨架应当牢固。
同一截面的受力钢筋接头数量应符合施工规范。
3.2.5.5钢筋绑扎完毕后由技术、安检、钢筋工、木工自检，自检合格并经监理工程师检查合格签认后，进行下道工序施工。
3.3、模型工程
本桥模板工程配合整个框构中桥主体混凝土浇注分两次安装，即底板，边墙、顶板。
3.3.1本工程模板采用定制9015钢模板配竹胶板，选用牢固并且平整度好的钢模板。
3.3.2模板间用双面密封胶条挤严，保证模板接缝严密不漏浆及相邻搭接的模板无错台。
3.3.3安装前先用抛光机打磨、刷新型模板漆，施工时边墙模板及顶板模板在仔细清理后，模板表面有瑕疵的坚决不予使用，模板间用双面密封胶条挤严。
浇注混凝土前对已固定到位的模板进行认真的除尘，将各种杂物清除干净。
保证混凝土的外观光洁度，做到内实外美。
3.3.4底板模板
3.3.4.1底板9015模板以定制为主，边角处配以3015模板，模板卡连接。
底板模板用支撑结合穿拉筋固定在主筋上加固模板。
3.3.4.2考虑到中边墙施工时更方便的进行模板安装，浇注底板混凝土时，同时将中边墙底部的0.3m高梯形台一起浇注。
3.3.4.3底板模板工程量较少，但底板模板的位置正确和安装牢固将直接影响到模板后续施工，在施工中我们将把好质量关，为后续中边墙模板安装创造好的条件。
3.3.5中边墙模板。
3.3.5.1边墙模板以定制9015为主，边角处配竹胶板。
中边墙模板内模直立于浇筑底板时预设的混凝土平台上，外模直接自底板钢模上接。
3.3.5.2内外模加固一律采用二组φ50mm钢管水平加固，间距0.75m设置，外加一根纵向100×100mm方木，间距0.9m，使用钢管配支撑底座支撑模板。
3.3.5.3模板间采用与模板配套使用的M12螺栓连接，确保模板在同一平面上。
3.3.5.4为了有效克服灌注混凝土产生的水平荷载防止胀模，自9015模板孔中穿拉筋，拉筋采用φ16、Q235钢材，拉筋布设水平间距按0.9m，上下间距按0.9m，每块模板上设两根，在每根拉筋两头均设双燕尾卡与双螺母紧扣钢管加固模板。
除此之外，为防止墙体模板胀模还将采取以下几点措施：
①放线准确无误，模板拼装平整，符合质量检验评定标准。
②各种连接件牢固可靠。
③各加固支撑连接件与模板接触紧密。
④混凝土浇筑前仔细检查模板尺寸和位置是否准确，支撑是否牢固，拉筋螺栓是否拧紧，发现问题及时处理。
⑤每根拉筋采用双螺母，并将拧紧的螺母用电焊与拉筋焊牢，防止因螺母滑丝导致模板胀模。
⑥模板外侧竖向方木与拉筋的位置错开，保证使模板整体受力防止变形或出现胀模。
3.3.6顶板模板
3.3.6.1顶板模板拼装后不足模数的出入口部分和梗肋部分采用竹模板现场定制，与钢模对接处贴密封胶条密封。
竹模板制作好后预先钻眼，拼装时与下层水平方木（间距750mm）钉成一体，钉眼抹腻子找平。
3.3.6.2在模板安装后经自检合格后再进行下一道工序的施工。
3.3.7支撑系统
3.3.7.1中边墙模板支架采用钢管与支撑底座顶在模板外竖向方木上，外模支撑作用于两侧防护桩，内模支撑则采用每根钢管设3道钢管卡子扣于主体内扣腕式脚手架上，支撑间距0.9m×0.9m。
3.3.7.2顶板模板竖向支架采用扣腕式脚手架配合顶部方木，做成满堂红体系。
纵、横向间距0.9m×0.9m，高度为组合立杆调到设计高度，上接U型可调托架，水平杆上下间距1.2m一道，边墙内侧两排脚手架设置在顶板斜梗变截面处，以方便支立顶板及斜梗处模板；顺桥轴线方向放置100×120mm方木，顺桥跨方向放置100×120mm方木，间距0.9m。
3.3.7.3考虑到刚度、稳定性，在每孔桥模板间施工时设剪刀撑撑固；加固和支撑要在受力大的地方，支撑的基础要坚实牢靠，并设扫地横杆，用来控制模板的平整度、垂直度，剪刀撑横、纵向5m一道设置。
3.3.8浇注砼前仔细检查各种预埋件位置，确保其位置正确牢固。
3.3.9框构中外形尺寸要求：
宽度±50mm，顶、底板厚度+20mm；-5mm，边墙厚度+20mm；-5mm，梗肋±3%。
3.4、混凝土施工
框构中桥采用商品混凝土，混凝土罐车运输，砼泵车灌注，灌注过程中有专人指挥，专人负责振捣。
混凝土等级为C35P10抗渗混凝土。
使用前要对厂家提供的原材试验数据、混凝土配合比等实验数据进行复核。
在现场浇筑前对混凝土的和易性、塌落度进行检验，同时按照规定制作混凝土试块。
商品混凝土罐车在运送过程中如有离析现象进行二次搅拌，但不再次加水，搅拌好后测量其塌落度，合格后再使用。
3.4.1底板浇筑施工
3.4.1.1主体混凝土灌注前，将模板内杂质和钢筋上的污渍清理干净。
同时从左右两侧用泵车泵送混凝土，全断面的推进，泵送时随时移动泵车大臂，直至底板全部浇筑完毕。
3.4.1.2底板边墙位置浇注高度为底板的梗肋顶面。
3.4.1.3灌注底板砼时，在边墙施工缝处预留100*100mm凹槽，在灌注上层混凝土前凿毛并冲洗干净，保证施工缝的防渗水性能。
3.4.1.4底板前后端按照设计要求设置施工缝加强钢筋。
3.4.2中边墙及顶板浇筑
3.4.2.1在浇筑中边墙及顶板混凝土之前接茬处处理干净，清理浮浆，洒15mm与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的灰浆后接灌注。
3.4.2.2墙体砼灌注采用左右对称、水平、分层连续灌注的方法，至顶板交界处，再整体灌注顶板砼。
3.4.2.3灌注时采用竖向串筒导送砼，串筒4米间距设置，长度设置保证混凝土自由落底高度不超过2米。
灌注时随时移动泵车大臂，保证墙体混凝土分层灌注厚度一次不超过0.5米。
3.4.2.4顶板混凝土浇注完毕后抹平压光，以利于施做防水层。
3.4.3混凝土施工过程中做好混凝土浇注记录，每不超过50m3的的混凝土，取样不得少于一次；每次浇注根据需要均做同条件养生的混凝土试件。
3.4.4混凝土振捣
3.4.4.1混凝土振捣采用插入式振捣棒按梅花形布置，垂直插入，并插入下层尚未初凝的砼中50－100mm，以促使上下层结合，在下层混凝土初凝之前进行上层混凝土振捣。
3.4.4.2混凝土分层灌筑时，每层混凝土厚度不超过振动棒长的1.25倍；插点间距不大于1.5R（R为振动器作用半径），按照施工经验插点间距保证在500mm之内，并保证不出现漏振、欠振和过振现象的发生。
3.4.4.3振动器的操作，做到“快插慢拔”，每一插点掌握好振捣时间，过短不宜捣实，过长可能引起混凝土产生离析现象，一般每点振捣时间为20—30s，直到混凝土表面呈水平，不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆。
3.4.4.4振动器使用时，振动器距离模板不大于振捣器作用半径的0.5倍，并不紧靠模板振动，尽量避免碰撞钢筋、预埋件。
3.4.5砼灌注完毕后，应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护，浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；混凝土浇水养护的时间不得少于14d。
3.5、支架设计计算
3.5.1荷载计算
当墙厚大于100mm时，强度验算仅考虑新浇混凝土侧压力与倾倒混凝土时产生的荷载。
3.5.1.1新浇混凝土侧压力F1
已知,V=1m/h,
由F=61V/（V+0.4）
=61*1/（1+0.4）
=43.6KN/m2
取侧压力标准值F=43.6KN/m2,并乘以分项系数1.2。
所以F1=1.2×43.6=52.3KN/m2
3.5.1.2倾倒混凝土产生的侧压力F2
当采用导管浇注时，查表取2KN/m2，并乘以活荷载分项系数1.4。
所以F2=1.4×2=2.8KN/m2
3.5.1.3侧压力合计F3
F3=F1+F2=52.3+2.8=55.1KN/m2
3.5.1.4钢楞所承受的均布荷载q
q=b×F3=0.75×55.1=41.3KN/m=41.3N/mm
3.5.2强度验算
已知2×50×3钢管Wxj=2×9.83×103=19.66×103mm3
M=ql2/8=41.3×8002/8=3304N*m
δ=M/Wxj=3304/19.66×103=168N/mm2满足要求
3.5.3穿墙螺栓强度
M16穿墙螺栓纵横间距分别为0.9、0.9m。
穿墙螺栓所承受的拉力设计值N=0.9×0.9×55.1=44631N
穿墙螺栓抗拉强度设计值An×f=201×235=47235N>44631N
满足要求
3.5.4满堂红支架计算：
3.5.4.1荷载验算
上部结构荷载
新浇砼的重量:
2t/m2
模板.支架重量:
0.06t/m2
钢筋的重量:
0.24t/m2
施工荷载:
0.3t/m2
振捣时的核载:
0.2t/m2
倾倒砼时的荷载:
0.35t/m2
则:
1+2+3+4+5+6=3.15t/m2
钢材轴向容许应力:
【σ】=140Mpa
受压构件容许长细比：
【λ】=200
每根立杆承受核载Q：
N=0.9×0.9×3.15=2.56t<3t
3.5.4.2立杆的稳定性验算：
钢材抗压强度值取205×106N/m2
L0=kh
式中：
k—计算长度附加系数，取1.155
h—立杆步距，取1.2m
L0=1.386（L0为立杆计算长度）
λ=L0/I=87.7（λ为立杆长细比，I为立杆回转半径取1.58×10-2m）
查表，ψ取0.68
A有效面积值4.89×10-4m2
所以：
N/ψA=25600/（0.68×4.89×10-4）=76.98×106N/m2≤205×106N/m2,满足要求。
通过上式计算，确定采用￠48mm外径，壁厚3.5㎜ 的无缝钢管做为满堂支架，间隔0.9×0.9m，坚向每间隔1.2m设纵横向钢管，支架底部及顶部设剪刀撑，并在底部增设纵横向扫地撑，以保证满堂支架的整体稳定性。
3.5.4.3纵横楞计算
钢模板尺寸为0.9*1.5m，横楞间距取750㎜，每根受力：
q=3.15t*0.75=2.36t/m
则横楞的弯矩：
M=1/8qC2 C=0.6m
=1/8×2.36×103×0.62
=106.2kg*m
根据：
M/【σ】=W=BS2/6 B/S=1 S为方木高;B方木宽
则：
M/【σ】=S3/6，得出：
S=（6M/【σ】）1/3
=（6×106.2×100÷70）1/3
=9.69cm
B=S=9.69cm
根据计算选取10×10cm的方木，做为横楞。
间距750mm。
下设纵楞间隔按900mm间距布置，则受力q为:
q=3.15t/m2×0.9=2.835t
则纵楞的弯矩
M=1/8qC2
1/8×2.835×103×0.62
=127.58kg.m
根据：
M/【σ】=W=BS2/6 B/S=1 S为方木
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