铁路框构中桥施工组织设计.docx
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铁路框构中桥施工组织设计
框构中桥施工组织设计
一、编制依据
1、太原至中卫（银川）新建铁路工程DK64+561.2框构中桥施工图。
参照图号：
《太中（银）涵通-01～05》、《秦沈桥通05》
《叁桥5013A》、《叁桥5013B》、《叁桥5013C》、《叁桥5014A》、《叁桥5014B》、《叁桥（2005）5201-B》、《叁桥（2005）5201-B》。
2、施工规范及验收标准：
TB10210-2001《铁路混凝土与砌体工程施工规范》
TB10203-2002《铁路桥涵施工规范》
TB10424-2003《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》
TB10415-2003《铁路桥涵工程施工质量验收标准》
铁建设[2005]160号《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》
二、工程概况
1、地理位置
DK64+561.2框构中桥位于山西省交城县贾家寨村，是为交城县现有县级沥青公路义南线，后期规划工业东路下钻太中银新建铁路主线而设。
且位于太中银铁路工程交城车站场区内，为Ⅰ类变更初步设计。
工点地势平坦、开阔，属晋中盆地，冲积平原地形，地面高程在750米左右。
2、工程简介
DK64+561.2中桥起止里程为DK64+538.135～DK64+584.265，共4跨，中间2孔为主孔，跨度13.76m，两侧边孔跨度为6.88m。
本桥为框架结构，中间主体分为3节，节长为15.97+15.585+16.385m，整体框架结构长48m,宽46.13m，净高6.6m。
3、主要工程数量表:
序号
工程项目
规格及说明
单位
数量
1
框构制作
框顶面积
m2
2214.3
2
箱身C30钢筋混凝土
m3
5771.8
3
HRB335钢筋
t
1092.5
4
C20混凝土垫层
m3
446.7
5
翼墙
墙身M20浆砌片石
m3
293.2
6
帽石C20混凝土
m3
5.45
7
C20混凝土基础
m3
133.74
8
附属工程
路面C20混凝土
m3
632
9
洞内回填土
m3
1542
10
路面拆除及恢复
m2
374
11
检查台阶
m3
9.05
12
沉降缝
套
2
13
桥面系
帽石
m3
10.3
14
THF-1型防水层
m2
2214.3
15
THF-2型防水层
m2
805.4
16
钢丝网水泥砂浆厚30mm
m2
2214.3
17
M10水泥砂浆垫层
m2
2214.3
18
基础处理
挖基土方
m3
12140
19
基坑回填
m3
3640
20
弃土外运
m3
8500
21
砂垫层（厚30cm）
m3
450
22
Φ60cm水泥搅拌桩（桩长5m）
根
2696
4、场地条件和布置
4.1施工场地原有县级沥青公路1条，设备进场较为便利。
后期砼浇注沿施工便道至砼拌和站，拌合站距该工点2km。
4.2施工用电、用水
4.2.1工地施工用水根据现场情况，采用现场附近水井抽水为施工及生活用水。
4.2.2本工程用电主要为钢筋加工设备，由于现场没有电源，现已配备150KW发电机组2台。
4.3钢筋加工场地
因工点位于交城站场内，永久征地很宽，钢筋加工场地设置于主线路基外侧，设计长×宽为50m×30m，约150m2。
具体平面布置图见下图：
三、项目组织机构
项目部组织以项目经理为组长的领导管理小组，对框构中桥的施工进行全面监控。
框构中桥工程组织机构图
项目总工
主管副经理
安全部
质检部
调度室
物资部
工程部
设备部
试验室
测量队
技术主办
工地主任
钢筋班组
项目经理
钢筋班组
钢筋班组
钢筋班组
四、施工准备
1、技术准备工作
1.1施工前先组织有关技术人员进行设计图纸审核，充分了解设计意图，核对地形及地质资料。
如发现遗漏、错误或不明处，及时与设计人员联系，并及时追踪反馈信息，更正设计错误。
1.2进行混凝土试配，确定混凝土配合比。
1.3配备水准仪及专门的测量技术人员，水准仪施工前必须经校验无误。
由测量技术人员对工点地形进行施工复查核对工作，测量地面标高，如与设计图不符及时通知项目部申报设计进行变更或调整。
2、施工机械及小型机具
挖掘机：
1部（基坑开挖）装载机：
1部（弃土装车、砂垫层铺设）
拉土车：
6部（弃土外运）吊机：
1部（25t吊装能力以上）
泵车：
1部（砼浇注）发电机：
2部（电力）
对焊机：
3部切割机：
2部弯曲机：
2部
电焊机：
3部振捣棒：
6部吸水泵：
2部（砼养护）
3、劳动力组织
职责
施工负责人
技术负责人
钢筋工
模板工
混凝土工
其他零工
人数
2
2
40
30
20
24
4、模板、脚手架配备
物资
单位
数量
使用部位
组合钢（内）模板
平米
800
内墙、顶板底模
组合钢（外）模板
平米
200
外墙外侧
竹胶模
平米
600
顶板倒角
脚手架管
延米
35000
支承、模板加固
卡环
个
70000
支承、模板加固
五、施工进度计划
1、总体施工计划
09年08月1日开工，于09年10月31日完成地基处理和桥身的混凝土浇注主体工程。
09年11月15日完成附属工程的施工。
2、施工部署
2.1因变更、征迁问题，本框构中桥开工时间较晚，工期压力巨大，为满足业主下达的铺架工期要求，首先施工主体中间节右侧第一节，斜长18.315m，然后由右向左依次逐节施工，主体完工后进行翼墙施工，最后进行附属工程施工。
2.2每节主体施工分三次浇注成型，自下而上顺序为底板、墙身、顶板，为满足设计图纸的抗渗要求，底板与墙身底部1m同时浇注，墙身1m处设置凹槽；墙身浇注自底板以上1m至5.6m，5.6m处设置凹槽；为满足顶板倒角加强筋布置要求，顶板与墙身顶部1m同时浇注。
六、施工方法
施工工艺流程图
1、基坑开挖
测量人员放出基坑开挖轮廓线并移交水准控制点，采用挖掘机进行基坑开挖，拉土车进行弃土外运，机械开挖至距离设计标高以上10cm时，人工清理基底。
尽量避免超挖现象，扰动原状土，若出现超挖，回填素土进行夯实。
开挖后沿基坑四周设0.3×0.3m排水沟，四角设0.5×0.5×1.0m集水井，以备雨天防排水。
基坑开挖几何尺寸如图所示：
2、地基处理
施工图纸要求涵洞基底需打入水泥搅拌桩的按以下工艺施工。
水泥搅拌桩施工工艺流程图
浆液配制与输送
a、浆液的配合比。
深层搅拌的浆液以设计规定的425#普通硅酸盐水泥为主配制，掺量为15%～20%，水灰比0.45～0.50。
b、浆液的配制与输送。
搅拌灰浆时依次加入水和水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于2min，并将水泥浆充分拌匀。
水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，必须过滤杂物。
集料斗的容量一般为0.2m3，保证有一定的余量，且不会因浆液供应不足而断桩，也不会因浆液过多产生沉淀而引起浆液浓度不足。
深层搅拌施工
a、设备就位。
搅拌机的钻杆须垂直并对准桩位。
b、第一次钻进。
在确认浆液从搅拌叶的出浆口喷出后，方可启动搅拌机，以60r/min的转速和1m/min的钻进速度，顺时针方向边钻边注浆，直至设计桩底高程，再继续喷浆1.5min后停泵，改逆时针方向边喷边提升搅拌至高出设计桩顶30cm～50cm。
c、第二次钻进。
以同样方式再次顺时针方向钻进注浆。
钻进至设计桩长1/3长度时停止注浆，改逆时针方向搅拌提升到搅拌头露出地面。
d、两次循环钻进成桩。
经过上下两次循环钻进提升，水泥浆向桩孔内注浆3次、并搅拌4次，此桩完成作业后，移机到下一桩位施工。
质量控制
a、严格控制水灰比，须用计量容量配制浆液。
b、搅拌杆的垂直偏差不得超过1.5%，成桩后的桩位偏差不得大于10cm。
c、桩浇筑后7天之内不得开挖基坑，凿除桩头时禁止使用机械挖掘，桩头要小心整理，不得用重锤敲击，桩头应整平。
质量检验
a、施工过程中随时检查施工记录，并对照预定的施工工艺对每根工程桩进行质量评定。
b、桩身无侧限抗压强度检验
按照设计要求，施工单位检查桩数的2%，并不少于5根，每根桩在成桩28天后取3个试样（在桩径方向1/4处、桩头至桩长2/3范围内垂直钻芯）。
c、基槽开挖时，对桩头、桩数和桩头强度进行全面检查。
施工质量控制参数
施工允许偏差表
序号
项目
单位
允许误差
检验方法
1
桩位中心
mm
100
钢尺量
2
桩径
mm
-50
钢尺量
3
垂直度
%
1.5
经纬仪测量
4
桩长
mm
+100，0
取芯尺量
3、砂垫层铺设
水泥搅拌桩施工完毕检测合格后，采用机械进行清理，杜绝机械破坏、扰动桩头，导致桩身质量下降，人工凿除桩头至设计标高，在桩头表面铺设砂垫层，碾压至中密，碾压后厚度为30cm。
3.1砂垫层原材料进场前先进行试验检测。
合格后有序进场，进场后请监理工程师见证取样检测，合格后再进行铺设。
原材料的控制指标如下：
砂细度必须达到中、粗砂标准，含泥量≤5%。
3.2铺设前技术人员施放出铺设区域并用白灰洒出轮廓，四周设砂垫层铺设高度控制桩，预留出虚铺厚度。
3.3砂料进场后采用机械导入铺设区域，人工进行整平，压路机静压至中密，严禁压路机振动，杜绝扰动搅拌桩，影响桩身质量现象发生。
碾压后试验人员进行相对密度检测，相对密度＞0.7，检测合格后，方可进行转序施工。
4、砼垫层施工
4.1砼垫层浇筑前对砂垫层适量洒水，以增强砂、砼垫层的结合，防止砂垫层含水量过小吸收砼内水分导致砼收缩出现裂缝。
4.2采用0.3m组合钢模板沿砼垫层浇注区域四周支立、加固，加固后进行标高测量，采用红油漆于模板上标识出砼浇注顶标高。
4.3采用砼罐车直接运输砼至现场卸料浇注，砼垫层要振实、找平，以方便后序框构主体底板模板支立、钢筋绑扎及保护层厚度并均匀。
4.4砼垫层标号为C10。
4.5浇注砼垫层时安排专人及时对砂垫层上的罐车车辙进行整平。
5、钢筋加工及安装
5.1原材储备
应业主要求，框构中桥所用钢筋属甲控物资，原材按照图纸用量及施工计划统一由合格厂家供应，严禁私自采购、使用。
原材进场后现取样进行试验检测，同炉号、同牌号、同规格、同交货状态的钢筋≤60t作为一批进行检验。
为了避免钢筋混乱，原材进入现场后需加强管理。
施工现场钢筋堆放都必须按不同规格、级别分类堆放并标识，并设专人分类、发料。
5.2钢筋制作
钢筋加工制作须在技术员指导下，按框构桥图纸要求由专业人员在钢筋加工区进行。
加工前，由技术员按照图纸逐一型号、种类对钢筋班进行交底，并详细解说，钢筋班长放出钢筋大样（1：
1比例），以便在钢筋加工期间钢筋加工人员可以随时对比参照，预防出错；每种型号钢筋加工后，必须配有标识牌，分类存放，下面垫起，上面覆盖遮盖物，以防钢筋生绣、污染；钢筋加工人员严格遵守规范规定的制作标准，质检工程师随时抽检，确保钢筋品种规格制作质量，完全合格。
钢筋加工的允许偏差
序号
名称
允许偏差（mm）
L≤5000
L＞5000
1
受力钢筋顺长度方向的全长
±10
±20
2
弯起钢筋的弯起位置
±20
注：
L为钢筋长度（mm）。
5.3钢筋连接
根据图纸要求，钢筋骨架均为焊接，结合现场情况确定连接分两种形式：
气压对焊：
Φ28和Φ25采用气压进行对焊，对焊时具体要求如下：
（1）焊接前认真调整焊卡，及所固定钢筋端头，确保焊接部位钢筋轴线同芯，轴线偏差应小于钢筋直径的1／10；
（2）焊接处隆起的直径不小于钢筋直径的1.4倍。
隆起的变形长度不小于钢筋直径的1.3—1.5倍。
（3）焊接接头隆起形状不应有显著的凸出和塌陷；不应有裂缝，并不得有过烧现象，即表面呈现狙糙裂缝和蜂窝状。
（4）钢筋抽样破损检查：
在外观合格的基础上作随机取样检验，以200个接头为一批，从每批中割取3个试件试验，有一根不合格，应加倍取样复试，如仍有一个试件达不到强度，该批结头为不合格品，要返工重焊。
（5）对焊时应充分考虑搭接位置，以方便后期绑扎接头分散布置。
电弧焊：
本框构钢筋电弧焊主要以Φ16和Φ12双面搭接焊为主，搭接焊时具体要求如下：
（1）焊接所采用的焊条必须符合设计要求及施工规范规定，确定为采用J50系列。
（2）焊接前先进行钢筋预弯,弯折角度≤4°，应保证两钢筋的中线在同一位置上，严禁先焊接再弯折；
（3）搭接焊表面焊缝应平直，不得有较大的凹焊焊瘤，焊接时电流不宜调得过大以免烧伤钢筋，接头处不得有裂纹及咬边。
施焊接后应及时将焊渣清理干净。
（4）焊缝厚度不应小于0.30d，双面搭接焊的长度不应小于5d。
（5）钢筋焊接接头完成以后，按工作台班每300个接头为一个验收批抽取3个试件作为抗拉强度试验，如有一个不合格应取双倍样品进行试验，如合格，方可用于工程，反之则判定该验收批钢筋接头不合格，严禁在工程上使用。
（6）搭接焊时应充分考虑搭接位置，以方便后期绑扎接头分散布置。
5.4钢筋运输
钢筋在加工场制成半成品,采用平板拖车运输至现场。
运输时，钢筋全长范围需用平板拖车架托起，保持直顺并捆绑牢固,防止钢筋因颠簸散落及导致变形。
5.5钢筋安装
（1）因钢筋用量很大，现场安装时采用人工配合吊机吊装至现场进行绑扎。
吊装时，采用两点以上吊点吊装，并合理安排吊点位置，保持钢筋直顺并捆绑牢固,防止钢筋散落及变形。
（2）安装绑扎时先在垫层或模板上弹线画出间距，利用钢管和模板固定主筋位置，再绑扎其他分布钢筋，保证钢筋分布均匀。
（3）钢筋骨架顺公路方向按①②③④循环排列，每排中心间距为12.5cm，最外排骨架应满足净保护层厚度35mm。
同一骨架双筋采用并排布置●●,三筋采用梅花形布置●●●。
（4）施工接缝处应加强设置分布钢筋，设置范围为施工缝上部1.0m,下部0.5m。
（5）钢筋骨架与模板（垫层）间采用同标号砼垫块，进行加固，确保砼保护层厚度。
（6）安装完成后核对图纸数量并进行清点，先班组自检，质检工程师检查合格后，请监理工程师检验，监理检验合格后，才能进行下道工序。
（7）钢筋的接头宜设置在受力较小处，同一截面受力钢筋接头数量应不大于50%。
同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。
接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于10d。
钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差（㎜）
检验方法
1
受力钢筋排距
±5
尺量，两端、中间各一个
2
同一排中受力钢筋间距
基础、板、墙
±20
墩身、柱、梁
+10
3
分布钢筋间距
±20
尺量，连续3个
4
箍筋间距
绑扎钢筋
±20
尺量，连续3个
焊接骨架
±10
5
弯起点位置（加工偏差±20mm包括在内）
30
尺量
6
钢筋保护层厚度c（mm）
C≥35
+10
-5
尺量，两端、中间各2处
25＜C＜35
+5
-2
C≤25
+3
-1
6、模板安装
本框构中桥采用定型钢模板，模板间法兰螺栓连接，外部采用脚手架管设横、纵向背肋及斜撑进行加固，底板、墙身模板设对拉拉条，顶板支承采用满堂支承，满堂支承承载计算及安全系数如下：
模板支架承载计算书
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
模板支架搭设高度为6.6米，搭设尺寸为：
立杆的横距b=0.60米，立杆的纵距l=0.60米，立杆的步距h=1.50米。
采用的钢管类型为Φ48×6.00。
图1顶板支撑架立面简图
图2顶板支撑架荷载计算单元
a、模板支撑木方的计算:
方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为
本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.500×9.000×9.000/6=60.75cm3；
I=4.500×9.000×9.000×9.000/12=273.38cm4；
方木楞计算简图
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q1=27.140×0.145×0.850=3.345kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.350×0.145=0.051kN/m；
（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：
p1=（2.000+1.000）×0.600×0.145=0.261kN；
2.强度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载q=1.2×（q1+q2）=1.2×（3.345+0.051）=4.075kN/m；
集中荷载p=1.4×0.261=0.365kN；
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=0.365×0.600/4+4.075×0.6002/8=0.238kN；
最大支座力N=P/2+ql/2=0.365/2+4.075×0.600/2=1.405kN；
截面应力σ=M/W=0.238×106/60750.00=3.921N/mm2；
方木的计算强度为3.921小于13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算：
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=4.075×0.600/2+0.365/2=1.405kN；
截面抗剪强度计算值T=3×1.405×103/（2×45.000×90.000）=0.520N/mm2；
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；
方木的抗剪强度为0.520小于1.300满足要求!
4.挠度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=3.396kN/m；
集中荷载p=0.261kN/m；
最大变形V=5×3.396×600.04/（384×9500.000×2733750.000）+
261.000×600.03/（48×9500.000×2733750.0）=0.266mm；
木方的最大挠度0.266小于600.000/250,满足要求!
b、板底支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=4.075×0.600+0.365=2.810kN；
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图（kN.m）
支撑钢管计算变形图（kN.m）
支撑钢管计算剪力图（kN）
最大弯矩Mmax=0.711kN.m；
最大变形Vmax=0.785mm；
最大支座力Qmax=12.856kN；
截面应力σ=158.320N/mm2；
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于600.000/150与10mm,满足要求!
c、扣件抗滑移的计算:
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:
R≤Rc
其中Rc------扣件抗滑承载力设计值,取8.000kN；
R-------纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=12.856kN；
R>8kN且R<16kN,所以单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求!
建议采用双扣件！
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，
双扣件承载力设计值取16kN。
d、模板支架荷载标准值（轴力）:
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容：
（1）脚手架的自重（kN）：
NG1=0.129×6.6000=0.8514kN；
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.350×0.600×0.600=0.126kN；
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=27.140×0.850×0.600×0.600=8.305kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=9.2824kN；
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到，活荷载标准值NQ=（2.000+1.000）×0.600×0.600=1.080kN；
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=12.651kN；
e、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：
N=12.651kN；
σ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；
i----计算立杆的截面回转半径（cm）：
i=1.59cm；
A----立杆净截面面积（cm2）：
A=4.24cm2；
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=4.49cm3；
σ--------钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；
[f]----钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205.000N/mm2；
Lo----计算长度（m）；
如果完全参照《扣件式规范》，由公式
（1）或
（2）计算
lo=k1uh
（1）
lo=（h+2a）
（2）
k1----计算长度附加系数，取值为1.243；
u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.700；
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；
a=0.500m；
公式
（1）的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1uh=1.243×1.700×1.500=3.170M；
Lo/i=3169.650/15.900=199.000；
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.182；
钢管立杆受压强度计算值；σ=12651/（0.182×424.000）=163.941N/mm2；
立杆稳定性计算σ=163.941小于[f]=205.000满足要求！
公式
（2）的计算结果：
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+2×0.500=2.500m；
Lo/i=2500.000/15.900=157.000；
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.284；
钢管立杆受压强度计算值；σ=12651（0.284×424.000）=105.061N/mm2；
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